JPH04227003A - 重金属イオンを水溶液から除去するかまたは増大させる方法 - Google Patents

重金属イオンを水溶液から除去するかまたは増大させる方法

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JPH04227003A
JPH04227003A JP3137609A JP13760991A JPH04227003A JP H04227003 A JPH04227003 A JP H04227003A JP 3137609 A JP3137609 A JP 3137609A JP 13760991 A JP13760991 A JP 13760991A JP H04227003 A JPH04227003 A JP H04227003A
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Gernot Koehler
ゲルノト、ケーラー
Roger Klimesch
ロガー、クリメッシュ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エチレン共重合体を水
溶液と接触させることにより、重金属イオンを水溶液か
ら除去するかまたは増大させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】重金属イオンを水から除去する方法は、
公知である。すなわち、例えばドイツ連邦共和国特許第
３８０８０８８号明細書には、例えばカドミウム、錫お
よび鉛のような重金属のイオンを工業用廃水から除去す
る方法が記載されており、この場合には、水酸化アルミ
ニウム、水酸化鉄または水酸化クロムが廃水に添加され
、かつ数時間の撹拌の後に濾別される。
【０００３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第２７５５
１７０号明細書の記載から、ウラン付加物単位を有する
樹脂が公知であり、この樹脂は、イオンを水性または非
水性媒体から除去するために使用される。この樹脂は、
還元剤として作用し、かつ金属塩を還元して金属に変え
、次にこの金属は、沈殿される。
【０００４】最後に、欧州特許出願公開第０３０４９７
５号明細書の記載から、金属イオンを溶液から吸収する
ためのエチレン共重合体が公知であり、この共重合体は
、エチレンおよび少なくとも１つの特殊なアミノアルキ
ルアクリレートからなる。
【０００５】この方法の場合の欠点は、溶液に分離前に
なお強酸を添加しなければならないことにある。
【０００６】同様に、重金属イオンを水から増大させる
方法も公知である。すなわち、例えばドイツ連邦共和国
特許第２７１１６０９号明細書には、海水に溶解してい
るウランを、生物学的に新しい腐植酸および支持材料か
らなる吸着剤マトリックスを用いて取得する方法が記載
されている。
【０００７】米国特許第４６０４３２１号明細書の記載
から、水銀を吸着させる物質が公知であり、この物質は
、支持材料上の共役ジオレフィンからなる。
【０００８】米国特許第４６０１８８９号明細書には、
重金属を水溶液から回収する方法が記載されており、こ
の場合には、特殊なヒドラジド基を有する重合体が使用
される。
【０００９】しかし、この重合体に必要とされる単量体
の製造は、著しく費用がかかる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、一面
で水溶液への助剤の添加を必要とせず、重金属イオンを
短時間で選択的に分離し、かつ重金属イオンの回収を可
能にする、水からの重金属イオンの除去方法を見い出す
ことであった。
【００１１】他面、本発明の課題は、重金属イオンを短
時間で選択的に分離し、重金属イオンの回収を可能にし
、かつ吸着剤のために使用する、水から重金属イオンを
増大させる方法に関し、この場合この重金属イオンは、
容易に入手でき、簡単に取り扱うことができ、かつ安価
に製造することができる。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この課題は、冒頭に定義
した方法によって解決されたが、但し、エチレン、（メ
タ）アクリル酸および（メタ）アクリル酸エステルから
なる共重合体を使用し、この場合この共重合体のカルボ
ン酸基は、１００％まで金属イオンで中和されていても
よい。
【００１３】処理工程および構成成分に関して、詳細に
