JP5889554B2 - ORGANIC COMPOUND ADSORBENT HAVING HAZARDOUS METAL OR π BOND, ITS MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC COMPOUND ADSORBING METHOD HAVING HAZARDOUS METAL OR π BOND - Google Patents

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本発明は、金属カチオンで置換した白土を含む有害物質処理剤、該処理剤の製造方法及び該処理剤を使用した有害物質処理方法に関する。   The present invention relates to a hazardous substance treating agent containing white clay substituted with a metal cation, a method for producing the treating agent, and a harmful substance treating method using the treating agent.

家庭ごみの大半は公営の焼却場で処分されているが、焼却処分の際には微細な飛散灰、炉底に堆積する焼却炉灰に加え、種々の有害物質{塩化水素,ダイオキシン類,硫黄酸化物(SOx),重金属微粒子等}が発生する。
有害物質の大気中への放出を抑制するために、通常の焼却炉では、塩化水素、SOxの固定用に消石灰粉体を、ダイオキシン類の固定用に活性炭粉体を煙道に吹き込み、飛散灰と有害物質を固定化した粉体(以後、飛灰と称す)をバグフィルターで回収している。回収した飛灰中には低融点の鉛のような重金属が含まれるので、飛灰の空気中への飛散を抑えるために水が加えられ、さらに、重金属の溶出を抑えるためにキレート剤が添加されている。
さらに、化学製品工場の跡地の土壌では、法令基準以上の重金属、塩化水素,ダイオキシン類,硫黄酸化物(SOx)が含まれていることが度々報告されている。さらに、該土壌から溶出した水溶液が河川に流れ込むことが問題となっている。
The majority of household waste is disposed of at public incineration plants, but in the case of incineration, in addition to fine fly ash and incinerator ash that accumulates on the bottom of the furnace, various harmful substances {hydrogen chloride, dioxins, sulfur Oxides (SOx), heavy metal fine particles, etc.} are generated.
In order to suppress the release of harmful substances into the atmosphere, in ordinary incinerators, slaked lime powder is used to fix hydrogen chloride and SOx, and activated carbon powder is blown into the flue to fix dioxins. And powders (hereinafter referred to as fly ash) in which harmful substances are immobilized are collected with a bag filter. Since the recovered fly ash contains heavy metals such as lead with a low melting point, water is added to prevent the fly ash from scattering into the air, and a chelating agent is added to suppress the elution of heavy metals. Has been.
In addition, it has been frequently reported that the soil of the site of the chemical product factory contains heavy metals, hydrogen chloride, dioxins and sulfur oxides (SOx) that exceed legal standards. Furthermore, there is a problem that the aqueous solution eluted from the soil flows into the river.

重金属を除去する材料について、以下が報告されている。
特許文献1は、「モンモリナイト族粘土である酸性白土がダイオキシンやハイドロカーボンと鉛を除去できること」を開示している。
しかし、該文献は、「アルカリ金属で置換した白土」について開示又は示唆がない。
The following has been reported on materials for removing heavy metals.
Patent Document 1 discloses that acidic clay, which is a montmorillonite clay, can remove dioxins, hydrocarbons, and lead.
However, this document does not disclose or suggest "white clay substituted with alkali metal".

特許文献2は、「膨潤性無機層状化合物としては、特定の化合物に限定されないが、例えば、Na−モンモリロナイト、Ca−モンモリロナイト、酸性白土、合成スメクタイト、Na−ヘクトライト、Li−ヘクトライト、Na−テニオライト、Li−テニオライトおよび合成雲母からなる群のうちの少なくとも1つが挙げられる」を開示している。
しかし、該文献は、「アルカリ金属で置換した白土」について開示又は示唆がない。
Patent Document 2 states that “the swellable inorganic layered compound is not limited to a specific compound. For example, Na-montmorillonite, Ca-montmorillonite, acid clay, synthetic smectite, Na-hectorite, Li-hectorite, Na— At least one member of the group consisting of teniolite, Li-teniolite and synthetic mica is disclosed. "
However, this document does not disclose or suggest "white clay substituted with alkali metal".

特許文献3は、「固体酸には種々あるが、まず酸性白土、フラーズ・アース、モンモリロナイト、ベントナイト、カオリン、クラリット、フロリジンなどの天然の粘土鉱物で比表面積が150m2 /g以上、500m2 /g以下になるように加工しているものが挙げられる。」を開示している。
しかし、該文献は、「アルカリ金属で置換した白土」について開示又は示唆がない。
Patent Document 3 states that “there are various solid acids, but first, natural clay minerals such as acid clay, fuller's earth, montmorillonite, bentonite, kaolin, clarit, phlorizin, etc., having a specific surface area of 150 m 2 / g or more, 500 m 2 / and those processed so as to be less than or equal to g ”.
However, this document does not disclose or suggest "white clay substituted with alkali metal".

現在、ごみ焼却時に発生する有害物質の除去材料として、消石灰(塩化水素除去用)、活性炭(ダイオキシン類除去用)、キレート剤(重金属固定用)が使われている。しかし、活性炭、キレート剤が高価であるので、廉価な代替え品が望まれている。
また、従来から陽イオン交換体として知られているモンモリロナイトは高価であるとともに、重金属を除去できても、モンモリロナイトの構造からダイオキシンを除去できないので、大量の活性炭が必要であり、高コストとなるという欠点があった。
Currently, slaked lime (for removing hydrogen chloride), activated carbon (for removing dioxins), and chelating agents (for fixing heavy metals) are used as materials for removing harmful substances generated during waste incineration. However, since activated carbon and a chelating agent are expensive, an inexpensive alternative is desired.
In addition, montmorillonite, which has been conventionally known as a cation exchanger, is expensive, and even if heavy metals can be removed, dioxins cannot be removed from the structure of montmorillonite. There were drawbacks.

特開2006-263587JP2006-263587 特開平06-277451JP 06-277451 A 特開平08-010739JP 08-010739

本発明は、上記の従来技術の問題を解決すべく、製造容易かつ低コストの有害物質、特に重金属、芳香族化合物の除去能を有する材料を提供することを課題とした。   An object of the present invention is to provide a material that has an ability to remove harmful substances, particularly heavy metals and aromatic compounds, which is easy to manufacture and low in cost, in order to solve the above-described problems of the prior art.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、金属カチオンで置換した白土(「金属カチオン置換白土」と称する場合がある)、特にナトリウムイオンで置換した白土(「ナトリウムイオン置換白土」と称する場合がある)、リチウムイオンで置換した白土(「リチウムイオン置換白土」と称する場合がある)及びカリウムイオンで置換した白土(「カリウムイオン置換白土」と称する場合がある)が優れた金属、芳香族化合物の吸着能力を有することを見出して、本発明を完成した。   As a result of intensive research in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that white clay substituted with a metal cation (sometimes referred to as “metal cation-substituted white clay”), in particular, white clay substituted with sodium ions (“sodium” Sometimes referred to as “ion-substituted clay”, clay-substituted clay (sometimes referred to as “lithium-ion-substituted clay”), and potassium-substituted clay (sometimes referred to as “potassium-ion-substituted clay”). Was found to have an excellent ability to adsorb metals and aromatic compounds, and the present invention was completed.

