JP2018091732A - 放射性ヨウ素化合物の除去方法及びその吸着剤 - Google Patents

Abstract

【課題】海水を含む汚染水から放射性ヨウ素化合物、特にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）を効率的、且つ経済的に除去する方法及びその方法に使用する吸着剤を提供することを課題としている。
【解決手段】放射性ヨウ素化合物、特にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）を含有する海水を含む汚染水を液相で、ヒドラジンなどの還元性物質水溶液を用いて処理した吸着剤と接触させることによりヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）などの放射性ヨウ素化合物を効率的すなわち高い吸着率で除去できる。
【選択図】なし

Description

本発明は放射性ヨウ素化合物を含む有害物質に汚染された水、海水および土壌等から有害物質を効率的に吸着除去できる方法及びその吸着剤に関する。

東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所事故では、炉心冷却のために数百トン／日の注水が続けられ、放射性物質を高濃度で含む汚染水が大量に発生し、保管場所の困難な状況となっている。海水含有、大量な高濃度汚染水対策は過去に例がない。事故収束に向け一刻も早い処理対応が求められているが、その一つとしてヨウ素酸（ＨＩＯ_３）の除去方法が課題として挙げられている。

ヨウ素化合物の除去方法としては、従来から種々の方法が提案されている。次亜ヨウ素酸イオン（ＩＯ^―）、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）、過ヨウ素酸イオン（ＩＯ_４ ^―）等のヨウ素の酸素酸イオンを含有する溶液に還元剤を添加混合し、前記酸素酸イオンをヨウ素イオン（Ｉ^―）とした後、これを銀メタルフィルターにより捕集する方法（特公昭６３−６３２７１号公報）、放射性ヨウ素ガスを細孔内に吸着し、固定化させるケイ酸塩系鉱物からなる放射性ヨウ素ガスの固定化剤であって、該ケイ酸塩系鉱物がハイドロソ−ダライトおよびハイドロガ−ネットから選ばれる方法（特許第３９８７９２０号公報）、ゼオライトを主材としたヨウ素吸蔵体であって、結晶内部に銀イオンを、辺縁部にカルシウムイオンを偏在させたヨウ素吸蔵体（特開２００９−９８０８３号公報）、溶液中に存在するヨウ化物イオンを吸着体で除去するに際して、１）溶液中でヨウ化物イオンに酸化剤を作用させる工程、２）ヨウ素分子、及び／または、ポリヨウ素イオンを吸着体により除去・吸着する工程を含むヨウ化物イオンの除去・吸着法（特開２０１２−２５１９１２号公報）、放射性廃液及び／または放射性固形物中の放射性ヨウ素を吸着する親水性樹脂を用いる放射性ヨウ素の除去方法であって、該親水性樹脂が、親水性セグメントを有し、且つ、構造中の主鎖及び／または側鎖に第三級アミノ基を有する放射性ヨウ素の除去法及び放射性ヨウ素除去用の親水性樹脂（特開２０１３−９２４４４号公報）等が知られている。

しかし、これらの方法は放射性ヨウ素化合物を含有する水及び／または海水中のヨウ素化合物、特にヨウ素酸の吸着除去に対しては吸着効率（以下、吸着率という。)が低く、性能向上の面で課題を有している。

特公昭６３−６３２７１号公報 特許第３９８７９２０号公報 特開２００９−９８０８３号公報 特開２０１２−２５１９１２号公報 特開２０１３−９２４４４号公報

上記のようにヨウ素化合物、特に放射性ヨウ素化合物の除去方法については古くから様々な提案がなされている。一般的にはヨウ素化合物の除去に対して銀は有効な金属成分の一つであり、原子力発電所の排ガス等で例えばゼオライトに銀を添着した吸着剤がヨウ素補集剤として利用されている。一方、原子力発電所の汚染排水、特に放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水中のヨウ素化合物、特にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）の吸着除去は福島の原子力発電所の事故収束に避けられない課題の一つである。

本発明は、前記の背景から海水を含む汚染水から放射性ヨウ素化合物、特にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）を効率的、且つ経済的に除去する方法及びその方法に使用する吸着剤を提供することを課題としている。

