TW201620834A

TW201620834A - 吸附劑及其製造方法

Info

Publication number: TW201620834A
Application number: TW104137787A
Authority: TW
Inventors: Shinsuke Miyabe; Yutaka Kinose; Kenta Kozasu; Kaori Sugihara
Original assignee: Nippon Chemical Ind
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-06-16
Also published as: JP2016107257A

Abstract

本發明提供一種適宜用於將水中所含的鍶吸附去除的吸附劑。本發明的鍶吸附劑為包含含有鋇的鋁矽酸鹽的鍶吸附劑，且藉由粉末X射線繞射法而呈現出至少可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下以及7.0°以上且7.4°以下觀察到繞射波峰的與Na-A型沸石類似的繞射圖案。鋁矽酸鹽中的BaO含有率較佳為2質量%以上且38質量%以下。

Description

吸附劑及其製造方法

本發明是有關於一種適宜用於將水中所含的鍶吸附去除的吸附劑及其製造方法。

作為包含放射性物質的廢液的處理方法，已知有利用無機系吸附劑及離子交換樹脂等吸附放射性核種而加以去除的處理方法。作為使用無機系吸附劑的吸附方法，例如已知有以下方法。（1）使用鈦矽酸鹽化合物、鈦酸、鈦酸鹽以及沸石化合物的方法（下述專利文獻1）。（2）將二氧化錳用作吸附劑的方法（下述專利文獻2）。

關於鍶的去除，已知有以下方法。（1）使包含鍶的水溶液與包含鈦或鈮的鈣鈦礦型化合物接觸而加以去除的方法（下述專利文獻3）。（2）使用吸留有碳酸鈣、碳酸鍶以及碳酸鋇中任一碳酸鹽的固體材料自廢液中去除放射性鍶的方法（下述專利文獻4）。（3）使用以海藻酸鈣膜將A型沸石或X型沸石膠囊化而成者吸附海水中所含的鍶的方法（下述專利文獻5）。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2014-029269號公報 [專利文獻2]日本專利特開平4-86599號公報 [專利文獻3]日本專利特開2005-230664號公報 [專利文獻4]日本專利特開2002-267796號公報 [專利文獻5]日本專利特開2013-174578號公報

[發明所欲解決之課題]

然而，在海水中含有遠多於鍶的同族離子（鈣或鎂）。因此，現有的技術因共存的鈣或鎂的影響而難以效率良好地自海水中分離吸附鍶。

本發明的課題在於提供一種可消除前述現有技術所具有的各種缺點的鍶吸附劑及其製造方法。 [解決課題之手段]

本發明提供一種包含含有鋇的鋁矽酸鹽的鍶吸附劑，且所述鍶吸附劑藉由粉末X射線繞射法而呈現出至少可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下以及7.0°以上且7.4°以下觀察到繞射波峰的與Na-A型沸石類似的繞射圖案。

另外，作為所述吸附劑的適宜的製造方法，本發明提供一種如下的製造鍶吸附劑的方法：具有將Na-A型沸石與含鋇的水溶液混合從而使Na-A型沸石中的鈉與鋇進行離子交換的步驟，且在所述步驟中，以於將Na-A型沸石與所述含鋇的水溶液混合後的混合液中Na-A型沸石所佔的比例為3質量%以上且30質量%以下、且BaO/Na₂ O的莫耳比為0.04以上且1.5以下的混合比率將Na-A型沸石與該含鋇的水溶液混合。

進而，作為所述吸附劑的另一適宜的製造方法，本發明提供一種如下的製造鍶吸附劑的方法：具有以成為以下所示的莫耳比所表示的組成的混合液的方式將矽源、鋁源、鋇源、鹼源以及水混合，並將所得的混合液保持於40℃以上且100℃以下的加熱狀態下而使其熟化的步驟。 SiO₂ /Al₂ O₃ 為1.8以上且2.2以下 Na₂ O/SiO₂ 為2.0以上且3.0以下 BaO相對於根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O的比BaO/Na₂ O為0.04以上且1.5以下