つまり、本発明は、以下の通りである。
1.金属カチオンで置換した白土を含む有害物質処理剤。
2.前記金属カチオンがアルカリ金属又はアルカリ土類金属である前項1に記載の有害物質処理剤。
3.前記アルカリ金属がナトリウムである前項2に記載の有害物質処理剤。
4.前記アルカリ金属がリチウムである前項2に記載の有害物質処理剤。
5.前記アルカリ金属がカリウムである前項2に記載の有害物質処理剤。
6.前記白土が酸性白土又は活性白土である前項1〜5のいずれか1に記載の有害物質処理剤。
7.前記金属カチオンの含有量が0.5〜6.0重量%である前項1〜6のいずれか1に記載の有害物質処理剤。
8.白土を、アルカリ金属塩及び/又はアルカリ土類金属塩を含む水溶液でイオン交換することで得られるアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属で置換した白土を含む有害物質処理剤の製造方法。
9.前記白土が酸性白土又は活性白土である前項8に記載の処理剤の製造方法。
10.前記アルカリ金属塩が塩化ナトリウムである前項8又は9に記載の処理剤の製造方法。
11.前記アルカリ金属塩が塩化リチウムである前項8又は9に記載の処理剤の製造方法。
12.前記アルカリ金属塩が塩化カリウムである前項8又は9に記載の処理剤の製造方法。
13.前項1〜7のいずれか1に記載の有害物質処理剤を、金属を含む溶液に接触させることにより、該溶液中の金属を除去することを特徴とする有害物質処理方法。
That is, the present invention is as follows.
1. Hazardous substance treatment agent containing white clay substituted with metal cations.
2. 2. The hazardous substance treating agent according to 1 above, wherein the metal cation is an alkali metal or an alkaline earth metal.
3. 3. The hazardous substance treating agent according to 2 above, wherein the alkali metal is sodium.
4). 3. The hazardous substance treating agent according to 2 above, wherein the alkali metal is lithium.
5. 3. The hazardous substance treating agent according to 2 above, wherein the alkali metal is potassium.
6). 6. The hazardous substance treating agent according to any one of 1 to 5 above, wherein the white clay is an acidic white clay or an activated white clay.
7). 7. The hazardous substance treating agent according to any one of 1 to 6 above, wherein the content of the metal cation is 0.5 to 6.0% by weight.
8). A method for producing a hazardous substance treating agent comprising a white clay obtained by ion-exchanging white clay with an alkali metal salt and / or an aqueous solution containing an alkaline earth metal salt and substituted with an alkali metal and / or an alkaline earth metal.
9. 9. The method for producing a treating agent according to 8 above, wherein the clay is acidic clay or activated clay.
10. 10. The method for producing a treating agent according to 8 or 9 above, wherein the alkali metal salt is sodium chloride.
11. 10. The method for producing a treating agent according to 8 or 9 above, wherein the alkali metal salt is lithium chloride.
12 10. The method for producing a treating agent according to 8 or 9 above, wherein the alkali metal salt is potassium chloride.
13. 8. A method for treating a hazardous substance, comprising removing the metal in the solution by bringing the agent for treating a hazardous substance according to any one of items 1 to 7 into contact with a solution containing the metal.

本発明の一部であるナトリウムイオン置換白土、リチウムイオン置換白土又はカリウムイオン置換白土を含む有害物質処理剤の重金属除去能は、酸性白土の重金属除去能と比較して、優れていた。
さらに、該処理剤の芳香族化合物除去能は、酸性白土の芳香族化合物除去能と比較して、優れていた。
ごみ処理用浄化材料として酸性白土の代わりに、本発明の金属カチオン置換白土を含む有害物質処理剤を使えば、重金属、芳香族化合物の除去率を向上させることができ、ごみ処理にかかる費用を軽減できる。
The heavy metal removal ability of the hazardous substance treating agent containing sodium ion-substituted clay, lithium ion-substituted clay, or potassium ion-substituted clay, which is a part of the present invention, was superior to that of acid clay.
Furthermore, the aromatic compound removing ability of the treating agent was superior to the aromatic compound removing ability of the acid clay.
If the hazardous material treatment agent containing the metal cation-substituted clay of the present invention is used as a purification material for waste treatment instead of acid clay, the removal rate of heavy metals and aromatic compounds can be improved, and the cost of waste treatment can be reduced. Can be reduced.

酸性白土{AC:(a)}、リチウムイオン置換白土{Li-AC(b)}、ナトリウムイオン置換白土{Na-AC(c)}、カリウムイオン置換白土{K-AC(d)}及びナトリウム型モンモリロナイト{Na-MMT:(e)}のXRDパターン。●:モンモリロナイト、△:α-石英、▲:αクリストバライト(実施例1)Acid clay {AC: (a)}, lithium ion-substituted clay {Li-AC (b)}, sodium ion-substituted clay {Na-AC (c)}, potassium ion-substituted clay {K-AC (d)} and sodium XRD pattern of type montmorillonite {Na-MMT: (e)}. ●: Montmorillonite, △: α-quartz, ▲: α cristobalite (Example 1) 酸性白土(AC;●)とナトリウムイオン置換白土(Na-AC;■)の(a)カドミウムイオン(Cd2+)及び(b)鉛イオン(Pb2+)除去挙動の経時変化(実施例2)。Example 2 (A) Cadmium ion (Cd 2+ ) and (b) Lead ion (Pb 2+ ) removal behavior over time of acid clay (AC; ●) and sodium ion-substituted clay (Na-AC; ■) ). 酸性白土(AC;●)とナトリウムイオン置換白土(Na-AC;■)の(a)Ni2+、(b)Zn2+、(c)Cd2+ 及び(d)Pb2+に対する吸着等温線(実施例2)。Acid clay (AC; ●) and sodium ion substitution clay (Na-AC; ■) of (a) Ni 2+, (b ) Zn 2+, adsorption isotherm for (c) Cd 2 + and (d) Pb 2+ Line (Example 2). 酸性白土(AC;● )とナトリウムイオン置換白土(Na-AC;■)の(a)Ni2+、(b)Zn2+、(c)Cd2+ 及び(d)Pb2+に対する低濃度域の吸着等温線(実施例2)。Low concentrations of acid clay (AC; ●) and sodium ion-substituted clay (Na-AC; ■) for (a) Ni 2+ , (b) Zn 2+ , (c) Cd 2+ and (d) Pb 2+ Zone adsorption isotherm (Example 2). 酸性白土(AC;●)、リチウムイオン置換白土(Li-AC;▼)、ナトリウムイオン置換白土(Na-AC;■)及びカリウムイオン置換白土(K-AC;▲)のPb2+に対する(a)測定濃度域全体と(b)低濃度域の吸着等温線(実施例3)。Pb 2+ of acidic clay (AC; ●), lithium ion-substituted clay (Li-AC; ▼), sodium ion-substituted clay (Na-AC; ■) and potassium ion-substituted clay (K-AC; ▲) against Pb 2+ (B) Adsorption isotherm in the low concentration range (Example 3). 酸性白土(AC)、リチウムイオン置換白土(Li-AC)、ナトリウムイオン置換白土(Na-AC)及びカリウムイオン置換白土(K-AC)、ナトリウム型モンモリロナイト(Na-MMT)のベンゼンに対する吸着等温線(実施例4)。Adsorption isotherms of acid clay (AC), lithium ion-substituted clay (Li-AC), sodium ion-substituted clay (Na-AC), potassium ion-substituted clay (K-AC), and sodium-type montmorillonite (Na-MMT) on benzene (Example 4).

