JPH11253967A - Ｓｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを用いたＳｒイオン含有水の処理方法 - Google Patents
Ｓｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを用いたＳｒイオン含有水の処理方法Info
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- JPH11253967A JPH11253967A JP5924998A JP5924998A JPH11253967A JP H11253967 A JPH11253967 A JP H11253967A JP 5924998 A JP5924998 A JP 5924998A JP 5924998 A JP5924998 A JP 5924998A JP H11253967 A JPH11253967 A JP H11253967A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルカリ土類金属イオンが共存する水溶液中
においてもＳｒイオン吸着能に優れ、しかも容易に製造
することのできるＳｒイオン吸着剤を提供する。 【解決手段】 強酸性陽イオン交換樹脂とチタンの含水
酸化物からなり、チタンの含水酸化物が強酸性陽イオン
交換樹脂に化学的に結合していることを特徴とするＳｒ
イオン吸着剤。
においてもＳｒイオン吸着能に優れ、しかも容易に製造
することのできるＳｒイオン吸着剤を提供する。 【解決手段】 強酸性陽イオン交換樹脂とチタンの含水
酸化物からなり、チタンの含水酸化物が強酸性陽イオン
交換樹脂に化学的に結合していることを特徴とするＳｒ
イオン吸着剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｓｒイオン交換特
性に優れたＳｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを
用いたＳｒイオン含有水の処理方法に関するものであ
り、海水中のＳｒイオンの回収や原子力発電所や核燃料
再処理工場等の原子力施設より排出される廃液の処理な
どに有用なＳｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを
用いたＳｒイオン含有水の処理方法に関するものであ
る。
性に優れたＳｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを
用いたＳｒイオン含有水の処理方法に関するものであ
り、海水中のＳｒイオンの回収や原子力発電所や核燃料
再処理工場等の原子力施設より排出される廃液の処理な
どに有用なＳｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを
用いたＳｒイオン含有水の処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電所の使用済核燃料から出る高
レベル放射性廃棄物は年々その量が増加しており、様々
な処分方法が検討されている。有力な方法としては該廃
棄物をガラス固化体として安定な地層中に埋め、生物圏
から隔離する方法があげられる。しかし、Ｓｒイオンは
Ｃｓイオン同様、水に対する溶解性が高いことから、地
層処分の際に地下水の侵入によるＳｒイオンの溶出が懸
念されている。また、原子力施設からの排水中にもＳｒ
イオンが含まれている。ＳｒイオンはＣａイオンと化学
的性質がよく似ているので、飲食物、空気等から人体中
に入ると骨に蓄積され、体外に排出される速度が非常に
小さい。その上、半減期も長いため、人体にとっては最
も危険な放射性核種の一つである。
レベル放射性廃棄物は年々その量が増加しており、様々
な処分方法が検討されている。有力な方法としては該廃
棄物をガラス固化体として安定な地層中に埋め、生物圏
から隔離する方法があげられる。しかし、Ｓｒイオンは
Ｃｓイオン同様、水に対する溶解性が高いことから、地
層処分の際に地下水の侵入によるＳｒイオンの溶出が懸
念されている。また、原子力施設からの排水中にもＳｒ
イオンが含まれている。ＳｒイオンはＣａイオンと化学
的性質がよく似ているので、飲食物、空気等から人体中
に入ると骨に蓄積され、体外に排出される速度が非常に
小さい。その上、半減期も長いため、人体にとっては最
も危険な放射性核種の一つである。