進而，作為所述吸附劑的另一適宜的製造方法，本發明提供一種如下的製造鍶吸附劑的方法：具有將包含Na-A型沸石的粒狀體與含鋇的水溶液混合從而使包含Na-A型沸石的粒狀體中的鈉與鋇進行離子交換的步驟。 [發明的效果]

根據本發明，提供一種可幾乎不受鈣等共存種的影響地將水中所含的鍶選擇性地吸附去除的吸附劑。另外，根據本發明，可藉由在工業上有利的方法製造作為該吸附劑而有效的鋁矽酸鹽。

本發明的吸附劑包含含有鋇的鋁矽酸鹽（以下亦簡稱為鋁矽酸鹽）。本發明的吸附劑的吸附能力主要來源於該矽鋁酸鹽。該矽鋁酸鹽主要為鋇鹽，但除了鋇以外，亦可包含其他金屬例如鈉或鉀等鹼金屬的鹽。

本發明的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽一般由wA₂ O･xBaO･yAl₂ O₃ ･zSiO₂ ･nH₂ O表示。此處，A表示Na及K，x、y、z表示超過0的數，n表示0以上的數。w表示0以上的數，但通常為超過0的數。本發明的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽在藉由粉末X射線繞射法對其進行測定時，呈現出至少可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下以及7.0°以上且7.4°以下觀察到繞射波峰的與Na-A型沸石類似的繞射圖案。所謂「與Na-A型沸石類似的繞射圖案」，是指雖未示出與作為結晶性高的物質的Na-A型沸石相同的繞射圖案，但在除結晶性的高低以外僅著眼於繞射波峰的出現角度時，可在與Na-A型沸石的繞射波峰的出現角度相同的角度下觀察到繞射波峰。因此，若藉由粉末X射線繞射法對Na-A型沸石進行測定，則至少可在所述三個角度範圍內觀察到繞射波峰。該三個角度範圍對應於Na-A型沸石中強度最高的波峰與強度次高的兩個波峰的角度範圍。再者，所謂Na-A型沸石為合成沸石的一種，且由通式Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･pH₂ O（其中，p為0～4.5）表示。將如此般呈現出與Na-A型沸石類似的繞射圖案的本發明中的鋁矽酸鹽視作在其結構的至少一部分中具有與Na-A型沸石類似的結晶結構。

所述粉末X射線繞射法的測定條件例如可設為如下所述。即，作為測定機器而使用裝置名：D8 AdvanceS，製造商：布魯克（Bruker）公司。將靶設為Cu，線源設為Cu-Ka，管電壓設為40 kV，管電流設為40 mA，掃描速度設為0.1°/sec，讀取寬度設為0.02°。

本發明的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽較佳為當藉由粉末X射線繞射法進行測定時，除所述三個範圍以外進而亦可在10.0°以上且10.6°以下的範圍（以下亦稱為第4範圍）內觀察到繞射波峰，更佳為除該第4範圍以外進而亦可在12.4°以上且12.8°以下的範圍內觀察到繞射波峰。具體而言，本發明的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽特佳為當藉由粉末X射線繞射法進行測定時具有下述表A所示的繞射圖案。以下的相對強度（I/Io）表示相對於在與Na-A型沸石中強度最高的波峰的出現角度（2q=7.2）相同的角度下所表現出的繞射波峰的強度（Io）的比。所述強度比是作為波峰高度的比來測定。在根據所述繞射波峰圖案求出波峰高度時如下述般進行。首先，連結一個波峰所具有的兩個底點而獲得直線。然後，自該波峰的頂點引出垂線而與該直線相交，將所得的交點與該波峰的頂點的距離設為波峰高度。

[表A]

為了獲得藉由粉末X射線繞射法的測定可在所述範圍內觀察到繞射波峰的鋁矽酸鹽，只要藉由後述（A）或（B）的方法、進而後述（C）的方法製造本發明的吸附劑即可。本發明中所使用的鋁矽酸鹽如上所述般藉由粉末X射線繞射法的測定而可在所述特定的範圍內觀察到繞射波峰，因此含有該鋁矽酸鹽的本發明的吸附劑當然亦可藉由粉末X射線繞射法的測定而在所述特定的範圍內觀察到繞射波峰。

