KR830002093B1 - 고선택성 중금속 흡착제의 제조방법 - Google Patents

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Description

고선택성 중금속 흡착제의 제조방법

본 발명은 활성탄을 수용성아민 및 이황화 탄소로 처리하여 신규의 중금속 흡착제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

최근, 폐수에 함유된 중금속에 의한 오염은 큰 문제가 되고 있으며, 폐수로부터 중금속을 흡착 제거시키는데 있어, 키일레이트 이온 교환수지가 효과적인 것으로 높이 평가되고 있다. 특히, 페놀-알데히드 수지 또는 스티렌수지를 기재로 하며 이미노디아세트산 및 티오우레아 같은 키일레이트 작용그룹을 함유한 키일레이트 이온 교환수지가 실제로 사용되고 있다.

그러나, 이 이온 교환수지는 흡착능 수명(특히 수은이온의 경우) 및 생산원가면에서 바람직하지 못하기 때문에 더 개선점이 요구되었다.

일본국 특허 공보 제22554/1978호에는 세미카바지드 또는 이의 유도체를 활성탄에 침착(deposit)시켜 제조한, 매우 소량의 중금속, 특히 기체상 수온을 제거하는데 유용한 흡착제가 기술되어 있고, 일본국 특허 공보 제8474/1979호에는 황-함유 아미노 화합물(예 : 티오우레아, 티오세미카바지드 또는 티오아세트아미드) 및 황-함유 아미노산을 할로겐화수소산과 함께 활성탄에 침착시켜 제조한 흡착제가 기술되어 있으며, 일본국 특허공보 제38597/1979호에는 황산바륨, 황화철, 황화아연, 황화망간 및 디티오카밤산 유도체를 활성탄에 침착시켜 제조한 중금속-흡착물질이 기술되어 있다.

그러나, 이 흡착제들은 수용액중 중금속 제거에 사용될 경우, 티오세미카바지드, 디티오 카밤산 유도체 및 금속염이 부분적으로 용해되는데, 그 이유는 이들이 물에 비교적 잘 녹고 활성탄으로 부터 분리되기 때문이다. 더우기, 이들은 진한 황산중 수은을 제거하는데는 전혀 사용할 수 없을 뿐만 아니라, 나트륨 금속공업에서 이온교환막 공정에서 사용되는 포화브라인(brine)중 수은을 제거하는데도 사용할 수 없다. 더우기, 이들을, 폐기물 소각장에서 스모크의 세척으로부터 생긴 폐수처리를 위해 컬럼에 장입시킬 경우, 흡착제와 물사이의 접촉면, 흡착능, 기계적 강도 등을 고려해야 한다.

따라서 경제적이며 실용가치가 있는 흡착제가 요구되었다.

본 발명의 목적은 높은 흡착능(특히 수은의 경우)을 가지며 화학적 안정성이 우수하고 내열성, 내산성, 내알칼리성 및 내산화성을 나타내며 다량의 물로 세척한후의 흡착능 손실율이 매우 낮은 중금속 흡착제 및 이를 경제적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 중금속-함유 용액을 본 발명의 흡착제와 접촉시켜 중금속을 흡착 및 제거시키는 공정에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 여러가지 연구를 한 결과, 활성탄을 수용성아민 및 이황화탄소로 처리하여 바람직한 중금속 흡착제를 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 이 흡착제는 다량의 물로 세척시 흡착능 손실율이 매우 낮고, 간단하고 경제적인 방법으로 제조할 수 있으며, 중금속(특히 수은)을 흡착하는데 대한 선택성이 높고, 우수한 흡착능을 가지며 장시간동안 흡착능을 보유한다.

따라서 본 발명은 활성탄을 수용성아민 및 이황화탄소로 처리하여 제조한 고선택성을 지닌 중금속 흡착제 활성탄을 물 존재하에 수용성아민 및 이황화탄소로 처리하여 고선택성을 지닌 중금속 흡착제를 제조하는 방법 및 중금속-함유용액을 중금속흡착제와 접촉시킴을 특징으로 하는 중금속-함유용액의 흡착공정을 제공한다.

