JPS61287443A - Fluorine adsorbent - Google Patents

Fluorine adsorbent

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JPS61287443A
JPS61287443A JP12709285A JP12709285A JPS61287443A JP S61287443 A JPS61287443 A JP S61287443A JP 12709285 A JP12709285 A JP 12709285A JP 12709285 A JP12709285 A JP 12709285A JP S61287443 A JPS61287443 A JP S61287443A
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fluorine
adsorbent
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adsorption
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秀秋 今井
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譲 石橋
Junji Nomura
野村 順治
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled adsorbent which adsorbs and removes F2 efficiently and selectively and is easily capable of desorption and regeneration and has high operability and economicity by making phosphoric acid or pyrophosphoric acid compd. of Ce the component. CONSTITUTION:F2 is selectively adsorbed and removed in high efficiency by bringing water dissolved with F2 having <=7pH into contact with cerous phosphate and ceric pyrophosphate as a compd. consisting of trivalent or tetravalent Ce and phosphoric acid or pyrophosphoric acid. The adsorbent F2 can be easily desorbed and regenerated by bringing it into contact with an alkali aq. soln. having 10-14pH. Still more since the aimed adsorbent has the excellent adsorption performance even in the copresence of F<-> and fluorine complex ion, it is avialable in the adsorption and the removal of F2 dissolved in the raw water of potable water or in an industrial drainage and has high operability and economicity.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、水中に低濃度に溶存する弗素を高い効率で選
択的に除去することのできる吸着剤に関する。さらに、
本発明は、飲料水の原水または産業排水中に溶存する弗
素を吸着除去し、該吸着剤は簡単な操作で吸着イオンを
脱着、再生し、繰シ返し使用可能な、操作性、経済性の
高め吸着剤に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to an adsorbent that can selectively remove fluorine dissolved in water at low concentrations with high efficiency. moreover,
The present invention adsorbs and removes fluorine dissolved in raw drinking water or industrial wastewater, and the adsorbent desorbs and regenerates adsorbed ions with a simple operation, and is operable and economical, allowing repeated use. Concerning high adsorbents.

(従来の技術) 元来、自然界において弗素は極〈微量、例えば海水中に
1.2〜j、4ppm、河川水中に通常0.1〜0.6
p%程度溶存するが、この程度の量は生態学的環境とし
て支障がない。しかし、火山活動による弗化水素の排出
により、地下水中の弗素イオン濃度が10p−を越える
ことが知られており、また、産業排水、特に金属精練、
金属表面処理、ガラス、窯業工業、電子工業、化学工業
等から排出される弗素排水は濃度が高く、かつ近年の弗
素化学の進歩によ〕、これら工業からの弗素の排出は日
々増加している。
(Prior art) Fluorine is originally present in extremely small amounts in nature, for example, 1.2 to 4 ppm in seawater, and usually 0.1 to 0.6 in river water.
Although it is dissolved at a level of approximately p%, this amount poses no problem in the ecological environment. However, it is known that the concentration of fluorine ions in groundwater exceeds 10 p- due to the release of hydrogen fluoride from volcanic activity, and it is also known that the concentration of fluorine ions in groundwater exceeds 10p.
Fluorine wastewater discharged from metal surface treatment, glass, ceramic, electronic, chemical, etc. industries has a high concentration, and due to recent advances in fluorine chemistry, fluorine emissions from these industries are increasing day by day. .

このような高濃度の弗素含有水は、環境水として人体お
よび動植物に種々の悪影響をおよぼすことから、できる
だけ低水準に維持、管理されなければならず、このよう
な見地より水質基準として、飲料水の場合には0.8p
%以下、また、産業排水の場合15pva以下にしなけ
ればならないことが規定されている。
Such highly concentrated fluorine-containing water, as environmental water, has various negative effects on the human body, animals and plants, and therefore must be maintained and managed at a level as low as possible. 0.8p in case of
% or less, and in the case of industrial wastewater, it must be 15 pva or less.

水中に溶存する弗素の除去方法として、弗素を0.8p
1m以上含む飲料水の原水に対しては、従来活性アルミ
ナ吸着法またはイオン交換樹脂と活性アルミナの併用処
理等が行なわれている。しかし、活性アルミナ吸着法に
おいては、活性アルミナの弗素イオン吸着量が低い上に
、炭酸イオン等の共存イオンの影響を受け、期待する除
去効果が得られない欠点がある。この点に関して、予め
他の共存イオンをイオン交換樹脂で吸着除去した液を活
性アルミナで処理して弗素イオンを除去する試みがある
が、この場合は、必要以上の無害イオンをも除去してし
まうため、飲料水としての望ましい水質でなくなり、ま
た、処理に多大の費用を要するなどの問題がある。
As a method for removing fluorine dissolved in water, 0.8p of fluorine
For raw drinking water containing water of 1 m or more, the activated alumina adsorption method or the combined treatment of ion exchange resin and activated alumina have been conventionally carried out. However, the activated alumina adsorption method has the disadvantage that the amount of fluorine ions adsorbed by activated alumina is low and is affected by coexisting ions such as carbonate ions, making it difficult to obtain the expected removal effect. Regarding this point, there has been an attempt to remove fluorine ions by treating the liquid with activated alumina after adsorbing and removing other coexisting ions with an ion exchange resin, but in this case, more harmless ions than necessary are also removed. Therefore, there are problems such as the water quality not being desirable as drinking water and requiring a large amount of cost for treatment.

一方、産業排液中の弗素イオンおよび弗素錯イオンを除
去する方法としては、消石灰や塩化カルシウム等のカル
シウム塩を用い、溶解度の小さな弗化カルシウムとして
沈でん分離させる方法が一般的に行なわれてbる。しか
し、弗化カルシウムは水に溶解性を有し、理想的な処理
においても、弗素濃度を8p%以下にすることができな
り0また、弗素イオンは排水中のケイ素、鉄やアルミニ
ウム等と錯イオンを形成する傾向が大きく、それらのカ
ルシウム塩の溶解度は大きいため、沈でん分離による処
理は非常に困難なものとなる。
On the other hand, a commonly used method for removing fluorine ions and fluorine complex ions from industrial wastewater is to use calcium salts such as slaked lime or calcium chloride, and separate them by precipitation as calcium fluoride, which has low solubility. Ru. However, calcium fluoride is soluble in water, and even in ideal treatment, the fluorine concentration cannot be reduced to 8p% or less.Furthermore, fluoride ions complex with silicon, iron, aluminum, etc. in wastewater. The great tendency to form ions and the high solubility of their calcium salts make treatment by precipitation separation very difficult.