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、放射性ヨウ素化合物、特にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）を含有する海水を含む汚染水を液相で、還元性物質水溶液を用いて処理した吸着剤と接触させることによりヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）などの放射性ヨウ素化合物を効率的すなわち高い吸着率で除去できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下のことを特徴としている。
〔１〕放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水を液相で吸着剤と接触させ、放射性ヨウ素化合物を除去する方法において、
（Ａ）吸着剤として、多孔質担体に銀化合物を担持し空気雰囲気下で焼成する工程と、
（Ｂ）（Ａ）の工程で得られた吸着剤を還元性物質水溶液で処理する工程と、
（Ｃ）（Ｂ）の工程で得られた吸着剤を乾燥する工程と、
（Ｄ）（Ｃ）の工程で得られた吸着剤を汚染水と接触させる工程とを、含むことを特徴とする放射性ヨウ素化合物の除去方法である。
〔２〕前記の還元性物質がヒドラジンである。
〔３〕前記の多孔質担体がゼオライト又はアルミナである。
〔４〕前記の放射性ヨウ素化合物が主としてヨウ素酸イオンである。
〔５〕前記の多孔質担体がゼオライトであり、当該ゼオライト中のシリカ（ＳｉＯ_２）のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）に対する重量比が０．５乃至３．０である。
〔６〕前記の銀化合物が硝酸銀、酢酸銀、炭酸銀から選ばれる少なくとも１種である。
〔７〕前記の多孔質担体に担持する銀化合物の量が２ｗｔ％乃至３１ｗｔ％である。
〔８〕前記の多孔質担体に銀化合物を担持した後、空気雰囲気下で焼成する温度が２００℃乃至６００℃である。
〔９〕前記の多孔質担体に銀化合物を担持し、焼成後、ヒドラジン水溶液で還元処理する工程の水溶液中のヒドラジンが１０ｗｔ％以下で、且つ０ｗｔ％を超える濃度である。
〔１０〕前記の還元性物質水溶液で還元処理、乾燥後の吸着剤の比表面積が８０ｍ^２／ｇ以上である。
〔１１〕海水と、放射性ヨウ素化合物を含有する汚染水の割合が１：１以下で、且つ１：１０以上である。
〔１２〕吸着剤と、放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水を接触させ除去する工程が固定床流通式である。
〔１３〕多孔質担体に銀化合物を担持し焼成した後、還元性物質水溶液で還元し、乾燥して得られたことを特徴とする放射性ヨウ素化合物の除去用の吸着剤である。
〔１４〕前記の多孔質担体がゼオライト又はアルミナである。
〔１５〕前記の還元性物質水溶液がヒドラジン水溶液である。

本発明は、放射性ヨウ素化合物、特にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）を含有する海水を含む汚染水を液相で、ヒドラジンなどの還元性物質水溶液で処理された吸着剤と接触させることで高い吸着率即ち効率的で、経済的に放射性ヨウ素化合物を吸着除去でき、原子力発電所の汚染水の処理等、環境改善に貢献できると期待される。

本発明は放射性ヨウ素化合物を含む有害物質に汚染された水、海水および土壌等から放射性ヨウ素化合物、特にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）を高い吸着率で効率的に吸着除去できる吸着剤とその除去方法である。

従来から液相除去法としては、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）を含有する溶液に還元剤を添加混合して、銀フィルタ−で除去する方法、陰イオン型放射性ヨウ素および塩類を含有する水溶液に酸性物質を添加することによって該水溶液の水素イオン濃度を３以内とし銀添着活性炭と接触させる方法等、放射性ヨウ素化合物を含有する溶液に還元剤や酸性物質を添加する方法が開示されている。しかしながら、汚染水をそのまま吸着剤と接触させて除去する方法は例示されていない。