다량의 물로 세척한 후의 흡착능 손실율이 매우 낮은 중금속 흡착제는 간단하고 경제적인 방법으로 제조할 수 있으며, 이렇게 하여 제조된 흡착제는 수은, 은, 금, 구리 및 카드뮴(특히 수은 및 은) 같은 중금속에 대한 선택성 및 흡착능이 높고 유효수명 지속성이 우수한다.

본 발명에 따라, 활성탄을 물 존재하에 수용성 아민 및 이황화탄소로 처리함으로써 물에 거의 용출되지 않는 흡착제를 얻을 수 있다. 다시 말해서 다량의 물로 세척하는 물 세척공정후에도 흡착능이 거의 감소되지 않는다.

당 분야에서 알려진 바와 같이, 디티오카밤산염(RR'NCSSH·NHRR')은 이황화탄소(CS₂)와 아민(2RR'NH)을, 용매로서 알콜이나 물/알콜 혼액 존재하에 반응시켜 얻어지며, 디티오카밤산 유도체(RR'NCSNRR')는 디티오카밤산염을 가열하여 얻는다(여기에서, R은 NH₂또는 탄소수 1 내지 20의 알킬그룹이고 R'는 수소 또는 탄소수 1 내지 20개의 알킬 그룹이며, 단 R 및/또는 R'이 알킬그룹인 경우 R 및 R'의 총 탄소원자수는 1 내지 20이다).

본 발명의 반응은 불균일한 반응[왜냐하면 반응은 수계(water system)에서 수행되며 이황화탄소는 수성아민용액에 불용성이기 때문]이지만, 아민과 이황화탄소가 활성탄을 습윤시키며 상을 분리시키지 않고도 반응이 잘 이루어진다. 따라서, 본 발명의 반응에서는 첫째 단계에서 RR'NCSSH·NHRR'가 생성되고 둘째 단계에서 RR'NCSNRR'가 형성되는 것으로 믿어진다. 그러나, 수용성아민(2RR'NH)과 이황화탄소(CS₂)를 반응시켜 RR'NCSSH·NHRR' 또는 RR'NCSNRR'을 생성시키고 이어서 생성물 활성탄에 침착시켜 흡착제를 제조할 경우, 흡착제의 흡착능은 물세척 공정시 감소된다. 이 점이 이들 흡착제와 본 발명의 흡착제와의 현저하고 놀라운 차이점이다.

이에 대한 이유는 불명하지만, 이황화 탄소가 물에 불용성이고 활성탄 표면에서만 아민과 접촉하게 되므로, 반응은 주로 활성탄 표면에서 일어나며 결과로서 흡착부위 및 활성탄의 분포 또는 그들 사이의 흡착성분에서 차이가 나기 때문인 것으로 믿어진다.

본 발명의 흡착제를 제조하는데 있어서, 활성탄을 물 존재하에 수용성아민 및 이황화탄소로 처리하여야 하나, 활성탄, 수용성아민 및 이황화탄소의 첨가순서는 중요하지 않다.

그러나, 어떤 경우에는, 40℃ 이상의 수성상에서 수용성아민과 이황화탄소가 서로서로 접촉반응함으로써 활성탄에 불충분하게 흡착되지 않도록 하여야 한다. 그렇지 않으면 반응이 일어나 생성물이 수성상에서 침전된다. 그리고 이러한 부주의시, 다작용성 아민(예 : 폴리에틸렌이민-생성 반응생성물) 같은 화합물이 생성된다. 이러한 화합물은 물에 거의 녹지 않으며 곧 결정화되어 활성탄에도 흡착되기가 어렵다. 따라서, 온도를 올리기 전에, 바람직하게는 40℃ 또는 그 이하, 더욱 바람직하게는 10 내지 40℃에서 아민 및 이황화탄소가 활성탄 내부에 침투되어 침착되도록 충분한 시간을 주어야 한다.

이 소요시간은, 활성탄의 종류와 입자크기, 수용성아민의 종류와 분자량 및 각 성분들의 양에 따라 다르므로 실험적으로 결정하여야 한다. 보통은 10분에서 5시간이 소요되며, 바람직하게는 30분에서 2시간이다. 예를 들어, 방향성 아민과 폴리에틸렌 이민과 같은 다가아민의 경우, 먼저 아민을 활성탄에 흡착시키고 흡착되지 않은 아민을 제거한 다음, 흡착된 아민을 이황화탄소와 반응시키는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 부산물의 형성을 막고 중금속용액을 계속 통과시킬때 생기는 막힘현상(blockage)을 방지할 수 있다.