また、活性アルミナや金属担持キレート吸着剤(特開昭
58−56632)により、弗素イオンを吸着処理する
方法が提案されているが、弗素錯イオンに対する吸着性
能は不明であシ、実用上の問題点が残る。さらに、弗素
イオンをケイ素(%開閉58−8582)や鉄、アルミ
ニウムやジルコニウム(特開昭58−64181)と反
応させて弗素錯イオンとし選択吸着性を高めてから、ア
ニオン交換樹脂を用いて吸着処理する方法が提案されて
いるが、この方法では吸着前処理が必要となることによ
り、工程が複雑になったり、弗素錯イオンは解離定数を
有するため、排水中には弗素イオンが残存するので、弗
素イオン濃度を’I ppm以下にする高度処理の条件
設定が難しいものと考えられる。
In addition, a method of adsorbing fluorine ions using activated alumina or a metal-supported chelate adsorbent (Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-56632) has been proposed, but the adsorption performance for fluorine complex ions is unclear and is a practical problem. A point remains. Furthermore, fluorine ions are reacted with silicon (% open/closed 58-8582), iron, aluminum, and zirconium (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-64181) to form fluorine complex ions to increase selective adsorption, and then adsorbed using an anion exchange resin. A treatment method has been proposed, but this method requires adsorption pretreatment, which complicates the process, and since fluorine complex ions have a dissociation constant, fluorine ions remain in the wastewater. It is considered that it is difficult to set the conditions for advanced treatment to reduce the fluorine ion concentration to 'I ppm or less.

(発明が解決しようとする問題点) 現在、環境保全、公害防止の観点から、公共水域に放出
される排水中の弗素濃度は15pIIa以下に規制され
ておシ、一方では排水基準をさらに厳しく規制しようと
する自治体もあり、さらに効率的な高度処理の確立が望
まれている。
(Problem to be solved by the invention) Currently, from the perspective of environmental conservation and pollution prevention, the concentration of fluorine in wastewater discharged into public water bodies is regulated to 15 pIIa or less, and on the other hand, wastewater standards are regulated even more strictly. Some local governments are attempting to do so, and there is a desire to establish even more efficient advanced treatment.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、このような問題を解決するため、水中に
溶存する弗素を選択的かつ効率的に分離除去する方法を
鋭意検討した結果、本発明に到達した。
(Means for Solving the Problems) In order to solve these problems, the present inventors have intensively studied a method for selectively and efficiently separating and removing fluorine dissolved in water, and as a result, the present invention has been developed. Reached.

したがって、本発明の目的は、低濃度で溶存する弗素を
効率的に除去する吸着剤を提供することにあシ、さらに
、本発明の目的は、弗素錯イオンを規制値以上に溶存す
る水または排水から効率的に弗素を除去し、弗素濃度が
規制値以下の飲料水または排水に処理するとともに、該
吸着剤の吸着弗素を経済的に脱着、再生することによシ
、循環使用を可能とする吸着剤を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an adsorbent that efficiently removes dissolved fluorine at a low concentration, and a further object of the present invention is to provide an adsorbent that efficiently removes dissolved fluorine at a low concentration. In addition to efficiently removing fluorine from wastewater and treating it to drinking water or wastewater with a fluorine concentration below the regulatory value, it also economically desorbs and regenerates the fluorine adsorbed by the adsorbent, making it possible to recycle it. The objective is to provide an adsorbent that

すなわち、本発明の吸着剤は、セリウムのリン酸″1−
fcはピロリン酸化合物からなることを特徴とする。
That is, the adsorbent of the present invention has 1-
fc is characterized by consisting of a pyrophosphate compound.

本発明の吸着剤は、PH7以下の範囲の弗素溶存水と接
触させることによシ効率的に弗素を吸着し、吸着した弗
素はpH10〜14のアルカリ水溶液と接触させること
で容易に脱着再生でき、再使用が可能となる。
The adsorbent of the present invention efficiently adsorbs fluorine by contacting it with fluorine-dissolved water with a pH of 7 or less, and the adsorbed fluorine can be easily desorbed and regenerated by contacting with an alkaline aqueous solution with a pH of 10 to 14. , reuse becomes possible.

以下、本発明の吸着剤につき詳細に説明する。Hereinafter, the adsorbent of the present invention will be explained in detail.

本発明の吸着剤は、3価ある因は4価のセリウ   □
ムとリン酸あるいはピロリン酸からなる化合物であり、
その代表的なものとしては、リン酸第−セリウム、酸性
ピロリン酸第−セリウム、ピロリン酸第−セリウム、リ
ン酸第二セリウム、酸性リン酸第二セリウム、ピロリン
酸第二セリウム、リン酸第二セリウムナトリウムやピロ
リン酸第二セリ   ゛ラムナトリウムがある。
The reason why the adsorbent of the present invention is trivalent is tetravalent cerium □
It is a compound consisting of aluminum and phosphoric acid or pyrophosphoric acid,
Typical examples include ceric phosphate, acidic ceric pyrophosphate, ceric pyrophosphate, ceric phosphate, acidic ceric phosphate, ceric pyrophosphate, and ceric phosphate. There are cerium sodium and ceric sodium pyrophosphate.

これらのリン酸化合物やピロリン酸化合物は、単独(で
用いてもよいし、2種以上の混合物として用いてもよい
。また、他の吸着剤、例えば、活性炭、活性アルミナ、
含水酸化チタン等と共に用いてもよい。
These phosphoric acid compounds and pyrophosphoric acid compounds may be used alone (or as a mixture of two or more types).In addition, other adsorbents such as activated carbon, activated alumina,
It may also be used together with hydrous titanium oxide or the like.

本発明のセリウムとリン酸の化合物は、例えば、υ/酸
第−セリウムは硫酸酸性の塩化第一セリウム溶液にリン
酸水素二すトリウムの塩酸酸性の溶液を加え加温するこ
とによpl リン酸第二セリウムはリン酸水素ナトリウ
ム溶液に可溶性第二セリラム塩の溶液を添加することに
より、また、酸性リン酸第二セリウムはリン酸水素二ナ
トリウムの硝酸酸性溶液に可溶性第二セリウム塩の溶液
を加えることによシ、沈でん物として得ることができる
The compound of cerium and phosphoric acid of the present invention can be prepared, for example, by adding a solution of distrium hydrogen phosphate in an acidic hydrochloric acid solution to a solution of cerous chloride in an acidic sulfuric acid solution. Ceric acid phosphate can be prepared by adding a solution of a soluble ceric salt to a sodium hydrogen phosphate solution, and ceric acid phosphate can be prepared by adding a solution of a soluble ceric salt to a nitric acid solution of disodium hydrogen phosphate. It can be obtained as a precipitate by adding .

セリウムとピロリン酸の化合物は、例えば、ピロリン酸
第−セリウムは可溶性第一セリウム塩の溶液にピロリン
酸ナトリウムの溶液を添加することにより、ピロリン酸
第二セリウムナトリウムはピロリン酸ナトリウムの溶液
に硝酸第二セリウムアンモニウムの溶液を添加すること
によす、沈でん物として得ることができる。
Compounds of cerium and pyrophosphate can be prepared, for example, by adding a solution of sodium pyrophosphate to a solution of a soluble cerous salt; It can be obtained as a precipitate by adding a solution of diserium ammonium.

