KR100195324B1

KR100195324B1 - 실리케이트 또는 알루미노실리케이트 형 화합물 및 카르보네이트 형 화합물을 포함하는 중금속 양이온 회수제

Info

Publication number: KR100195324B1
Application number: KR1019960706106A
Authority: KR
Inventors: 쟝-이브 샨느-섕; 이브 모또
Original assignee: 들로 다니엘; 롱-쁠랑 쉬미
Priority date: 1994-04-29
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1999-06-15
Also published as: EP0758303A1; CN1147236A; CN1056590C; EP0758303B2; EP0758303A4; RU2150428C1; DE69520208D1; US5514362A; AU2392595A; DE69520208T3; KR970702822A; KR970702818A; BR9507580A; JPH09512520A; DE69520208T2; EP0758303B1; WO1995029873A1

Abstract

실리케이트 또는 알루미노실리케이트 형 화합물, 예를들어 알칼리 금속 실리케이트 또는 알루미노실리케이트, 및 카르보네이트형 화합물, 예를들어 알칼리 금속 카르보네이트, 및 바람직하게는 점토와 같은 담체를 함유하는 수성 유출액으로 부터 중금속 양이온을 회수하는 제제가 기재되어 있다. 이 제제는 양이온 안정화제를 형성할 수 도 있다. 상기 흡수제는 폐기물 소각, 특히 가정 폐기물 및 산업 폐기물 소각으로 부터 생성되는 연도 가스 청정용 물에 함유된 중금속 양이온의 안정화 또는 제거에 유용하다.

Description

실리케이트 또는 알루미노실리케이트 형 화합물 및 카르보네이트 형 화합물을 포함하는 중금속 양이온 회수제 {HEAVY METAL CATION RECOVERING AGENT INCLUDING A SILICATE OR ALUMINOSILICATE TYPE COMPOUND AND A CARBONATE TYPE COMPOUND}

폐기물의 소각은 제정법상의 매우 엄격한 정책을 받는다.

환경으로의 중금속 방출에 대한 법률 제정 분야가 특히 완전히 개발되었다. 폐기물, 특히 가정 폐기물 또는 산업 폐기물, 또는 예를 들어 폐기 황산인 황 함유 배출물 형태의 산업 유출액의 소각 장소에서의 증기에 대한 세척 (또는 정제) 에서 생성되는 물은 중금속 양이온을 함유하는 매질이다. 유사하게, 어떤 토양은 이러한 양이온의 존재에 의하여 오염된다.

그러므로, 폐기물, 예를 들어 가정 폐기물의 소각 장소에서 생기는 증기의 세척으로 생성되는 물 분야에서, 중금속 양이온의 제거에 대한 통상적인 방법은 황 기재 침전화제를 사용한 마무리 처리에 의하여 석회를 사용하여 수행된 기본적인 침전으로 이루어지며; 그후의 데칸테이션/분리 단계는 일반적으로 응집체의 혼합에 의해 개선된다.

그러나, 이러한 방법은 특정 수의 단점을 갖는다.

특히, 매우 다량의 슬러지는 석회를 사용한 침전으로 발생되며; 케이크 형태로 여과 및 압축한 후, 이 슬러지는 일반적으로 특정한 덤핑 그라운드 (dumping grounds) 에 위치되어야 한다.

또한, 적어도 부분적으로 케이크에서 발견되는 유기 물질, 예컨대 황 기재 침전화제 및 응집체 등의 사용은 덤핑 그라운드에 있는 것이 위험하다 (붕괴시 장기간에 걸쳐 환원 기체를 형성).

최종적으로, 수득한 슬러지 조성물은 현행 기술에 의하여 안정화 (또는 고정화) 시키는 것은 어려울 수 있다. 이러한 슬러지 내에 있는 다량의 칼슘은 안정화 (또는 고정화) 조작, 예컨대 유리질화에 의한 안정화를 상당히 억제할 수 있다. 그러나, 이러한 형태의 폐기물의 침출을 상당히 감소시키기 위하여, 보존 위치에 들어가기 전에, 최종 특별 폐기물의 보존과 관련된 미래의 조절은 케이크가 안정화 (또는 고정화) 되는 것을 필요로 한다.

