KR950009705B1 - Fluorine adsorbent and its method of manufacture - Google Patents

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마코토 나오노
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Abstract

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Description

[발명의 명칭][Name of invention]

플루오르 흡착제 및 그것의 제조 방법Fluorine Adsorbents and Methods for Making the Same

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

본 발명은 플루오르 흡착성 물질 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 플루오르 농도에 무관한 최소량의 물질을 사용하여 플루오르 오염물질을 신속하고 효과적으로 흡착할 수 있는 물질에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorine adsorbent material and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to materials capable of quickly and effectively adsorbing fluorine contaminants using a minimum amount of material independent of fluorine concentration.

플루오르는 천연 상태에서 형석, 빙정석, 인회석 등의 구성 성분 중의 하나로서 존재하며, 그것의 존재는 광산 지구 도처의 지하수에서 뿐만 아니라, 예를 들면 우라늄 정제, 구리 정제, 납 정제, 알루미늄 합금 제조, 전자 제품 제조, 정밀 기기 제조, 도금, 공기 조절 냉각 기기 제조, 건식-세탁 및 기타 다수의 공정에서 배출된 산업 폐수에서 이러한 광물이 유출되는 것을 통해 감지할 수 있다.Fluorine exists in its natural state as one of the constituents of fluorspar, cryolite, apatite, etc., its presence not only in groundwater throughout the mining district, but also, for example, in uranium refining, copper refining, lead refining, aluminum alloy production, electronics The release of these minerals from industrial wastewater discharged from product manufacturing, precision instrumentation, plating, air conditioning refrigeration instrument manufacturing, dry-laundry and many other processes can be detected.

상기 언급한 광산 지구에서는 음료수 공급용으로 지하수를 사용할 수 없었다. 왜냐하면 지하수중의 플루오르 성분을 제거할 방도가 없었기 때문이다. 마찬가지로, 상기 언급한 공정에 있어서, 폐수를 처리하기에 앞서 기타 오염물질을 제거하는 것과 동등한 정도로 플루오르 오염물질을 환경상의 규정 농도 또는 그 이하로 제거할 필요가 있다.In the mine districts mentioned above, groundwater was not available for drinking water supply. Because there was no way to remove fluorine in groundwater. Likewise, in the above-mentioned processes, it is necessary to remove fluorine contaminants at or below environmentally defined concentrations to an extent equivalent to removing other contaminants prior to treating the wastewater.

산업 폐수 중에 함유된 플루오르를 제거하기 위한 다수의 처리 방법이 제안되었으며, 이러한 방법들에는 플루오르화 칼슘처리, 합성 수지 이온교환, 황산을 폐수 속에 혼합시키는 것에 의한 염기성 처리 또는 생수를 폐수에 첨가하는 것에 의한 희석법과 같은 방법이 포함된다.A number of treatment methods have been proposed to remove fluorine contained in industrial wastewater, and these methods include calcium fluoride treatment, synthetic resin ion exchange, basic treatment by mixing sulfuric acid into the wastewater, or the addition of bottled water to the wastewater. Methods such as dilution by

플루오르화 칼슘처리 방법은 응결 침강에 대해 효과적인 것이지만, 물 속의 플루오르 성분의 농도가 높은 경우(약 500mg/ℓ), 이 방법으로는 플루오르 함량의 약 절반만을 제거할 수 있다. 합성 수지 이온 교환 방법에서는, 이온 교환을 위한 예비 처리를 필요로 하며, 이 방법으로는 플루오르의 농도를 약 20 내지 30mg/ℓ로 저하시키는 정도로 플루오르를 제거할 수 있다.The calcium fluoride treatment method is effective against flocculation sedimentation, but at high concentrations of fluorine components in water (about 500 mg / l), this method can only remove about half of the fluorine content. The synthetic resin ion exchange method requires pretreatment for ion exchange, which can remove fluorine to such an extent that the concentration of fluorine is reduced to about 20 to 30 mg / l.