(本発明の金属カチオンで置換した白土を含む有害物質処理剤)
本発明の金属カチオンで置換した白土を含む有害物質処理剤(以後、「本発明の有害物質処理剤」と称する場合がある)は、選択的に、金属(特に重金属)、芳香族化合物を吸着する性質を有する。
なお、本発明の有害物質は、金属(特に重金属)、π結合を有する有機化合物{特に、芳香族化合物(より詳しくは、ダイオキシン類)}等の環境及び/又は生体に悪影響を及ぼす物質を意味する。
(Toxic substance treating agent containing white clay substituted with metal cation of the present invention)
The hazardous substance treating agent containing white clay substituted with the metal cation of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the hazardous substance treating agent of the present invention”) selectively adsorbs metals (particularly heavy metals) and aromatic compounds. It has the property to do.
The harmful substance of the present invention means a substance that adversely affects the environment and / or living body, such as a metal (particularly heavy metal), an organic compound having a π bond {particularly an aromatic compound (more specifically, dioxins)}. To do.

(本発明で使用する白土)
本発明で使用する白土は、酸性白土又は活性白土のいずれでも良い。
本発明で使用する酸性白土の組成は、通常のモンモリロナイト族粘土鉱物の組成とは異なり、SiO2含有量が比較的多く、Al2O3含有量が比較的少ない。例えば、本発明で使用する酸性白土は、山形県で産出される酸性白土を使用することが好ましい。
活性白土は、酸性白土を硫酸等で処理したもので、油脂精製(脱色)剤として工業的に広く利用されている。
(White clay used in the present invention)
The clay used in the present invention may be either acid clay or activated clay.
The composition of the acid clay used in the present invention is different from the composition of ordinary montmorillonite group clay minerals and has a relatively high SiO 2 content and a relatively low Al 2 O 3 content. For example, the acid clay used in the present invention is preferably an acid clay produced in Yamagata Prefecture.
Activated clay is obtained by treating acid clay with sulfuric acid or the like, and is widely used industrially as an oil refining (decoloring) agent.

(金属カチオン)
本発明の金属カチオンは、アルカリ金属カチオン及びマグネシウムを含むアルカリ土類金属カチオンに属するいずれかのイオンを使用することができる。好ましい金属カチオンは、以下の通りである。特に好ましい金属カチオンは、ナトリウムイオン、リチウムイオン、カリウムイオンである。
(1)カリウムイオン、(2)ルビジウムイオン、(3)カルシウムイオン、(4)マグネシウムイオン、(5)ナトリウムイオン、(6)リチウムイオン。
なお、上記の金属カチオンを混合して使用することもできる。
すなわち、本発明の金属カチオンで置換した白土を含む有害物質処理剤は、上記記載のイオン又はそれらの混合で置換したものが好ましい。
(Metal cation)
As the metal cation of the present invention, any ion belonging to an alkali metal cation and an alkaline earth metal cation containing magnesium can be used. Preferred metal cations are as follows. Particularly preferred metal cations are sodium ion, lithium ion and potassium ion.
(1) potassium ion, (2) rubidium ion, (3) calcium ion, (4) magnesium ion, (5) sodium ion, (6) lithium ion.
In addition, the above metal cations can be mixed and used.
That is, the hazardous substance treating agent containing white clay substituted with the metal cation of the present invention is preferably substituted with the above-described ions or a mixture thereof.

(金属カチオンで置換した白土の製造方法)
酸性白土は、SiO4四面体層−AlO6八面体層−SiO4四面体層から成る三層構造を基本構造とし、このような三層構造が数枚積層した微小な単結晶の集合体である。また、このような三層構造の積層層間に、Ca、K、Na等のカチオンとそれに配位している水分子が存在している。
本発明の金属カチオン置換白土の製造方法は、上記の白土の細孔内のカチオンを目的の金属カチオン、アルカリ金属カチオン及び/又はアルカリ土類金属カチオンに置換することができれば特に限定されない。
例えば、粉末状にした白土を、金属カチオン、アルカリ金属カチオン及び/又はアルカリ土類金属カチオンを含んだ水溶液中に入れ、好ましくは攪拌することにより細孔内のイオンと水溶液中の金属カチオンとのイオン交換を促進させ、その後該白土を水洗、乾燥することにより金属カチオン置換白土を製造することができる。
(Method for producing white clay substituted with metal cation)
Acid clay is a three-layer structure consisting of SiO 4 tetrahedral layers -AlO 6 octahedral layer -SiO 4 tetrahedral layers as a basic structure, in such a three-layer assembly of structures several sheets laminated fine monocrystal is there. In addition, cations such as Ca, K, and Na and water molecules coordinated therewith exist between the laminated layers having such a three-layer structure.
The method for producing the metal cation-substituted clay according to the present invention is not particularly limited as long as the cation in the pores of the clay can be substituted with the target metal cation, alkali metal cation and / or alkaline earth metal cation.
For example, powdered clay is put into an aqueous solution containing a metal cation, an alkali metal cation and / or an alkaline earth metal cation, and preferably stirred to mix the ions in the pores with the metal cation in the aqueous solution. A metal cation-substituted clay can be produced by promoting ion exchange, and then washing and drying the clay.

(ナトリウムイオン置換白土の製造方法)
本発明のナトリウムイオン置換白土の製造方法は、例えば以下の方法が挙げられるが、特に限定されない。
酸性白土1.0 gを0.5 M (mol・dm-3)の塩化ナトリウム水溶液100cm3中で8時間攪拌し、固液分離後、洗浄、乾燥により得る。
(Method for producing sodium ion-substituted white clay)
Although the following method is mentioned as the manufacturing method of the sodium ion substituted clay of this invention, for example, It does not specifically limit.
1.0 g of acid clay is stirred for 8 hours in 100 cm 3 of 0.5 M (mol · dm −3 ) aqueous sodium chloride solution, and after solid-liquid separation, it is obtained by washing and drying.