본 발명의 목적은 특히 상술한 단점을 갖지 않는 중금속 양이온의 효율적인 흡수 (또는 제거) 를 가능하게 하는 수단을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명은 매질에 존재하는 중금속 양이온의 신규 흡수제 (또는 제거제) 를 제공하는 것으로서, 상기 제제는 하나 이상의 실리케이트 또는 알루미노실리케이트 형 화합물, 하나 이상의 카르보네이트 형 화합물 및 바람직하게는 하나 이상의 지지체, 바람직하게는 점토를 함유하는 무기 생성물이다.

또한, 본 발명은 상기 흡수제를 함유하는 상기 중금속 양이온의 안정화 (또는 고정화) 제에 관한 것이다.

본 출원인은 놀랍게도 상술한 바와 같은 중금속 양이온 흡수제의 사용은 이들을 함유하는 매질로 부터 상기 양이온의 제거를 매우 효과적으로 제거하게 하며, 유리하게는, 수득한 슬러지/-상청액 분리 및 데칸테이션의 개선, 이러한 슬러지의 안정화 능의 개선, 즉, 내침출 능의 개선, 및 상술한 통상의 방법으로 수득된 것에 대하여 침전물의 잔존 칼슘 함량에 있어서 뚜렷한 감소가 생긴다는 것을 알아 내었다.

본 발명은 매질, 특히, 수성 유출액내에 함유된 중금속 양이온의 흡수제에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 중금속 양이온의 안정화제에 관한 것이다.

그러므로, 본 발명의 주제중의 하나는 하기를 함유하는 것을 특징으로 하는, 매질에 함유된 중금속 양이온의 흡수 (또는 제거) 제이다:

- 하기 화합물 A 로 언급된, 하나 이상의 실리케이트 또는 알루미노실리케이트 형 화합물; 및

- 하기 화합물 B 로 언급된, 하나 이상의 카르보네이트 형 화합물.

중금속 양이온은 특히 2 가 이상, 바람직하게는 2 가의 원자가를 갖는 금속 양이온을 나타내며, 특히 안티모니, 비소, 비스무트, 카드뮴, 크롬, 코발트, 구리, 주석, 망간, 몰리브데늄, 니켈, 금, 납, 탈륨, 텅스텐, 아연, 알루미늄, 철 및 악티늄족의 금속에서 선택된다.

본 발명에서, 중금속 양이온은 특히 더 카드뮴, 크롬, 구리, 니켈, 납, 아연, 알루미늄 및 철이다.

상기 매질은 바람직하게는 액체 매질일 수 있다.

이러한 매질은 수성 유출액, 특히 폐기물, 특히 가정 폐기물, 산업 폐기물, 및 병원 폐기물의 소각 증기의 세척 (또는 정제) 으로 부터의 물, 고체 물질, 예컨대 중금속을 함유하는 토양으로 부터의 물, 및 수성 표면 처리 유출액으로 이루어 질 수 있다.

상기 매질을 정제하기 위하여 사용될 수 있는, 본 발명에 따른 매질에 함유된 중금속 양이온의 흡수 (또는 제거) 를 위한 무기 생성물은 그러므로 하나 이상의 화합물 A 및 하나 이상의 화합물 B 로 이루어진 하나 이상의 유효 성분 (또는 침전화제)을 함유한다.

화합물 A 는 바람직하게는 알칼리 금속, 특히 나트륨 또는 칼륨의 실리케이트 또는 알루미노실리케이트이다.

화합물 A 는 유리하게는 소듐 실리케이트이다.

상기 소듐 실리케이트는 일반적으로 0.5 내지 3.8 의 SiO₂/Na₂O 의 몰비를 갖는다.

화합물 B 는 바람직하게는 히드로탈시트 및 다우소니트로 부터 선택된 알칼리 금속 카르보네이트 또는 히드록시카르보네이트이다.

히드로탈시트 (hydrotalcite) 는 염기성 마그네슘 알루미늄 카르보네이트이다. 다우소니트 (dawsonite) 는 염기성 알루미늄 소듐 카르보네이트이다.

유리하게는, 화합물 B 는 알칼리 금속, 바람직하게는 나트륨의 카르보네이트이다.

화합물 B 및 화합물 A 간의 몰비는 상당히 광범위한 범위의 값에서 변화될 수 있다. 일반적으로, 이러한 비는 CO₃ ^2-/SiO₂몰비로 표시하여 0.05 내지 10, 바람직하게는 0.33 내지 3 이다.

본 발명에 따른 제제는 분말 또는 과립의 형태일 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현에 따라, 본 발명에 따른 제제는 또한 하나 이상의 지지체 (또는 기체 (substrate)) 를 포함한다.