본 발명의 목적은 물로부터 플루오르를 제거하기 위한 효율적이고, 경제적인 플루오르 흡착 물질을 제공하여, 종래 기술의 단점을 극복하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an efficient and economical fluorine adsorbent material for removing fluorine from water, thereby overcoming the disadvantages of the prior art.

또한 본 발명의 목적은 이러한 흡착제를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 의해 제공된, 전술된 바와 같은 흡착 물질은 소정량의 알루미늄과 실리콘 및 기타 본 명세서에 기입된 작용제를 주성분으로 한다. 출발물질로 앨로페인(allophane)을 사용하며 이것을 적합한 플루오르 흡착성 물질로 전환시키는 정제 처리 과정을 수행하여 전술한 목적에 부합할 수 있다. 본 발명의 한 구체예에서, 상기 흡착성 물질은 다음과 같은 함량(중량)을 갖는 것을 특징으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a process for preparing such adsorbents. Adsorption materials as described above, provided by the present invention, are based on a predetermined amount of aluminum and silicon and other agents listed herein. As a starting material, allophane can be used and the purification process of converting it to a suitable fluorine adsorbent material can be carried out to meet the above-mentioned purpose. In one embodiment of the invention, the adsorbent material is characterized in that it has the following content (weight).

Al : 15-30%Al: 15-30%

Si : 15-30%Si: 15-30%

Fe : 1-2%Fe: 1-2%

Mg, Ca ┐Mg, Ca ┐

각각 0.01-0.1%0.01-0.1% each

알칼리 ┘Alkali ┘

나머지 성분, 불순물(불활성).Remaining components, impurities (inert).

본 발명의 한 구체예에서, 흡착제를 제조하는 방법은 출발물질인 앨로페인을 분쇄하는 것으로 시작하여, 그 다음에 분급, 철분 제거, 탈수, 밀폐된 대기중에서의 열 처리로 이어진다.In one embodiment of the invention, the process for preparing the adsorbent begins with pulverizing the starting material allophane, followed by classification, iron removal, dehydration and heat treatment in a closed atmosphere.

전술한 바와 같이, 본 발명의 흡착제는 Al과 Si를 주성분으로 하며, Fe, Mg와 Ca, Na 또는 K와 같은 알칼리 금속, 및 매우 낮은 농도(0.01 내지 0.1중량%)의 S, Te, Sr, Zr, Ba와 같은 기타 물질을 부성분으로 한다. 잔존하는 불순물로 각각 0.01 내지 0.1중량%인 Mn, Cu, Zn, Br, Rb, Sn, Pb, 또는 Sr이 포함된다. 상기 기타 물질들의 농도가 제시한 농도보다 클 경우에는 본 발명에서 실제로 얻을 수 있는 Al 및 Si의 효율을 저해할 수 있다.As described above, the adsorbent of the present invention is mainly composed of Al and Si, alkali metals such as Fe, Mg and Ca, Na or K, and very low concentrations (0.01 to 0.1% by weight) of S, Te, Sr, Other substances such as Zr and Ba are minor components. Residual impurities include Mn, Cu, Zn, Br, Rb, Sn, Pb, or Sr, each 0.01 to 0.1% by weight. When the concentrations of the other materials are greater than the concentrations indicated, the efficiency of Al and Si that can be actually obtained in the present invention may be impaired.

흡착제의 필요량은 플루오르의 농도에 따라 달라진다. 플루오르의 농도가 50mg/ℓ인 폐수의 경우에, 폐수에 대한 0.02 내지 0.2중량% 범위에 있는 양의 흡착제를 약 8 이하의 pH 조건에서 사용하는 것이 바람직하다.The required amount of adsorbent depends on the concentration of fluorine. In the case of wastewater having a concentration of fluorine of 50 mg / l, it is preferable to use an adsorbent in an amount ranging from 0.02 to 0.2% by weight relative to the wastewater at a pH condition of about 8 or less.