以下、具体的に本発明を実施するための形態について述べる。
放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水の水素イオン濃度は通常は約７である。吸着剤は担体としては、好ましくは多孔質担体を用い、より好ましくは親水性多孔質担体を用いる。その中でも、ゼオライト（以下、ＭＳと略すことがある）、アルミナが好ましく、比表面積が１００ｍ²／ｇ以上のものが好適である。特に、ゼオライトは比表面積が４００ｍ²／ｇ以上の物性値を有するものが多くある。更にゼオライトとしては、シリカ／アルミナ比が３．０以下のもの好適であり、３．０を超えると疎水性が増して水の吸着量が低下してあまり好ましくない。ゼオライトとしてはＭＳ−１３Ｘ、ＭＳ−１０Ｘ、ＭＳ−５Ａ等が例示できる。また、ゼオライトの形状としては、ペレット型、ビ−ズ型（球形を含む。）、破砕型（メッシュ）等が使用できる。

これらの親水性ゼオライトに銀を担持する方法としては、含浸法、乾固法、イオン交換法等が用いられるが、特に含浸法、イオン交換法が好ましい。含浸法は、使用するゼオライトの吸水量よりやや多めの純水に銀担持用の銀化合物を溶解し、これに前記の親水性ゼオライトを添加する方法で調整することができ、乾固法より均一に銀を分散できる。またイオン交換法も均一に金属を交換できる。銀化合物としては、硝酸銀、酢酸銀、炭酸銀等を挙げることができ、金属化合物としては、銀以外に銅、鉄、セリウムを挙げることができる。

このようにして調整された銀化合物を担持した親水性ゼオライトはろ過後、乾燥、焼成される。焼成工程では、硝酸銀、酢酸銀及び炭酸銀とも２００℃乃至６００℃の温度範囲で空気雰囲気下、焼成され、酸化銀を担持した親水性ゼオライトが得られる。前記温度範囲はより好ましくは、３５０℃乃至４５０℃の温度範囲がよく、６００℃を超えるとゼオライトの比表面積低下が起こり好ましくない。２００℃未満では十分に酸化が進行しないので好ましくない。

親水性ゼオライトに担持する銀化合物の量は３１ｗｔ％以下が好ましく、より好ましくは２ｗｔ％乃至１２ｗｔ％である。３１ｗｔ％超えると、吸着剤中に占める銀の量が多く経済的でない。また、２ｗｔ％未満では放射性ヨウ素化合物の吸着率（量）が低下する。
このようにして得られた酸化銀を担持した親水性ゼオライトはヨウ素イオン（Ｉ^―）を吸着するものの、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の吸着率は極めて低く、吸着量、効率の増加の課題がある。

本発明者らは、放射性ヨウ素イオンの吸着量、効率アップの課題に対して、鋭意検討した結果、酸化銀を担持した親水性ゼオライトまたは酸化銀を担持したアルミナを還元性物質水溶液で処理することにより放射性ヨウ素酸イオンの吸着量、効率が増加することを見出した。
前記還元性物質としては、ヒドラジン、シュウ酸、ギ酸、水素等が挙げられるが、その中でもヒドラジン水溶液で処理することにより放射性ヨウ素酸イオンの吸着量が大幅に増加することを見出した。

酸化銀を担持した親水性ゼオライト等の吸着剤をヒドラジンなどの還元性物質水溶液で処理する方法としては、前記吸着剤を蒸留水中に入れ（蒸留水の吸着剤に対する重量比は１．５／１乃至１０／１である。）、これにヒドラジン・１水和物などの還元性物質を５ｗｔ％以下で添加、撹拌する方法が挙げられる。
還元性物質がヒドラジンの場合、酸化銀（Ａｇ_２Ｏ）がヒドラジン水溶液で銀（Ａｇ）に還元されることにより、瞬時に吸着剤が黒色に変化するので、吸着剤がヒドラジン水溶液で処理されたことが目視で確認できる。
ヒドラジン水溶液は高濃度では引火性かつ毒性があり、空気中では１５０℃以上で加熱すると爆発の危険性があるため、ヒドラジンの濃度は安全性を考慮して１０ｗｔ％以下で処理することが好ましく、５ｗｔ％以下で処理することがより好ましい。