【０００３】このようなＳｒイオン含有水からＳｒイオ
ンを吸着・除去する吸着剤として、アンチモン酸、アン
チモン酸スズ（特開平３−５０１１７号公報参照）及び
アンチモン酸チタン等の無機イオン交換体が知られてい
る。しかし、これらの無機イオン交換体は、Ｍｇイオ
ン、Ｃａイオン等のアルカリ土類金属イオンが共存し
た、例えば、海水等が混在する溶液中では、Ｓｒイオン
を効率的に吸着できないという問題があった。また、結
晶質チタン酸繊維がＳｒイオンに対して高い吸着能を示
すことが知られている〔ケミカル・レターズ（Ｃｈｅ
ｍ．Ｌｅｔｔ．）、第９５７ページ（１９８１年）〕
が、結晶質チタン酸繊維は、安定な吸着剤とするのに１
０００℃という高温の熱処理を要するため、安全性や経
済性の点で問題があった。
ンを吸着・除去する吸着剤として、アンチモン酸、アン
チモン酸スズ（特開平３−５０１１７号公報参照）及び
アンチモン酸チタン等の無機イオン交換体が知られてい
る。しかし、これらの無機イオン交換体は、Ｍｇイオ
ン、Ｃａイオン等のアルカリ土類金属イオンが共存し
た、例えば、海水等が混在する溶液中では、Ｓｒイオン
を効率的に吸着できないという問題があった。また、結
晶質チタン酸繊維がＳｒイオンに対して高い吸着能を示
すことが知られている〔ケミカル・レターズ（Ｃｈｅ
ｍ．Ｌｅｔｔ．）、第９５７ページ（１９８１年）〕
が、結晶質チタン酸繊維は、安定な吸着剤とするのに１
０００℃という高温の熱処理を要するため、安全性や経
済性の点で問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルカリ土
類金属イオンが共存する水溶液中においてもＳｒイオン
吸着能に優れ、しかも容易に製造することのできるＳｒ
イオン吸着剤を提供することを目的とするものである。
さらに、本発明は、このようなＳｒイオン吸着剤の製造
方法及びその使用方法を提供することを目的とするもの
である。
類金属イオンが共存する水溶液中においてもＳｒイオン
吸着能に優れ、しかも容易に製造することのできるＳｒ
イオン吸着剤を提供することを目的とするものである。
さらに、本発明は、このようなＳｒイオン吸着剤の製造
方法及びその使用方法を提供することを目的とするもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、強酸性陽イオ
ン交換樹脂に化学的に結合しているチタンの含水酸化物
が、Ｓｒイオン吸着能に優れ、かつ、アルカリ土類金属
イオンが共存する水溶液中においても優れたＳｒイオン
吸着能を有するということを見出し、本発明を完成する
に至った。すなわち、第１の発明は強酸性陽イオン交換
樹脂とチタンの含水酸化物からなり、チタンの含水酸化
物が強酸性陽イオン交換樹脂に化学的に結合しているこ
とを特徴とするＳｒイオン吸着剤を要旨とするものであ
る。また、第２の発明は強酸性陽イオン交換樹脂を、チ
タン化合物の酸性水溶液と接触させた後、熱処理及びア
ルカリ処理を行うことを特徴とする上記Ｓｒイオン吸着
剤の製造方法を要旨とするものである。さらに、第３の
発明は上記Ｓｒイオン吸着剤を、Ｓｒイオン含有水と接
触させて吸着剤にＳｒイオンを吸着させることを特徴と
するＳｒイオン含有水の処理方法を要旨とするものであ
る。
な課題を解決するために鋭意検討の結果、強酸性陽イオ
ン交換樹脂に化学的に結合しているチタンの含水酸化物
が、Ｓｒイオン吸着能に優れ、かつ、アルカリ土類金属
イオンが共存する水溶液中においても優れたＳｒイオン
吸着能を有するということを見出し、本発明を完成する
に至った。すなわち、第１の発明は強酸性陽イオン交換
樹脂とチタンの含水酸化物からなり、チタンの含水酸化
物が強酸性陽イオン交換樹脂に化学的に結合しているこ
とを特徴とするＳｒイオン吸着剤を要旨とするものであ
る。また、第２の発明は強酸性陽イオン交換樹脂を、チ
タン化合物の酸性水溶液と接触させた後、熱処理及びア
ルカリ処理を行うことを特徴とする上記Ｓｒイオン吸着
剤の製造方法を要旨とするものである。さらに、第３の
発明は上記Ｓｒイオン吸着剤を、Ｓｒイオン含有水と接
触させて吸着剤にＳｒイオンを吸着させることを特徴と
するＳｒイオン含有水の処理方法を要旨とするものであ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう強酸性陽イオン交換樹脂としては、例え
ば、通常の状態で固体の水不溶性の有機ポリマーから形
成されたマトリックス樹脂を母体とし、水溶液からイオ