여기에서 사용하는 "처리조작(treatment)"은 수용성 아민과 이황화탄소가 물 존재하에 활성탄상에서 반응되는 상태 및 각 반응성분들이 활성탄에 흡착되는 상태를 말한다. 반응과 흡착의 순서는 중요하지 않으며 동시에 일어날 수도 있다.

본 반응에서 사용되는 온도는 약 40°내지 100℃, 바람직하게는 40°내지 95℃, 더욱 바람직하게는 65°내지 90℃이다. 저온에서는 주로 첫째단계 반응이 일어나며, 고온에서는 주로 둘째 단계 반응이 일어난다. 첫째 단계 반응에서 얻어진 반응생성물은 보통 수용성이며 활성탄에 흡착된 다음에 활성탄으로부터 쉽게 바람직하지 못하게 떨어져 나갈 수 있다. 그러므로, 최중 생성물을 얻기 위해서는, 둘째단계 반응이 일어날때까지 반응을 진행시키는 것이 바람직하다.

본 발명 목적을 위하여, 수용성아민 중의 1급 또는 2급 아미노그룹 : 이황화탄소(2당량)의 비가 중요하며 보통 전자 : 후자의 비가 약 1 : 0.2 내지 1 : 1.1(당량비)인 경우가 보통 사용된다. 이러한 비율 범위내에서는 1 : 0.2 내지 1 : 0.5의 비율이 바람직한데, 그 이유는 이렇게 함으로써 반응이 둘째단계 반응까지 원활하게 진행되며 비교적 불용성인 생성물이 얻어질 수 있기 때문이다.

한편, 1 : 0.5 내지 1 : 1.1의 비율을 사용하면 보통 반응은 첫째 단계에서 중단되며 비교적 가용성인 생성물이 얻어진다. 이런 경우, 카밤산이 염을 형성하도록 충분량의 3급 아민을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 따로 다른 3급 아민 화합물을 첨가하는 것이 바람직한 것은 아니다. 예를 들어, 폴리에틸렌 이민은 보통 측쇄가 많고 1급 아민 : 2급 아민 : 3급 아민의 비가 약 1 : 1 : 1 내지 1 : 2 : 1이며, 이 3급 아민이 염형성에 기여하게 된다.

첫째단계 반응에서 얻어진 반응생성물은 보통 가용성이지만, 폴리에틸렌 이민과 같은 고급중합체 아민으로부터 얻어진 생성물은 비교적 불용성이다. 더우기, 비교적 가용성인 생성물도 일단 활성탄에 흡착되면 비교적 불용성을 나타낸다. 따라서, 0.5 내지 1.1 당량의 이황화탄소를 사용하면 중금속에 대한 흡착능을 증가시키는 효과를 나타낼 수 있다. 사용량은 출발물질과 목적에 따라서 결정하며, 일반적으로 생성된 물질은 중금속과 착화합물을 형성함에 따라 비교적 불용성이 된다. 따라서, 0.5당량 또는 그 이상의 이황화탄소를 사용하는 것이 반드시 손실이라고 할 수는 없다.

본 발명의 처리조작에 필요한 시간은 사용온도에 따라 다르다. 이황화탄소를 함유한 활성탄이 처음에는 반응용액의 상부에 부유되었다가 단시간 내에 균일하게 분산되는 현상으로 보아, 첫째단계 반응은 상당히 신속히 진행된다는 것을 알 수 있다. 이어서 온도를 50℃ 또는 그 이상 올리면 서서히 황화수소가 발생하며 총 반응은 수시간 내에 완결된다. 각 성분들을 활성탄에 완전히 흡착시키기 위해서는 활성탄을 용액상태로 실온에서 수시간 더 방치할 수 있다. 이어서 이를 여과하고 물로 세척하여 과량의 아민, 알칼리성 물질등을 제거한다. 이상과 같이 본 발명의 흡착제는 간단히 제조할 수 있다.