また、上記調製法によって本発明の吸着剤を調製するに
際し、各種の金属イオンを共存させて生成される複合金
属リン酸化合物あるいは複合金属ピロリン酸化合物であ
ってもよい。共存できる金属元素の例としては、La 
% Pr b Nd b Purl b 81714 
Eu bGd 、 Tb 、 Dy 、 Ho %Er
 、 Tm 、 Yb 、 Lu 、 Y 、 Sc 
、 Th 。
Further, when the adsorbent of the present invention is prepared by the above-mentioned preparation method, it may be a composite metal phosphate compound or a composite metal pyrophosphate compound produced by coexisting various metal ions. Examples of metal elements that can coexist include La
% Pr b Nd b Purl b 81714
Eu bGd, Tb, Dy, Ho%Er
, Tm, Yb, Lu, Y, Sc
, Th.

AZhCr 、Co 、Ga 、Fe 、Mn 、Ni
 、Ti 、V、Sn 、Ge 。
AZhCr, Co, Ga, Fe, Mn, Ni
, Ti, V, Sn, Ge.

Nb 、 Ta等が挙げられ、これらが2種類以上共存
していてもよい。これらの共存できる金属元素の量は、
本発明の金属元素に対し40 mat %以下、好まし
くは20 mol係以下である。
Examples include Nb, Ta, etc., and two or more types of these may coexist. The amount of these metal elements that can coexist is
The amount is not more than 40 mat %, preferably not more than 20 mol, relative to the metal element of the present invention.

また、上記の調製に使用する陽イオンおよび陰イオンが
、本発明のリン酸化合物またはピロリン酸化合物の構造
の一部として存在していてもよい。
Furthermore, the cations and anions used in the above preparation may be present as part of the structure of the phosphoric acid compound or pyrophosphoric acid compound of the present invention.

これらの共存できる陽イオンおよび陰イオンは、例えば
、NH4、Na 、 K 、 Ca 、 Mg 、およ
びCt 、 Br 。
These coexisting cations and anions are, for example, NH4, Na, K, Ca, Mg, and Ct, Br.

so、 、 po4. co8等である。so, , po4. It is CO8 etc.

上記製法によって調製された該リン酸化合物およびピロ
リン酸化合物の構造的特徴につめて説明する。
The structural characteristics of the phosphoric acid compound and pyrophosphoric acid compound prepared by the above production method will be explained in detail.

リン酸化合物の例として、リン酸第−セリウム(CeP
O4・nH,O)は、X線回折では六方晶系のリン酸第
−セリウムの回折パターンを示すが、結晶性は悪く、回
折線幅が広い。赤外線吸収スペクトルでは3500cr
n−1付近と1620crrl−1に水酸基による吸収
帯、および1050Crn−1にはリン酸基による吸収
帯を示す。
An example of a phosphoric acid compound is cerium phosphate (CeP).
O4.nH,O) exhibits a hexagonal diffraction pattern of cerium phosphate in X-ray diffraction, but the crystallinity is poor and the diffraction line width is wide. 3500 cr in infrared absorption spectrum
Absorption bands due to hydroxyl groups are shown near n-1 and 1620 crrl-1, and absorption bands due to phosphoric acid groups are shown at 1050 crn-1.

ピロリン酸化合物の例と(−で、ピロリン酸第−セリウ
ムCCe4(PtO2)s−nH,Olは、X線回折で
は特定の回折線を示さず、緩慢な散乱線のみが検出され
る。赤外線吸収スペクトルは34ooCrn−1付近と
1650crr1−1に水酸基による吸収帯、および1
100、−1付近にピロリン酸基によるものと考えられ
る幅の広い吸収帯を示す。
Examples of pyrophosphate compounds (-, cerium pyrophosphate CCe4(PtO2)s-nH,Ol do not show specific diffraction lines in X-ray diffraction, and only slowly scattered lines are detected. Infrared absorption The spectrum has absorption bands due to hydroxyl groups near 34ooCrn-1 and 1650crr1-1, and 1
It shows a broad absorption band around 100, -1 which is considered to be due to the pyrophosphate group.

酸性リン酸化合物の例として、酸性リン酸第二セリウム
CCe4H1(PO4)6 ・nH2O)は、X線回折
では特定の回折線を示さず、緩慢な散乱線のみが検出さ
れる。赤外線吸収スペクトルは340010M−’付近
と1650 tM−’ % 1400 Cm−”および
1500Cn1−1に水酸基による吸収帯、および10
00〜1100crIt−”にリン酸基によるものと考
えられる幅広い吸収帯を示す。
As an example of an acidic phosphoric acid compound, acidic ceric phosphate CCe4H1 (PO4)6 .nH2O) does not show specific diffraction lines in X-ray diffraction, and only slowly scattered lines are detected. The infrared absorption spectrum has absorption bands due to hydroxyl groups at around 340010M-', 1650 tM-'% 1400 Cm-' and 1500Cn1-1, and 10
00 to 1100 crIt-'' shows a wide absorption band that is thought to be due to phosphoric acid groups.

本発明のセリウムのリン酸またはピロリン酸化合物は、
加熱することによ多重量が減少し、その減量する主な成
分は水分子であって、熱減量は5〜40重量%となる。
The cerium phosphate or pyrophosphate compound of the present invention is
The weight decreases by heating, and the main component that causes the weight loss is water molecules, and the heat loss is 5 to 40% by weight.

なお、本発明でいう熱減量とは、試料を500Cにおい
て5時間加熱した時の初期の重量に対する減少百分率で
ある。
Incidentally, the term "thermal loss" as used in the present invention refers to the percentage decrease with respect to the initial weight when a sample is heated at 500C for 5 hours.

本発明の吸着剤は、前述の調製法等によるセリウムのリ
ン酸またはピロリン酸の化合物を沖過して得られるケー
キ、または乾燥した粉体およびこれを適当な多孔質担体
に担持させる等の方法で粒状、糸状、紐状5帯状、板状
等任意の形状に成形された成形体である。該成形体は吸
着操作の実用性を高める上で極めて有効である。
The adsorbent of the present invention is a cake obtained by filtering a cerium phosphoric acid or pyrophosphoric acid compound by the above-mentioned preparation method, or a dried powder, and a method such as supporting the same on a suitable porous carrier. It is a molded body formed into any shape such as granules, strings, strips, plates, etc. The molded body is extremely effective in increasing the practicality of adsorption operations.