前記のようにヒドラジン水溶液で処理された吸着剤は水洗後、乾燥される。乾燥温度は前記の爆発の危険を回避するため、空気雰囲気下、１３０℃以下で行うことが好ましい。乾燥後の吸着剤は金属の担持率により比表面積が減少するが、好ましくは３０ｍ^２／ｇ乃至５２０ｍ^２／ｇ、より好ましくは８０ｍ^２／ｇ乃至４９０ｍ^２／ｇがよい。

また、海水の放射性ヨウ素化合物を含有する汚染水に対する割合は１／１乃至１／１０の範囲が好ましく、海水濃度が高くなるとナトリウム、塩素、カルシウム等の影響を受け、吸着率が低下傾向を示して好ましくない。
吸着剤と、放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水を接触させて除去する工程は、固定床流通式が好ましく、少なくとも２本の吸着塔で切り替え方式を採用することが好ましい。

以下に実施例を示し、さらに詳しく本発明を説明する。もちろん以下の例によって本発明が限定されることはない。

実施例１
吸着剤として、以下の通りの多孔質担体（ゼオライト）を用いた。
ゼオライト：ＭＳ−１３Ｘ（ユニオン昭和（株）製）、
比表面積 ：４５０〜５２０ｍ^２／ｇ、
シリカ／アルミナ比：２．５、
形状：ペレット（ペレット直径１．６ｍｍΦ）、
吸水率：水約１５ｍｌ／ＭＳ−１３Ｘ２０ｍｌ（１２．７００１ｇ）
蒸留水１７ｍｌに硝酸銀（ＡｇＮＯ_３）０．７３２１ｇを溶解させた。これにＭＳ−１３Ｘを２０ｍｌ（１２．７００１ｇ）入れて撹拌しながら浸漬した。ＭＳ−１３Ｘを入れた直後から吸着熱による発熱が認められた。３時間後撹拌を停止してろ過し、蒸留水を用いて洗浄し、空気雰囲気下１００℃で２時間乾燥後、４００℃で２時間焼成した。焼成後の重量は１３．２１９８ｇであった。この結果、酸化銀として約３．９ｗｔ％担持された。
その後、室温で蒸留水２７．８３０６ｇに前記の吸着剤３．９００２ｇを入れ、これにヒドラジン・１水和物を５０μｌ添加し撹拌して、前記吸着剤をヒドラジン水溶液で処理したところ、瞬時に吸着剤が黒色へ変化した。これにより吸着剤がヒドラジン水溶液で処理された効果が確認できた。この吸着剤をろ過し、蒸留水７０ｍｌで洗浄後、空気雰囲気下、１００℃で３時間乾燥し、吸着剤が完成した。本吸着剤の比表面積は３７６ｍ^２／ｇであった。
次に、本吸着剤を使用して、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の除去試験を行った。蒸留水にヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ_３）を溶かしてイオンクロマトグラフィー（装置：島津製作所製；島津高速液体クロマトグラフＨＩＣ−２０Ａ、分離カラム：昭和電工（株）Ｓｈｏｄｅｘ、ＳＩ―５２・４Ｅ）を用いて分析したところ、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ⁻）の濃度は６００ｗｔｐｐｍであった。この溶液５０ｍｌに前記の吸着剤０．５ｇを入れ、２５０ｒｐｍで撹拌しながら継時変化を調べた。５時間後にはヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は４１ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は５５９ｗｔｐｐｍ、吸着率は９３．１６％となった。２４時間後にはヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は３２ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は５６８ｗｔｐｐｍ、吸着率は９４．６７％となった。

比較例１
吸着剤として、実施例１で調整した焼成後の酸化銀を担持したゼオライト（ＭＳ−１３Ｘ）であって、前記ヒドラジン水溶液による処理をしない吸着剤を用いた。
実施例１で調整したヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）６００ｗｔｐｐｍの水溶液５０ｍｌに吸着剤として酸化銀を担持したＭＳ−１３Ｘを０．５ｇ入れ、２５０ｒｐｍで撹拌しながら継時変化を調べた。５時間後にヨウ素酸イオンの濃度は５０８ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は９２ｗｔｐｐｍ、吸着率は１５．３３％となった。２４時間後のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は４９８ｗｔｐｐｍであり、前記吸着剤への吸着量は１０２ｗｔｐｐｍ、吸着率は１７％であった。
実施例１と比較例１の結果から酸化銀を担持した前記ゼオライトをヒドラジン水溶液で処理した吸着剤はヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）を短時間で多量に吸着除去でき、明らかに効果があることを見出した。