본 발명에 따른 제제는 하기로 형성된 복합 생성물로 간주할 수 있다:

- 하나 이상의 화합물 A 및 하나 이상의 화합물 B 로 이루어진 하나 이상의 유효 성분 (또는 침전화제), 및

- 바람직하게는 하나 이상의 점토로 이루어진 하나 이상의 지지체 (또는 기체).

이러한 복합 (무기) 생성물은 일반적으로 분말 형태이다.

본 발명에 따른 제제에 함유된 지지체는 바람직하게는 점토이다.

본 발명에 따른 제제에 함유된 점토는 천연 또는 합성원 일 수 있다.

본 발명에 따른 제제에 사용된 점토는 높은 Al₂O₃중량 함량을 갖는 것이 유리하며, 이러한 함량은 예를 들어, 20 내지 40 % 이다.

본 발명에 따라, 판상 또는 필로실리케이트 구조의 점토를 사용하는 것이 바람직하다.

그러므로 카올리니트 및 세르펜틴을 함유하는 군으로 부터 선택된 점토가 사용될 수 있다.

점토는 몬트모릴로니트, 벤토니트 (이것은 특히 알칼리성이다), 탈크 및 운모를 함유하는 군으로 부터 선택할 수 있다.

점토는 바람직하게는 이들 두 군의 하나에 속하는 것에서 선택된다.

클로리트(chlorite) 형 구조의 점토가 임의로 사용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예에 따른 제제는 일반적으로 점토로서 몬트모릴로니트를 함유한다.

본 발명의 바람직한 구현예 따른 제제에서, 지지체, 특히 점토의 함량은 상기 제제의 총 중량에 대하여, 일반적으로 10 내지 90 중량 %, 예를들어 20 내지 80 중량 % 또는 10 내지 30 중량 % 이다.

본 발명에 따른 제제는 일반적으로 1 내지 20 중량 % 의 물 함량을 갖는다. 이러한 물 함량은 6 시간 동안 350 ℃ 에서 하소시 중량 손실을 측정하여 결정된다.

본 발명에 따른 제제는 15 내지 100 μm, 예를들어 20 내지 75 μm 의 중량 평균 입자 크기를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 제제는 적당한 방법에 의하여 제조된다.

그러므로, 첫 번째 변형에 따라, 화합물 A 의 수성 용액은 제 1 단계에서 화합물 B 의 수성 용액과 혼합될 수 있으며, 후자의 용액의 pH 에 대하여는 제 1 용액의 pH 를 염기, 특히 수산화 나트륨을 첨가하여 미리 조절하는 것이 가능하며, 또는 고체 화합물 B 와 혼합될 수 있다.

일반적으로 교반후, 이러한 혼합물을 사용하여 수득된 용액은 특히 플래시법 또는, 바람직하게는 분무에 의하여 건조된다.

제 2 변형에 따라, 화합물 A 의 수성 용액을 고체 화합물 B 에 가하거나 또는 화합물 B 의 수성 용액을 고체 화합물 A 에 가하여 수득된 혼합물은 교반한후에, 임의로 공지의 과립화기, 예를들어 플레이트 과립화기를 사용하여 과립화를 수행한다. 이러한 과립화는 일반적으로 건조 조작에 의하여, 바람직하게는 유동층에서 완결되는 것이 일반적이다.

화합물 A 의 수성 용액의 pH 는 일반적으로 10 내지 14 이다.

화합물 A 가 소듐 실리케이트인 경우, 0.5 내지 3.8 의 SiO₂/Na₂O 몰비를 가지며 SiO₂로 표시된 실리케이트 농도가 0.1 내지 10 mol/l, 예를들어 0.2 내지 8 mol/l 인 소듐 실리케이트의 수용액이 일반적으로 사용된다.

화합물 B 가 소듐 카르보네이트인 경우, 0.1 내지 5 mol/l, 예를 들어 0.2 내지 3 mol/l 의 Na₂CO₃로 표시된 카르보네이트 농축물이 있는 소듐 카르보네이트의 수성 용액이 일반적으로 사용된다.

교반 조작은 일반적으로 5 내지 45 분, 예를 들어 10 분 내지 25 분 동안 수행된다.

건조 단계는 일반적으로 약 40 내지 500 ℃ 의 온도에서 적당한 장치를 사용하여 수행하는 것이 일반적이다.