は、次のことを記載することができる：この方法に適し
た、エチレンと、（メタ）アクリル酸および（メタ）ア
クリル酸エステルとの共重合体は、公知であり、かつ例
えば英国特許第２０９１７４５号明細書、米国特許第３
５２０８６１号明細書、米国特許第３２６４２７２号明
細書、英国特許第１０１１９８１号明細書、米国特許第
３４０４１３４号明細書、米国特許第３９６９４３４号
明細書およびドイツ連邦共和国特許第３５３９４６９号
明細書に記載されている。この共重合体は、例えばナト
リウム−、カリウム−、カルシウム−またはマグネシウ
ムイオンのような金属イオンで１００％まで中和されて
いてもよく、この場合には、所謂イオノマーが形成され
、これは、例えば米国特許第３２６４２７２号明細書、
欧州特許出願公開第２２３１８２号明細書、欧州特許出
願公開第１９３１１０号明細書、米国特許第３００６０
２９号明細書および欧州特許出願公開第３４９８２６号
明細書に記載されている。
【００１４】本発明方法にとって、共重合体に対し４０
〜８７重量％、有利に４０〜７５重量％がエチレンから
なるエチレン共重合体が適当である。
【００１５】（メタ）アクリル酸は、共重合体に対して
６〜２５重量％、有利に８〜２０重量％が使用される。
【００１６】アクリル酸またはメタクリル酸のエステル
としては、１〜１２個の炭素原子を有する直鎖状または
分枝鎖状モノアルコールとのもの、例えばメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレー
ト、メチルメタクリレート、Ｎ−ブチルアクリレート、
Ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、
イソブチルメタクリレート、第三ブチルアクリレート、
２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシル
メタクリレート、ラウリルアクリレートおよびこれらの
混合物が適当である。好ましいのは、Ｎ−ブチルアクリ
レート、２−エチルヘキシルアクリレートおよびラウリ
ルアクリレートである。
【００１７】この（メタ）アクリル酸エステルは、共重
合体に対して２〜３０重量％、有利に５〜２０重量％が
使用される。
【００１８】しかし、アクリル酸またはメタクリル酸の
エステルとしては、アルコール基が分子量３２０〜１１
００のアルキルポリグリコールであるようなものを一緒
に使用することもできる。アルキルポリグリコールは、
エチレングリコール−、プロピレングリコール−または
エチレングリコール／プロピレングリコール単位から構
成されている。好ましくは、５〜２５個、有利に８〜１
５個のエチレングリコール単位を有するアルキルポリエ
チレングリコールが使用される。
【００１９】適当な例は、メチルポリエチレングリコー
ル（４００）アクリレート、メチルポリエチレングリコ
ール（４６０）アクリレートおよびメチルポリエチレン
グリコール（６６０）アクリレートである。
【００２０】アルキルポリグリコール（メタ）アクリレ
ートは、共重合体に対して０〜３０重量％を一緒に使用
することができる。このアルキルポリグリコール（メタ
）アクリレートを一緒に使用する場合には、５〜２０重
量％が有効であることが判明した。
【００２１】エチレン共重合体は、５０〜５００ｇ／１
０ｍｉｎ、有利に７５〜２６０ｇ／ｍｉｎの範囲内のＤ
ＩＮによるメルトインデックス（１９０℃；負荷２．１
６ｋｐ）を有する。重合体は、例えば顆粒、例えばカラ
ムの充填物としてか、注型されたフィルムとしてか、ま
たは押出されたシートとして使用することができる。こ
の方法は、例えばクロマトグラフィー方法、メンブラン
方法としてエチレン共重合体を水溶液に添加することに
よって実施することができるか、または公知技術水準か
ら知られた別の実施形式を用いて実施することができる
。
【００２２】水溶液からの重金属イオンの除去方法を実
施する場合には、クロマトグラフィー方法を使用するの
が有利である。このために、クロマトグラフィー用カラ
ムを共重合体の顆粒で充填し、重金属イオンの水溶液を
連続的にカラムに貫流させる。溶出液中の金属イオンの
濃度は、望ましい時間的間隔をもって測定される。カラ
ムを金属イオンで飽和された場合には、カラムを再生す
ることができるかまたは交換することができる。
【００２３】大量の水溶液、例えば海水からの重金属イ
オンの増大方法を実施する場合には、重金属イオンを含
有する水溶液中にエチレン共重合体を添加するのが有効