(ナトリウムイオン置換白土の組成)
本発明のナトリウムイオン置換白土の金属カチオンの含有量(重量%)は、0.5〜6.0、好ましくは1.0〜5.5、より好ましくは2.0〜5.0である。
また、本発明のナトリウムイオン置換白土の組成は、Na型モンモリロナイトの組成とは明らかに異なる。例えば、ナトリウムイオン置換白土の組成中のCaO濃度(重量%)は、0.05〜0.50、好ましくは0.10〜0.40、より好ましくは0.15〜0.30である。一方、Na型モンモリロナイトの組成中のCaO濃度(重量%)は、一般には、0.51以上である。
また、本発明のナトリウムイオン置換白土の組成中のSiO2濃度(重量%)は、60.0〜90.0、好ましくは63.0〜80.0、より好ましくは65.0〜75.0である。一方、Na型モンモリロナイトの組成中のSiO2濃度(重量%)は、一般には、59.0以下である。
加えて、本発明のナトリウムイオン置換白土の比表面積は、Na型モンモリロナイトの比表面積とは明らかに異なる。ナトリウムイオン置換白土の比表面積(m2・g-1)は、50.0〜120.0、好ましくは60.0〜110.0、より好ましくは70.0〜100.0である。一方、Na型モンモリロナイトの比表面積(m2・g-1)は、10.0〜30.0である。
(Composition of sodium ion-substituted clay)
The content (% by weight) of the metal cation in the sodium ion-substituted clay of the present invention is 0.5 to 6.0, preferably 1.0 to 5.5, more preferably 2.0 to 5.0.
The composition of the sodium ion-substituted clay according to the present invention is clearly different from the composition of Na-type montmorillonite. For example, the CaO concentration (% by weight) in the composition of the sodium ion-substituted clay is 0.05 to 0.50, preferably 0.10 to 0.40, and more preferably 0.15 to 0.30. On the other hand, the CaO concentration (% by weight) in the composition of Na-type montmorillonite is generally 0.51 or more.
Further, SiO 2 concentration in the composition of the sodium ion substitution clay of the present invention (wt%), 60.0 to 90.0, preferably 63.0 to 80.0, more preferably 65.0 to 75.0. On the other hand, the SiO 2 concentration (wt%) in the composition of Na-type montmorillonite is generally 59.0 or less.
In addition, the specific surface area of the sodium ion-substituted clay of the present invention is clearly different from the specific surface area of Na-type montmorillonite. The specific surface area (m 2 · g −1 ) of the sodium ion-substituted clay is 50.0 to 120.0, preferably 60.0 to 110.0, and more preferably 70.0 to 100.0. On the other hand, the specific surface area (m 2 · g −1 ) of Na-type montmorillonite is 10.0 to 30.0.

(本発明で処理する媒体)
本発明の有害物質処理剤を用いて処理する媒体は、処理する有害物質によって異なる。
重金属を処理する場合には、媒体は好ましくは、液体である。例えば、水溶性排出物、特に一般あるいは産業廃棄物に由来する水溶性排出物を対象とするが、特に限定されない。
より詳しくは、廃棄物、特に家庭の塵埃、産業廃棄物又は病院廃棄物の焼却から生じる燃焼飛灰の洗浄からの水溶液、土壌から流出した水溶液、又は、土壌の洗浄からの水溶液で形成される水溶性排出物が媒体である。また、ごみ焼却飛灰の空気中への飛散を抑えるため、該飛灰に適当量の水を加えるので、該飛灰から溶出する重金属を水溶性排出物とすることができる。
芳香族化合物を処理する場合には、媒体は好ましくは、気体である。例えば、有機物質を含むゴミから排出するガスを対象とするが、特に限定されない。
より詳しくは、廃棄物、特に家庭の塵埃、産業廃棄物又は病院廃棄物の焼却から生じるガスが媒体である。
(Media to be processed in the present invention)
The medium to be treated using the hazardous substance treating agent of the present invention varies depending on the harmful substance to be treated.
When processing heavy metals, the medium is preferably a liquid. For example, water-soluble effluents, particularly water-soluble effluents derived from general or industrial waste, are targeted, but not particularly limited.
More specifically, it is formed with aqueous solutions from washing fly ash resulting from incineration of waste, especially household dust, industrial waste or hospital waste, aqueous solution effluent from soil, or aqueous solution from soil washing. Water-soluble effluent is the medium. In addition, since an appropriate amount of water is added to the fly ash in order to suppress scattering of the waste incineration fly ash into the air, the heavy metal eluted from the fly ash can be made into a water-soluble discharge.
When treating aromatic compounds, the medium is preferably a gas. For example, a gas discharged from garbage containing an organic substance is targeted, but not particularly limited.
More specifically, the medium is gas generated from incineration of waste, especially household dust, industrial waste or hospital waste.

(処理する媒体に含まれているアンモニアおよび金属)
処理する媒体に含まれているアンモニアおよび金属、特に重金属としては、カドミウム、クロム、コバルト、銅、スズ、マンガン、水銀、ニッケル、鉛、タリウム、銀、亜鉛、鉄、セシウムからの金属から1以上選ばれるものを例示することができる。
特に本発明の処理剤で処理する重金属としては、ニッケル、亜鉛、カドミウム及び鉛である。
なお、除去しようとする重金属は、通常、イオンの形態、特にそのそれぞれの陽イオンの形態(例えば、Cr3+、Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+、Hg2+、Pb2+、Zn2+又はCs+)をなす。
(Ammonia and metals contained in the processing medium)
One or more metals from cadmium, chromium, cobalt, copper, tin, manganese, mercury, nickel, lead, thallium, silver, zinc, iron, cesium as ammonia and metals, especially heavy metals, contained in the processing medium What is selected can be exemplified.
Particularly, heavy metals to be treated with the treating agent of the present invention are nickel, zinc, cadmium and lead.
Note that heavy metal to be removed, usually in the form of ions, especially in the form of their respective cations (e.g., Cr 3+, Cu 2 +, Ni 2+, Fe 2+, Fe 3+, Cd 2+, Hg 2+ , Pb 2+ , Zn 2+ or Cs + ).

(処理する媒体に含まれているπ結合を有する有機化合物)
処理する媒体、特にガス状の媒体に含まれているπ結合を有する有機化合物、特に芳香族化合物としては、トルエン、トリフェニルメタン、ベンゼン、フェノール、ナフタレン等を例示することができる。また、いわゆるダイオキシン類であるポリ塩化ジベンゾパラジオキシン (PCDD)特に2,3,7,8-テトラクロロジベンゾ-1,4-ジオキシン(TCDD)、ポリ塩化ジベンゾフラン (PCDF)特に2,3,7,8-テトラクロロジベンゾフラン(TCDF)、ポリ塩化ビフェニルも例示することができる。
本発明の有害物質処理剤では、下記実施例4から明らかなように、Na-MMTでは極僅かしか吸着することができなかったベンゼンを吸着除去できた。さらに、該処理剤の吸着除去能力は、酸性白土(AC)と比較して、高い。
(Organic compound having π bond contained in the medium to be treated)
Examples of the organic compound having a π bond, particularly an aromatic compound, contained in the medium to be treated, particularly a gaseous medium, include toluene, triphenylmethane, benzene, phenol, naphthalene and the like. In addition, so-called dioxins such as polychlorinated dibenzoparadoxine (PCDD), especially 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-1,4-dioxin (TCDD), polychlorinated dibenzofuran (PCDF), especially 2,3,7, Examples also include 8-tetrachlorodibenzofuran (TCDF) and polychlorinated biphenyl.
As is clear from Example 4 below, the harmful substance treating agent of the present invention was able to adsorb and remove benzene, which Na-MMT was able to adsorb very little. Furthermore, the adsorption removal capability of the treatment agent is higher than that of acid clay (AC).