본 발명에서는 어느 활성탄이든 사용할 수 있다. 특히 500 내지 800℃에서 활성화시킨 야자껍질탄(carbon)이 우수한 중금속 흡착능을 지니고 있어서 적합하다. 이는 야자 껍질탄의 철함량이 콜카본(coal carbon)의 철함량보다 소량이고 많은 산(acid) 그룹을 가진 활성탄이 저온에서 중금속에 대해 높은 흡착능을 나타내기 때문인 것으로 생각된다. 활성탄의 입자크기는 액체 통과속도를 조절하는 중요한 인자이다. 대부분 10 내지 100메쉬이며 바람직하게는 20 내지 60메쉬이다.

여기에서 사용되는 수용성 아민은 분자내에 적어도 한개의 1급 또는 2급아민 그룹을 함유하며 물에서의 용해도가 적어도 1중량 %인 화합물이다. 이와 같은 수용성아민으로서는 하이드라진(수화물), 에틸렌디아민프로필렌디아민, 부틸렌디아민, m-페닐렌디아민, 혼합된 m, p(m : p=90 : 10 내지 10 : 90)-크실렌디아민 및 피페리딘과 같은 디아민 ; 프로필아민, 부틸아민, 아닐린 및 벤젠아민과 같은 모노아미드, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌 펜아민 등, 및 폴리에틸렌 아민과 같은 이들의 동족체가 있다. 이들 아민중에서, 반응생성물을 활성탄으로 부터 떼어내는 것이 매우 어렵다는 것을 고려하여 가능한한 많은 반응부위를 갖는 아민, 즉 2가 또는 다가 아민이 바람직하다.

특히 하이드라진, 혼합된 m, p-크실렌 디아민 및 폴리에틸렌이민이 우수한 흡착능을 나타낸다. 이 성상은 단위중량당 금속 배위자(ligand)의 첨가비율, 이황화탄소와의 반응생성물이 활성탄상에 흡착되는 흡착능, 및 이들이 물에 의해 분리되는 난이도 등을 고려한 것이다.

폴리에틸렌 이민의 분자량은 쉽게 분리시킬 수 없도록 큰 것이 바람직하다. 분자량이 103(디에틸렌 트리아민의 경우) 내지 70,000인 화합물과 분자량이 약 100,000(400 내지 900CPS) 이하인 화합물을 사용할 수 있다. 그러나, 분자량이 너무 클 경우, 폴리에틸렌이민이 활성탄의 내부 구멍에 들어가기 어려우므로 침착된 폴리에틸렌이민의 양이 감소되고, 때로는 목적한 흡착능을 얻을 수 없게 된다. 반면에, 저분자량의 화합물은 활성탄으로 부터 쉽게 분리된다. 이러한 점들을 고려하면, 폴리에틸렌 이민의 분자량은 바람직하게는 500 내지 20,000이고, 더욱 바람직하게는 1,000 내지 10,000이다. 이들 폴리에틸렌이민은 수용액 형태로 사용하는게 좋으며 적당한 수준으로 희석시켜 사용할 수 있다.

이와 같이 얻어진 흡착제는 중금속, 특히 수은에 대해 고선택성 흡착능을 나타내며, 통상의 키일레이트이온교환 수지의 경우와 마찬가지로 수은-함유 용액과 접촉시켜 수은을 제거시킬 수 있다.

본 발명의 흡착제를 수은-함유 용액과 접촉시키기 위하여는, 흡착제를 단지 용액과 혼합한후 진탕시키는 뱃취 방법(batch method)이나 흡착제를 컬럼에 넣고 용액을 컬럼에 통과시키는 컬럼 방법(column method)이 있는데, 일반적으로 컬럼방법을 사용한다. 중금속-함유 용액의 온도는 45 내지 100℃가 적합하며 접촉시간은 4 내지 3시간이 바람직하다.

본 발명의 흡착방법은 폐기물 소각장에서 스모크를 세척하는데 사용된 세척수, 농황산, 나트륨 금속 공업에서 이온교환막 공정에 사용되는 포화 브라인 등에 함유되어 있는 수은을 제거하는데 유용하다. 더우기 절단상처 치료에 사용되는 티메로살 및 머큐로크롬과 같은 유기수은 화합물도 본 발명에 따른 흡착 방법으로 폐수로 부터 제거시킬 수 있다.