또한 본 발명의 흡착제는 분말 또는 고형 펠릿의 형태중 어느 하나로 사용할 수 있다. 상기 두가지 경우에 형태와 무관하게 사용량의 범위는 동일하지만, 분말 형태인 경우의 흡착 속도는 고형 펠릿의 그것보다 약 10배 빠르다. 예를 들면 플루오르 농도가 50mg/ℓ인 폐수의 경우에, 플루오르 농도를 1.0mg/ℓ 이하로 저하시키는데 분말을 사용하면 1분이 소요되지만, 고형 펠릿을 사용하면 10분이 소요된다.In addition, the adsorbent of the present invention can be used in either powder or solid pellet form. In both cases, the amount of use is the same regardless of the form, but the adsorption rate in the form of powder is about 10 times faster than that of the solid pellets. For example, for wastewater with a fluorine concentration of 50 mg / l, it takes one minute using powder to lower the fluorine concentration to 1.0 mg / l or less, but 10 minutes using solid pellets.

또한 본 발명의 흡착제를 고체 상태에서 각 성분을 혼합한 후에 신터링(sintering)하여 제조할 수도 있지만, 앨로페인을 출발물질로 하고 전술한 일련의 처리 과정을 연속적으로 수행하여 제조하는 것이 바람직하다.In addition, the adsorbent of the present invention may be prepared by sintering after mixing each component in a solid state, but it is preferable to prepare by using allophane as a starting material and continuously performing the above-described series of treatment processes.

출발물질인 앨로페인은 화산재의 비-결정성 점토 광물이다. 앨로페인으로는 카누마-투치(Kanuma-Tuchi) 토류가 바람직하며, 이 토류는 통상적으로 원예분야에 사용되고, 흡착제 및 건조제, 즉 유기 또는 무기 악취 발산 요소 처리용 물질, 및 내열성 절연 물질 제조용 재료로 사용된다. 카누마-투치는 일본의 카누마 지역, 토쿄 북부 약 100Km에서 발견되는 물질이다. 다른 지역에서 산출되는 유사한 토류도 본 발명의 방법에 사용할 수 있다.The starting material allofane is a non-crystalline clay mineral of ash. The allopine is preferably Kanuma-Tuchi earth, which is commonly used in the horticultural field, and is used as an adsorbent and desiccant, i.e., a material for treating organic or inorganic odor emitting elements, and a material for producing heat-resistant insulating materials. Used. Kanuma-Tuchi is a substance found in the Kanuma region of Japan, about 100 km north of Tokyo. Similar earths produced elsewhere may be used in the method of the present invention.