(本発明の有害物質処理剤の使用方法)
本発明の有害物質処理剤の使用方法は、以下を例示することができるが、特に限定されない。
重金属を除去する場合
(1)金属カチオンで置換した白土の粉末を、除去対象の金属を含む溶液に添加、攪拌することにより、該金属を吸着させる。さらに、使用済み粉末を該溶液から固液分離することにより、該溶液から該金属を除去する。
(2)金属カチオンで置換した白土の粉末を、カラムに充填する。さらに、除去対象の金属を含む溶液を該カラムに通して、該金属を該溶液から分離する。
(3)金属カチオンで置換した白土の粉末と除去対象の金属を含む固体とを水中で混合し、該固体から溶出する該金属を該白土で吸着除去する。
(Method of using the hazardous substance treating agent of the present invention)
The method for using the hazardous substance treating agent of the present invention can be exemplified as follows, but is not particularly limited.
When removing heavy metals (1) The clay powder substituted with metal cations is added to a solution containing the metal to be removed and stirred to adsorb the metals. Further, the metal is removed from the solution by solid-liquid separation of the used powder from the solution.
(2) The column is filled with white clay powder substituted with metal cations. Further, the solution containing the metal to be removed is passed through the column to separate the metal from the solution.
(3) The white clay powder substituted with the metal cation and the solid containing the metal to be removed are mixed in water, and the metal eluted from the solid is adsorbed and removed with the white clay.

芳香族化合物を除去する場合
(1)金属カチオンで置換した白土の粉末を、除去対象の芳香族化合物を含むガスに接触させることにより、該芳香族化合物を吸着させる。さらに、使用済み粉末を該ガスから分離することにより、該ガスから該芳香族化合物を除去する。
(2)金属カチオンで置換した白土の粉末を、カラムに充填する。さらに、除去対象の芳香族化合物を含むガスを該カラムに通して、該芳香族化合物を該ガスから分離する。
When removing an aromatic compound (1) The white clay powder substituted with a metal cation is brought into contact with a gas containing the aromatic compound to be removed, thereby adsorbing the aromatic compound. Further, the aromatic compound is removed from the gas by separating spent powder from the gas.
(2) The column is filled with white clay powder substituted with metal cations. Further, a gas containing the aromatic compound to be removed is passed through the column to separate the aromatic compound from the gas.

加えて、使用済の有害物質処理剤を高濃度のNaClで洗浄することにより、ナトリウムイオン置換白土に再生でき、再利用することができる。
また、本発明の有害物質処理剤の使用時における条件として、常温又は常圧条件下で行うことができる。さらに、本発明の有害物質処理剤は、有害な物質を含んでいないので、特別な施設内で使用する必要がない。
In addition, by washing the used hazardous substance treating agent with high-concentration NaCl, it can be regenerated into a sodium ion-substituted white clay and reused.
Moreover, it can carry out on normal temperature or normal pressure conditions as conditions at the time of use of the hazardous | toxic substance processing agent of this invention. Furthermore, since the hazardous substance treating agent of the present invention does not contain harmful substances, it does not need to be used in a special facility.

以下に本発明を実施例により具体的に説明する。なお、これらの実施例は本発明を説明するためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. These examples are for explaining the present invention, and do not limit the scope of the present invention.

(アルカリ金属イオン置換白土の特性評価)
リチウムイオン置換白土、ナトリウムイオン置換白土、カリウムイオン置換白土の構造及び組成を、酸性白土及びNa型モンモリナイトと比較して、評価した。詳細を以下に示す。
(Characteristic evaluation of alkali metal ion-substituted clay)
The structure and composition of lithium ion-substituted clay, sodium ion-substituted clay, and potassium ion-substituted clay were evaluated in comparison with acidic clay and Na-type montmorillonite. Details are shown below.

(使用した酸性白土)
酸性白土(AC)は、山形県鶴岡市産の水澤化学工業(株)社製品を使用した。より詳しくは、ACは、解砕後、110 ℃で乾燥することで調製した。
(Used acid clay)
The acid clay (AC) used was a product from Mizusawa Chemical Industry Co., Ltd. from Tsuruoka City, Yamagata Prefecture. More specifically, AC was prepared by crushing and drying at 110 ° C.

(使用したNa型モンモリナイト)
使用したNa型モンモリナイト(Na-MMT)は、クリミネ工業(株)社製品を使用した。より詳しくは、Na-MMTは、解砕後、110 ℃で乾燥することで調製した。
(Na-type montmorillonite used)
The Na-type montmorillonite (Na-MMT) used was a product of Klimine Industry Co., Ltd. More specifically, Na-MMT was prepared by drying at 110 ° C. after crushing.

(使用したアルカリ金属イオン置換白土の製造)
使用したリチウムイオン置換白土(Li-AC)は、段落「0027」のAC1.0 gを0.5 M (mol・dm-3)のLiCl水溶液100cm3中で8時間攪拌し、固液分離、脱イオン水で洗浄後,110 ℃で乾燥することで調製した。
使用したナトリウムイオン置換白土(Na-AC)は、段落「0027」のAC1.0 gを0.5 MのNaCl水溶液100cm3中で8時間攪拌し、固液分離、脱イオン水で洗浄後,110 ℃で乾燥することで調製した。
使用したカリウムイオン置換白土(K-AC)は、段落「0027」のAC1.0 gを0.5 MのKCl水溶液100cm3中で8時間攪拌し、固液分離、脱イオン水で洗浄後,110 ℃で乾燥することで調製した。
(Manufacture of used alkali metal ion-substituted clay)
The lithium ion-substituted clay (Li-AC) used was obtained by stirring 1.0 g of AC in paragraph “0027” in 100 cm 3 of 0.5 M (mol · dm −3 ) LiCl aqueous solution for 8 hours, solid-liquid separation, deionization It was prepared by washing at 110 ° C after washing with water.
The used sodium ion-substituted clay (Na-AC) was prepared by stirring 1.0 g of AC of paragraph “0027” in 100 cm 3 of 0.5 M NaCl aqueous solution for 8 hours, solid-liquid separation, washing with deionized water, 110 ° C. It was prepared by drying with.
The potassium ion-substituted clay (K-AC) used was 110 ° C after stirring 1.0 g AC of paragraph “0027” in 100 cm 3 of 0.5 M KCl aqueous solution for 8 hours, solid-liquid separation and washing with deionized water. It was prepared by drying with.

(構造及び組成の評価)
AC 、Li-AC、Na-AC、K-AC及びNa-MMTに関し、化学組成は蛍光X線分析法(XRF)及び熱分析法(TG)により、比表面積はBET法により、結晶相は粉末X線回折法(XRD;CuKα線使用)により、評価した。
なお、化学組成の測定で使用したXRF及びTGの条件、並びに比表面積の測定で使用したBET法の条件は、以下の通りである。
1.XRF ZSX Primus(リガク)、線源;RhKα 、電圧;50 kV、電流;30 mA
2.TG Thermo Plus (リガク)、測定温度範囲;室温〜1000℃、昇温速度;1℃/min、標準試料;α-Al2O3
3.BET法 BELSORP 18SP (日本ベル)、前処理;200℃ 12 h、測定温度;77 K、吸着種;窒素、窒素吸着等温線から算出
(Evaluation of structure and composition)
Regarding AC, Li-AC, Na-AC, K-AC and Na-MMT, chemical composition is determined by X-ray fluorescence (XRF) and thermal analysis (TG), specific surface area is determined by BET method, crystal phase is powder Evaluation was made by X-ray diffraction (XRD; using CuKα rays).
The conditions of XRF and TG used in the measurement of the chemical composition and the conditions of the BET method used in the measurement of the specific surface area are as follows.
1. XRF ZSX Primus (Rigaku), radiation source: RhKα, voltage: 50 kV, current: 30 mA
2. TG Thermo Plus (Rigaku), measuring temperature range: room temperature to 1000 ° C, heating rate: 1 ° C / min, standard sample: α-Al 2 O 3
3. BET method BELSORP 18SP (Nippon Bell), pretreatment: 200 ° C 12 h, measurement temperature: 77 K, adsorption species: nitrogen, calculated from nitrogen adsorption isotherm