건조는 특히 제 1 변형에서 분무하므로서 수행될 수 있다.

이러한 목적을 위하여, 적당한 형태, 특히 부치형 분무기, 터빈 분무기, 노즐 분무기, 액체 압력 분무기 또는 2 유체 분무기를 사용할 수 있다.

입구 온도는 부치형 분무기의 경우, 일반적으로 약 230 내지 250 ℃ 이며, 터빈 분무기 또는 노즐 분무기의 경우 450 ℃ 정도이고; 유사하게 출구 온도는 일반적으로 부치형 분무기의 경우 약 110 내지 140 ℃ 이고 터빈 분무기 또는 노즐 분무기의 경우 125 ℃ 정도이다.

건조 조작을 위하여, US 특허 제4,970,030 호에 기술된, 입구 온도가 일반적으로 500 ℃ 정도이고 출구 온도가 150 ℃ 정도인 (플래시 공정) 장치를 사용할 수 있다.

건조는 유동층, 특히 제2 변형에서 수행될 수 있다.

지지체, 특히 점토를 함유하는 본 발명에 따른 제제의 제조가 요구되는 경우, 상술한 바와 같이, 제 1 변형에 따라 공정이 수행될 수 있으며, 지지체는 바람직하게는 화합물 A 의 수성 용액과 화합물 B 의 수성 용액 (이 용액의 pH 는 염기를 첨가, 특히 수산화 나트륨을 첨가하여 제 1 용액의 pH 로 미리 조절하는 것이 가능하다.) 또는 고체 화합물 B 의 혼합물에 첨가되는 것이 바람직하다. 이러한 첨가는 일반적으로 상기 혼합물을 교반하는 동안 수행된다, 즉 혼합물은 지지체의 첨가 직후, 또는 첨가동안 교반된다.

유사하게, 제 2 변형에 따라, 미리 과립화기로 도입된 지지체, 특히 점토에, 화합물 A 의 수성 용액 및 화합물 B의 수성 용액의 혼합물을 일반적으로 교반하면서 첨가하거나 또는 제 1 단계에서, 화합물 A 의 수성 용액 (또는 각기 B) 후에 화합물 B (또는 각기 A) 의 수성 용액이 첨가된다. 과립화는 예를들어, 플레이트 과립화기를 사용하여 수행될 수 있으며, 일반적으로 건조 조작에 의하여, 바람직하게는 유동층에서 완결된다.

제제화 (이들 두 변형) 의 마지막에서, 생성물은 유효 성분이 유리하게는 지지체에 밀접하게 결합된 것으로 수득된다.

중금속 양이온을 함유한 매질, 특히 액체 유출액 (또는 용액), 특히 수성 유출액 (또는 용액) 으로 부터 중금속 양이온을 제거하기 위하여 본 발명에 따른 하나 이상의 제제의 사용이 하기 방식으로 수행될 수 있다. 본 발명에 따른 제제는 교반 하면서 처리될 액체 유출액에 도입된다. 상기 제제를 함유하는 현탁액의 최종 pH 는 바람직하게는 7 내지 12 이거나 또는 염기 또는 산을 첨가하여 7 내지 12 의 값으로 조절되며; 상기 pH는 특히 약 9 로 (조절) 될 수 있다. 최종 pH 는 처리될 액체 유출액에 도입된 본 발명에 따른 제제의 양 및 상기 유출액의 초기 pH 에 의존한다. 교반은 예를들어 5 내지 60 분간 계속한다. 그후 현탁액은 실온에서 일정기간, 일반적으로 0.5 내지 24 시간, 특히 0.5 내지 6 시간 방치 (침강) 한다. 침강 시간은 당해 숙련가에게 공지된 빠른 침강 방법이 사용된다면 줄어들 수 있다. 이어서, 형성된 침전물, 즉 중금속 양이온이 충진된 본 발명에 따른 제제를 현탁액의 데칸테이션, 여과 및/또는 원심분리하여 분리한다.

일반적으로, 처리될 매질, 특히 액체 유출액 (특히 수성 유출액 (용액)) 으로 매질이 이루어 졌을때, 매질은 0.5 내지 6000 mg/l, 예를들어 1 내지 1000 mg/l 및 특히 2 내지 100 mg/l 의 중금속 약이온을 함유한다.