먼저, 출발물질인 앨로페인을 적합한 분쇄기, 예를 들면 로울러 분쇄기로 분쇄된 생성물이 100 내지 200메쉬의 선별체를 완전히 통과할 때까지 분쇄한다. 그 다음에, 상기 분쇄된 물질을, 예를 들면 사이클론 분급기를 사용하여 125 내지 150메쉬의 크기로 분급한다. 상기 분급된 생성물을 생수로 세척하여 모래를 제거한다. 이와 동시에 점액 성분을 침전시켜 제거한다. 현탁된 고형물과 함께 유동시켜, 오염성 불순물을 제거한다. 그 후에 철분을 제거한다. 자철광이 주형태인 철분을 전자기적 분리기를 사용하여 제거한다. 그 후에 유압기를 이용한 탈수 처리 과정을 수행하여 수분 함량이 약 50%인 케이크를 제조한다. 유압 압출기로 광물을 소정의 직경(예를 들면 3.5mm)이 되도록 압출하여 성형 생성물을 제조한 후에 이것을 소정의 길이(예를 들면 10mm)로 절단한다. 그 후에, 상기 압출물을 4시간 동안 약 200℃의 온도하에 예열한다. 그 다음에 밀폐된 대기중에서 열 처리 과정을 수행한다. 상기 열 처리 과정은, 예를들면 밀폐된 대기중에서의 플라즈마 방전에 의해, 온도를 조절하여, 1 내지 2분 동안 온도를 1420 내지 1480℃로 유지시키는 전기로에서 수행할 수 있다. 그리고 나서 상기 열-처리된 생성물을 공기중에서 냉각시킨다. 반면에 비-성형(분말) 생성물인 경우에는 압축된 케이크를 탈수하고 예열 처리한 후에 직접 소정의 크기로(예를들면, 40 내지 100μm) 분쇄하고, 이어서 이 분말을 전술한 바와 같이 밀폐된 대기중에서 열 처리한다.First, the starting material allopine is ground until the product ground with a suitable mill, for example a roller mill, passes through 100-200 mesh sorting. The ground material is then classified to a size of 125 to 150 mesh using a cyclone classifier, for example. The classified product is washed with bottled water to remove sand. At the same time, mucus components are precipitated and removed. Flow with suspended solids to remove contaminant impurities. After that the iron is removed. Iron, the main form of magnetite, is removed using an electromagnetic separator. Thereafter, a dehydration process using a hydraulic press is performed to prepare a cake having a water content of about 50%. The mineral is extruded to a predetermined diameter (e.g. 3.5 mm) with a hydraulic extruder to produce a molded product which is then cut into a predetermined length (e.g. 10 mm). Thereafter, the extrudate is preheated at a temperature of about 200 ° C. for 4 hours. The heat treatment is then carried out in a closed atmosphere. The heat treatment process may be performed in an electric furnace for maintaining the temperature at 1420 to 1480 ° C. for 1 to 2 minutes by adjusting the temperature by, for example, plasma discharge in a sealed atmosphere. The heat-treated product is then cooled in air. In the case of non-molded (powdered) products, on the other hand, the compacted cake is dehydrated and preheated before being ground to the desired size (eg 40-100 μm), which is then milled to a closed atmosphere as described above. Heat treatment.

각각의 변수는 그것의 관련 범위, 구체적으로 전술한 열 처리 과정에서 가열 온도를 유지시키는 범위 내에서 유지시키는 것이 바람직하다. 고품질의 제품을 얻기 위해서는 온도 조절을 준수해야 한다.Each variable is preferably kept within its associated range, specifically within the range of maintaining the heating temperature in the aforementioned heat treatment process. To obtain a high quality product, temperature control must be observed.

전술한 구성 성분들을 혼합하여 흡착제를 제조하고자 하는 경우에는, 먼저 각 성분들을 혼합하여 슬러리를 만든 후에 유압기에 의한 탈수로 시작하는 전술한 바와 동일한 단계들을 수행하는 것이 바람직하다.In the case of preparing the adsorbent by mixing the aforementioned components, it is preferable to first perform the same steps as described above, starting with dehydration by the hydraulic press after mixing the respective components to form a slurry.

본 발명에 의해 제조된 흡착제를, 예를 들면, 처리하고자 하는 폐수에 대해, 전술한 바와 같이 0.02 내지 0.2중량%의 양으로, 보통 온도 또는 주위 온도 하에 첨가하고, 필요에 따라 여과함으로써, 수용액중의 플루오르를 제거할 수 있다. 기체를 처리하는 경우에는, 본 발명의 흡착제를 충전시킨 흡착탑을 통해 여과함으로써, 플루오르를 제거할 수있다.In the aqueous solution, the adsorbent prepared according to the present invention is added, for example, to the wastewater to be treated in an amount of 0.02 to 0.2% by weight, as described above, under normal or ambient temperature, and filtered as necessary. Fluorine can be removed. In the case of treating gas, fluorine can be removed by filtration through an adsorption tower packed with the adsorbent of the present invention.

