JPH05200282A - 重金属イオン吸着材及びその製造方法 - Google Patents
重金属イオン吸着材及びその製造方法Info
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- JPH05200282A JPH05200282A JP4013164A JP1316492A JPH05200282A JP H05200282 A JPH05200282 A JP H05200282A JP 4013164 A JP4013164 A JP 4013164A JP 1316492 A JP1316492 A JP 1316492A JP H05200282 A JPH05200282 A JP H05200282A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価で、吸着性能に優れた重金属イオン吸着
材を提供する。 【構成】 カルシウム分を含む無機多孔質硬化体であっ
て、少なくともその外表面及び気孔内表面の表層部のカ
ルシウム分は、水酸化アパタイトである重金属イオン吸
着材。カルシウム分を含む無機多孔質硬化体を、リン酸
水溶液中に浸漬し、養生する重金属イオン吸着材の製造
方法。 【効果】 表層部の水酸化アパタイトにより、重金属イ
オンの種類に関係なく、優れた吸着性能が発揮される。
カルシウム系無機多孔質硬化体として産業廃棄物を利用
することもでき、安価な重金属イオン吸着材が提供され
る。
材を提供する。 【構成】 カルシウム分を含む無機多孔質硬化体であっ
て、少なくともその外表面及び気孔内表面の表層部のカ
ルシウム分は、水酸化アパタイトである重金属イオン吸
着材。カルシウム分を含む無機多孔質硬化体を、リン酸
水溶液中に浸漬し、養生する重金属イオン吸着材の製造
方法。 【効果】 表層部の水酸化アパタイトにより、重金属イ
オンの種類に関係なく、優れた吸着性能が発揮される。
カルシウム系無機多孔質硬化体として産業廃棄物を利用
することもでき、安価な重金属イオン吸着材が提供され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、重金属イオン含有排水
から、有害な重金属イオンを吸着除去する際に用いられ
る重金属イオン吸着材及びその製造方法に関するもので
ある。
から、有害な重金属イオンを吸着除去する際に用いられ
る重金属イオン吸着材及びその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、重金属イオン含有排水から、有害
な重金属イオンを吸着除去するための重金属イオン吸着
材としては、一般にゼオライトが用いられている。
な重金属イオンを吸着除去するための重金属イオン吸着
材としては、一般にゼオライトが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ゼオライトは、重金属
イオンに対して、一部イオン交換による化学吸着を起こ
すが、そのイオン交換能は小さく、大部分は、物理吸着
により重金属イオンを吸着除去するものである。そのた
め、複数の重金属イオンを吸着しようとした場合、個々
のイオン径にあった気孔を有するものを選択する必要が
あるといった問題があった。
イオンに対して、一部イオン交換による化学吸着を起こ
すが、そのイオン交換能は小さく、大部分は、物理吸着
により重金属イオンを吸着除去するものである。そのた
め、複数の重金属イオンを吸着しようとした場合、個々
のイオン径にあった気孔を有するものを選択する必要が
あるといった問題があった。
【０００４】これに対し、水酸化アパタイトは、主要成
分であるカルシウム分との置換反応によって重金属イオ
ンを吸着するものであり、イオン交換能が大きく、その
有望性は確認されているが、高価なものであるため、実
用化された例は少ない。
分であるカルシウム分との置換反応によって重金属イオ
ンを吸着するものであり、イオン交換能が大きく、その
有望性は確認されているが、高価なものであるため、実
用化された例は少ない。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決し、製造
原価の安いカルシウム系無機多孔体、特にその産業廃棄
物等を用いて、表面にアパタイト層を形成することによ
り、水酸化アパタイトの特徴を生かした重金属イオン吸
着材及びその製造方法を提供することを目的とする。
原価の安いカルシウム系無機多孔体、特にその産業廃棄
物等を用いて、表面にアパタイト層を形成することによ
り、水酸化アパタイトの特徴を生かした重金属イオン吸
着材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の重金属イオン
吸着材は、カルシウム分を含む無機多孔質硬化体であっ
て、少なくともその外表面及び気孔内表面の表層部のカ
ルシウム分は、水酸化アパタイトであることを特徴とす
る。
吸着材は、カルシウム分を含む無機多孔質硬化体であっ
て、少なくともその外表面及び気孔内表面の表層部のカ
ルシウム分は、水酸化アパタイトであることを特徴とす
る。
【０００７】請求項２の重金属イオン吸着材の製造方法
は、請求項１の重金属イオン吸着材を製造する方法であ
って、カルシウム分を含む無機多孔質硬化体を、リン酸