AC(a)、Li-AC(b)、Na-AC(c)、K-AC(d)及びNa-MMT(e)のXRDパターンを図1に示す。AC は、脱色性能を担うモンモリロナイト系化合物を主成分とし、α-クリストバライト及びα-石英の混合物と同定した。
ACに関し、001ピークは、Na-MMTの001ピークと比較すると、強度が弱く、ブロードであり、さらに僅かに低角度側にシフトしている。よって、ACの底面間隔は約d=1.53nmと算出した。
Li-ACに関し、001ピークは、Na-MMTの001ピークと比較すると、強度が非常に弱く、ブロードになり、高角側にシフトしている。よって、Li-ACの底面間隔は約d=1.07nmと算出した。このLi-ACの底面ピーク以外には、ACと比較して変化がなかった。
Na-AC に関し、001ピークは、Na-MMTの001ピークと比較すると、強度が非常に弱く、ブロードになり、高角側にシフトしている。よって、Na-ACの底面間隔は約d=1.01nmと算出した。このNa-ACの底面ピーク以外には、ACと比較して変化がなかった。さらに、水に入れたNa-ACは膨潤性を示した。この膨潤性の発現は,NaCl処理により、Na+がモンモリロナイト相の層間に挿入されたことを示唆する。
K-ACに関し、001ピークは、Na-MMTの001ピークと比較すると、強度が非常に弱く、ブロードになり、高角側にシフトしている。よって、K-ACの底面間隔は約d=1.07nmと算出した。このK-ACの底面ピーク以外には、ACと比較して変化がなかった。
The XRD patterns of AC (a), Li-AC (b), Na-AC (c), K-AC (d) and Na-MMT (e) are shown in FIG. AC was identified as a mixture of α-cristobalite and α-quartz, mainly composed of montmorillonite compounds responsible for decolorization performance.
Regarding AC, the 001 peak is weaker and broader than the 001 peak of Na-MMT, and is slightly shifted to the lower angle side. Therefore, the distance between the bottom surfaces of AC was calculated to be about d = 1.53 nm.
Regarding Li-AC, the 001 peak is much weaker and broader than the 001 peak of Na-MMT, and is shifted to the high angle side. Therefore, the distance between the bottom surfaces of Li-AC was calculated to be about d = 1.07 nm. There was no change compared to AC except for the bottom peak of Li-AC.
Regarding Na-AC, the 001 peak is much weaker and broader than the 001 peak of Na-MMT, and is shifted to the high angle side. Therefore, the distance between the bottom surfaces of Na-AC was calculated to be about d = 1.01 nm. There was no change compared with AC except for the bottom peak of Na-AC. In addition, Na-AC in water showed swelling properties. The expression of this swelling suggests that Na + was inserted between the layers of the montmorillonite phase by NaCl treatment.
Regarding K-AC, the 001 peak is much weaker and broader than the 001 peak of Na-MMT, and is shifted to the high angle side. Therefore, the bottom spacing of K-AC was calculated to be about d = 1.07 nm. There was no change compared to AC except for the bottom peak of K-AC.

XRF法及びTG法によるAC 、Na-AC、K-AC 及びNa-MMTの組成分析結果を表1に示す。
Na-AC の組成を、ACと比較すると、Na2O量が顕著に増加し、CaO量が顕著に減少し、他の成分についてはMgOが僅かに減っている程度で減量は殆ど見られなかった。この結果は、NaCl処理により、主に層間のCa2+がNa+にイオン交換され、Na-MMTのように層間イオン種がNa+になったことを示す。Na-ACの組成にClが検出されるのは、NaCl処理によるためと考えられる。
K-ACの組成を、ACと比較すると、K2O量が顕著に増加し、CaO量が顕著に減少し、他の成分についてはMgOが僅かに減っている程度で減量は殆ど見られなかった。この結果は、KCl処理により、主に層間のCa2+がK+にイオン交換され、層間イオン種がK+になったことを示す。
1000 ℃までの減量の序列はAC>Na-MMT>Na-AC≒K-ACとなり,底面間隔値から予想される層間水量の序列に符合した。
Table 1 shows the composition analysis results of AC, Na-AC, K-AC and Na-MMT by XRF method and TG method.
When the composition of Na-AC is compared with that of AC, the amount of Na 2 O is remarkably increased, the amount of CaO is remarkably decreased, and MgO is slightly decreased for the other components, with almost no decrease in weight. It was. This result indicates that, due to NaCl treatment, Ca 2+ between layers is mainly ion-exchanged to Na + , and the interlayer ionic species becomes Na + like Na-MMT. The reason why Cl is detected in the Na-AC composition is considered to be due to NaCl treatment.
Comparing the composition of K-AC with AC, the amount of K 2 O is significantly increased, the amount of CaO is remarkably decreased, and MgO is slightly decreased for the other components, with almost no decrease in weight. It was. This result indicates that, due to the KCl treatment, mainly Ca 2+ between layers was ion-exchanged to K + and the interlayer ionic species became K + .
The order of weight loss up to 1000 ° C was AC>Na-MMT> Na-AC ≒ K-AC, which was consistent with the order of the interlaminar water volume predicted from the bottom surface spacing.

Figure 0005889554
Figure 0005889554

BET法により算出したAC、 Li-AC、Na-AC、K-AC及びNa-MMTの比表面積は、それぞれ、80、91、84、97及び15 m2・ g-1となった。 The specific surface areas of AC, Li-AC, Na-AC, K-AC and Na-MMT calculated by the BET method were 80, 91, 84, 97 and 15 m 2 · g −1 , respectively.

(ナトリウムイオン置換白土の金属除去特性の評価)
段落「0029」で製造したNa-AC の金属除去速度及び金属除去能を評価した。なお、ごみ焼却飛灰の組成分析結果を参考にして、除去対象とする重金属をNi, Zn, Cd及びPbとした。測定条件は、室温及びバッチ法で行った。
(Evaluation of metal removal characteristics of sodium ion-substituted clay)
The metal removal rate and metal removal ability of Na-AC produced in paragraph “0029” were evaluated. The heavy metals to be removed were Ni, Zn, Cd and Pb with reference to the composition analysis result of the waste incineration fly ash. The measurement conditions were room temperature and a batch method.

(金属除去速度の測定)
約10〜100 ppmの塩化物水溶液(MCl2:M= Cd, Ni, Pb, Zn)100cm3に試料(AC及びNa-AC)0.5 gを加え、所定時間(5分〜24時間)振とう器で攪拌した。
攪拌後遠心分離器により固液分離を行い、ろ液中の重金属イオン及びNa-ACから脱離するイオンを原子吸光分析法(AA)で分析し、下記「化1」に記載の式1によりQe(吸着量;mmol・g-1)を算出した。
なお、下記式1のCi及びCeは、それぞれ、初期濃度(mmol・dm-3)及び平衡濃度(mmol・dm-3) を意味する。また、V はMCl2水溶液の体積(dm3)、Wは試料の質量(g)を意味する。
(Measurement of metal removal rate)
Add 0.5 g of sample (AC and Na-AC) to 100 cm 3 of about 10 to 100 ppm chloride aqueous solution (MCl 2 : M = Cd, Ni, Pb, Zn), and shake for a predetermined time (5 minutes to 24 hours). Stir in a vessel.
After stirring, solid-liquid separation is performed using a centrifuge, and heavy metal ions and ions desorbed from Na-AC in the filtrate are analyzed by atomic absorption spectrometry (AA). Qe (adsorption amount: mmol · g −1 ) was calculated.
Incidentally, C i and C e of formula 1, respectively, refers to the initial concentration (mmol · dm -3) and the equilibrium concentration (mmol · dm -3). V represents the volume (dm 3 ) of the MCl 2 aqueous solution, and W represents the mass (g) of the sample.