본 발명의 흡착제가 지닌 효과적인 플루오르 제거 기능은, 이 흡착제가 플루오라이드 분자들의 직경보다 더 작은 소공을 갖고 있기 때문에 생기는 것이다. 따라서, 분자체 현상에 의해 플루오르 이온 수착이 일어나고, 플루오르화 알루미늄(AlF3)가 생성된다. 분말 형태인 것(직경 40-100μm)과 압출 형태인 것(3.54mm×10mm)를 비교했을 때, 플루오르 흡착 효율면에서는 차이가 없다. 플루오르는 실온에서 그것의 흡착상 내에 보유되며, 가열에 의해 탈착된다.The effective fluorine removal function of the adsorbents of the present invention is due to the fact that these adsorbents have pores smaller than the diameter of the fluoride molecules. Therefore, fluorine ion sorption occurs due to molecular sieve development, and aluminum fluoride (AlF 3 ) is produced. When comparing the powder form (diameter 40-100 micrometer) with the extruded form (3.54 mm x 10 mm), there is no difference in fluorine adsorption efficiency. Fluorine is retained in its adsorption bed at room temperature and desorbs by heating.

이하에서는 본 발명에 의해 제조한 흡착제의 몇가지 실시예에 의거하여 본 발명을 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described based on some embodiments of the adsorbent prepared by the present invention.

[실시예 1]Example 1

100kg의 앨로페인(조성은 강열 감량 16.12%, Al2O337%, SiO238.10%, Fe2O32.67%, CaO 1.81%, MgO 1.12%, 알칼리 1.02% 등이다)을 출발물질로 사용했다. 이것을 100 내지 200메쉬의 선별체를 통과하는 과립 크기가 될때까지 분쇄하고 125 내지 150메쉬의 과립 직경으로 분급했다. 그 후에 생성물을 보통의 주위 온도하에 생수중에서 세척했다. 현탁 고형물, 오염성 불순물 및 모래를 분리시켜 제거한 후, 자기 여과에 의해 철분 제거 처리를 수행하였다. 유압기에 의해 탈수 단계를 수행하여 약 50%의 수분을 함유한 케이크를 제조했다. 그리고나서 이 케이크를 압출 압력 10톤/cm2하에 10mm 길이의 펠릿으로 압출했다. 이것을 1420℃ 내지 1450℃로 온도가 조절되는 전기(플라즈마 방전) 용광로에서 1분 내지 2분 동안 열 처리하여 흡착제 생성물 60kg을 수득했다.100 kg of allophane (composition: 16.12% ignition loss, 37% Al 2 O 3 , 38.10% SiO 2 , 2.67% Fe 2 O 3 , CaO 1.81%, MgO 1.12%, alkali 1.02%) did. It was ground until granule size passed through a 100-200 mesh sorter and sorted to a granule diameter of 125-150 mesh. The product was then washed in bottled water at normal ambient temperature. The suspended solids, contaminating impurities and sand were separated and removed, followed by iron removal treatment by magnetic filtration. A dehydration step was performed with a hydraulic press to prepare a cake containing about 50% moisture. The cake was then extruded into 10 mm long pellets under extrusion pressure 10 ton / cm 2 . This was heat treated in an electric (plasma discharge) furnace with a temperature controlled from 1420 ° C. to 1450 ° C. for 1 to 2 minutes to yield 60 kg of adsorbent product.

[실시예 2]Example 2

수도물 속에 플루오르산을 첨가하여, 플루오르 이온(F-)의 양이 1.5mg/ℓ인 샘플 용액 250mg을 제조했다. 그 다음에 실시예 1의 방법에 의해 제조한 흡착제 5g을 첨가했다. 10분 동안 교반시켜 처리 방법을 수행했다. 그 후에 여과수중의 플루오르 이온 농도를 측정했으며 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.Fluoric acid was added to the tap water to prepare 250 mg of sample solution in which the amount of fluorine ion (F ) was 1.5 mg / L. Next, 5 g of the adsorbent prepared by the method of Example 1 was added. The treatment method was carried out by stirring for 10 minutes. Thereafter, the concentration of fluorine ions in the filtrate was measured and the results are shown in Table 1 below.