關於如上所述般呈現出與Na-A型沸石類似的繞射圖案且使用含有鋇的鋁矽酸鹽的本發明的吸附劑對鍶的吸附性能高的理由，本發明者等人如以下般作出推測。若含有鋇的鋁矽酸鹽與海水接觸，則藉由該鋇與海水中的硫酸根離子發生反應而生成硫酸鋇並沈積於鋁矽酸鹽的與Na-A型沸石類似的結構的表面。然後，在鋇離子自該與沸石類似的結構脫離而成的空隙選擇性地吸附鍶離子，藉此自海水中選擇性地吸附去除鍶離子。本發明的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽雖然如之前所記載般具有與沸石類似的繞射圖案，但通常不具有如Na-A型沸石般的高結晶性。因此，在本發明的吸附劑中的結晶骨架的表面附近，存在許多並未牢固地收進結晶骨架而是可與鍶離子進行交換的鋇為Ba²⁺ 。因此，本發明者等人推測，本發明的吸附劑對Sr²⁺ 的吸附性能變高。如後述的實施例1所述，根據X射線繞射分析，本發明的吸附劑在進行鍶吸附後發現硫酸鋇的結晶波峰，從而成為證實所述吸附機制的結果。

較佳為構成本發明的吸附劑的鋁矽酸鹽中BaO所佔的含有率為2質量%以上且38質量%以下。藉由將BaO含有率設為2質量%以上，可更進一步提高鍶的吸附量。另外，藉由設為38質量%以下，可減少本發明的吸附劑的製造成本。例如，在藉由後述的離子交換而製造本發明的吸附劑的情況下，因將鋁矽酸鹽中的BaO含有率設為超過38質量%，因此必須進行多次、例如三次以上的離子交換，自時間以及人工、化學品費用的方面而言於工業上不利。自該些觀點而言，鋁矽酸鹽中BaO所佔的含有率更佳為10質量%以上且38質量%以下，進而佳為20質量%以上且38質量%以下，進一步更佳為25質量%以上且38質量%以下，最佳為27質量%以上且38質量%以下。鋁矽酸鹽的BaO含有率是藉由螢光X射線分析，具體而言藉由後述的實施例的方法測定。為了製造具有此種BaO含有率的鋁矽酸鹽，只要在藉由後述的（A）、（B）或（C）的製造方法製造本發明的吸附劑時調整所使用的Ba量即可。

認為鋁矽酸鹽中BaO所佔的含有率的理論上的最高值是鋁矽酸鹽的組成為如下所述時的BaO含有率：在所述通式「wA₂ O･xBaO･yAl₂ O₃ ･zSiO₂ ･nH₂ O」中，w:x:y:z:n為0:1:1:2:0。因此，算出BaO含有率的理論上的最高值為40.8質量%。另外，作為本發明的吸附劑中的BaO含有率的較佳範圍，可列舉與作為鋁矽酸鹽中的BaO含有率的較佳範圍而在上文中列舉的數值範圍相同的範圍。

另外，本發明的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽反映出發現與Na-A型沸石類似的結晶波峰的情況，從而較佳為SiO₂ 含有率為27質量%以上且37質量%以下，特佳為29質量%以上且35質量%以下，且Al₂ O₃ 含有率為24質量%以上且36質量%以下，特佳為26質量%以上且34質量%以下。鋁矽酸鹽的SiO₂ 及Al₂ O₃ 的含有率是藉由螢光X射線分析法，具體而言藉由後述的實施例的方法測定。