水溶液中に浸漬し、養生することを特徴とする。
は、請求項１の重金属イオン吸着材を製造する方法であ
って、カルシウム分を含む無機多孔質硬化体を、リン酸
水溶液中に浸漬し、養生することを特徴とする。
【０００８】以下に本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明の重金属イオン吸着材の基材となる
カルシウム系無機多孔質硬化体を製造するには、珪石、
生石灰及び／又は消石灰、セメントを適量混合し、得ら
れた混合物を発泡剤を含む水に加え、これを型枠に流し
込んで養生する。なお、この養生に際しては、一次養生
後、高温高圧養生することが望ましい。しかしながら、
製品の低価格化と産業廃棄物の有効利用の面から、本発
明においては、カルシウム系無機多孔質硬化体として発
泡軽量コンクリートや発泡モルタル、珪酸カルシウム板
等の廃材を活用することもできる。また、天然鉱物も利
用することもできる。
カルシウム系無機多孔質硬化体を製造するには、珪石、
生石灰及び／又は消石灰、セメントを適量混合し、得ら
れた混合物を発泡剤を含む水に加え、これを型枠に流し
込んで養生する。なお、この養生に際しては、一次養生
後、高温高圧養生することが望ましい。しかしながら、
製品の低価格化と産業廃棄物の有効利用の面から、本発
明においては、カルシウム系無機多孔質硬化体として発
泡軽量コンクリートや発泡モルタル、珪酸カルシウム板
等の廃材を活用することもできる。また、天然鉱物も利
用することもできる。
【００１０】このようなカルシウム系無機多孔質硬化体
を、所望の粒度にした後、室温〜５０℃で、濃度２０〜
５０重量％のリン酸水溶液中に１〜１０分程度浸漬す
る。これにより、硬化体の外表面及び気孔内表面の表層
部のカルシウム分が中和されてリン酸塩となる。中和処
理後、更に４０〜６０℃程度で水中養生して、これを水
酸化アパタイト化することにより、本発明の重金属イオ
ン吸着材を得ることができる。
を、所望の粒度にした後、室温〜５０℃で、濃度２０〜
５０重量％のリン酸水溶液中に１〜１０分程度浸漬す
る。これにより、硬化体の外表面及び気孔内表面の表層
部のカルシウム分が中和されてリン酸塩となる。中和処
理後、更に４０〜６０℃程度で水中養生して、これを水
酸化アパタイト化することにより、本発明の重金属イオ
ン吸着材を得ることができる。
【００１１】このような本発明の重金属イオン吸着材の
形状は、以下の通りであることが望ましいが、本発明の
重金属イオン吸着材は、以下の形状に何ら限定されるも
のではない。
形状は、以下の通りであることが望ましいが、本発明の
重金属イオン吸着材は、以下の形状に何ら限定されるも
のではない。
【００１２】まず、本発明の重金属イオン吸着材の粒径
は、小さすぎる場合には、気孔が破壊されて多孔体であ
る特徴が失われるのに加え、圧力損失が大きくなり、大
きすぎる場合には、比表面積が低下し、吸着効率が低下
することに加え、取り扱いが困難になることから、１〜
１００ｍｍ程度であることが望ましい。
は、小さすぎる場合には、気孔が破壊されて多孔体であ
る特徴が失われるのに加え、圧力損失が大きくなり、大
きすぎる場合には、比表面積が低下し、吸着効率が低下
することに加え、取り扱いが困難になることから、１〜
１００ｍｍ程度であることが望ましい。
【００１３】また、気孔率は、小さすぎる場合には、比
表面積が低下して吸着効率が低下し、大きすぎる場合に
は、硬化体の強度が低下し、詰め替え作業中等に破壊す
る恐れがあることから、１０〜５０％程度であることが
望ましい。
表面積が低下して吸着効率が低下し、大きすぎる場合に
は、硬化体の強度が低下し、詰め替え作業中等に破壊す
る恐れがあることから、１０〜５０％程度であることが
望ましい。
【００１４】なお、比表面積の大小は、吸着効率に大き
く関与し、比表面積はできるだけ大きい方が良いことか
ら、これに伴い、気孔径は小さい方が望ましい。
く関与し、比表面積はできるだけ大きい方が良いことか
ら、これに伴い、気孔径は小さい方が望ましい。
【００１５】本発明の重金属イオン吸着材において、カ
ルシウム分が水酸化アパタイト化されているカルシウム
系無機多孔質硬化体の外表面及び気孔内表面の表層部の
割合は、当該重金属イオン吸着材の粒径や気孔径、気孔
率によっても異なるが、通常の場合、厚さ１０〜５００
μｍ程度の表層部のカルシウム分が水酸化アパタイト化
されているものであることが望ましい。
ルシウム分が水酸化アパタイト化されているカルシウム
系無機多孔質硬化体の外表面及び気孔内表面の表層部の
割合は、当該重金属イオン吸着材の粒径や気孔径、気孔
率によっても異なるが、通常の場合、厚さ１０〜５００
μｍ程度の表層部のカルシウム分が水酸化アパタイト化
されているものであることが望ましい。
【００１６】
【作用】本発明の重金属イオン吸着材は、カルシウム系
無機多孔質硬化体よりなり、その外表面及び気孔内表面
の表層部に水酸化アパタイトが形成されているため、こ
の水酸化アパタイトによる高いイオン交換能により、重
金属イオンを効率的に吸着することができる。しかも、
基材となるカルシウム系無機多孔質硬化体は、合成によ
り容易かつ安価に製造することができ、その上、発泡軽
量コンクリート廃材等の産業廃棄物を利用することもで