처리될 매질에 가해진 본 발명에 따른 제제의 양은 (SiO₂+ CO₃ ^2-)/(처리될 매질내에 존재하는 양이온) 의 몰비가 일반적으로 0.7 내지 2.5, 예를들어 1.0 내지 2.2 이고 특히 1.1 내지 1.9 가 되도록 한다. 처리될 매질내에 존재하는 양이온이라는 용어는 본 명세서에서는 중금속 양이온 및 Ca²⁺양이온을 나타낸다.

본 발명에 따른 제제의 사용은 유리하게는 상당히 넓은 범위의 pH 값, 일반적으로 7 내지 12 범위내에서 중금속 양이온의 제제를 매우 효과적으로 수행하게 한다.

또한, 분리후, 형성된 침전, 즉 중금속 양이온이 충진된 본 발명에 따른 제제는 안정화 (또는 고정화) 하는 능력이 양호하다. 이것은 침출에 대하여 매우 양호한 행위능을 가지며; 사실상, 거의 침출이 없다, 즉 이것은 물의 존재하에서 중금속 양이온의 매우 소량이 방출되거나 또는 실질적으로 아무것도 방출되지 않는다; 통상적으로 수행된 침출 시험을 사용하여 수득된 삼출액에 있는 중금속 양이온 화학종의 양은 매우 작다.

그러므로, 본 발명의 또 다른 주제는, 상술한 바와 같은 하나 이상의 제제를 함유하는 것을 특징으로 하는 매질내에 함유된 중금속 양이온의 안정화 (또는 고정화) 를 위한 제제로 이루어 진다.

본 발명에 따른 제제에서 지지체의 존재는 일반적으로 상기 지지체의 모서리에 국부적인 침전을 허여하지만, 놀라웁게도, 특히 점토의 경우에, 침강이 촉진되고, 특히 침강 속도가 증가되는 것을 허여한다. 유사하게, 이것은 또한 상술한 바와 같은 삼출액의 매우 낮은 함량의 중금속 양이온을 감소 시킬 수 있게 한다.

하기 실시예는 본 발명을 설명하는 것이지만, 이것으로 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.

실시예 1

하기를 함께 혼합한다 :

- SiO₂/Na₂O 몰비가 1 이고, SiO₂로 표현되는 실리케이트 농도가 0.21 mol/l 이며 pH 가 13 인 400ml 의 소듐 실리케이트 수용액, 및

- 400ml 의 물에 8.84g 의 Na₂CO₃를 용해시키고, 수산화 나트륨을 가하여 pH 를 13 으로 미리 조정하여 수득한 소듐 카르보네이트 수용액.

교반후, 상기 혼합물을 사용하여 수득한 용액을 부치형 분무기를 사용하여 건조시킨다.

유속은 20ml/분 이고; 입구 온도는 240℃ 로 설정하고, 출구 온도는 110℃ 로 설정한다.

수득된 생성물은 소듐 실리케이트 및 소듐 카르보네이트를 함유하며; CO₃ ^2-/SiO₂비는 1 이고 수분함량은 7 중량%이다.

실시예 2

하기를 함께 섞는다 :

- SiO₂/Na₂O 몰비가 3.3 이고, SiO₂로 표현되는 실리케이트 농도가 2 mol/l 이며 pH 가 12.5 인 657.5ml 의 소듐 실리케이트 수용액, 및

- 600ml 의 물에 139.5g 의 Na₂CO₃를 용해시키고, 수산화 나트륨을 가하여 pH 를 미리 12.5 로 조정하고, 물을 가하여 657.5ml 의 부피로 만들어 수득한 소듐 카르보네이트 수용액.

유속은 20ml/분 이고; 입구 온도는 235℃ 로 설정하고, 출구 온도는 120℃ 로 설정한다.

수득된 생성물은 소듐 실리케이트 및 소듐 카르보네이트를 함유하며; CO₃ ^2-/SiO₂비율은 1 이고 수분함량은 10 중량%이다.

실시예 3

하기를 함께 섞는다 :

상기 혼합물을 사용하여 수득한 용액을 교반한다.

계속 교반하면서, 여기에 몬트모릴로니트 점토 75 g 을 가한다.

15분간 교반을 계속한다.

최종적으로 수득한 현탁액을 부치형 분무기를 사용하여 건조시킨다.

유속은 10ml/분 이고; 입구 온도는 240℃ 로 설정하고, 출구 온도는 130℃ 로 설정한다.