본 발명에 따라, 다량의 물을 사용한 세척 공정후에도 흡착능이 거의 감소되는 중금속 흡착제는 간단하고 경제적인 방법으로 제조되며, 이렇게 하여 제조된 흡착제는 수은, 은, 금 등과 카드뮴(특히 수은 및 은)과 같은 중금속에 대한 높은 선택성과 흡착능을 나타내며 유효수명 지속성도 매우 우수하다. 덧붓여, 본 발명의 흡착방법은 중금속, 특히 수은을 효과적으로 제거하는데 바람직하다.

다음 실시예 및 비교실시예는 본 발명을 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

약자껍질 활성탄(30 내지 60메쉬, Daiichi Tano Kogyo Co. 제품) 9g을, 이황화 탄소 0.95g(0.0125몰)이 함유되어 있는 이온교환수 200ml 내에서 서서히 교반시키고, 여기에 하이드라진 하이드레이트(80%) 2.03g (0.0325몰)이 함유된 이온교환수 10ml을 한번에 가한다. 이황화탄소를 함유하며 덩어리 형태로 부유하는 활성탄은 점차적으로 균일하게 분산된다. 1시간 후, 용액의 온도를 상온에서 40℃로 올리고 이 온도에서 1시간 동안, 이어서 70℃에서 1시간 그리고 최종적으로는 95℃에서 2시간동안 반응을 진행시킨다. 가열을 중지하고 용액은 그 상태로 10시간 동안 방치한다. 그 후에 2회당 100ml의 이온교환수로 10회 세척한다. 세척시 5, 6, 7, 8 및 10회째 세척후 소량의 시료를 취하여 80℃에서 감압하에 12시간 동안 건조시켜 흡착제를 수득한다.

건조시킨 활성탄의 총 중량은 10.298g이었으며 중량증가율은 14.4%이었다.

[비교실시예 1]

티오카보하이드라지드(실시예 1에서 사용된 하이드라진과 이황화탄소와의 반응생성물에 해당) 22.5g을, 황산을 가하여 pH2로 조절시킨 이온교환수 900ml에 첨가하고 가열하여 용해시킨다. 이때 pH는 약 4로 증가한다. 여기에 9.0g의 야자껍질 활성탄(30 내지 60메쉬, Daiichi Tano Kogyo Co. 제품) 9.0g을 가하여 60℃에서 15분간 교반한후 냉각, 여과하고 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하여 흡착제를 수득한다.

[비교실시예 2]

야채껍질 활성탄(30 내지 60메쉬, Daiichi Tano Kogyo Co. 제품) 4.5g을, 6.3g의 80% 하이드라진 하이드레이트, 9.7g의 칼륨 티오시야네이트 및 200ml의 물로 이루어진 용액에 침지시키고, 여기에 50ml의 물로 희석시킨 농황산 2.8ml를 서서히 가한다. 이어서 생성된 용액을 단시간동안 비등시킨다. 냉각시킨후, 상동액을 딸야내고 남은 용액을 2시간 동안 130℃에서 공기욕증에 방치한다. 이어서 실시예 1과 동일한 방법으로 세척하여 흡착제를 수득한다.

[실시예 2]

실시예 1과 비교실시예 1 및 2에서 제조한 흡착제를 사용하여 Cu⁺⁺이온-함유 용액에 대한 처리를 수행하였다. 처리조건은 다음과 같다 :

표 1에는 잔존하는 Cu⁺⁺이온의 농도가 비교되어 있다. 표 1에 나타난 결과로부터, 본 발명의 흡착제는 우수한 흡착능을 가지고 있을 뿐만 야니라 다량의 물로 세척한 후에도 그의 흡착능을 유지하고 있음을 알 수있다. 이러한 점에서 볼때 본 발명의 흡착제와, 하이드라진과 이황화탄소와의 반응생성물을 단지 활성탄에 흡착시킨 비교실시예의 흡착제 사이에는 현저한 차이가 있음을 알 수 있다.