[실시예 3 및 4]EXAMPLES 3 AND 4

잠입시간을 20분(실시예 3) 및 30분(실시예 4)로 한 것을 제외하고, 상기 실시예 2와 동일한 처리 방법을 수행한 후 각각의 플루오르 이온 잔류 농도를 측정했다. 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.Except that the immersion time was set to 20 minutes (Example 3) and 30 minutes (Example 4), each of the fluorine ion residual concentration was measured after performing the same treatment method as in Example 2. The results are shown in Table 1 below.

[실시예 5]Example 5

흡착제의 양을 10g으로 증가시킨 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 처리 방법을 수행했다. 형성된 플루오르 용액을 10분 동안 교반시킨 다음에 여과수중의 플루오르 이온 농도를 측정했다. 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.The same treatment method as in Example 2 was carried out except that the amount of the adsorbent was increased to 10 g. The fluorine solution formed was stirred for 10 minutes and then the fluorine ion concentration in the filtrate was measured. The results are shown in Table 1 below.

[실시예 6 및 7]EXAMPLES 6 AND 7

흡착제를 용액중에 잠입시킨 시간을 20분(실시예 6) 및 30분(실시예 7)로 증가시킨 것을 제외하고는, 실시예 5와 동일한 처리 방법을 수행했다. 그 후에 여과수중의 플루오르 이온 농도를 측정했다. 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.The same treatment method as in Example 5 was carried out except that the time for which the adsorbent was immersed in the solution was increased to 20 minutes (Example 6) and 30 minutes (Example 7). Thereafter, the concentration of fluorine ions in the filtrate was measured. The results are shown in Table 1 below.

[실시예 8]Example 8

플루오르 이온 농도를 50mg/ℓ로 증가시킨 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 처리 방법을 수행했다. 5g의 흡착제를 첨가하고, 10분동안 교반시킨 후에, 물을 여과하고 플루오르 이온 농도를 측정했다. 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.The same treatment method as in Example 2 was carried out except that the fluorine ion concentration was increased to 50 mg / L. After 5 g of adsorbent was added and stirred for 10 minutes, the water was filtered and the fluorine ion concentration was measured. The results are shown in Table 1 below.

[실시예 9 및 10][Examples 9 and 10]

잠입시간을 20분(실시예 9) 및 30분(실시예 10)으로 증가시킨 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 처리 방법을 수행했다. 그 후에 여과수중의 플루오르 이온 농도를 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.The same treatment method as in Example 8 was carried out except that the immersion time was increased to 20 minutes (Example 9) and 30 minutes (Example 10). Thereafter, the concentration of fluorine ions in the filtered water was measured, and the results are shown in Table 1 below.

[실시예 11]Example 11

물에 첨가한 흡착성 물질의 양을 10g으로 증가시킨 것을 제외하고는, 실시예 8과 동일한 처리 방법을 수행했다. 형성된 용액을 10분동안 교반시킨 후에, 플루오르 이온의 농도를 측정했다. 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.The same treatment method as in Example 8 was carried out except that the amount of the adsorbent substance added to the water was increased to 10 g. After the resulting solution was stirred for 10 minutes, the concentration of fluorine ions was measured. The results are shown in Table 1 below.

[실시예 12 및 13][Examples 12 and 13]

잠입시간을 20분(실시예 12) 및 30분(실시예 13)으로 증가시킨 것을 제외하고는, 실시예 11과 동일한 처리 방법을 수행했다. 그 후에 각각의 플루오르 이온 농도를 측정했다. 그 결과를 하기 표 1에 기재했다.The same treatment method as in Example 11 was carried out except that the immersion time was increased to 20 minutes (Example 12) and 30 minutes (Example 13). Thereafter, the respective fluorine ion concentrations were measured. The results are shown in Table 1 below.