ン交換を司るに十分な強酸性陽イオン交換基を持つもの
であって、フェノール・ホルマリン系、スチレン系、ア
クリル系のポリマーの中にスルホン酸基を交換基として
有するものがあげられる。強酸性陽イオン交換樹脂の代
わりにカルボン酸系の弱酸性陽イオン交換樹脂を用いる
とチタンの結合量が少なくなり、また、イミノ二酢酸
系、アミノメチルホスホン酸系の交換基を有するキレー
ト樹脂を用いるとチタンは良好に結合するが、結合した
チタンのＳｒイオン吸着活性が低下し、Ｓｒイオン吸着
能が悪くなるという問題がある。
本発明でいう強酸性陽イオン交換樹脂としては、例え
ば、通常の状態で固体の水不溶性の有機ポリマーから形
成されたマトリックス樹脂を母体とし、水溶液からイオ
ン交換を司るに十分な強酸性陽イオン交換基を持つもの
であって、フェノール・ホルマリン系、スチレン系、ア
クリル系のポリマーの中にスルホン酸基を交換基として
有するものがあげられる。強酸性陽イオン交換樹脂の代
わりにカルボン酸系の弱酸性陽イオン交換樹脂を用いる
とチタンの結合量が少なくなり、また、イミノ二酢酸
系、アミノメチルホスホン酸系の交換基を有するキレー
ト樹脂を用いるとチタンは良好に結合するが、結合した
チタンのＳｒイオン吸着活性が低下し、Ｓｒイオン吸着
能が悪くなるという問題がある。
【０００７】強酸性陽イオン交換樹脂は、製造条件で物
理的、化学的な性能が異なるものが市販されている。本
発明においてはこれらの任意の樹脂を使用することがで
きるが、高分子の母体がポーラス型の樹脂を用いると、
吸着剤のＳｒイオンを吸着する速度が速いことから好ま
しい。ポーラス型の強酸性陽イオン交換樹脂とは、高分
子の母体が多孔性の物理構造のものであり、例えば、ゲ
ル型の多孔度が１％未満に対して、ポーラス型の多孔度
は５〜３０％と言われており、重合段階でトリブチルホ
スフェート、イソドデカン、メチルイソブチルケトン等
の孔形成剤を添加することによって製造することができ
る。
理的、化学的な性能が異なるものが市販されている。本
発明においてはこれらの任意の樹脂を使用することがで
きるが、高分子の母体がポーラス型の樹脂を用いると、
吸着剤のＳｒイオンを吸着する速度が速いことから好ま
しい。ポーラス型の強酸性陽イオン交換樹脂とは、高分
子の母体が多孔性の物理構造のものであり、例えば、ゲ
ル型の多孔度が１％未満に対して、ポーラス型の多孔度
は５〜３０％と言われており、重合段階でトリブチルホ
スフェート、イソドデカン、メチルイソブチルケトン等
の孔形成剤を添加することによって製造することができ
る。
【０００８】吸着剤中の強酸性イオン交換樹脂と化学的
に結合しているチタンの含水酸化物としては、例えば、
交換基としてスルホン酸基を持つ樹脂に対しては、以下
のようなものがあげられる。
に結合しているチタンの含水酸化物としては、例えば、
交換基としてスルホン酸基を持つ樹脂に対しては、以下
のようなものがあげられる。
【０００９】
【化１】
【００１０】このようなチタンの含水酸化物は、一般
に、無定形又はアナターゼ型、ルチル型の結晶形態をと
ることが知られている。本発明においては、このような
チタン酸化物の形態としては、特に限定されるものでは
ないが、チタンの含水酸化物の形態が結晶性であれば、
酸によるＳｒイオンの脱離の際のチタンの溶出を最小限
に制限することができるので好ましい。
に、無定形又はアナターゼ型、ルチル型の結晶形態をと
ることが知られている。本発明においては、このような
チタン酸化物の形態としては、特に限定されるものでは
ないが、チタンの含水酸化物の形態が結晶性であれば、
酸によるＳｒイオンの脱離の際のチタンの溶出を最小限
に制限することができるので好ましい。
【００１１】吸着剤中の強酸性イオン交換樹脂と化学的
に結合しているチタン酸化物の量としては、乾燥した吸
着剤に対しチタンとして２ｗｔ％未満になるとＳｒイオ
ン吸着量が大幅に低下することから２ｗｔ％以上が好ま
しく、５〜２０ｗｔ％が最も好ましい。
に結合しているチタン酸化物の量としては、乾燥した吸
着剤に対しチタンとして２ｗｔ％未満になるとＳｒイオ
ン吸着量が大幅に低下することから２ｗｔ％以上が好ま
しく、５〜２０ｗｔ％が最も好ましい。
【００１２】次に、本発明のＳｒイオン吸着剤の製造方
法について説明する。まず、本発明においては水中に分
散させたプロトン型あるいはナトリウム、カリウム等の
塩型の強酸性陽イオン交換樹脂に、チタン化合物の酸性
水溶液（以下チタン液という）を接触させてチタンを強