[실시예 3 및 비교실시예 3]

폴리에틸렌이민(Nippon Shokubai Kagaku Co. 제품인 Epomine SP-018; 분자량 1,800,1급야민 : 2급야민 : 3급야민의 비=1 : 1 : 1)5.5g을 이온교환수 300ml에 용해시키고, 여기에 15.0g의 야자껍질 활성탄(20 내지 40메쉬, Daiichi Tanso Kogyo Co. 제품)을 가한다. 얻어진 혼합물을 30분에 걸쳐 서서히 교반하고 기포생성이 중지된후, 혼합물의 온도를 1시간에 걸쳐 90℃로 올린다. 2시간후, 가열을 중단하고 혼합물을 흐르는 물로 냉각시킨다. 3시간후, 활성탄을 내경이 15mmφ인 유리관에 넣고 이온교환수로 계속하여 세척한다. 유출속도는 20ml/분이고, 통과된 물의 양은 140ml이며 pH는 6이다. 건조후 중량증가율로부터 계산하였을때, 폴리에틸렌 이민의 흡착율은 8.3중량 %였다(활성탄 중량기준).

상기에서 얻어진 폴리에틸렌이민-흡착활성탄(0.0106당량의 1급 또는 2급아민 그룹) 9.0g, 이황화탄소 0.304g(0.004당량) 및 100ml의 이온교환수로된 혼합물을 상온에서 서서히 교반한다. 처음에는 혼합물은 실시예 1에서와 같이 불균일하나, 5분내에 이황화탄소가 활성탄에 흡착되고 활성탄 입자가 균일하게 분산된다. 이어서, 혼합물을 50℃에서 30분간, 95℃에서 2시간동안 더 교반한후 실시예 1과 동일한 방법으로 물로 세척하여 흡착제를 수득한다.

이렇게 얻어진 흡착제의 수은 흡착능은 실시예 2와 동일한 방법으로 측정하는데, 단, 염화동( II ) 대신에 염화수은( II )(수온으로 1,000ppm)을 사용하고 흡착제는 0.5g/100ml를 사용한다. 비교용으로, 비교실시예 1에서 얻은 흡착제를 상기와 동일한 방법으로 측정한다. 결과는 표 2와 같다.

[표 2]

흡착능(밀리당량/g)

표 2에 표시된 결과로부터, 본 발명의 흡착능은 물세척에도 거의 감소되지 않음을 알 수 있다.

폴리에틸렌이민과 이황화탄소만을 상기와 같은 방법으로 반응시킬 경우, 반응생성물이 결정화되어 물에 녹지 않으므로 반응생성물을 재차활성탄에 침착시키는 것이 불가능하다.

[실시예 4와 비교실시예 4]

실시예 1와 비교실시예 1에서 제조된 흡착제를 내경이 18mmψ이고 높이가 200mm인 유리컬럼에 충전시켜 철야 방치한다. 수은-함유용액(수은으로 200ppm, 일반염 1g/l, pH6)을 컬럼의 상부로부터 주입하여 SV10으로 유출시킨다. 용액중 수은 농도가 0.5ppb를 초과할때까지 컬럼을 통과한 용액의 양과 COD(화학적 산소 요구량)를 측정한다. 결과는 표 3과 같다 :

[표 3]

* JIS KO 102,103에 따라 측정.

표 3에 표시된 결과로부터, 본 발명의 흡착제는 유효수명이 현저히 길고, 더우기 COD가 적은 것으로 보야 유기물질의 용출현상이 적은 것을 알 수 있다.

[실시예 5]

흡착율 6.3%로 크실렌디아민이 흡착된 활성탄을 실시예 3과 동일한 방법으로 제조하되, 단, 폴리에틸렌이민 대신에 7.6g의 혼합 m, p-크실렌디아민(m, p 혼합비=80 : 20)을 사용한다. 얻어진 활성탄 9.0g, 이황화탄소 0.24g(아미노그룹 : 이황화탄소의 당량비=1 : 0.8) 및 100ml의 이온교환수지로 이루어진 혼합물을 실시예 3과 같이 처리하여 흡착제를 수득한다.