実施例２
吸着剤として、以下の通りのゼオライトを用いた。
ゼオライト：ＭＳ−５Ａ（ユニオン昭和（株）製）、
比表面積 ：５２０〜５８０ｍ^２／ｇ、
シリカ・アルミナ比：２．０、
形状：ペレット（ペレット直径１．６ｍｍΦ）、
吸水率：水約１６ｍｌ／ＭＳ−５Ａ２０ｍｌ（１２．８２２０ｇ）
蒸留水１８ｍｌに硝酸銀１．５６２３ｇを溶解させた。これにＭＳ−５Ａを２０ｍｌ（１２．８２２０ｇ）入れて撹拌しながら浸漬した。ＭＳ−５Ａを入れた直後から吸着熱による発熱が認められた。３時間後、撹拌を停止し、ろ過、蒸留水を用いて洗浄し、空気雰囲気下１００℃で２時間乾燥後、４００℃で２時間焼成した焼成後の重量は１３．９１６１ｇであった。この結果、酸化銀としては、約７．９ｗｔ％担持された。その後、室温で蒸留水２７．５６３３ｇに前記の吸着剤３．７８８２ｇを入れ、これにヒドラジン・１水和物を１００μｌ添加して撹拌したところ瞬時に吸着剤が黒色へ変化した。この吸着剤をろ過し、蒸留水７０ｍｌで洗浄後、空気雰囲気下、１２０℃で２時間乾燥し、吸着剤が完成した。本吸着剤の比表面積は３９２ｍ^２／ｇであった。
実施例１と同様にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度６００ｗｔｐｐｍを使用し、この溶液５０ｍｌに前記の吸着剤０．５ｇを入れ、２５０ｒｐｍで撹拌しながら、継時変化を調べた。５時間後にはヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は２８ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は５７２ｗｔｐｐｍ、吸着率は９５．３％となった。２４時間後のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は２０ｗｔｐｐｍであり、前記吸着剤の吸着量は５８０ｗｔｐｐｍ、吸着率は９６．７％であった。

実施例３
吸着剤として、以下の通りのゼオライトを用いた。
ゼオライト：実施例１で使用したＭＳ−１３Ｘ（ペレット）を砕き、メッシュ状にした粒径０．５〜１．０ｍｍのゼオライト（以下、「ゼオライトメッシュ」という。）を得た。
蒸留水１７ｍｌに硝酸銀１．５２２６ｇを溶解させた。これに前記のゼオライトメッシュ２０ｍｌ（１３．２２５１ｇ）を入れて撹拌しながら浸漬した。前記のように入れた直後から吸着熱による発熱が認められた。３時間後、撹拌を停止し、ろ過、蒸留水を用いて洗浄し、空気雰囲気下１００℃で２時間乾燥後、４００℃で４時間焼成した。焼成後の重量は１４．２８０３ｇであった。この結果、酸化銀として７．３９ｗｔ％担持された。その後、室温で蒸留水２７．０６０２ｇに前記の吸着剤３．７８８０ｇを入れ、これにヒドラジン・１水和物を１００μｌ添加し撹拌した。瞬時に吸着剤が黒色へ変化した。この吸着剤をろ過し、蒸留水７５ｍｌで洗浄後、空気雰囲気下１００℃３時間乾燥し、吸着剤が完成した。本吸着剤の比表面積は３９８ｍ^２／ｇであった。
実施例１と同様にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度６００ｗｔｐｐｍを使用し、この溶液５０ｍｌに前記の吸着剤０．５ｇを入れ、２５０ｒｐｍで撹拌しながら、継時変化を調べた。５時間後にはヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は２４ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は５７６ｗｔｐｐｍ、吸着率は９６％となった。２４時間後にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は１９ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は５８１ｗｔｐｐｍ、吸着率は９６．８％となった。