另外，本發明的吸附劑如上所述般亦可含有鈉或鉀等的鹼金屬鹽，但該吸附劑中所含的鋁矽酸鹽的A₂ O含有率（A表示Na及K）較佳為17質量%以下，更佳為16.5質量%以下，進而佳為15質量%以下，特佳為13質量%以下。例如，在本發明的吸附劑的製造中只使用鈉化合物作為鹼金屬化合物的情況下，本發明的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽的Na₂ O含有率較佳為與所述A₂ O含有率為相同的範圍。鋁矽酸鹽的A₂ O含有率越低越佳，但例如若將其含有率設為2質量%以上，則自本發明的吸附劑的製造容易度等觀點而言較佳。鋁矽酸鹽的A₂ O及Na₂ O的含有率是藉由螢光X射線分析法，具體而言藉由後述的實施例的方法測定。

為了製造具有所述SiO₂ 、Al₂ O₃ 、A₂ O及Na₂ O含有率的鋁矽酸鹽，只要藉由後述的（A）或（B）的製造方法製造本發明的吸附劑且於此時調整各原料的使用比率即可。另外，作為本發明的吸附劑中的SiO₂ 、Al₂ O₃ 、A₂ O及Na₂ O的各含有率的較佳範圍，可列舉與作為鋁矽酸鹽中的SiO₂ 、Al₂ O₃ 、A₂ O及Na₂ O的各含有率的較佳範圍而在上文中列舉的數值範圍相同的範圍。

本發明的吸附劑的形態可為粉末狀、粒狀（亦包括柱狀、球狀、板狀、圓筒狀、蜂巢狀）等任一形態，粒度為2 μm以上且2000 μm以下的粉體因可適宜地用於海水中的鍶吸附用途，故而較佳。另外，例如，若視需要對本發明的吸附劑進行造粒或成形加工而形成為粒狀，則可用作吸附塔填充用途的吸附劑。該情況下，更佳為粒度為200 μm以上且10 mm以下的粒狀體。在包含粒度為200 μm以上的粒狀體的情況下，當將本發明的吸附劑填充於吸附劑中並通水時，粒子不易在吸附塔內堵塞，可防止吸附塔內壓損上昇。另外，在粒徑大於10 mm的情況下，鍶的吸附速度變慢，吸附效率變差，故藉由將粒度設為10 mm以下可提高吸附性能。自此種觀點而言，在以粒狀體的形態使用本發明的吸附劑的情況下的吸附劑的粒度更佳為300 μm以上且10 mm以下。具體而言，可使用依照JIS Z8801標準的具有對應於各粒度的網眼的篩來確認本發明的吸附劑的粒度為特定範圍，在本發明的吸附劑的98質量%以上通過網眼為10 mm的篩、98質量%以上未通過網眼為212 μm的篩的情況下，設為粒度為200 μm以上且10 mm以下。另外，在本發明的吸附劑的98質量%以上通過網眼為10 mm的篩、98質量%以上未通過網眼為300 μm的篩的情況下，設為粒度為300 μm以上且10 mm以下。另外，本發明的吸附劑的粒度亦可為2000 μm以下或1000 μm以下。在本發明的吸附劑的98質量%以上通過網眼為2 mm的篩的情況下，設為粒度為2000 μm以下，在本發明的吸附劑的98質量%以上通過網眼為1 mm的篩的情況下，設為粒度為1000 μm以下。

在本發明的吸附劑為除所述鋁矽酸鹽以外亦含有結合劑的粒狀體的情況下，自使吸附性能提高的觀點而言，吸附劑中的結合劑的量較佳為30質量%以下，更佳為5質量%以上且25質量%以下，特佳為5質量%以上且20質量%以下。關於結合劑的量，例如在造粒前的粉體的Na₂ O、BaO含量以及結合劑中的Na₂ O、BaO含量已知的情況下，測定粒狀體的Na₂ O、BaO含量並與造粒前的粉體的含量加以比較，藉此進行測定。作為所述結合劑，可列舉後述的有機系或無機系等的各種結合劑。