수득된 생성물은 소듐 실리케이트, 소듐 카르보네이트 및 몬트모릴로니트 점토를 함유하며; CO₃ ^2-/SiO₂비는 1 이고, 몬트모릴로니트 점토 함유량은 75 중량%이며, 수분함량은 6 중량%이다.

실시예 4

실시예 1 에서 제조된 18mg 의 생성물을, 교반하면서, (SiO₂+ CO₃ ^2-)/Cu²⁺몰비가 약 2.1 에 해당하는 48mg/리터의 농도의 Cu²⁺를 갖는 100ml 의 CuCl₂용액으로 도입하고 30분간 교반을 계속한다.

수득된 현탁액의 pH 는 9.7 이다.

이후에 현탁액을 실온에서 4 시간 동안 방치한다.

이후에 3000 rev/분 에서 5 분간 원심분리한다.

상청액의 Cu²⁺농도는 원자 흡광도로 측정한 결과 2mg/리터 이하이다.

실시예 5

실시예 1 에서 제조된 18mg 의 생성물을, 교반하면서, (SiO₂+ CO₃ ^2-)/Zn²⁺몰비가 약 1.8 에 해당하는 51mg/리터의 농도의 Zn²⁺를 갖는 100ml 의 ZnSO₄용액으로 도입하고 30분간 교반을 계속한다.

수득된 현탁액의 pH 는 8.2 이다.

이후에 현탁액을 실온에서 4 시간 동안 방치한다.

이후에 3000 rev/분 에서 5 분간 원심분리한다.

상청액의 Zn²⁺농도는 원자 흡광도로 측정한 결과 1.5mg/리터 이하이다.

실시예 6

실시예 1 에서 제조된 18mg 의 생성물을, 교반하면서, (SiO₂+ CO₃ ^2-)/Cd²⁺몰비가 약 1.8 에 해당하는 88mg/리터의 농도의 Cd²⁺를 갖는 100ml 의 CdCl₂용액으로 도입하고 30분간 교반을 계속한다.

수득된 현탁액의 pH 는 10 이다.

이후에 현탁액을 실온에서 4 시간 동안 방치한다.

이후에 3000 rev/분 에서 5 분간 원심분리한다.

상청액의 Cd²⁺농도는 원자 흡광도로 측정한 결과 0.5mg/리터 이하이다.

실시예 7

Fe³⁺, Al³⁺, Ca²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺및 Cd²⁺양이온을 함유한 수성 유출액은 하기로 재구성된다 :

0.01M 염산 1 리터에 하기량을 용해시킨다 :

CaCl₂.2H₂O : 7.33g ZnCl₂: 3.12g

FeCl₃.6H₂O : 0.483g PbCl₂: 0.737g

AlCl₃.6H₂O : 0.994g 3CdSO₄.8H₂O : 0.068g

물을 가하여 부피를 2 리터로 만든다.

수득된 유출액의 pH 는 1.3 이다.

상기 유출액은 mg/리터의 단위로 표시된 하기량을 포함한다 :

Ca²⁺: 1070 Zn²⁺: 712

Al³⁺: 52.8 Pb²⁺: 274

Fe³⁺: 50.9 Cd²⁺: 5

실시예 1 에서 제조된 1.745 g 의 생성물을, 교반하면서, 250ml 의 상기 유출액내로 도입하고 30분간 교반을 계속한다.

수득된 현탁액의 pH 는 9.2 이다.

이후에 현탁액을 실온에서 4 시간 동안 방치한다.

이후에 3000 rev/분 에서 10 분간 원심분리한다.

상청액의 Ca²⁺, Al³⁺, Fe³⁺, Zn²⁺, Pb²⁺및 Cd²⁺의 농도는, mg/리터의 단위로, 하기와 같이 측정된다 :

Ca²⁺: 85 Zn²⁺: 1

Al³⁺: 0.1 Pb²⁺: 0.01

Fe³⁺: 0.1 Cd²⁺: 0.07

실시예 8

실시예 2 에서 제조된 생성물 7.282 g 을 교반하면서, Zn²⁺농도가 1 g/ℓ (이 양은 (SiO₂+ CO₃ ^2-)/Zn²⁺의 몰비 약 1.9 에 해당) 인 ZnCl₂용액 2 ℓ중에 도입하고, 30 분동안 교반을 계속한다.

수득한 현탁액의 pH 는 9.35 이다.

이어서, 3000 rev/분에서 10 분 동안 원심분리한다.