きることから、極めて安価に提供される。
無機多孔質硬化体よりなり、その外表面及び気孔内表面
の表層部に水酸化アパタイトが形成されているため、こ
の水酸化アパタイトによる高いイオン交換能により、重
金属イオンを効率的に吸着することができる。しかも、
基材となるカルシウム系無機多孔質硬化体は、合成によ
り容易かつ安価に製造することができ、その上、発泡軽
量コンクリート廃材等の産業廃棄物を利用することもで
きることから、極めて安価に提供される。
【００１７】請求項２の方法によれば、上記請求項１の
重金属イオン吸着材が容易に製造される。
重金属イオン吸着材が容易に製造される。
【００１８】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。
より具体的に説明する。
【００１９】実施例１ 粉末の珪石、生石灰、セメントをそれぞれ重量比３：
１：１の割合で混合し、発泡剤０．１重量％を含む水溶
液中に添加混合した。これを型枠に流し込み、常温で２
時間一次養生した後、１０ｋｇ／ｃｍ2 、１８０℃で１
６時間高温高圧養生して発泡させた。得られた硬化体を
型枠から取り出し、粒径５〜１５ｍｍに粉砕してカルシ
ウム系無機多孔質硬化体とした。
１：１の割合で混合し、発泡剤０．１重量％を含む水溶
液中に添加混合した。これを型枠に流し込み、常温で２
時間一次養生した後、１０ｋｇ／ｃｍ2 、１８０℃で１
６時間高温高圧養生して発泡させた。得られた硬化体を
型枠から取り出し、粒径５〜１５ｍｍに粉砕してカルシ
ウム系無機多孔質硬化体とした。
【００２０】この無機多孔質硬化体を常温にて２０重量
％のリン酸水溶液中に約３分間浸漬し、その後、６０℃
で水中養生して、本発明の重金属イオン吸着材を得た。
％のリン酸水溶液中に約３分間浸漬し、その後、６０℃
で水中養生して、本発明の重金属イオン吸着材を得た。
【００２１】得られた重金属イオン吸着材を、φ２００
ｍｍ×５００ｍｍの充填塔に充填し、２００ｐｐｍの重
金属イオン（Ｃｄ2+，Ｃｕ2+，Ｐｂ2+）を含む水を流
し、排出された水の重金属イオン濃度を測定することに
より、吸着性能を評価した。 実施例２ 実施例１において、合成カルシウム系無機多孔質硬化体
の代りに、発泡軽量コンクリートの廃材を同様の粒径に
したものを用いたこと以外は同様にして重金属イオン吸
着材を製造し、その吸着性能を評価した。結果を表１に
示す。
ｍｍ×５００ｍｍの充填塔に充填し、２００ｐｐｍの重
金属イオン（Ｃｄ2+，Ｃｕ2+，Ｐｂ2+）を含む水を流
し、排出された水の重金属イオン濃度を測定することに
より、吸着性能を評価した。 実施例２ 実施例１において、合成カルシウム系無機多孔質硬化体
の代りに、発泡軽量コンクリートの廃材を同様の粒径に
したものを用いたこと以外は同様にして重金属イオン吸
着材を製造し、その吸着性能を評価した。結果を表１に
示す。
【００２２】比較例１ 実施例１において、合成カルシウム系無機多孔質硬化体
を浸漬、養生処理することなくそのまま用いて、実施例
１と同様にして吸着性能を評価し、結果を表１に示し
た。
を浸漬、養生処理することなくそのまま用いて、実施例
１と同様にして吸着性能を評価し、結果を表１に示し
た。
【００２３】比較例２ 市販のゼオライトを用いて、実施例１と同様にして吸着
性能を評価し、結果を表１に示した。
性能を評価し、結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１より明らかなように、本発明の重金属
イオン吸着材は、重金属イオンの種類に無関係に優れた
吸着性能を示す。これに対し、無機多孔質硬化体単体
（比較例１）では吸着能力は劣り、また、ゼオライト
（比較例２）は重金属イオンの種類により吸着性能に差
異がある。
イオン吸着材は、重金属イオンの種類に無関係に優れた
吸着性能を示す。これに対し、無機多孔質硬化体単体
（比較例１）では吸着能力は劣り、また、ゼオライト
（比較例２）は重金属イオンの種類により吸着性能に差
異がある。
【００２６】
【発明の効果】以上、詳述した通り、請求項１の重金属
イオン吸着材は、重金属イオンの種類に無関係に優れた
吸着性能を示し、重金属イオン含有排水処理用吸着材と
して極めて有用である。しかも、本発明の重金属イオン
吸着材は、安価なカルシウム系無機多孔質硬化体を用い
たものであり、更には、産業廃棄物も有効利用できるこ
とから、従来品に比べ非常に安価なものである。
イオン吸着材は、重金属イオンの種類に無関係に優れた
吸着性能を示し、重金属イオン含有排水処理用吸着材と
して極めて有用である。しかも、本発明の重金属イオン
吸着材は、安価なカルシウム系無機多孔質硬化体を用い
たものであり、更には、産業廃棄物も有効利用できるこ
とから、従来品に比べ非常に安価なものである。
【００２７】請求項２の重金属イオン吸着材の製造方法
によれば、このような優れた重金属イオン吸着材が、容
易かつ効率的に、低コストに製造される。本発明によれ
ば、工業排水等の浄化が安価に実施可能となり、その社
会的貢献度は極めて大である。
によれば、このような優れた重金属イオン吸着材が、容
易かつ効率的に、低コストに製造される。本発明によれ
ば、工業排水等の浄化が安価に実施可能となり、その社
会的貢献度は極めて大である。
Claims (2)
- 【請求項１】 カルシウム分を含む無機多孔質硬化体で