另外，如後所述，本發明的吸附劑亦較佳以固定於不織布的形態作為粉狀體的形態來使用。作為該情況下的吸附劑的粒度，自在吸附劑的製造步驟中可容易地實施粉碎步驟的觀點而言，較佳為平均粒子直徑為2 μm以上且10 μm以下，自在固定於不織布時可防止吸附劑粒子自不織布脫落的觀點而言，較佳為最大粒子直徑為100 μm以下。自該些觀點而言，在固定於不織布來使用的情況下，作為粉狀體的吸附劑的粒度更佳為平均粒子直徑為2.5 μm以上且8 μm以下，最大粒子直徑為74 μm以下。此處所謂平均粒子直徑，具體而言是指藉由雷射繞射･散射式粒度分佈測定法測得的自小粒徑側算起的累計體積為50%的粒徑（D50），且最大粒子直徑是指藉由該測定法測得的自小粒徑側算起的累計體積為100%的粒徑（D100）。平均粒子直徑以及最大粒子直徑是藉由利用雷射繞射･散射式粒度分佈測定法的裝置來測定，例如，可藉由日機裝公司或麥奇克･拜爾（Microtrac･BEL）公司的Microtrac來測定。

本發明的吸附劑較佳為藉由以下（A）、（B）或（C）的製造方法來製造。（A）藉由將Na-A型沸石與含鋇的水溶液混合從而使Na-A型沸石中的鈉與鋇進行離子交換的步驟（以下亦稱為「離子交換步驟1」）來製造的方法。（B）藉由將矽源、鋁源、鋇源、鹼源以及水混合，並將所得的混合液保持於40℃以上且100℃以下的加熱狀態下而使其熟化的步驟（以下亦稱為「熟化步驟」）來製造的方法。（C）藉由將包含Na-A型沸石的粒狀體與含鋇的水溶液混合從而使包含Na-A型沸石的粒狀體中的鈉與鋇進行離子交換的步驟（以下亦稱為「離子交換步驟2」）來製造的方法。

首先，對（A）的方法進行說明。本製造方法如上所述，特徵之一在於使用作為與鋇離子進行離子交換的對象的Na-A型沸石。其原因在於：Na-A型沸石為可與鋇離子進行離子交換的Na成分多的沸石，因此，藉由使用該沸石，可提高所得的吸附劑中所含的鋁矽酸鹽的鋇含有率。

對於藉由鋇離子進行離子交換的Na-A型沸石的製造歷程並無特別要求。可使用自任意原料合成的Na-A型沸石。例如，除將矽酸鈉與鋁酸鈉及氫氧化鈉作為原料而合成的一般的Na-A型沸石以外，亦可使用使煤灰或製紙渣焚燒灰、鋁渣殘灰等與鹼發生反應而得的Na-A型沸石。

關於使用鋇離子的離子交換方法，例如可列舉使水溶性的鋇化合物的水溶液與Na-A型沸石混合而獲得混合液的方法。作為水溶性的鋇化合物，可列舉氯化鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇及乙酸鋇等，可使用該些的一種或組合使用兩種以上。A型沸石在酸性區域會慢慢溶解，因此，容易使水溶液的pH成為中性附近者例如氯化鋇自穩定地保持沸石的結晶結構的方面而言較佳。

作為離子交換的條件，適宜的是使沸石分散於所述水溶性鋇化合物的水溶液而得的漿料中Na-A型沸石的濃度為3質量%以上且30質量%以下。在將漿料中Na-A型沸石的濃度提高至3質量%以上的情況下，可將用於離子交換的設備形成為一定規模以下，因此自使設備效率提高的方面而言較佳。另外，在將漿料中Na-A型沸石的濃度設為30質量%以下的情況下，可使漿料的黏度成為一定程度以下，從而不需要攪拌動力大的攪拌機，且容易使水溶性鋇化合物溶解於漿料中，故而較佳。自該觀點而言，漿料中Na-A型沸石的濃度更佳為5質量%以上且25質量%以下，特佳為10質量%以上且20質量%以下。另外，作為使Na-A型沸石分散於含鋇的水溶液中而得的漿料的濃度的較佳範圍，可列舉與作為該漿料中Na-A型沸石的濃度的較佳範圍而在上文中列舉的範圍相同的範圍。