제조된 흡착제를 실시예 4에서와 동일한 방법으로 흡착능을 평가한다. 수은의 농도가 0.5ppb를 초과할때까지 통과된 용액의 양은 1,730l/l-R이며, 흡착능은 1.55밀리당량/g이고, 20분후의 COD는 3이었다. 이 결과로부터, 본 발명의 흡착제는 우수하다는 것을 알 수 있다.

[실시예 6]

실시예 1에서와 사용된 것과 동일한 야자껍질 활성탄 9.00g을, 0.90g(0.012몰)의 이황화탄소가 함유된 이온교환수 200ml 내에서 서서히 교반한다. 이황화탄소의 입자가 사라진후, 5.5g의 폴리에틸렌이민(Nippon Shokubai Kagaku Co. 제품이 Epomine SP-102; 분자량 약 1,200)이 함유된 이온교환수 100ml를 첨가하면 응고된 활성탄이 3분내에 균일하게 분산된다. 이 혼합물을 실온에서 20분간, 45℃에서 30분간 이어서 85℃에서 2시간 동안 교반한 다음 이온교환수 100ml로 10회 세척하여 흡착제를 수득한다.

이 흡착제의, 진한 브라인중 수은 흡착능을 측정하였다. 이 처리조건은 다음과 같다.

비교용으로, 비교실시예 1 및 2에서 제조한 흡착제를 상기와 같은 방법으로 측정하였다. 결과는 표 4와 같다 :

[표 4]

잔존 Hg⁺⁺이온의 농도(ppb)

표 4에는 잔존하는 Hg⁺⁺이온의 농도가 표시되어 있다. 이 결과로부터, 본 발명의 흡착제는 심한 상태에서도 우수한 흡착능을 나타냄을 알 수 있다.

[실시예 7]

실시예 6에서와 동일한 방법으로 흡착제를 제조하되, 단, 실시예 3에서 사용된 Epomine SP-018을 사용하였다. 생성된 흡착제의 농황산중 수온흡착능을 측정하였다. 처리조건은 다음과 같다.

비교용으로, 비교실시예 1 및 2에서 제조한 흡착제를 상기와 같은 방법으로 측정한다. 이 결과는, 잔존 Hg⁺⁺이온의 농도를 비교한 것이며 표 5와 같다 :

[표 5]

잔존 Hg⁺⁺이온농도(ppm)

[실시예 8]

실시예 6과 동일한 방법으로 흡착제를 제조하되, 단, 콜(coal) 활성탄(20 내지 40메쉬, Mitsubishi Chemical Industry Co. 제품인 Diahope)과 트리에틸렌 테트라야민을 사용한다. 이렇게 제조된 흡착제를 절단면적이 1.2cm²인 유리관에 충전시키고 티메로살 수용액(수온으로 2.5ppm)을 RV20으로 유출시킨다. 통과된 용액의 총수은 농도를 하이드록실야민 환원법으로 측정한다.

비교용으로, 비교실시예 1 및 2에서 제조한 흡착제를 사용한 경우와 활성탄만을 사용한 경우를 측정하였다. 결과는 표 6과 같다.

[표 6]

표 6의 결과로부터, 본 발명의 흡착제는 우수한 흡착능을 가지고 있음을 알 수 있다.

[실시예 9및 비교실시예 5]

실시예 6에서 제조한 흡착제를 사용하여 은도금시 생기는 폐수중 은 흡착능을 측정하였다. 처리조건은 다음과 다 :

비교용으로, 시판용 키일레이트 수지(Dow chemical Co. 제품인 Dowex A-1)를 상기와 같은 방법으로 측정하였다(비교실시예 5). 결과는 표 7과 같다 :

[표 7]

표 7의 결과로부터, 본 발명의 흡착제는 우수한 흡착능을 가지고 있음을 알 수 있다.

본 발명은 특정한 실시태양을 참조하여 상세하게 기술되어 있지만, 당 업자는 본 발명의 목적과 영역에 벗어남이 없이 여러가지 조절과 변형을 할 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (1)

1. 활성탄을 물 존재하에 적어도 하나의 수용성 1급 또는 2급아민 및 이황화탄소로 처리하여 고선택성을 지닌 중금속 흡착제를 제조하는 방법.