であることが判明した。このために、エチレン共重合体
を顆粒の形でか、注型されたフィルムとしてか、または
吹込成形されたシートとして、重金属イオンを有する水
溶液中に添加し、かつ一定の滞留時間後に再び取出す。
【００２４】エチレン共重合体の再生またはエチレン共
重合体からの重金属イオンの脱着は、常法で溶離剤と接
触させることによって行なわれる。適当な溶離剤は、っ
たおえば金属塩、例えば塩化ナトリウム、塩化カリウム
もしくは塩化カルシウムまたは希薄な鉱酸、例えば希塩
酸もしくは希硫酸の水溶液である。
【００２５】部分的ないし完全に中和されたカルボン酸
基を有するものの１つを共重合体として使用した場合に
は、、中和に使用された金属イオンは、重金属イオンに
よって交換される。交換された金属イオンは、溶離され
、かつ溶出液中に存在する。この方法は、処理された水
を再びプロセス中で使用し、したがって中性でなければ
ならないという利点を有する。
【００２６】この方法は、次の重金属イオン：水銀イオ
ン、ウランイオン、銀イオンおよび亜鉛イオンにとって
有効であることが判明した。
【００２７】有利には、この方法は、水銀イオンおよび
ウランイオンの分離に使用される。この方法によれば、
重金属イオンは、短時間で選択的に水溶液から分離され
、かつエチレン共重合体に対して増大される。この方法
は、海水および工業廃水から金属を取得するために使用
される。
【００２８】
【実施例】実施例１ クロマトグラフィー用カラム中に、約１０個のエチレン
グリコール単位を有する、エチレン５０重量％、アクリ
ル酸１９重量％、エチルヘキシルアクリレート２１重量
％およびメチルポリグリコールアクリレート１０重量％
からなるエチレン共重合体５０．０ｇを注入した。この
カラムに水銀イオン５ｍｇ／ｌを含有する水溶液を１リ
ットル／ｈの流通量で貫流させた。出発溶液およびカラ
ムの貫流後に得られた溶液の場合には、それぞれ次の水
銀濃度が測定された。
【００２９】
【表１】 実施例２ 実施例１に記載の共重合体５０ｇをクロマトグラフィー
用カラム中に注入した。このカラムにウラニルイオン６
ｍｇ／ｌを含有する水溶液を１リツトル／ｈの流通量で
貫流させた。出発溶液およびカラムの貫流後に得られた
溶液の場合には、それぞれ次のウラニル濃度が測定され
た。
【００３０】
【表２】 実施例３〜６ 実施例１のエチレン共重合体７．５ｇをテトラヒドロフ
ラン７５ｍｌに溶解した。この溶液を平らな表面（０×
１０ｃｍ）上に流し込み、溶剤を室温で蒸発させ、こう
して得られたフィルムをさらに試験のために使用した。
【００３１】こうして得られたフィルムを、フィルム２
０．０ｍｇを含有する酢酸ウラニル溶液３００ｍｌを有
する平らな皿中に入れた。この溶液のウラニル含量を試
験の開始時、４８時間後および１９２時間後に測定し、
重合体のウラニル含量を１９２時間後に測定した。
【００３２】実施例４〜６の場合には、塩化亜鉛、硝酸
銀および硝酸水銀を使用した。結果は、表から認めるこ
とができる。
【００３３】
【表３】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　エチレン共重合体を水溶液と接触させ
    ることにより、重金属イオンを水溶液から除去するかま
    たは増大させる方法において、エチレン、（メタ）アク
    リル酸および（メタ）アクリル酸エステルからなる共重
    合体を使用し、この場合この共重合体のカルボン酸基が
    １００％まで金属イオンで中和されていてもよいことを
    特徴とする、重金属イオンを水溶液から除去するかまた
    は増大させる方法。
JP3137609A 1990-06-15 1991-06-10 重金属イオンを水溶液から除去するかまたは増大させる方法 Withdrawn JPH04227003A (ja)

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DE4019050A DE4019050A1 (de) 1990-06-15 1990-06-15 Verfahren zur anreicherung von schwermetallionen aus waessriger loesung
DE4019052.8 1990-06-15
DE4019050.1 1990-06-15

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