酸性陽イオン交換樹脂に化学的に結合させる。このとき
に用いるチタン液としては、例えば、ハロゲン化チタン
（ＴｉＸ3 、ＴｉＸ4 ）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ4 ）
2 ）、硝酸チタン（Ｔｉ（ＮＯ3 ）4 ）等の酸性溶液が
あげられる。
法について説明する。まず、本発明においては水中に分
散させたプロトン型あるいはナトリウム、カリウム等の
塩型の強酸性陽イオン交換樹脂に、チタン化合物の酸性
水溶液（以下チタン液という）を接触させてチタンを強
酸性陽イオン交換樹脂に化学的に結合させる。このとき
に用いるチタン液としては、例えば、ハロゲン化チタン
（ＴｉＸ3 、ＴｉＸ4 ）、硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ4 ）
2 ）、硝酸チタン（Ｔｉ（ＮＯ3 ）4 ）等の酸性溶液が
あげられる。
【００１３】チタン液中のチタンの濃度としては、特に
限定されるものではないが、低濃度の水溶液を使用する
と、チタン化合物が加水分解して不溶性となることから
チタンの濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上であることが望まし
い。
限定されるものではないが、低濃度の水溶液を使用する
と、チタン化合物が加水分解して不溶性となることから
チタンの濃度が０．２５ｇ／Ｌ以上であることが望まし
い。
【００１４】接触させるチタン液の量としては、吸着剤
中のチタン量が２〜２０ｗｔ％程度となることが好まし
いので、チタンの量が強酸性陽イオン交換樹脂の総交換
量に対して、０．３〜３０倍当量となる量が好ましい。
中のチタン量が２〜２０ｗｔ％程度となることが好まし
いので、チタンの量が強酸性陽イオン交換樹脂の総交換
量に対して、０．３〜３０倍当量となる量が好ましい。
【００１５】チタン液の接触方法としては、強酸性陽イ
オン交換樹脂とチタン液を混合し撹拌もしくは振とうす
るバッチ法、強酸性陽イオン交換樹脂を樹脂塔に充填
し、チタン液を通液するカラム法のいずれの方法でも可
能である。バッチ法で行う場合は２時間以上撹拌もしく
は振とうすることが好ましく、カラム法で行う場合はチ
タン液を循環通液すると、高価なチタン液が有効に活用
できることから好ましい。
オン交換樹脂とチタン液を混合し撹拌もしくは振とうす
るバッチ法、強酸性陽イオン交換樹脂を樹脂塔に充填
し、チタン液を通液するカラム法のいずれの方法でも可
能である。バッチ法で行う場合は２時間以上撹拌もしく
は振とうすることが好ましく、カラム法で行う場合はチ
タン液を循環通液すると、高価なチタン液が有効に活用
できることから好ましい。
【００１６】チタンを結合させた陽イオン交換樹脂に余
剰のチタン化合物が残存していると、後のアルカリ処理
により不溶性の含水酸化チタンが生成し、樹脂との分離
が必要となるため、予め樹脂を水洗して余剰のチタン化
合物を樹脂から分離しておくことが好ましい。水洗は、
通常樹脂体積の３０倍程度の水を使用して行えばよい。
剰のチタン化合物が残存していると、後のアルカリ処理
により不溶性の含水酸化チタンが生成し、樹脂との分離
が必要となるため、予め樹脂を水洗して余剰のチタン化
合物を樹脂から分離しておくことが好ましい。水洗は、
通常樹脂体積の３０倍程度の水を使用して行えばよい。
【００１７】次に、本発明においては、このようにして
チタン化合物を結合した強酸性陽イオン交換樹脂を熱処
理及びアルカリ処理する。熱処理としては、熱風乾燥器
等による乾熱処理、熱水中での水熱処理等があげられ
る。乾熱処理においては、温度が１５０℃より高くなる
とイオン交換樹脂の分解が始まり、交換基の脱落、共重
合体母体の分解が起こるので、８０〜１５０℃で０．５
〜８時間処理することが好ましく、１００〜１２０℃で
２〜４時間処理することがさらに好ましい。水中で加熱
しながら行う水熱処理においては、６０〜１００℃で
０．５〜１０時間処理することが好ましく、７０〜９５
℃で２〜６時間処理することがさらに好ましい。このよ
うな熱処理を行うことにより、吸着剤中のチタンの安定
性を高めることができる。
チタン化合物を結合した強酸性陽イオン交換樹脂を熱処
理及びアルカリ処理する。熱処理としては、熱風乾燥器
等による乾熱処理、熱水中での水熱処理等があげられ
る。乾熱処理においては、温度が１５０℃より高くなる
とイオン交換樹脂の分解が始まり、交換基の脱落、共重