担体に用いる材料は、本発明の効果を奏しうる無機、有
機の種々の材料が使用できるが、担持加工性、担持体強
度、化学的耐久性等の面から各種の有機高分子材料が好
ましい。
Various inorganic and organic materials that can produce the effects of the present invention can be used as the material for the carrier, but various organic polymeric materials are preferred from the viewpoints of supporting processability, carrier strength, chemical durability, and the like.

有機高分子材料としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂
、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレー
ト樹脂、キシレン樹脂、アルキルベンゼン樹脂、エポキ
シ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ケイ素樹脂、ウレ
タン樹脂、フッ素樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデ
ン樹脂、ポリエチレン、塩素化ポリオレフィン、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアミド、メ
ー1〇− タクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート、セ
ルロース、1tllLホIJビニルアルコール、ポリイ
ミド、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル等および上
記の共重合体が使用できるが、適当な耐水性、耐薬品性
をもち、かつ親水性が犬きく、多孔質な構造を形成し得
るものが好ましく、ポリアミド、セルロース系樹脂、ポ
リスルホン、ポリアクリロニトリル、塩化ビニル、ビニ
ルアルコール共重合体等が特に好ましい。
Organic polymer materials include phenol resin, urea resin, melamine resin, polyester resin, diallyl phthalate resin, xylene resin, alkylbenzene resin, epoxy resin, epoxy acrylate resin, silicon resin, urethane resin, fluororesin, vinyl chloride resin, and chloride resin. Vinylidene resin, polyethylene, chlorinated polyolefin, polypropylene, polystyrene, ABS resin, polyamide, methacrylic resin, polyacetal, polycarbonate, cellulose, vinyl alcohol, polyimide, polysulfone, polyacrylonitrile, etc., and the above copolymers However, it is preferable to use materials that have appropriate water resistance, chemical resistance, high hydrophilicity, and can form a porous structure, such as polyamide, cellulose resin, polysulfone, polyacrylonitrile, vinyl chloride, and vinyl. Alcohol copolymers and the like are particularly preferred.

上記の有機高分子材料による担持方法は、公知の種々の
方法が適用できる。例えば、適当な高分子重合体を溶解
した溶液に、該セリウムのリン酸またはピロリン酸化合
物の粒子を懸濁分散させ、粒状、糸状、紐状、帯状に成
形する方法、または適当な高分子単量体を、該セリウム
のリン酸またはピロリン酸化合物の粒子の存在下で、乳
化または懸濁重合法で重合させて粒状に成形する方法、
あるいは適当な高分子重合体と該セリウムのリン酸また
はピロリン酸化合物および種々の抽出剤を混練し成形し
た後、適当な溶媒で抽出剤を抽出し多孔化する等の方法
が採用できる。bずれの場合も多孔質な構造を持ち、該
セリウムのリン酸またはピロリン酸化合物が成形体に十
分量担持され、漏失し難い構造体である必要があり、こ
のような目的が達成できる方法であれば、いかなる方法
であってもよい。
Various known methods can be applied to the method of supporting the above-mentioned organic polymer material. For example, a method in which particles of the cerium phosphoric acid or pyrophosphate compound are suspended and dispersed in a solution containing a suitable polymer and formed into particles, threads, strings, or strips, or a suitable polymer monomer a method of polymerizing the cerium phosphoric acid or pyrophosphoric acid compound particles by emulsion or suspension polymerization to form particles;
Alternatively, a method can be adopted in which a suitable high molecular weight polymer, the cerium phosphoric acid or pyrophosphoric acid compound, and various extractants are kneaded and molded, and then the extractant is extracted with a suitable solvent to make the material porous. In the case of deviation b, it is necessary to have a porous structure, a sufficient amount of the cerium phosphoric acid or pyrophosphoric acid compound is supported on the molded body, and the structure must be difficult to leak. Any method may be used.

これらのうち特に好まし囚方法は、上記のポリアミド、
セルロース系樹脂、ポリスチレン、ポリ7り+)ロニト
リル%塩化ビニル、ビニルアルコール共重合体等の親水
性重合体を適当な溶媒に溶解し、これに該セリウムのリ
ン酸またはピロリン酸化合物を懸濁させ、水を凝固浴と
して粒子状に成形する方法である。
Among these, particularly preferred methods include the above-mentioned polyamide,
A hydrophilic polymer such as cellulose resin, polystyrene, poly7+)ronitrile% vinyl chloride, vinyl alcohol copolymer, etc. is dissolved in a suitable solvent, and the cerium phosphoric acid or pyrophosphoric acid compound is suspended in this. This is a method of forming particles into particles using water as a coagulation bath.

この方法により得られる粒状体は、多孔質な構造をもち
、十分な吸着速度と物理的強度を有し、固定床または流
動床等の工学的方法により、吸着および脱着再生操作を
行なうのに適している。
The granules obtained by this method have a porous structure, sufficient adsorption rate and physical strength, and are suitable for adsorption and desorption regeneration operations by engineering methods such as fixed bed or fluidized bed. ing.

特に、使用する重合体の量は、該セリウムのリン酸また
はピロリン酸化合物の5〜50重量係、特に好ましくは
10〜30重量饅である。5重量%以下では十分な担持
効果が発揮されず5強度面でも不十分であり、一方、5
0重量%を超えると吸着速度が著しく低下する。
In particular, the amount of polymer used is from 5 to 50, particularly preferably from 10 to 30, by weight of the cerium phosphate or pyrophosphate compound. If it is less than 5% by weight, sufficient supporting effect will not be exhibited and the strength of 5% will be insufficient.
If it exceeds 0% by weight, the adsorption rate will drop significantly.

また、該造粒体の粒子径および体積空隙率は、本発明の
吸着作用、特に速度に影響を与える。粒子径は平均粒径
で0.1〜511111.または体積空隙率は0.5〜
0.85が好適である。
Furthermore, the particle size and volumetric porosity of the granules affect the adsorption action of the present invention, particularly the speed. The particle size is an average particle size of 0.1 to 511111. Or the volume porosity is 0.5~
0.85 is preferred.

本発明でいう体積空隙率とは、該粒状体の乾燥状態での
見掛は体積(Vl)に対する、加圧圧縮時の圧縮体積(
vo)への体積変化量(■□−■。)の値、すなわち、
(V−V)/V□で表わされる。
The volumetric porosity as used in the present invention refers to the compressed volume (Vl) at the time of pressure compression relative to the apparent volume (Vl) of the granular material in a dry state.
The value of the volume change (■□−■.) to vo), that is,
It is expressed as (V-V)/V□.

O ここで、見掛は体積(■□)は一定重量の粒状体の水銀
ピクノメーター法で測定される体積であシ、一方、圧縮
体積(vo)は同重量の試料をプレス板間で100Cで
50kg/dの圧力で加圧成型したものの体積である。
O Here, the apparent volume (■□) is the volume measured by the mercury pycnometer method of a granular material of a constant weight, while the compressed volume (vo) is the volume of a sample of the same weight measured between press plates at 100C. This is the volume of the product molded under pressure at a pressure of 50 kg/d.