對於離子交換中的反應溫度並無特別限制，可進行加溫，亦可在常溫下進行離子交換。離子交換中的攪拌時間較佳為30分鐘～5小時左右。藉由設為30分鐘以上，容易防止離子交換率變低的危險。自該觀點而言，在離子交換中持續攪拌的時間（以下亦稱為攪拌時間）更佳為1小時以上。在攪拌時間超過5小時的情況下，離子交換率的上昇容易達到飽和，因此藉由設為5小時以下可謀求製造效率。

作為離子交換中所使用的水溶性鋇化合物的量，較佳為如下所述的量：根據使沸石分散於所述水溶性鋇化合物的水溶液而得的漿料中的Ba換算的BaO與沸石中的Na₂ O的莫耳比BaO/Na₂ O成為0.04以上且1.5以下。在該莫耳比為0.04以上的情況下，容易使離子交換率成為一定程度以上，且容易使藉由本製造方法而得的吸附劑中的鋁矽酸鹽的BaO含有率達到2質量%。相反地，在以所述莫耳比超過1.5的量使用水溶性鋇化合物的情況下，離子交換率容易達到飽和，且水溶性鋇化合物容易殘存於反應母液中而產生浪費。自該觀點而言，莫耳比BaO/Na₂ O更佳為0.2以上且1.5以下，進而佳為0.4以上且1.5以下，進一步更佳為1.0以上且1.5以下。在結束離子交換反應之後，藉由常法過濾反應後的漿料，然後進行再製漿清洗，並對所得的清洗物進行乾燥，繼而將所得的乾燥物粉碎，藉此可獲得作為粉狀體的本發明的吸附劑。關於粉狀體的粒度，較佳為具有0.4 μm以上且44 μm以下的粒度（在（B）的方法中亦同樣如此）。

繼而，對（B）的方法，即對具有如下步驟的鍶吸附劑的製造方法進行說明：將矽源、鋁源、鋇源、鹼源以及水混合，並將所得的混合液保持於40℃以上且100℃以下的加熱狀態下而使其熟化。

作為矽源，可列舉氧化矽以及可在水中生成矽酸根離子的含矽化合物。具體而言，可列舉濕式法氧化矽、乾式法氧化矽、膠質氧化矽、矽酸鈉、鋁矽酸鹽凝膠等。該些矽源可單獨使用或組合使用兩種以上。該些矽源中，矽酸鈉為溶液故與鋁源的反應性良好且亦廉價，因此自工業上的實用性的觀點而言較佳為使用矽酸鈉。

作為鋁源，例如可使用含水溶性鋁的化合物或粉末狀鋁。作為含水溶性鋁的化合物，具體而言可列舉鋁酸鈉、硝酸鋁、硫酸鋁等。另外，氫氧化鋁亦為適宜的鋁源之一。該些鋁源可單獨使用或組合使用兩種以上。該些鋁源中，鋁酸鈉為溶液故與矽源的反應性良好，自鋁矽酸鹽的製造容易的觀點而言，較佳為使用鋁酸鈉。

作為鋇源，可列舉水溶性的鋇化合物。作為此種鋇化合物，例如可列舉氯化鋇、硝酸鋇、氫氧化鋇以及乙酸鋇。該些鋇源可單獨使用或組合使用兩種以上。該些鋇源中，氯化鋇或氫氧化鋇較其他鋇化合物的溶解度大，自離子交換後的廢液的處理容易的觀點而言，較佳為使用氯化鋇或氫氧化鋇。

作為鹼源，例如可使用氫氧化鈉。再者，在使用矽酸鈉作為氧化矽源的情況下，或在使用鋁酸鈉作為鋁源的情況下，將該等中所含的作為鹼金屬成分的鈉同時視作NaOH，且亦為鹼性成分。因此，只要無特別說明，則後述的Na₂ O是作為混合液中的所有鹼性成分的和來計算。再者，在本製造方法中，作為用作鹼源的鹼金屬，必須部分地或全部使用鈉，除此以外的鹼金屬離子例如鉀離子或鋰離子在本製造方法中並非必需。