合体母体の分解が起こるので、８０〜１５０℃で０．５
〜８時間処理することが好ましく、１００〜１２０℃で
２〜４時間処理することがさらに好ましい。水中で加熱
しながら行う水熱処理においては、６０〜１００℃で
０．５〜１０時間処理することが好ましく、７０〜９５
℃で２〜６時間処理することがさらに好ましい。このよ
うな熱処理を行うことにより、吸着剤中のチタンの安定
性を高めることができる。
【００１８】また、アルカリ処理とは、樹脂をアルカリ
剤と接触させることにより、樹脂に結合したチタン化合
物を含水酸化物に変換させることである。このときに使
用するアルカリ剤としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等
のアルカリ金属の水酸化物や炭酸塩等の溶液があげられ
るが、経済性、操作性の観点からアルカリ金属の水酸化
物を用いることが好ましい。接触方法としては、チタン
の結合と同様にバッチ法又はカラム法があげられる。ま
た、接触させるアルカリ剤の量としては、使用した強酸
性陽イオン交換樹脂の総交換量の０．３当量倍以上が好
ましく、０．５〜２当量倍がより好ましい。
剤と接触させることにより、樹脂に結合したチタン化合
物を含水酸化物に変換させることである。このときに使
用するアルカリ剤としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等
のアルカリ金属の水酸化物や炭酸塩等の溶液があげられ
るが、経済性、操作性の観点からアルカリ金属の水酸化
物を用いることが好ましい。接触方法としては、チタン
の結合と同様にバッチ法又はカラム法があげられる。ま
た、接触させるアルカリ剤の量としては、使用した強酸
性陽イオン交換樹脂の総交換量の０．３当量倍以上が好
ましく、０．５〜２当量倍がより好ましい。
【００１９】チタンをイオン交換樹脂に結合させた後の
熱処理及びアルカリ処理の順序としては、どちらの操作
から行っても同様な吸着剤が得られるので、特に限定さ
れない。
熱処理及びアルカリ処理の順序としては、どちらの操作
から行っても同様な吸着剤が得られるので、特に限定さ
れない。
【００２０】次に、本発明のＳｒイオン吸着剤を用いた
Ｓｒイオン含有水の処理方法について説明すると、本発
明の吸着剤をＳｒイオン含有水と接触させることによっ
て、Ｓｒイオン含有水からＳｒイオンを吸着・除去する
ことができる。接触方法としては、特に限定されるもの
ではなく、バッチ法、カラム法のいずれの方法を用いて
もよい。カラム法で行う場合の通液速度としては、空間
速度が２〜６０ｈ-1が好ましく、５〜４０ｈ-1が特に好
ましい。また、接触させる際のＳｒ含有水の温度として
は、特に限定されるものではないが、イオン交換速度を
速めるために、処理操作に支障をきたさない範囲で高い
方がよく、５〜９０℃が好ましく、１０〜８０℃が特に
好ましい。
Ｓｒイオン含有水の処理方法について説明すると、本発
明の吸着剤をＳｒイオン含有水と接触させることによっ
て、Ｓｒイオン含有水からＳｒイオンを吸着・除去する
ことができる。接触方法としては、特に限定されるもの
ではなく、バッチ法、カラム法のいずれの方法を用いて
もよい。カラム法で行う場合の通液速度としては、空間
速度が２〜６０ｈ-1が好ましく、５〜４０ｈ-1が特に好
ましい。また、接触させる際のＳｒ含有水の温度として
は、特に限定されるものではないが、イオン交換速度を
速めるために、処理操作に支障をきたさない範囲で高い
方がよく、５〜９０℃が好ましく、１０〜８０℃が特に
好ましい。
【００２１】Ｓｒイオンを吸着させた後の吸着剤は、塩
酸、硝酸等の酸溶液で処理すること等によってＳｒイオ
ンを脱離させることができる。さらに、酸処理後の吸着
剤をＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属水酸化物と接触さ
せることにより再利用することができる。
酸、硝酸等の酸溶液で処理すること等によってＳｒイオ
ンを脱離させることができる。さらに、酸処理後の吸着
剤をＬｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属水酸化物と接触さ
せることにより再利用することができる。
【００２２】
【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。 実施例１、比較例１、２ 交換基の末端が水素型でポーラス型の強酸性陽イオン交