体積空隙率が0.5以下では吸着速度が遅すぎ、また、
0.85以上では強度面が不十分である。
If the volume porosity is less than 0.5, the adsorption rate is too slow, and
If it is 0.85 or more, the strength is insufficient.

また、該セリウムのリン酸またはピロリン酸化合物の粒
子の性状および表面状態が、本発明の効果を奏する上で
極めて重要であり、該粒子の構造水または付着水量およ
び粒子の粒子径、凝集度を調整することが好1しく、粒
子径につbては、可能な限シ微粒子であることが好まし
く、平均粒子径として一次粒子径は0.01μ〜1μ、
特に好ましくは0.01〜0.5μであり、かつ凝集度
の低い凝集粒子として0.05〜5μ程度の微粒子であ
ることが好ましい・ 該吸着剤に弗素を吸着させる方法は、セリウムのリン酸
またはピロリン酸化合物を、弗素を溶存する水と接触さ
せる方法であればどのような方法でもよい。例えば、セ
リウムのリン酸またはピロリン酸化合物のケーキ、粉体
あるいは前述の成形体を該水に加え分散させて接触させ
る方法、成形体または粉体を充填した塔に該水を通水し
て接触させる方法等が有効である。
In addition, the properties and surface condition of the particles of the cerium phosphoric acid or pyrophosphate compound are extremely important for achieving the effects of the present invention, and the structural water or adhering water amount of the particles, the particle size, and the degree of aggregation are important. It is preferable to adjust the particle size, and it is preferable that the particle size is as fine as possible, and the primary particle size as an average particle size is 0.01 μ to 1 μ.
Particularly preferably, the particle size is 0.01 to 0.5μ, and fine particles of about 0.05 to 5μ are preferable as agglomerated particles with a low degree of aggregation.The method for adsorbing fluorine to the adsorbent is to use phosphoric acid of cerium. Alternatively, any method may be used as long as the pyrophosphate compound is brought into contact with water in which fluorine is dissolved. For example, a method in which a cake, powder, or the above-mentioned molded product of cerium phosphoric acid or pyrophosphate compound is added to the water and then dispersed and brought into contact; An effective method is to

本発明の弗素吸着剤である周期律表第■族B1Zrおよ
びHfの金属水和酸化物および金属水利弗化物は、水中
における弗素が弗素イオンのみでなく、弗素錯イオンと
めう形で存在していても優れた吸着性能を有するもので
あり、従来にない全く新しい吸着剤である。水中に存在
する弗素錯イオンとしては、ヘキサフルオロケイ酸イオ
ン、ホウフッ化イオン、ヘキサフルオロアルミニウムイ
オン、ヘキサフルオロ鉄イオン、ヘキサフルオロチタニ
ウムイオンやヘキサフルオロジルコニウムイオン等があ
シ、これらが単独あるいは2種以上が水中に溶存してい
てもよい。なかでも、弗素はへキサフルオロケイ酸イオ
ンとして存在する場合が多めが、例えば、本発明の酸性
リン酸第二セリウムを用すれば、pH6以下において優
れた吸着性能を示す。
The fluorine adsorbents of the present invention, metal hydrated oxides and metal hydrated fluorides of Group I of the periodic table B1Zr and Hf, contain fluorine in water not only as fluorine ions but also in the form of fluorine complex ions. It is a completely new adsorbent that has excellent adsorption performance even when used in the past. Examples of fluorine complex ions present in water include hexafluorosilicate ion, borofluoride ion, hexafluoroaluminum ion, hexafluoroiron ion, hexafluorotitanium ion, and hexafluorozirconium ion, and these may be used singly or in combination. The above may be dissolved in water. Among them, fluorine is often present as hexafluorosilicate ions, but if the acidic ceric phosphate of the present invention is used, for example, it exhibits excellent adsorption performance at pH 6 or lower.

しかし、ヘキサフルオロアルミニウムイオンやヘキサフ
ルオロチタニウムイオン等はb pHの変化によって解
離したり、場合によっては沈でんが生じたりするため、
各錯イオンの正確な吸着量を求めることは困難である。
However, hexafluoroaluminum ions and hexafluorotitanium ions dissociate due to changes in pH, and in some cases, precipitate occurs.
It is difficult to determine the exact adsorption amount of each complex ion.

本発明の吸着剤は、弗素イオンおよび弗素錯イオンが共
存してbても優れた吸着性能を有するため、上記のよう
な弗素錯イオンの吸着処理に対しても優れた有効性を発
揮することができる。
Since the adsorbent of the present invention has excellent adsorption performance even when fluorine ions and fluorine complex ions coexist, it also exhibits excellent effectiveness in the adsorption treatment of fluorine complex ions as described above. I can do it.

本発明の弗素吸着剤であるセリウムのリン酸またはピロ
リン酸化合物が弗素イオンや弗素錯イオンを吸着する機
構は、該フッ素吸着体表面に存在する水酸基、リン酸基
あるいはピロリン酸基が溶存する弗素イオンまたは弗素
錯イオンとイオン交換する陰イオン交換反応と考えられ
る。水溶液のpHが7より低い場合、好ましくは6以下
においてフッ素の吸着性能が高(、pH7以上になると
吸着性能は著しく低下する。したがって、弗素を吸着し
た吸着剤は、pH8以上の水溶液と接触させることによ
り、容易に再生することができる。
The mechanism by which the phosphoric acid or pyrophosphate compound of cerium, which is the fluorine adsorbent of the present invention, adsorbs fluorine ions and fluorine complex ions is that the fluorine adsorbent containing dissolved hydroxyl groups, phosphoric acid groups, or pyrophosphate groups present on the surface of the fluorine adsorbent is It is considered to be an anion exchange reaction in which ions or fluorine complex ions are exchanged. When the pH of the aqueous solution is lower than 7, preferably 6 or lower, the adsorption performance for fluorine is high (and when the pH is higher than 7, the adsorption performance is significantly reduced. Therefore, the adsorbent that has adsorbed fluorine should be brought into contact with an aqueous solution with a pH of 8 or higher. This allows for easy reproduction.

本発明の弗素吸着剤の単位重量当りの飽和吸着量は、溶
液中の弗素濃度と相関関係がある。例えば、酸性リン酸
第二セリウムの場合、吸着平衡時の水溶液のpHが3.
5であれば、水溶液中の弗素イオン濃度が0.04 m
mot/l、  0.1 mmot/l。
The saturated adsorption amount per unit weight of the fluorine adsorbent of the present invention has a correlation with the fluorine concentration in the solution. For example, in the case of acidic ceric phosphate, the pH of the aqueous solution at adsorption equilibrium is 3.
5, the fluorine ion concentration in the aqueous solution is 0.04 m
mot/l, 0.1 mmot/l.