[표 1]TABLE 1

[비교 실시예]Comparative Example

본 발명의 흡착제 대신에 100g의 탄산 칼슘을 첨가한 것을 제외하고는 실시예 2에 의한 방법을 수행했다. 혼합물을 72시간 동안 교반시켰다. 그러나, 이 방법으로는 플루오르 이온 농도를 30mg/ℓ 이하로 저하시킬 수 없었다.The method according to Example 2 was carried out except that 100 g of calcium carbonate was added instead of the adsorbent of the present invention. The mixture was stirred for 72 hours. However, this method could not reduce the fluorine ion concentration to 30 mg / L or less.

[비교 실시예 2]Comparative Example 2

실시예 8과 동일한 용액에 200g의 칼슘을 첨가한 것을 제외하고는, 상기 비교 실시예 1에 의한 방법을 수행했으며, 용액을 72시간동안 교반시켰다. 본 실시예에서도, 플루오르 이온 농도를 약 30mg/ℓ 이하로 저하시킬 수 없었다.The method according to Comparative Example 1 was carried out except that 200 g of calcium was added to the same solution as in Example 8, and the solution was stirred for 72 hours. Also in this example, the fluorine ion concentration could not be lowered to about 30 mg / l or less.

본 명세서에 기입된 양의 Al, Si, Fe 및 기타 요소로 구성된 본 발명의 흡착제는 광범위한 플루오르 농도 범위에 걸쳐-고농도로부터 저농도까지-플루오르를 제거할 수있다. 전술한 바를 통해 알 수 있듯이, 앨로페인을 출발물질로 사용하는 본 발명의 흡착제 제조 방법은 보다 간단하다.The adsorbents of the present invention, consisting of Al, Si, Fe and other elements in the amounts recited herein, are capable of removing fluorine-from high to low concentrations over a wide range of fluorine concentrations. As can be seen from the foregoing, the adsorbent preparation method of the present invention using allophane as a starting material is simpler.

본 발명의 흡착제는 플루오르 수착에 대한 용량이 크며, 흡착 속도를 분 단위로 측정할 정도로 거의 즉각적인 효과를 나타낸다. 이 물질은 장시간 동안 물에 잠입시켰을 때에도 용해되거나 연성화되지 않고, 물 속에 침출되지도 않는다. 본 발명의 흡착제를 분말이나 펠릿형태로 사용할 수 있기 때문에, 이 물질은 적당한 카트리지 또는 백에 충전물로 포함시킬 수 있다. 이 물질을 사용하면 수처리 장치를 작은 규모, 그러나 고도의 용량인 것으로 할 수 있다. 이와 같은 모든 잇점에도 불구하고, 본 발명의 흡착제에 드는 비용은 적다.The adsorbents of the present invention have a high capacity for fluorine sorption and have an almost immediate effect such that the adsorption rate is measured in minutes. This substance does not dissolve or soften even when immersed in water for a long time and does not leach into water. Since the adsorbent of the present invention can be used in powder or pellet form, this material can be included as a filler in a suitable cartridge or bag. With this material, the water treatment device can be made small but of high capacity. Despite all these advantages, the cost of the adsorbent of the present invention is low.

본 발명의 흡착제는 무독성이고 환경상 안전하며, 이것을 사용하여 규정된 수질(일본 건강복지부 법규 56)를 만족시킬 수 있다. 따라서 플루오르를 제거한 후에 지하수를 안전한 음료수로 사용할 수 있다.The adsorbent of the present invention is nontoxic and environmentally safe, and can be used to satisfy the prescribed water quality (Japan Health and Welfare Regulation 56). Therefore, after removing fluorine, groundwater can be used as a safe drink.

