JPS5925621B2 - 粒状吸着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリアクリル酸ヒドラジドを結合剤として用
いることを特徴とする吸着性のすぐれた粒状吸着剤に関
する。

吸着剤の吸着速度は粒径に依存し、粒径が大きくなるに
つれて吸着速度が小さくなることが知られている。

海水からウランを採取する研究においても、吸着速度は
粒径に反比例することが報告されている粉末吸着剤を、
通常の結合剤を用いて造粒し粒状吸着剤とした場合、吸
着速度が著しく低下する。

しかし、吸着剤の取扱いやすさ、回収の容易さなどから
みると粉末吸着剤に比較して粒状吸着剤がはるかにすぐ
れている。

本発明者らは、液相吸着において、吸着速度の低下しな
い粒状吸着剤の製造について鋭意研究を重ねた結果、ポ
リアクリル酸ヒドラジドを結合剤として用い、造粒後不
溶化処理することによりその目的を達成しうろことを見
出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。

すなわち、本発明は、結合剤としてポリアクリル酸ヒド
ラジドを用い、粉末状吸着活性成分を造粒し、不溶化し
て成る液相吸着用粒状吸着剤を提供するものである。

本発明における粉末状吸着活性成分としては、活性炭、
含水金属酸化物、活性炭−含水金属酸化物複合体、金属
水酸化物、塩基性炭酸塩その他吸着剤として慣用されて
いる各種物質の粉末が用いられる。

ポリアクリル酸ヒドラジドの添加量は、５〜３０重量％
の範囲が好ましい。

本発明の液相吸着用粒状吸着剤はたとえば次のようにし
て得ることができる。

まず、ポリアクリル酸ヒドラジドを水に溶解して２〜５
重量％濃度の水溶液を調製し、粉末状吸着活性成分を加
えてよくねり合わせたのち、適当な粒径に造粒する。

次にこの粒状吸着剤を１００℃までの温度で数日間放置
して不溶化する。

特に活性炭−金属水酸化物複合吸着剤は、加圧成形しに
くい上に、必要以上に加熱することにより、吸着性が著
しく低下するので、上記の製造方法に従って造粒するこ
とが必要である。

このようにして得られた本発明の液相吸着用粒状吸着剤
は、市販の粒状活性炭と同等以上の機械的強度を有し、
また水中に浸せきしても、ポリアクリル酸ヒドラジドの
溶出はほとんどなく、非常に安定なものである。

その上本発明の液相吸着用粒状吸着剤は、結合剤として
用いたポリアクリル酸ヒドラジドによって吸着性能（吸
着速度）が阻害されることがないというすぐれた利点を
有する。

本発明の液相吸着用粒状吸着剤は、使用する粉末状吸着
活性成分を適宜選択することにより、海水中のウランそ
の他希少金属の分離、排水及び地下かん水中の有用成分
の回収や有害成分の除去など多方面にわたって利用する
ことができる。

次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。

実施例 １ 分子量３０万、ヒドラジド化率８５〜９０％のポリアク
リル酸ヒドラジド（ＰＡＨ）の３〜５％水溶液を調製し
、ポリアクリル酸ヒドラジドの添加量が造粒後の粒状吸
着剤全量当り、５〜３５重量％になるように活性炭−含
水酸化チタン複合吸着剤を加えて、よくねり合わせたの
ち、直径約１．０朋の粒状に造粒した。

このようにして得られた粒状吸着剤を室温又は６５℃で
所定日数放置して不溶化した粒状吸着剤を得た。

次にこの粒状吸着剤について、強度試験及びポリアクリ
ル酸ヒドラジドの溶出試験を行った。

粒体の強度試験は、試料１′？を秤取して、１００ｍ１
容の分液漏斗に入れ、水５０ｍ１を加え、１０分間、振
幅４ＣｒｒＬ１８０回／分の条件で振とうし、８０メツ
シユ以下のものをふるい分け、破砕した粒子の量を測定
した行った。

また、ポリアクリル酸ヒドラジドの溶出試験は、１グの
試料を１００ｒｒＬｌ容の三角フラスコにとり、水５０
ｍ１を加え、２５℃で２４時間振とうし、ろ液中の有機
性炭素量を測定して行った。

第１図に、ポリアクリル酸ヒドラジドの３％水溶液を用
いた場合の粒状吸着剤についてのポリアクリル酸ヒドラ
ジドの添加量と強度（破砕率）との関係を示した。

市販の粒状活性炭の破砕率は３〜５％であるが、本発明
の粒状吸着剤は、ポリアクリル酸ヒドラジドの添加量約
１５重量％以上で、市販の粒状活性炭と同等以上の強度
を示す。

第２図には、ポリアクリル酸ヒドラジドの３％水溶液を
用い、ポリアクリル酸ヒドラジドの添加量の添加量が１
０重量％の粒状吸着剤について行ったポリアクリル酸ヒ
ドラジドの溶出試験の結果を示した。