1 、 Ommot / tにおいて、該吸着体の弗素
イオンの飽和吸着量は、それぞれ0.52 mmot/
 ?−吸着剤、0.75皿Ot/1−吸着剤、1 、9
0 mmol/ t −吸着剤となる。したがって、該
弗素吸着剤を用いて弗素を吸着する場合、弗素の初濃度
と目標到達濃度とによって、該弗素吸着剤と弗素含有水
の好適な混合割合を設定することができる。
1, Ommot/t, the saturated adsorption amount of fluorine ions of the adsorbent is 0.52 mmot/t, respectively.
? -Adsorbent, 0.75 dishes Ot/1 -Adsorbent, 1,9
0 mmol/t-adsorbent. Therefore, when adsorbing fluorine using the fluorine adsorbent, a suitable mixing ratio of the fluorine adsorbent and fluorine-containing water can be set depending on the initial concentration of fluorine and the target concentration.

上記の吸着操作の温度は、吸着速度に影響を与え、加温
することは効果がある。。しかし、常温においても実用
上十分な速度を有しておシ、5〜90C1実用的には2
0〜60Cの範囲が好ましい。
The temperature of the adsorption operation described above affects the adsorption rate, and heating is effective. . However, it has a practically sufficient speed even at room temperature, and 5-90C1 is practically 2
A range of 0 to 60C is preferred.

また、接触時間は、接触させる方法、該吸着剤の種類に
よって異なるが、通常、吸着量が飽和に達するKは1分
〜3日程度であるが、実用的には1分〜60分でよい。
In addition, the contact time varies depending on the contact method and the type of adsorbent, but it usually takes about 1 minute to 3 days for the amount of K to reach saturation, but 1 minute to 60 minutes is practical. .

これらの温度、時間条件は、後述する脱着、再生操作に
も適用できる。
These temperature and time conditions can also be applied to the desorption and regeneration operations described below.

本発明の吸着体は、弗素を吸着後にアルカリ溶液と接触
することによシ、弗素を脱離し、繰り返し吸着操作に供
することができる。上記の脱着操作では、該吸着体に吸
着されている弗素量、脱着液の濃度、吸着体と脱着液の
混合比および温度が、脱着率および脱着液中の弗素濃度
に影響を及ぼす。
The adsorbent of the present invention desorbs fluorine by contacting it with an alkaline solution after adsorbing fluorine, and can be subjected to repeated adsorption operations. In the above desorption operation, the amount of fluorine adsorbed on the adsorbent, the concentration of the desorption liquid, the mixing ratio of the adsorbent and the desorption liquid, and the temperature affect the desorption rate and the fluorine concentration in the desorption liquid.

例えば、本発明の酸性リン酸第二セリウムを用いる場合
の脱着液の平衡pHと脱着率の関係は、表2のように、
脱着液の平衡pHと共に脱着率が急激に大きくなる。し
たがって、脱着操作における脱着液の平衡pHは、好ま
しくは8以上、より好ましくは12以上である。
For example, when using the acidic ceric phosphate of the present invention, the relationship between the equilibrium pH of the desorption solution and the desorption rate is as shown in Table 2.
The desorption rate increases rapidly with the equilibrium pH of the desorption solution. Therefore, the equilibrium pH of the desorption solution in the desorption operation is preferably 8 or higher, more preferably 12 or higher.

上記脱着操作では、アルカリ水溶液として水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム等の無機ア
ルカリを使用することができる。
In the above desorption operation, an inorganic alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, etc. can be used as the alkaline aqueous solution.

水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムは、脱着効率が
大きく特に好ましい。アルカリ溶液の濃度は0.01 
mot / 1以上、好ましくはo、o s mol/
を以上である。
Sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferred because of their high desorption efficiency. The concentration of alkaline solution is 0.01
mot/1 or more, preferably o, o s mol/
That's all.

本発明の吸着体に固定された弗素を脱着させる方法は、
該吸着体をアルカリ水溶液に接触させる方法であればど
のような方法でもよく、前述の吸着方法と同様の方法を
採用することができる。
The method for desorbing fluorine fixed on the adsorbent of the present invention is as follows:
Any method may be used as long as the adsorbent is brought into contact with an alkaline aqueous solution, and the same method as the above-mentioned adsorption method can be employed.

(発明の効果) 次に、本発明の弗素吸着剤の特徴につめて述べると、次
のようである。
(Effects of the Invention) Next, the characteristics of the fluorine adsorbent of the present invention are summarized as follows.

(1) p H7以下において優れた弗素吸着性能を示
す。
(1) Shows excellent fluorine adsorption performance at pH 7 or lower.

(2)弗素イオンの液相中の低濃度の範囲においても平
衡吸着量が大きく、例えば、液相弗素イオン濃度が01
 mmot/ tの時に、吸着量は0.75mmot/
1−吸着体にもなり、処理水中弗素濃度を低くすること
ができる。
(2) The equilibrium adsorption amount is large even in the range of low concentration of fluorine ions in the liquid phase, for example, when the concentration of fluorine ions in the liquid phase is 0.1
When mmot/t, the adsorption amount is 0.75mmot/t.
1- It also acts as an adsorbent and can lower the fluorine concentration in treated water.

(3)アルカリ水溶液によって吸着している弗素を脱着
することができ、繰り返し使用することができる。
(3) Adsorbed fluorine can be desorbed by an alkaline aqueous solution, and it can be used repeatedly.

(実施例) 以下、実施例により詳細に説明する。(Example) Hereinafter, this will be explained in detail using examples.

なお5本文中の吸着量、除去率は、下記式により求めた
In addition, the adsorption amount and removal rate in 5 main text were calculated|required by the following formula.

実施例1 本発明の酸性リン酸第二セリウム[Ce4H,(PO,
)。
Example 1 Ceric acid phosphate [Ce4H, (PO,
).

・nH,O、熱減量22チ、−次粒子の平均粒子径0.
12μ、X線回折第3a図、赤外吸収スペクトル第6b
図]の弗素イオンに対する吸着性能のpH依存性につい
て例を示す。
・nH, O, thermal loss 22 inches, average particle size of -order particles 0.
12μ, X-ray diffraction figure 3a, infrared absorption spectrum figure 6b
An example of the pH dependence of adsorption performance for fluorine ions in Figure] is shown below.

弗化水累酸(試薬特級)を用いて弗素イオンが1009
11mの水溶液を調製し、該水溶液に該吸着体を11−
吸着体/110割合で混合し、う・W拌した。
Fluoride ions are converted to 1009 using fluorinated hydroacid (special grade reagent).
Prepare an aqueous solution of 11m, and add the adsorbent to the aqueous solution.
The mixture was mixed at a ratio of adsorbent/110 and stirred.