Figure 0005889554
Figure 0005889554

(金属除去量の測定)
約10〜1500 ppmの塩化物水溶液(MCl2:M= Cd, Ni, Pb, Zn)100cm3に試料0.5gを加え、1時間振とう器で攪拌した。
攪拌後遠心分離器により固液分離を行い、ろ液中の重金属イオン及びNa-ACから脱離するイオンを原子吸光分析法(AA)で分析し、段落「0036」と同様にQe(吸着量;mmol・g-1)を算出した。
(Measurement of metal removal)
0.5 g of a sample was added to 100 cm 3 of an aqueous chloride solution (MCl 2 : M = Cd, Ni, Pb, Zn) of about 10 to 1500 ppm, and the mixture was stirred with a shaker for 1 hour.
After stirring, solid-liquid separation is performed using a centrifuge, and heavy metal ions and ions desorbed from Na-AC in the filtrate are analyzed by atomic absorption spectrometry (AA), and Q e (adsorption) is performed as in paragraph “0036”. Amount; mmol · g −1 ) was calculated.

(金属除去速度の測定結果)
11 ppm (約0.1 mmol・dm-3)のCdCl2水溶液及び54ppm (0.26 mmol・dm-3)のPbCl2水溶液に対するAC及びNa-ACの金属イオン除去挙動(各試料のイオン吸着量)の経時変化を図2に示す。すべての試料が、Cd2+及びPb2+を短時間に取り込み、定常状態に達した。
Ni2+, Zn2+に対しても短時間で反応が進行し、定常状態に達した(図なし)。
以上により、吸着等温線測定のための試料と溶液との接触時間を1時間と決定した。これにより、金属除去量の測定における試料と溶液との接触時間を1時間とした。
(Measurement result of metal removal rate)
Time course of AC and Na-AC metal ion removal behavior (ion adsorption amount of each sample) for 11 ppm (about 0.1 mmol · dm -3 ) CdCl 2 aqueous solution and 54 ppm (0.26 mmol · dm -3 ) PbCl 2 aqueous solution The change is shown in FIG. All samples took Cd 2+ and Pb 2+ in a short time and reached steady state.
The reaction proceeded to Ni 2+ and Zn 2+ in a short time and reached a steady state (not shown).
As described above, the contact time between the sample and the solution for measuring the adsorption isotherm was determined to be 1 hour. Thereby, the contact time between the sample and the solution in the measurement of the metal removal amount was set to 1 hour.

(金属除去量の測定結果)
Ni2+、Zn2+、Cd2+及びPb2+に対するAC、Na-ACの吸着等温線を図3に示す。いずれの金属イオンに対しても選択的に取り込んだ。Na-ACは、いずれの高濃度の金属イオンに対してもACより強い選択性を示した。
Ni2+、Zn2+、Cd2+及びPb2+に対するAC、Na-ACの低濃度域での吸着等温線を図4に示す。Na-ACは、いずれの低濃度の金属イオンに対しても選択的に取り込んだ。
以上により、Na-ACは、低濃度域から高濃度域にわたり金属、特に重金属を選択的に吸着除去できる。
(Measurement result of metal removal amount)
FIG. 3 shows the adsorption isotherms of AC and Na-AC for Ni 2+ , Zn 2+ , Cd 2+ and Pb 2+ . They were selectively incorporated into any metal ion. Na-AC showed stronger selectivity than AC for any high concentration of metal ions.
FIG. 4 shows adsorption isotherms at low concentrations of AC and Na-AC for Ni 2+ , Zn 2+ , Cd 2+ and Pb 2+ . Na-AC was selectively incorporated for any low concentration of metal ions.
As described above, Na-AC can selectively adsorb and remove metals, particularly heavy metals, from a low concentration range to a high concentration range.

(リチウムイオン置換白土及びカリウム置換白土の金属除去特性の評価)
段落「0029」で製造したLi-AC及びK-ACの金属除去能を評価した。除去対象とする重金属を最も重要なPbとした。測定条件は、室温及びバッチ法で行った。
(Evaluation of metal removal characteristics of lithium ion-substituted clay and potassium-substituted clay)
The metal removal ability of Li-AC and K-AC produced in paragraph “0029” was evaluated. The heavy metal to be removed was the most important Pb. The measurement conditions were room temperature and a batch method.

(金属除去量の測定)
約10〜1500ppmのPbCl2水溶液100cm3に試料0.5gを加え、1 時間振とう器で攪拌した。攪拌後遠心分離器により固液分離を行い、ろ液中の鉛イオン及びLi-AC、K-ACから脱離するイオンを原子吸光分析法(AA)で分析し、段落「0036」と同様にQe(吸着量;mmol・g-1)を算出した。
(Measurement of metal removal)
A sample of 0.5 g was added to 100 cm 3 of a PbCl 2 aqueous solution of about 10 to 1500 ppm, and the mixture was stirred with a shaker for 1 hour. After stirring, solid-liquid separation is performed using a centrifuge, and lead ions in the filtrate and ions desorbed from Li-AC and K-AC are analyzed by atomic absorption spectrometry (AA). As in paragraph “0036” Qe (adsorption amount: mmol · g −1 ) was calculated.

(金属除去量の測定結果)
Pb2+に対するAC、Li-AC、Na-AC、K-ACの吸着等温線を図5{(a);測定濃度域全体、(b);低濃度域}に示す。いずれの金属イオン置換白土もPb2+を選択的に取り込んだ。白土が天然資源であるため、ある程度のバラツキは見られるが、選択性の序列は、基本的にはNa-AC > K-AC > Li-AC≒ACとなり、Na-ACは、低濃度域から高濃度域にわたりPb2+に対して最も強い選択性を示したのに対し、Li-ACの選択性は、ACと同程度であった。
以上により、Na-ACは、Pb2+を最も選択的に吸着除去できる。
(Measurement result of metal removal amount)
The adsorption isotherms of AC, Li-AC, Na-AC, and K-AC with respect to Pb 2+ are shown in FIG. 5 {(a); entire measured concentration range, (b); low concentration range}. Both metal ion-substituted clays selectively incorporated Pb2 + . Since clay is a natural resource, there is some variation, but the order of selectivity is basically Na-AC>K-AC> Li-AC ≒ AC, and Na-AC is from a low concentration range. While the strongest selectivity for Pb 2+ was observed over a high concentration range, the selectivity of Li-AC was similar to that of AC.
As described above, Na-AC can most selectively adsorb and remove Pb 2+ .