この第２図の結果より明らかなように、６５℃での不溶
化処理では３日間以上の処理で、室温では６日間以上の
処理で、溶出量を０．１％以下にすることができる。

次に、液相からの吸着の応用の一例として、上記の粒状
吸着剤を用いて海水からのウランの吸着を行った。

粒状吸着剤としては粒状吸着剤の全重量に基づきポリア
クリル酸ヒドラジドを１０〜３０重量％の範囲で含有し
、不溶化処理を室温で１０日間行ったものを用いた。

その結果を第３図に示した。

一方比較のために、ポリアクリル酸ヒドラジドに代えて
ポリビニルアルコールを５〜１５重量％添加した粒状吸
着剤を用いて、同様に海水からのウラン吸着を試みた。

この結果を第４図に示した。

この第４図の結果かられかるように、ポリビニルアルコ
ールの場合は、その添加量が増すにつれて、ウラン吸着
性が低下する。

これに対し、ポリアクリル酸ヒドラジドの場合は第３図
から明らかなように、ポリアクリル酸ヒドラジドの添加
量を増しても複合吸着剤の吸着量は変わらない。

すなわち、本発明において結合剤として添加したポリア
クリル酸ヒドラジドはウラン吸着性を低下させず、すぐ
れた吸着性を有する粒状吸着剤を得ることができた。

この例における活性炭−含水酸化チタン複合吸着剤の代
りに水酸化第二鉄を粉末状吸着活性成分として用いて調
製した粒状吸着剤は、鉱山廃水中のヒ素の除去に有効で
あった。

実施例 ２ 分子量３０万、ヒドラジド化率６１．６％のポリアクリ
ル酸ヒドラジド（ＰＡＨ）の５％水溶液を調製し、尿素
法で調製した含水酸化チタンを、ＰＡＨの添加率が１０
％になるように加えて、よくねり合わせた後、１０日間
室温で放置して、不溶化し、適当に粉砕してからふるい
分けした。

原料粉末と粒度を揃えた吸着剤（０，３５′ｉＩ）を、
２ｐｐｍウラン添加海水２１！に加えてかきまぜ、所定
時間ごとに上澄液中のウラン濃度を測定し、ウラン吸着
速度を求めた。

その結果を第５図に示した。

図中の破線は原料粉末体、実線は造粒体を示し、造粒体
の場合はＰＡＨの添加量を補正した。

造粒体の吸着速度及び吸着容量とも原料吸着剤と大差な
く、含水酸化チタンの造粒に用い得ることが分る。

実施例 ３ 分子量３０万、ヒドラジド化率６８％のポリアクリル酸
ヒドラジド（ＰＡＨ）の５％水溶液に、無定形含水酸化
アルミニウムを、ＰＡＨの添加量１０％になるように加
えて混和し、室温で６日間放置して不溶化した。

得られた塊状物を粉砕してふるい分けた。

原料吸着剤と粒度な揃えた後、吸着剤０．１１を、リチ
ウム添加海水（８，６ｐｐｍ ） ５０７７１１に加え
て所定時間ふりまぜ、残存リチウム濃度を測定し、リチ
ウム平衡吸着量を求めた。

その結果、原料吸着剤ではリチウム平衡吸着量が４．０
ｍ９／？で、造粒体では３．５■／グであり、添加した
ＰＡＨを補正すると、約３．９ｍ９７′ｆＩとなってほ
ぼ等しく、ＰＡＨの添加による性能低下がほとんどな（
、造粒できることは明らかである。

なお、この無定形含水酸化アルミニウムの造粒体を、８
．６ｐｐｍのリチウムを含有する海水中に２？／ｌの割
合で加えたときの経時的なリチウム濃度の変化をグラフ
として第６図に示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の粒状吸着剤の、ポリアクリル酸ヒドラ
ジドの添加量と破砕率との関係を示すグラフ、第２図は
本発明の粒状吸着剤の不溶化条件とポリアクリル酸ヒド
ラジドの溶出率との関係を示すグラフ、第３図は本発明
の粒状吸着剤の海水ウランの吸着量を示すグラフ、第４
図は、従来の粒状吸着剤の海水ウランの吸着量を示すグ
ラフ、第５図は、含水酸化チタン原料粉末とそれを用い
て調製した本発明の粒状吸着剤のウラン吸着速度を示す
グラフ、第６図は含水酸化アルミニウムを用いた本発明
の粒状吸着剤のリチウム吸着速度を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 結合剤としてポリアクリル酸ヒドラジドを用いて粉
   末状吸着活性成分を造粒し、不溶化して成る液相吸着用
   粒状吸着剤。 ２ 不溶化が１００℃までの温度で数日間放置して行わ
   れている特許請求の範囲第１項記載の液相吸着用粒状吸
   着剤。