원자흡광에 의해 측정된 상청액의 Zn²⁺농도는 1.2 mg/ℓ 이다.

침전물을 실온에서 건조하고, 중량은 8.36 g 이었다.

물 32 ㎖ 를 상기 침전물 2 g 에 첨가한다. 수득한 현탁액을 교반한다.

0.5 N-아세트산 용액 1.4 ㎖ 를 첨가하여 pH 값을 7 로 맞춘다.

이어서 물을 첨가해 부피를 40 ㎖로 만든다.

다음에, 현탁액을 20 시간동안 교반한 후 여과한다.

여액은 낮은 Zn²⁺농도, 즉 5.5 mg/ℓ 를 가지고 ; 침전물은 거의 삼출되지 않는다.

실시예 9

실시예 2 에서 제조된 생성물 1.728 g 을 교반하면서, Pb²⁺농도가 1 g/ℓ (이 양은 (SiO₂+ CO₃ ^2-)/Pb²⁺의 몰비 약 1.4 에 해당) 인 PbCl₂용액 2 ℓ중에 도입하고, 30 분동안 교반을 계속한다.

수득한 현탁액의 pH 는 9.5 이다.

이어서, 3000 rev/분에서 10 분 동안 원심분리한다.

원자흡광에 의해 측정된 상청액의 Pb²⁺농도는 0.1 mg/ℓ 이다.

침전물을 실온에서 건조하고, 중량은 2.23 g 이었다.

물 24 ㎖ 를 상기 침전물 1.5g 에 첨가한다. 수득한 현탁액을 교반한다.

0.5 N-아세트산 용액 0.1 ㎖ 를 첨가하여 pH 값을 7 로 맞춘다.

이어서 물을 첨가해 부피를 30 ㎖로 만든다.

다음에, 현탁액을 20 시간동안 교반한 후 여과한다.

여액은 낮은 Pb²⁺농도, 즉 2 mg/ℓ 를 가지고 ; 침전물은 거의 삼출되지 않는다.

실시예 10

실시예 3 에서 제조된 생성물 80 mg 을 교반하면서, Cu²⁺농도가 50 mg/ℓ (이 양은 (SiO₂+ CO₃ ^2-)/Cu²⁺의 몰비 약 1.7 에 해당) 인 CuCl₂용액 100 ㎖중에 도입하고, 30 분동안 교반을 계속한다.

수득한 현탁액의 pH 를 0.5 N-염산 0.1 ㎖ 를 첨가하여 8 로 맞춘다.

이어서 현탁액을 실온에서 4 시간동안 방치한다.

이어서, 3000 rev/분에서 5 분동안 원심분리한다.

원자흡광에 의해 측정된 상청액의 Cu²⁺농도는 2 mg/ℓ 이하이다.

실시예 11

수득한 현탁액의 pH 를 1N-수산화나트륨 0.5 ㎖ 를 첨가하여 12 로 맞춘다.

이어서 현탁액을 실온에서 4 시간동안 방치한다.

이어서, 3000 rev/분에서 5 분동안 원심분리한다.

실시예 12

몬트모릴로니트 점토 75 g 을 교반하면서 SiO₂/ Na₂O 의 몰비가 1 이고 SiO₂로 나타낸 실리케이트 농도가 0.2 몰/ℓ 인 소듐 실리케이트 수용액 830 ㎖중에 첨가한다. 교반을 15 분 동안 계속한다.

수득한 현탁액을 최종적으로 부치 (Buchi)형의 분무기를 사용하여 건조한다.

유속은 10 ㎖/분이다 ; 입구온도는 240 ℃, 출구온도는 135 ℃ 로 설정한다.

수득한 생성물은 소듐 실리케이트 및 몬트모릴로니트 점토 72 중량 % 를 포함하고, 함수량은 9 중량 % 이다.

실시예 13

중금속 양이온을 포함하는 용액을 정제하기 위하여, Cu²⁺양이온의 경우에, 실시예 1,3 (본 발명에 따른 생성물) 및 12 (본 발명에 따르지 않은 생성물) 에서 제조된 생성물의 사용동안에 수득한 침강 속도를 비교한다.

(1) 실시예 1 에서 제조된 생성물 180 mg 을 Cu²⁺농도가 500 mg/ℓ 인 CuCl₂용액 100 ㎖중에 도입하고 pH 를 0.5 N-염산 0.5 ㎖ 를 첨가하여 8 로 맞춘다.