該混合液に0.I N水酸化ナトリウム水溶液を加え、
所定のpHとした。2時間後、混合液中に溶存する弗素
イオンの濃度をイオンクロマトグラフィー(装置Dio
nex aQ 2 o 2 o 1型)により測定した
0.0% to the mixed solution. Add IN aqueous sodium hydroxide solution,
A predetermined pH was set. After 2 hours, the concentration of fluorine ions dissolved in the mixture was measured using ion chromatography (Dio
nex aQ 2 o 2 o 1 type).

この結果を、溶液のpHと弗素イオンの吸着量の関係と
して第1図に示す。
The results are shown in FIG. 1 as the relationship between the pH of the solution and the amount of fluorine ions adsorbed.

吸着剤製法1 リン酸水累二す) IJウム(試薬特級)の硝酸酸性溶
液に硝酸第二セリウム溶液を添加する。生成するゲル状
沈でんは、数回デカンテーションすることにより洗浄し
、風乾後、100Cで乾燥する。
Adsorbent manufacturing method 1 Add ceric nitrate solution to a nitric acid acidic solution of IJium (special grade reagent). The resulting gel-like precipitate is washed by decantation several times, air-dried, and then dried at 100C.

実施例2 酸性リン酸第二セリウム(実施例1と同一物質)を用い
て、液相の弗素濃度とその時の平衡吸着量の関係を求め
た。実験方法は実施例1と同じであり、比較例として活
性アルミナを用いた場合も含めて、結果を第2図に示す
Example 2 Using acidic ceric phosphate (the same substance as in Example 1), the relationship between the fluorine concentration in the liquid phase and the equilibrium adsorption amount at that time was determined. The experimental method was the same as in Example 1, and the results are shown in FIG. 2, including the case where activated alumina was used as a comparative example.

実施例5〜5 本発明の吸着剤の弗素イオンに対する吸着性能について
例を示す。
Examples 5 to 5 Examples will be shown regarding the adsorption performance of the adsorbent of the present invention for fluorine ions.

弗素イオンを100−含有した水溶液を調製し、該水溶
液にリン酸第−セリウム(調製法後述、熱減量11チ、
−次粒子の平均粒子径0.1μ、X線回折第4a図、赤
外吸収スペクトル第4b図)、ピロリン酸第−セリウム
(調製法後述、熱減量19チ、−次粒子の平均粒子径0
.15μ、X線回折第5a図、赤外吸収スペクトル第5
b図)、あるいはリン酸第二セリウム(調製法後述、熱
減量29チ、−次粒子の平均粒子径0.12μ)を1t
/1を一吸着剤の割合で混合し、攪拌した。該混合液に
0.1N塩酸または0.1N水酸化ナトリウム水溶液を
添加して、該混合液のpHe3゜5とした。2時間後、
該混合液中のフッ素イオン濃度を実施例1と同様の方法
により測定し、フッ素吸着量を算出した。その結果を表
1に示す。
An aqueous solution containing 100% of fluorine ions is prepared, and the aqueous solution is added to cerium phosphate (preparation method described later, heat loss: 11%,
Average particle diameter of -order particles 0.1μ, X-ray diffraction figure 4a, infrared absorption spectrum figure 4b), cerium pyrophosphate (preparation method described later, heat loss 19 cm, average particle size of -order particles 0
.. 15μ, X-ray diffraction Figure 5a, Infrared absorption spectrum Figure 5
Figure b), or 1 ton of ceric phosphate (preparation method described later, heat loss 29 cm, average particle size 0.12μ)
/1 was mixed at a ratio of one part adsorbent and stirred. 0.1N hydrochloric acid or 0.1N aqueous sodium hydroxide solution was added to the mixture to adjust the pH of the mixture to 3.5. 2 hours later,
The fluorine ion concentration in the mixed liquid was measured by the same method as in Example 1, and the amount of fluorine adsorption was calculated. The results are shown in Table 1.

なお、比較例として活性アルミナ(市販品、ネオビード
I)5)についても、実施例3と同様の実験を行ない、
その結果を表1に示す。
As a comparative example, the same experiment as in Example 3 was conducted using activated alumina (commercial product, Neobead I) 5).
The results are shown in Table 1.

表  1 吸着剤製法2   = 塩化第一セリウム(試薬特級)の硫酸酸性の水溶液にリ
ン酸水素二ナトリウム(試薬特級)の塩酸酸性溶液を添
加し、60Cで1時間加熱後、1晩熱成する。数回デカ
ンテーションをmり返して沈でんを水洗し、風乾後、1
00Cで乾燥する。
Table 1 Adsorbent manufacturing method 2 = Add a hydrochloric acid acidic solution of disodium hydrogen phosphate (reagent special grade) to a sulfuric acid acidic aqueous solution of cerous chloride (reagent special grade), heat at 60C for 1 hour, and then heat-form overnight. . Repeat the decantation several times, wash the precipitate with water, and after air drying,
Dry at 00C.

吸着剤製法6 リン酸水累二ナトリウム(試薬特級)の水溶液に硝酸第
二セリウムアンモニウム(試薬特級)の水溶液を添加す
る。生成するゲル状沈でんは熱水を用いて数回デカンテ
ーションして洗浄シ、風乾後、100Cで乾燥する。
Adsorbent manufacturing method 6 Add an aqueous solution of ceric ammonium nitrate (reagent grade) to an aqueous solution of disodium phosphate (reagent grade). The resulting gel-like precipitate is decanted and washed several times using hot water, air-dried, and then dried at 100C.

吸着剤製法4 塩化第一セリウム(試薬特級)の水溶液にピロリン酸ナ
トリウム(試薬特級)の水溶液を添加し、1晩熟成する
。沈でんは濾過後、塩素イオンが認められなくなるまで
水洗し、100Cで乾燥する。
Adsorbent manufacturing method 4 Add an aqueous solution of sodium pyrophosphate (special grade reagent) to an aqueous solution of cerous chloride (special grade reagent) and age overnight. After filtration, the precipitate is washed with water until no chlorine ions are observed, and dried at 100C.

実施例5 酸性リン酸第二セリウム(実施例1と同一物質)のケイ
フッ化イオンの吸着性能について例を示す。
Example 5 An example will be shown regarding the adsorption performance of acidic ceric phosphate (same substance as in Example 1) for silicofluoride ions.

ケイフッ化イオンの濃度が100p%となるように、ケ
イフッ化ナトリウム(試薬特級)を用いて水溶液を調製
した。該水溶液中に該吸着剤を11−吸着剤/1tの割
合で混合し、pH3,5に調製して24時間攪拌した。
An aqueous solution was prepared using sodium silicofluoride (reagent special grade) so that the concentration of silicofluoride ions was 100 p%. The adsorbent was mixed into the aqueous solution at a ratio of 11-adsorbent/1 t, adjusted to pH 3.5, and stirred for 24 hours.