実施例４
吸着剤として、以下の通りのアルミナを用いた。
アルミナ：ＮＳＴ−３（日揮ユニバ−サル（株）製）、
比表面積：１６５ｍ^２／ｇ、
形状：球形（３．２ｍｍΦ）、嵩密度：０．４ｇ／ｃｃ
磁性蒸発皿に蒸留水２５ｍｌに硝酸銀０．７５１２ｇを溶解させた。これにＮＳＴ−３を２０ｍｌ（８．２１３０ｇ）入れ撹拌しながら、温度９５℃で蒸発乾固させた。蒸発乾固後の吸着剤を空気雰囲気下１１０℃で２時間乾燥させた後、４００℃で４時間焼成した。焼成後の重量は８．７１１２ｇであった。この結果、酸化銀としては約５．７ｗｔ％が担持された。その後、室温で蒸留水２６．７０１０ｇに前記吸着剤４．１３８０ｇを入れ、これにヒドラジン・１水和物を１００μｌ添加して撹拌した。瞬時に吸着剤が黒色に変化した。この吸着剤をろ過し、蒸留水５０ｍｌで洗浄後、空気雰囲気下１２０℃で２時間乾燥し、吸着剤が完成した。本吸着剤の比表面積は１１８ｍ^２／ｇであった。
実施例１と同様にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度６００ｗｔｐｐｍを使用し、この溶液５０ｍｌに前記の吸着剤０．５ｇを入れ、２５０ｒｐｍで撹拌しながら継時変化を調べた。５時間後にはヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は６２ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は５３８ｗｔｐｐｍ、吸着率は８９．７％となった。２４時間後にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は５１ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は５４９ｗｔｐｐｍ、吸着率は９１．５％となった。

実施例５
実施例１で用いた蒸留水にヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ_３）を溶かした水溶液をイオンクロマトグラフィーで分析し、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度を６００ｗｔｐｐｍに調整した前記ヨウ素酸カリウム水溶液１００ｍｌに海水（茨城県鹿島より採取）を１００ｍｌ添加して撹拌後、イオンクロマトグラフィーでＩＯ_３ ^―の濃度を測定したところ、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は２９２ｗｔｐｐｍであった。前記のヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度が２９２ｗｔｐｐｍの海水含有ヨウ素酸カリウム水溶液５０ｍｌに実施例１で調整したヒドラジン水溶液での処理後の吸着剤０．５ｇを入れ、２５０ｒｐｍで撹拌しながら継時変化を調べた。５時間後にはヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は２９ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は２６３ｗｔｐｐｍ、吸着率は９０．０％となった。２４時間後にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）の濃度は２８ｗｔｐｐｍとなり、前記吸着剤の吸着量は２６４ｗｔｐｐｍ、吸着率は９０．４％となった。

実施例６
実施例１と同様にＭＳ−１３Ｘを用いて同様な操作、条件で酸化銀を担持したゼオライトを２０ｍｌ得た。室温で蒸留水１０８．１２０７ｇに前記の吸着剤２０ｍｌを入れ、これにヒドラジン・１水和物を３００μｌ添加して撹拌した。吸着剤は黒色へ変化した。この吸着剤をろ過し、蒸留水２５０ｍｌで洗浄後、空気雰囲気下、１００℃で２時間乾燥し、吸着剤が完成した。実施例１と同様な操作で、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）濃度６００ｗｔｐｐｍの水溶液２００ｍｌに実施例６で用いた海水１００ｍｌを混合し分析したところ、ＩＯ_３ ^―の濃度は３９８ｗｔｐｐｍであった。次にガラス製カラム（内径１０ｍｍΦ×長さ３００ｍｍ）に前記吸着剤１５ｍｌを充填し、送液ポンプで前記海水を含むヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）溶液１０ｍｌ／分で循環させ継時変化を調べた。３時間後、循環液の一部を採取し分析したところ、ヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）濃度は１３ｗｔｐｐｍであり、前記吸着剤の吸着量は３８５ｗｔｐｐｍであり、吸着率は９６．７％であった。