(2) 실시예 3 에서 제조된 생성물 803 mg 을 Cu²⁺농도가 500 mg/ℓ 인 CuCl₂용액 100 ㎖중에 도입하고 pH 를 0.5 N-염산 1.5 ㎖ 를 첨가하여 8 로 맞춘다.

(3) 실시예 12 에서 제조된 생성물 803 mg 을, Cu²⁺농도가 500 mg/ℓ 인 CuCl₂용액 100 ㎖중에 도입하고 pH 를 0.5 N-염산 3 ㎖ 를 첨가하여 8 로 맞춘다.

1 분동안 교반한 후에, (1), (2) 및 (3) 에서 수득한 현탁액 각각을 메저링실린더에 붓는다.

침강 속도를 비교한다.

하기의 표에서 볼수 있듯이, 실시예 1, 3 및 12 에서 제조된 각각의 생성물에 대하여, 침강 동안의 다양한 시간 (분) 동안 총 부피 (㎖) 를 구한다.

실시예	침강시간 (분)
실시예	0	5	10	20	40	60	85
1	0	2	7	20	40	55	65
3	0	18	48	62	69	72	75
12	0	1	5	15	31	45	54

실시예 3 에서 제조된 본 발명에 따른 생성물 (실리케이트-카르보네이트/점토 복합재) 에서 가장 빠른 침강속도가 나타난다.

실시예 12 에서 제조된 본 발명에 따르지 않는 생성물에서 가장 느린 침강속도가 나타난다.

본 발명에 따른 흡수제는 양이온 안정화제를 형성할 수도 있다. 또한 본 발명의 흡수제는 폐기물 소각, 특히 가정 폐기물 및 산업 폐기물 소각으로 부터 생성되는 배기 가스 청정용 물에 함유된 중금속 양이온의 안정화 또는 제거에 유용하다.

Claims

(정정) - 알칼리 금속 실리케이트로 이루어진 하나 이상의 화합물 A, 및

- 히드로탈시트 및 다우소니트로 부터 선택된 알칼리 금속 카르보네이트 또는 히드록시카르보네이트로 이루어진 하나 이상의 화합물 B 를 함유하는 것을 특징으로 하는, 매질에 함유된 중금속 양이온 흡수제.
제 1 항에 있어서, 상기 화합물 A 가 소듐 또는 포타슘 실리케이트인 것을 특징으로 하는 제제.
제 2 항에 있어서, 상기 화합물 A 가 0.5 내지 3.8 의 SiO₂/Na₂O 몰비를 갖는 소듐 실리케이트인 것을 특징으로 하는 제제.
제 1 항 내지 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 화합물 B 가 알칼리 금속 카르보네이트인 것을 특징으로 하는 제제.
제 4 항에 있어서, 상기 화합물 B 가 소듐 카르보네이트인 것을 특징으로 하는 제제.
(정정) 제 1 항 내지 3 항중 어느 한 항에 있어서, CO₃ ^2-/SiO₂몰비로 표시된 화합물 B/화합물 A 의 몰비가 0.05 내지 10 인 것을 특징으로 하는 제제.
(삭제)
(삭제)
(삭제)
(정정) 제 1 항 내지 3 항중 어느 한 항에 있어서, 15 내지 100 μm 의 중량 평균 입자 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 제제.
(삭제)
(신설) 제 1 항 내지 3 항중 어느 한 항에 있어서, 점토로 구성된 하나 이상의 지지체를 추가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 제제.
(신설) 제 12 항에 있어서, 10 내지 90 중량% 의 지지체 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 제제.
(신설) 제 12 항 또는 13 항에 있어서, 상기 점토가 천연 또는 합성 원의 점토인 것을 특징으로 하는 제제.
(신설) 제 12 항 또는 13 항에 있어서, 상기 점토가 몬트모릴로니트인 것을 특징으로 하는 제제.
(신설) 제 1 항 내지 6 항, 제 10 항 또는 제 12 항 내지 15 항중 어느 한 항에 기재된 하나 이상의 제제를 함유하는 것을 특징으로 하는, 매질내에 함유된 중금속 양이온 안정화제.
(신설) 제 1 항 내지 3 항에 있어서, 매질이 수성 유출액인 것을 특징으로 하는 제제.
(신설) 제 17 항에 있어서, 수성 유출액이 폐기물의 소각 증기의 세척에서 생성된 물로 이루어진 것을 특징으로 하는 제제.