水溶液中の残存ケイフッ化イオン濃度をイオンクロマト
グラフィーで測定し、該吸着剤の吸着量を求めたところ
、55η/V−吸着体と優れた吸着性能を示すことがわ
かった。
The residual silicofluoride ion concentration in the aqueous solution was measured by ion chromatography to determine the adsorption amount of the adsorbent, and it was found that the adsorbent exhibited excellent adsorption performance of 55η/V-adsorbent.

実施例6 本発明の吸着剤のアルカリ水溶液による脱着再生操作に
おける脱着率のpH依存性について例を示す。
Example 6 An example will be shown regarding the pH dependence of the desorption rate in a desorption regeneration operation using an aqueous alkaline solution of the adsorbent of the present invention.

予め弗素イオンを2.8 mmot / を−吸着剤を
吸着した酸性リン酸第二セリウムを0.01〜0.1N
の水酸化ナトリウム水溶液と107−吸着剤/1tの割
合で混合、攪拌し、2時間後、混合液のpHと弗素イオ
ン濃度を測定した。その結果を表2に示す。
2.8 mmot / fluorine ion in advance - 0.01 to 0.1 N of acidic ceric phosphate adsorbed with adsorbent
was mixed with an aqueous sodium hydroxide solution at a ratio of 107-adsorbent/1 t, and stirred, and after 2 hours, the pH and fluorine ion concentration of the mixed solution were measured. The results are shown in Table 2.

表  2 実施例7〜9 本発明の吸着剤の脱着・再生操作において、種々のアル
カリ種を用いた脱着・再生操作の例を示す。
Table 2 Examples 7 to 9 Examples of desorption/regeneration operations using various alkali species in the desorption/regeneration operations of the adsorbent of the present invention are shown.

予め弗素イオン2.8 mmot/を一吸着剤を吸着し
た酸性リン酸第二セリウムf、0.5Nの水酸化ナトリ
ウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、あるいはアンモニ
ア水と10グ一吸着剤/1tの割合で混合、攪拌し、2
時間後、混合液のpHと弗素イオン濃−25一 度を測定した。その結果を表5に示す。
Acidic ceric phosphate f, 0.5N aqueous sodium hydroxide solution, aqueous potassium hydroxide solution, or aqueous ammonia with 2.8 mmot/adsorbent of fluorine ions adsorbed in advance at a ratio of 10 g/adsorbent/1 t. Mix and stir with
After a period of time, the pH and fluorine ion concentration of the mixture were measured. The results are shown in Table 5.

表  3 実施例10 エチレン−ビニルアルコール共重合体で造粒した酸性リ
ン酸第二セリウムを用いて行った吸・脱着操作の例を示
す。
Table 3 Example 10 An example of adsorption/desorption operations performed using acidic ceric phosphate granulated with ethylene-vinyl alcohol copolymer is shown.

弗化ナトリウム(試薬特級)を蒸留水で希釈して、弗素
イオン濃度が100p−であるpH3の溶液を調製し、
これを原水とした。
Dilute sodium fluoride (special grade reagent) with distilled water to prepare a pH 3 solution with a fluorine ion concentration of 100 p-.
This was used as raw water.

該造粒体(平均粒径0゜6BUImφ、体積空隙率0.
61 )の15−をカラムに充填し、上記の原水を空塔
速度SV = 20 hr””’の条件で通水し2力ラ
ム出口の処理水中の弗素濃度を測定した。処理水中の弗
素濃度が1pplになるまでの吸着剤1ゴ描りの処理倍
率は90倍と優れた性能を示した。
The granules (average particle diameter 0°6BUImφ, volumetric porosity 0.
A column was filled with 15- of No. 61), and the above-mentioned raw water was passed through the column at a superficial velocity SV = 20 hr""', and the fluorine concentration in the treated water at the outlet of the two-force ram was measured. The treatment magnification of one adsorbent until the fluorine concentration in the treated water reached 1 ppl was 90 times, demonstrating excellent performance.

次いで、水洗後に0.1Nの水酸化ナトリウムの水溶液
を空塔速度SV = 5 hr−”の条件で通水したと
ころ、脱着液中の弗素イオン濃度が1.!+ 00屏(
68,4mmot/L )としり高濃度で得られた。弗
素イオン濃度に対してアルカリを当量で1.3倍使用す
ることによって、100%の脱着率にすることができた
Next, after washing with water, a 0.1N aqueous solution of sodium hydroxide was passed under the condition of superficial velocity SV = 5 hr-'', and the fluorine ion concentration in the desorption solution was 1.!
68.4 mmot/L) was obtained at a high concentration of shiri. By using an equivalent amount of alkali 1.3 times the fluorine ion concentration, a desorption rate of 100% could be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は液相中の弗素イオン濃度に対する本発明の酸性
リン酸第二セリウムの吸着量の関係を示す図表、第2図
は本発明の酸性リン酸第二セリウムによる弗素イオンの
吸着量のpH依存性を示す図表、第6a図は酸性リン酸
第二セリウムのCu’にα線によるX線回折図、第3b
図はその赤外吸収スペクトル、第4a図はリン酸第−セ
リウムのCuKa線によるX線回折図、第4b図はその
赤外吸収スペクトル、第5a図はピロリン酸第−セリウ
ムのCuKa線によるX線回折図、第5b図はその赤外
吸収スペクトルを示す図表である。 1邸脣如」/101−LIL+−1番脣童鰹は辿・6/
1ouuu養督消 ″!i柵町肘 命 i■ V升位叶 (%)網 賞 殖
FIG. 1 is a chart showing the relationship between the adsorption amount of acidic ceric phosphate of the present invention and the fluorine ion concentration in the liquid phase, and FIG. Diagram showing pH dependence, Figure 6a is an X-ray diffraction diagram of Cu' of acidic ceric phosphate using alpha rays, Figure 3b is
The figure shows its infrared absorption spectrum, Figure 4a shows the X-ray diffraction diagram of cerium phosphate using the CuKa line, Figure 4b shows its infrared absorption spectrum, and Figure 5a shows the X-ray diffraction diagram of cerium pyrophosphate using the CuKa line. The line diffraction diagram, Figure 5b, is a diagram showing its infrared absorption spectrum. 1st residence 脣に” / 101-LIL + - 1st residence bonito is trace 6 /
1ouuu nourishment elimination''! i Kakumachi Hijimi no Mikoto i ■ V Masu Kano (%) net award

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] セリウムのリン酸またはピロリン酸化合物からなる弗素
吸着剤。
Fluoride adsorbent consisting of cerium phosphoric acid or pyrophosphoric acid compound.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114318590A (en) * 2022-01-19 2022-04-12 武夷学院 Preparation method and application of magnetic cerium-aluminum composite oxide porous nanofiber

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CN114318590A (en) * 2022-01-19 2022-04-12 武夷学院 Preparation method and application of magnetic cerium-aluminum composite oxide porous nanofiber

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