あって、少なくともその外表面及び気孔内表面の表層部
のカルシウム分は、水酸化アパタイトであることを特徴
とする重金属イオン吸着材。 - 【請求項２】 カルシウム分を含む無機多孔質硬化体
を、リン酸水溶液中に浸漬し、養生することを特徴とす
る請求項１に記載の重金属イオン吸着材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04013164A JP3116507B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 重金属イオン吸着材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04013164A JP3116507B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 重金属イオン吸着材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200282A true JPH05200282A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3116507B2 JP3116507B2 (ja) | 2000-12-11 |
Family
ID=11825536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04013164A Expired - Fee Related JP3116507B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 重金属イオン吸着材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3116507B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739793A1 (fr) * | 1995-10-13 | 1997-04-18 | Mcp Sarl | Procede de traitement des poussieres ou de residus d'epuration de fumees d'incineration par sol-gel phosphocalcique |
| KR100791631B1 (ko) * | 2006-06-15 | 2008-01-04 | 고려대학교 산학협력단 | 동물뼈를 이용한 수중의 중금속 제거방법 및 그를 포함하는수처리방법 |
| JP2011173045A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Yukio Yanagisawa | リン酸カルシウム系水質浄化材およびその製造方法 |
| WO2015008398A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 太平洋セメント株式会社 | 水質浄化材、その製造方法、および魚介類の養殖場の水質の浄化方法 |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP04013164A patent/JP3116507B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2739793A1 (fr) * | 1995-10-13 | 1997-04-18 | Mcp Sarl | Procede de traitement des poussieres ou de residus d'epuration de fumees d'incineration par sol-gel phosphocalcique |
| KR100791631B1 (ko) * | 2006-06-15 | 2008-01-04 | 고려대학교 산학협력단 | 동물뼈를 이용한 수중의 중금속 제거방법 및 그를 포함하는수처리방법 |
| JP2011173045A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Yukio Yanagisawa | リン酸カルシウム系水質浄化材およびその製造方法 |
| WO2015008398A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2015-01-22 | 太平洋セメント株式会社 | 水質浄化材、その製造方法、および魚介類の養殖場の水質の浄化方法 |
| JPWO2015008398A1 (ja) * | 2013-07-16 | 2017-03-02 | 太平洋セメント株式会社 | 水質浄化材、その製造方法、および魚介類の養殖場の水質の浄化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3116507B2 (ja) | 2000-12-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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