実施例１〜４の結果から、吸着剤として銀化合物（酸化銀）を担持したゼオライト又はアルミナであって、形状がペレット型（実施例１，２）、破砕型（ゼオライトメッシュ）（実施例３）、球形（実施例４）のいずれにおいても、還元性物質水溶液で処理した前記吸着剤は放射性ヨウ素化合物（ヨウ素酸イオン）を含有する水溶液（汚染水）からヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）を短時間で多量に吸着除去でき、効率的に除去できることがわかった。

また、酸化銀を担持した前記ゼオライトを還元性物質（ヒドラジン）水溶液で処理した吸着剤(実施例１〜６)が、還元性物質（ヒドラジン）水溶液での処理のない吸着剤（比較例１）に比べ、前記汚染水からヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）を短時間で高い効率で除去できることがわかり、経済的であることを見出した。

実施例５の結果から、本発明に係る吸着剤及び除去方法によれば海水を特定の比率で含有する汚染水からも、効率的にヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）を除去できることがわかった。

実施例６の結果から、本発明に係る吸着剤を充填したガラスカラムに海水を含む前記汚染水を循環させることによりヨウ素酸イオン（ＩＯ_３ ^―）を効率的に除去できることがわかった。これにより吸着剤と放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水を接触させ除去する工程に固定床流通式を採用できることがわかる。

Claims (15)

1. 放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水を液相で吸着剤と接触させ、放射性ヨウ素化合物を除去する方法において、
   （Ａ）吸着剤として、多孔質担体に銀化合物を担持し空気雰囲気下で焼成する工程と、
   （Ｂ）（Ａ）の工程で得られた吸着剤を還元性物質水溶液で処理する工程と、
   （Ｃ）（Ｂ）の工程で得られた吸着剤を乾燥する工程と、
   （Ｄ）（Ｃ）の工程で得られた吸着剤を汚染水と接触させる工程とを、含むことを特徴とする放射性ヨウ素化合物の除去方法。
2. 前記の還元性物質がヒドラジンであることを特徴とする請求項１に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
3. 前記の多孔質担体がゼオライト又はアルミナであることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
4. 前記の放射性ヨウ素化合物が主としてヨウ素酸イオンであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
5. 前記の多孔質担体がゼオライトであり、当該ゼオライト中におけるシリカ（ＳｉＯ_２）のアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）に対する重量比が０．５乃至３．０であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
6. 前記の銀化合物が硝酸銀、酢酸銀、炭酸銀から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
7. 前記の多孔質担体に担持する銀化合物の量が２ｗｔ％乃至３１ｗｔ％であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
8. 前記の多孔質担体に銀化合物を担持した後、空気雰囲気下で焼成する温度が２００℃乃至６００℃であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
9. 前記の多孔質担体に銀化合物を担持し、焼成後、ヒドラジン水溶液で還元処理する工程の水溶液中のヒドラジンが１０ｗｔ％以下で、且つ０ｗｔ％を超える濃度であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
10. 前記の還元性物質水溶液で還元処理、乾燥後の吸着剤の比表面積が８０ｍ^２／ｇ以上であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
11. 海水と、放射性ヨウ素化合物を含有する汚染水の割合が１：１以下で、且つ１：１０以上であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合物の除去方法。
12. 吸着剤と、放射性ヨウ素化合物を含有する海水を含む汚染水を接触させ除去する工程が固定床流通式であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の放射性ヨウ素化合の除去方法。
13. 多孔質担体に銀化合物を担持し焼成した後、還元性物質水溶液で還元し、乾燥して得られたことを特徴とする放射性ヨウ素化合物の除去用の吸着剤。
14. 前記の多孔質担体がゼオライト又はアルミナであることを特徴とする請求項１３に記載の吸着剤。
15. 前記の還元性物質がヒドラジンであることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の吸着剤。