換樹脂ＰＫ−２１２（三菱化学製）６００ｍｌを水とと
もに内径が３０ｍｍφのガラス製のカラムに充填した
後、１０００ｇ／ＬのＴｉＣｌ4 液３８０ｍｌを４００
ｍｌ／分で２０時間循環した。このカラムをイオン交換
水１８Ｌで水洗した後、樹脂をガラス製の容器に移し、
イオン水５Ｌを加えて８５℃に加熱し、４時間攪拌を行
った。熱処理後の樹脂を水とともに内径が３０ｍｍφの
ガラス製のカラムに再充填し、１６０ｇ／Ｌの苛性ソー
ダ液３００ｍｌを４００ｍｌ／分で２時間循環した後、
イオン交換水１８Ｌで水洗することによりＳｒイオン吸
着剤（以下Ｓ１吸着剤と呼ぶ）を得た。この吸着剤中の
チタン含有量を蛍光Ｘ線法で求めたところ、１２ｗｔ％
であった。
する。 実施例１、比較例１、２ 交換基の末端が水素型でポーラス型の強酸性陽イオン交
換樹脂ＰＫ−２１２（三菱化学製）６００ｍｌを水とと
もに内径が３０ｍｍφのガラス製のカラムに充填した
後、１０００ｇ／ＬのＴｉＣｌ4 液３８０ｍｌを４００
ｍｌ／分で２０時間循環した。このカラムをイオン交換
水１８Ｌで水洗した後、樹脂をガラス製の容器に移し、
イオン水５Ｌを加えて８５℃に加熱し、４時間攪拌を行
った。熱処理後の樹脂を水とともに内径が３０ｍｍφの
ガラス製のカラムに再充填し、１６０ｇ／Ｌの苛性ソー
ダ液３００ｍｌを４００ｍｌ／分で２時間循環した後、
イオン交換水１８Ｌで水洗することによりＳｒイオン吸
着剤（以下Ｓ１吸着剤と呼ぶ）を得た。この吸着剤中の
チタン含有量を蛍光Ｘ線法で求めたところ、１２ｗｔ％
であった。
【００２３】次に、このＳ１吸着剤を用いて、Ｓｒイオ
ン含有水の処理を行った。Ｓ１吸着剤５ｇと０．０５ｍ
ｏｌ／ＬのＳｒＣｌ2 を含有する水溶液５００ｍｌをポ
リエチレン製容器中で混合し、振盪機により５０℃で１
２０時間振盪後、ポリエチレン製容器中の水溶液中のＳ
ｒイオン濃度をプラズマ発光分析装置（ＩＣＰ）を用い
て測定し、初期の濃度からの減少分をＳｒイオン吸着剤
に吸着されたＳｒイオン量として、吸着剤のＳｒイオン
吸着量（ｍｅｑ／ｇ）を求めた。また、比較のため、吸
着剤としてＳｂ2 Ｏ5 ・２Ｈ2 Ｏ（比較例１）及びＳｎ
Ｏ2 ／３Ｓｂ2 Ｏ5 ・Ｈ2 Ｏ（比較例２：共にＡｌｄｒ
ｉｃｈ社製）を用いて、実施例１と同様のＳｒ処理試験
を行った。その結果を表１に示す。
ン含有水の処理を行った。Ｓ１吸着剤５ｇと０．０５ｍ
ｏｌ／ＬのＳｒＣｌ2 を含有する水溶液５００ｍｌをポ
リエチレン製容器中で混合し、振盪機により５０℃で１
２０時間振盪後、ポリエチレン製容器中の水溶液中のＳ
ｒイオン濃度をプラズマ発光分析装置（ＩＣＰ）を用い
て測定し、初期の濃度からの減少分をＳｒイオン吸着剤
に吸着されたＳｒイオン量として、吸着剤のＳｒイオン
吸着量（ｍｅｑ／ｇ）を求めた。また、比較のため、吸
着剤としてＳｂ2 Ｏ5 ・２Ｈ2 Ｏ（比較例１）及びＳｎ
Ｏ2 ／３Ｓｂ2 Ｏ5 ・Ｈ2 Ｏ（比較例２：共にＡｌｄｒ
ｉｃｈ社製）を用いて、実施例１と同様のＳｒ処理試験
を行った。その結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１から明らかなように、本発明のＳｒイ
オン吸着剤は、従来のＳｒ吸着剤（無機イオン交換体）
と比べて３倍程度のＳｒイオンを吸着することができる
ことがわかる。
オン吸着剤は、従来のＳｒ吸着剤（無機イオン交換体）
と比べて３倍程度のＳｒイオンを吸着することができる
ことがわかる。
【００２６】実施例２、比較例３、４ 実施例１で作製したＳ１吸着剤１０ｇと海水（Ｓｒイオ
ン濃度：７．０ｍｇ／Ｌ、Ｃａイオン濃度：３５０ｍｇ
／Ｌ、Ｍｇイオン濃度：１，０００ｍｇ／Ｌ）１００ｍ
ｌとをポリエチレン製容器中で混合し、振盪機により３
０℃で１２時間振盪した。振盪後、吸着剤をろ過し、ろ
液中のＳｒイオン濃度を実施例１と同様にして測定し
た。また、比較のため、吸着剤としてＳｂ2 Ｏ5 ・２Ｈ
2 Ｏ（比較例３）及びＳｎＯ2 ／３Ｓｂ2 Ｏ5 ・Ｈ2 Ｏ
（比較例４：共にＡｌｄｒｉｃｈ社製）を用いて、実施
例２と同様のＳｒ処理試験を行った。その結果を表２に
示す。
ン濃度：７．０ｍｇ／Ｌ、Ｃａイオン濃度：３５０ｍｇ
／Ｌ、Ｍｇイオン濃度：１，０００ｍｇ／Ｌ）１００ｍ
ｌとをポリエチレン製容器中で混合し、振盪機により３
０℃で１２時間振盪した。振盪後、吸着剤をろ過し、ろ
液中のＳｒイオン濃度を実施例１と同様にして測定し
た。また、比較のため、吸着剤としてＳｂ2 Ｏ5 ・２Ｈ
2 Ｏ（比較例３）及びＳｎＯ2 ／３Ｓｂ2 Ｏ5 ・Ｈ2 Ｏ