在本製造方法中，將矽源、鋁源、鋇源、鹼源以及水以成為以下所示的莫耳比所表示的組成的混合液的方式混合。藉由滿足以下的莫耳比可容易地製造本發明的吸附劑，故而較佳。再者，以下的「根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O」是指：當假定生成與Al₂ O₃ 投入量為相同量的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O時該沸石中的Na₂ O的量。因此，「根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O」的莫耳量與Al₂ O₃ 的投入莫耳量相等。

SiO₂ /Al₂ O₃ 為1.8以上且2.2以下 Na₂ O/SiO₂ 為2.0以上且3.0以下 BaO相對於根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O的比BaO/Na₂ O為0.04以上且1.5以下，較佳為0.4以上且1.5以下

在混合液的組成中，作為特佳的所述莫耳比，可列舉以下的範圍。 SiO₂ /Al₂ O₃ 為1.9以上且2.1以下 Na₂ O/SiO₂ 為2.1以上且2.7以下 BaO的莫耳當量相對於根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O的莫耳當量的比BaO/Na₂ O為0.5以上且1.2以下

作為用以獲得混合液的各原料的添加順序，自容易獲得本發明的吸附劑的觀點而言，較佳為如下方法：分別準備將水與矽源混合而得的含矽液、將水與鋁源混合而得的含鋁液以及將水與鋇源混合而得的含鋇液，並將所述三種液混合。鹼源可預先添加至含矽液、含鋁液以及含鋇液中的任一者或兩者以上，亦可使鹼源混合至將含矽液、含鋁液以及含鋇液全部混合而得的混合液。較佳為以混合前的含矽液及/或含鋁液中預先含有鹼源為宜。

含矽液、含鋁液以及含鋇液的混合方法例如較佳為以下的（1）～（3）的方法，更佳為（1）及（3）的方法，特佳為（1）的方法。（1）將含矽液及含鋇液混合，並將含鋁液混合至所得的混合液的方法（2）將含鋁液及含鋇液混合，並將含矽液混合至所得的混合液的方法（3）將含矽液與含鋁液混合，並將含鋇液混合至所得的混合液的方法

將如上所述般混合矽源、鋁源、鋇源、鹼源以及水而得的混合液保持於40℃以上且100℃以下的加熱狀態下而使其熟化。自使所得的吸附劑的性能提高的觀點而言，加熱溫度較佳為50℃以上且100℃以下，更佳為60℃以上且95℃以下。另外，以加熱溫度為所述範圍為前提，加熱時間較佳為1小時以上且10小時以下，更佳為2小時以上且5小時以下。該熟化步驟可在常壓下進行。

在藉由常法過濾熟化反應後的漿料後進行再製漿清洗，並對所得的清洗物進行乾燥，繼而將所得的乾燥物粉碎，藉此可獲得作為粉狀體的吸附劑。

繼而，對（C）的方法，即具有如下的離子交換步驟2的鍶吸附劑的製造方法進行說明：將包含Na-A型沸石的粒狀體與含鋇的水溶液混合從而使包含Na-A型沸石的粒狀體中的鈉與鋇進行離子交換。再者，藉由在本發明中採用（C）的製造方法，相較於將所述（A）或（B）的製造方法中所得的粉狀體加工成粒狀體而得的吸附劑，粉粒體自身的耐久性提高，進而鍶吸附能力亦進一步提高，因此，在本發明中，尤其在獲得粒狀體狀的吸附劑的情況下，較佳採用（C）的方法。

包含Na-A型沸石的粒狀體是在將Na-A型沸石與結合劑混煉後成形為所期望的形狀並加以乾燥，視需要進行鍛燒而成者。包含Na-A型沸石的粒狀體的形狀例如可列舉球狀、板狀、柱狀、圓筒狀、蜂巢狀等形狀。在本製造方法中，可直接將包含Na-A型沸石的粒狀體的形狀設為作為最終產品的吸附劑的形狀。因此，較佳為考慮最終的吸附劑的形狀而適當選擇所使用的包含Na-A型沸石的粒狀體的形狀。