(金属イオン置換白土の芳香族化合物除去特性の評価)
段落「0029」で製造したLi-AC、Na-AC 及びK-ACの芳香族化合物除去能を、AC及びNa-MMTの芳香族化合物除去能と比較・評価した。なお、π結合を有する化合物である芳香族化合物のベンゼンを除去対象とした。
(Evaluation of aromatic compound removal characteristics of metal ion-substituted clay)
The aromatic compound removing ability of Li-AC, Na-AC and K-AC produced in the paragraph “0029” was compared and evaluated with the aromatic compound removing ability of AC and Na-MMT. In addition, benzene of an aromatic compound which is a compound having a π bond was targeted for removal.

(芳香族化合物除去量の測定)
各試料のベンゼン吸着量を以下の条件下でガス吸着測定器を用いて測定した。
<測定条件>
ガス吸着測定器:ベルソープ18(日本ベル製)
試料量(AC 、Li-AC、Na-AC、K-AC、Na-MMT):0.1 g
前処理温度:200℃(真空下)
前処理時間:12h以上
吸着ガス:高純度ベンゼン
吸着温度:25℃
空気恒温槽温度:30℃
吸着範囲:相対圧で0.3〜0.9
(Measurement of aromatic compound removal)
The amount of benzene adsorbed on each sample was measured using a gas adsorption meter under the following conditions.
<Measurement conditions>
Gas adsorption measuring instrument: Bell Soap 18 (Nippon Bell)
Sample amount (AC, Li-AC, Na-AC, K-AC, Na-MMT): 0.1 g
Pretreatment temperature: 200 ° C (under vacuum)
Pretreatment time: 12h or more Adsorption gas: High-purity benzene Adsorption temperature: 25 ℃
Air bath temperature: 30 ℃
Adsorption range: 0.3-0.9 relative pressure

(芳香族化合物除去量の測定結果)
AC、Li-AC、Na-AC、K-ACのベンゼンに対する吸着等温線を図6に示す。総ての試料でベンゼン吸着が見られたが、Na-MMTではベンゼン吸着が極僅かであった。中でもK-ACが最も多くのベンゼンを吸着し、その吸着量は約40 mL(STP)/gであり、ACの吸着量の約4倍であった。特に、K+及びNa+で置換することにより、低圧力域(低濃度域)での吸着性能が向上した。これら試料のベンゼン吸着性能の序列は、K-AC > Na-AC > Li-AC≧ACとなった。
以上により、本発明の有害物質処理剤は、ACと比較して優れた芳香族化合物除去能を有する。
(Measurement result of aromatic compound removal amount)
Fig. 6 shows adsorption isotherms for benzene of AC, Li-AC, Na-AC, and K-AC. All samples showed benzene adsorption, but Na-MMT showed very little benzene adsorption. Among them, K-AC adsorbed the most benzene, and its adsorption amount was about 40 mL (STP) / g, which was about 4 times the adsorption amount of AC. In particular, by replacing with K + and Na + , the adsorption performance in the low pressure range (low concentration range) was improved. The order of benzene adsorption performance of these samples was K-AC>Na-AC> Li-AC ≧ AC.
As described above, the hazardous substance treating agent of the present invention has an excellent aromatic compound removing ability as compared with AC.

(総論)
上記実施例2〜4により、ACをアルカリ金属型、特にNa型やK型に変換すると、重金属に対する取り込み量が増加し、さらにπ結合を有する化合物である芳香族化合物に対する吸着量も増加する。
(General)
According to Examples 2 to 4, when AC is converted to an alkali metal type, particularly Na type or K type, the amount of incorporation into heavy metals increases, and the amount of adsorption to aromatic compounds that are compounds having π bonds also increases.

本発明のナトリウムイオン置換白土やカリウムイオン置換白土を含む有害物質処理剤を使えば、重金属及び芳香族化合物の除去率が向上するので、ごみ処理にかかる費用を軽減できる。   If the hazardous substance treating agent containing sodium ion-substituted clay or potassium ion-substituted clay according to the present invention is used, the removal rate of heavy metals and aromatic compounds is improved, so that the cost for waste treatment can be reduced.

Claims (13)

塩化ナトリウムで置換した白土又は塩化カリウムで置換した白土を含む有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤
An organic compound adsorbent having a toxic bond or a toxic bond containing white clay substituted with sodium chloride or white clay substituted with potassium chloride.
塩化ナトリウムで置換した白土を含む請求項1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤
The organic compound adsorbent having harmful metal or π bond according to claim 1, comprising white clay substituted with sodium chloride.
塩化カリウムで置換した白土を含む請求項2に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤
The organic compound adsorbent having harmful metal or π bond according to claim 2, comprising white clay substituted with potassium chloride.
前記有害物質がπ結合を有する有機化合物である請求項1〜3のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤
The organic compound adsorbent according to any one of claims 1 to 3, wherein the harmful substance is an organic compound having a π bond .
前記π結合を有する有機化合物が芳香族化合物である請求項4に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤
The organic compound adsorbent according to claim 4, wherein the organic compound having a π bond is an aromatic compound.
前記白土が酸性白土又は活性白土である請求項1〜5のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤
The organic compound adsorbent according to any one of claims 1 to 5, wherein the clay is acidic clay or activated clay.
前記ナトリウム又はカリウムの含有量が0.5〜6.0重量%である請求項1〜6のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤
The organic compound adsorbent according to any one of claims 1 to 6, wherein the sodium or potassium content is 0.5 to 6.0 wt%.
白土を、塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムを含む水溶液でイオン交換することで
得られる塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムで置換した白土を含む有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。
A method for producing an organic compound adsorbent having a harmful metal or π bond containing white clay substituted with sodium chloride and / or potassium chloride obtained by ion exchange of white clay with an aqueous solution containing sodium chloride and / or potassium chloride.
前記白土が酸性白土又は活性白土である請求項8に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。
The method for producing an organic compound adsorbent having a harmful metal or π bond according to claim 8, wherein the clay is acidic clay or activated clay.
前記塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムを含む水溶液が、塩化ナトリウムを含む水
溶液である請求項8又は9に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。
The method for producing an organic compound adsorbent having harmful metals or π bonds according to claim 8 or 9, wherein the aqueous solution containing sodium chloride and / or potassium chloride is an aqueous solution containing sodium chloride.
前記塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムを含む水溶液が、塩化カリウムを含む水溶
液である請求項8又は9に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。
The method for producing an organic compound adsorbent having harmful metals or π bonds according to claim 8 or 9, wherein the aqueous solution containing sodium chloride and / or potassium chloride is an aqueous solution containing potassium chloride.
前記有害物質がπ結合を有する有機化合物である請求項8〜11のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。
The method for producing an organic compound adsorbent according to any one of claims 8 to 11, wherein the harmful substance is an organic compound having a π bond .
請求項1〜7のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤を、有害金属を含む溶液及び/又はπ結合を有する有機化合物に接触させることにより、該溶液中の有害金属及び/又はπ結合を有する有機化合物を除去することを特徴とする有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着方法。 The harmful compound in any one of claims 1 to 7 is brought into contact with a solution containing a harmful metal and / or an organic compound having a π bond by contacting the organic compound adsorbent having the harmful metal or the π bond. An organic compound adsorption method having a harmful metal or π bond, wherein the organic compound having a metal and / or π bond is removed.
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