본 명세서에는 본 발명이 몇 가지 구체예를 통해 기재되어 있으나, 본 발명은 이러한 구체예에 제한되지 않는다. 첨부된 청구항에 정의된 본 발명의 영역 및 기술 사상을 벗어나지 않는 범위내에서, 본 발명을 다양하게 수정 및 변형시킬 수있다.While the present invention has been described in terms of several embodiments, the invention is not limited to these embodiments. Various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope and spirit of the invention as defined in the appended claims.

Claims (11)

15 내지 30중량%의 Al, 15 내지 30중량%의 Si, 1 내지 2중량%의 Fe, 각각 0.01 내지 0.1중량%의 Mg, Ca, 및 알칼리 금속 및, 불순물인 나머지 성분의 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 플루오르 흡착제 조성물.15 to 30% by weight of Al, 15 to 30% by weight of Si, 1 to 2% by weight of Fe, 0.01 to 0.1% by weight of Mg, Ca, and an alkali metal, and the remaining components as impurities Fluorine adsorbent composition. 제1항에 있어서, Al2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, 및 K와 Na로 이루어진 군중의 한 가지 또는 두 가지로 이루어진 앨로페인을 주성분으로 하는 조성물.The composition according to claim 1, wherein the composition is composed mainly of Al 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO, and one or both of K and Na. 제1항에 있어서, 분말의 형태인 조성물.The composition of claim 1 in the form of a powder. 제1항에 있어서, 압출된 펠릿의 형태인 조성물.The composition of claim 1 in the form of extruded pellets. Al2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, MgO, 및 알칼리금속을 함유하는 앨로페인을 출발물질로 하며, 상기 앨로페인 물질을 분쇄하고 125 내지 150메쉬의 과립 크기로 분급하는단계 ; 분쇄 및 분급된 물질을 물중에서 세척하는 단계 ; 상기 Fe2O3을 최소한 대부분 제거하는 단계 ; 세척 및 철-제거된 물질을 탈수하는 단계 ; 및 탈수된 물질을 열 처리하는 단계를 포함하는, 플루오르 흡착성 물질을 제조하는 방법.Starting with an allophane containing Al 2 O 3 , SiO 2 , Fe 2 O 3 , CaO, MgO, and an alkali metal, pulverizing the allopein material and classifying it into a granule size of 125 to 150 mesh; Washing the ground and classified material in water; Removing at least most of the Fe 2 O 3 ; Dewatering the washed and iron-removed material; And heat treating the dehydrated material. 제5항에 있어서, 상기 출발물질이 카누마 투치 타입의 토류 또는 그것에 상당하는 물질인 방법.6. The method of claim 5, wherein the starting material is a canuma tooth type earth or a material equivalent thereto. 제5항에 있어서, 상기 Fe2O3을 자기적으로 제거하는 방법.The method of claim 5, wherein the Fe 2 O 3 is magnetically removed. 제5항에 있어서, 상기 탈수된 물질을 열 처리하기에 앞서 펠릿으로 압출하는 방법.6. The method of claim 5 wherein the dehydrated material is extruded into pellets prior to heat treatment. 제5항에 있어서, 상기 탈수된 물질을 열 처리하기에 앞서 분말로 분쇄하는 방법.6. The method of claim 5, wherein the dehydrated material is ground into powder prior to heat treatment. 제5항에 있어서, 상기 열 처리 단계가 상기 물질을 약 1-2분 동안 1420℃ 내지 1480℃ 범위 내로 조절된 온도에 유지시키는 것을 포함하는 방법.The method of claim 5, wherein said heat treating step comprises maintaining the material at a controlled temperature within a range of 1420 ° C. to 1480 ° C. for about 1-2 minutes. 제5항에 있어서, 상기 열 처리 단계를 밀폐된 대기 중에서 플라즈마 방전에 의해 수행하는 방법.6. The method of claim 5 wherein said heat treating step is performed by plasma discharge in a closed atmosphere.
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