（比較例４：共にＡｌｄｒｉｃｈ社製）を用いて、実施
例２と同様のＳｒ処理試験を行った。その結果を表２に
示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２から、本発明のＳｒイオン吸着剤は、
ＣａイオンやＭｇイオン等のＳｒイオン以外のアルカリ
土類金属イオンがＳｒイオンの３０〜１５０倍混在する
水溶液中においても効率的にＳｒイオンを処理すること
ができる。このことから、本発明のＳｒ吸着剤はＳｒに
対する選択性が極めて高いことがわかる。
ＣａイオンやＭｇイオン等のＳｒイオン以外のアルカリ
土類金属イオンがＳｒイオンの３０〜１５０倍混在する
水溶液中においても効率的にＳｒイオンを処理すること
ができる。このことから、本発明のＳｒ吸着剤はＳｒに
対する選択性が極めて高いことがわかる。
【００２９】
【発明の効果】本発明のＳｒイオン吸着剤は、Ｓｒイオ
ン交換特性に優れているので、Ｓｒイオン含有水からＳ
ｒイオンを効率よく吸着・除去することができ、さらに
海水等の他のアルカリ土類金属イオンが共存する溶液中
においても優れたＳｒイオン吸着・除去能を示す。
ン交換特性に優れているので、Ｓｒイオン含有水からＳ
ｒイオンを効率よく吸着・除去することができ、さらに
海水等の他のアルカリ土類金属イオンが共存する溶液中
においても優れたＳｒイオン吸着・除去能を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 強酸性陽イオン交換樹脂とチタンの含水
酸化物からなり、チタンの含水酸化物が強酸性陽イオン
交換樹脂に化学的に結合していることを特徴とするＳｒ
イオン吸着剤。 - 【請求項２】 強酸性陽イオン交換樹脂を、チタン化合
物の酸性水溶液と接触させた後、熱処理及びアルカリ処
理を行うことを特徴とする請求項１記載のＳｒイオン吸
着剤の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のＳｒイオン吸着剤を、Ｓ
ｒイオン含有水と接触させて吸着剤にＳｒイオンを吸着
させることを特徴とするＳｒイオン含有水の処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05924998A JP4041202B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | Ｓｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを用いたＳｒイオン含有水の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05924998A JP4041202B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | Ｓｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを用いたＳｒイオン含有水の処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11253967A true JPH11253967A (ja) | 1999-09-21 |
| JP4041202B2 JP4041202B2 (ja) | 2008-01-30 |
Family
ID=13107932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05924998A Expired - Fee Related JP4041202B2 (ja) | 1998-03-11 | 1998-03-11 | Ｓｒイオン吸着剤、その製造方法及びそれを用いたＳｒイオン含有水の処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4041202B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013023048A2 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | Ecolab Usa Inc. | Synergistic interaction of weak cation exchange resin and magnesium oxide |
| JP2013212484A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Kankyo Joka Kenkyusho:Kk | 放射性ストロンチウム吸着材料及びその製造方法、それを利用した放射性物質の除去方法 |
| US9409144B2 (en) | 2011-08-23 | 2016-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cation adsorbent for solution treatment |
| CN113195409A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-07-30 | 朗盛德国有限责任公司 | 由盐水制备高纯度碳酸锂 |
| CN114505060A (zh) * | 2020-11-17 | 2022-05-17 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种复合型吸附剂及其制备方法和应用 |
-
1998
- 1998-03-11 JP JP05924998A patent/JP4041202B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
| WO2013023048A2 (en) * | 2011-08-10 | 2013-02-14 | Ecolab Usa Inc. | Synergistic interaction of weak cation exchange resin and magnesium oxide |
| WO2013023048A3 (en) * | 2011-08-10 | 2013-04-04 | Ecolab Usa Inc. | Synergistic interaction of weak cation exchange resin and magnesium oxide |
| US9193610B2 (en) | 2011-08-10 | 2015-11-24 | Ecolab USA, Inc. | Synergistic interaction of weak cation exchange resin and magnesium oxide |
| US9896364B2 (en) | 2011-08-10 | 2018-02-20 | Ecolab Usa Inc. | Synergistic interaction of weak cation exchange resin and magnesium oxide |
| US9409144B2 (en) | 2011-08-23 | 2016-08-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Cation adsorbent for solution treatment |
| US10081850B2 (en) | 2011-08-23 | 2018-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Treatment method for solution containing metal ions using cation adsorbent |
| JP2013212484A (ja) * | 2012-04-02 | 2013-10-17 | Kankyo Joka Kenkyusho:Kk | 放射性ストロンチウム吸着材料及びその製造方法、それを利用した放射性物質の除去方法 |
| CN113195409A (zh) * | 2018-12-20 | 2021-07-30 | 朗盛德国有限责任公司 | 由盐水制备高纯度碳酸锂 |
| CN114505060A (zh) * | 2020-11-17 | 2022-05-17 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种复合型吸附剂及其制备方法和应用 |
| CN114505060B (zh) * | 2020-11-17 | 2024-03-22 | 核工业北京化工冶金研究院 | 一种复合型吸附剂及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4041202B2 (ja) | 2008-01-30 |
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