自能夠確保可進行Ba離子交換的Na，並且結合劑（黏合劑）的量亦為適量範圍的觀點而言，包含Na-A型沸石的粒狀體較佳為包含50質量%以上、較佳為70質量%以上且95質量%以下的Na-A型沸石者。包含Na-A型沸石的粒狀體更佳為粒度為200 μm以上且10 mm以下的粒狀體，進一步較佳為300 μm以上且10 mm以下。包含Na-A型沸石的粒狀體可藉由公知的方法來製造，且包含Na-A型沸石的粒狀體自身可經市售，且該些市售品亦可適宜地使用。

若示出製造包含Na-A型沸石的粒狀體的方法的一例，則可藉由在將Na-A型沸石與結合劑混煉後成形為所期望的形狀並加以乾燥，視需要進行鍛燒來製造。對於所述Na-A型沸石的製造歷程並無特別要求。可使用自任意原料合成的Na-A型沸石。例如，除將矽酸鈉與鋁酸鈉及氫氧化鈉作為原料而合成的一般的Na-A型沸石以外，亦可使用使煤灰或製紙渣焚燒灰、鋁渣殘灰等與鹼發生反應而得的Na-A型沸石。作為所述結合劑並無特別限制。可使用無機系的結合劑（以下稱為「無機結合劑」）或有機系的結合劑（以下稱為「有機結合劑」）的任一者或兩者。作為所述無機結合劑，可列舉矽酸鈉、鋁酸鈉、氧化矽凝膠、氧化鋁凝膠、氧化鈦凝膠、氧化鋯凝膠、高嶺石（kaolinite）、多水高嶺石（halloysite）、漿土（volclay）、膨潤土（bentonite）、酸性白土、鎂鋁海泡石（attapulgite）、水輝石（hectorite）、木節黏土、海泡石（sepiolite）等高嶺土系，膨潤石（smectite）族、山軟木石（palygorskite）族的可塑性黏土等黏土礦物，該等可使用一種或組合使用兩種以上。作為有機結合劑，可列舉羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素系材料，聚乙二醇、聚環氧乙烷等高分子系材料，該等可使用一種或組合使用兩種以上。所述結合劑的添加量較佳為少的量，因要兼顧成形體的強度等，以成形體中的非Na-A型沸石成分處於25質量%以下、多數情況下處於10質量%以上且25質量%以下的範圍的方式調配。再者，根據期望，除結合劑以外，亦可為了調整成形體的微孔而例如少量調配纖維素粉末或水溶性高分子。在將所述混合物與適量的水一起混煉後，一般而言是藉由所期望的成形機進行成形或造粒，適宜的是擠出成型或旋轉造粒法。所得的粒狀體為了獲得強度而例如以100℃～120℃左右進行乾燥，繼而，視需要以500℃～700℃進行鍛燒，藉此可獲得包含Na-A型沸石的粒狀體。

關於使用鋇離子的離子交換方法及離子交換中的反應溫度，可依據所述（A）的離子交換步驟1的方法進行，因此，以下對除此以外的條件進行說明。作為離子交換的條件，自可適當地保持離子交換中所使用的交換槽的容量、在離子交換反應時可進行緩慢攪拌的觀點而言適宜的是，使包含Na-A型沸石的粒狀體分散於水溶性鋇化合物的水溶液而得的漿料中的、包含Na-A型沸石的粒狀體的濃度較佳為5質量%以上且50質量%以下，更佳為7質量%以上且30質量%以下。再者，作為使包含Na-A型沸石的粒狀體分散於含鋇的水溶液中而得的漿料的濃度的較佳範圍，可列舉與作為該漿料中的包含Na-A型沸石的粒狀體的濃度的較佳範圍而在上文中列舉的範圍相同的範圍。另外，自與上述相同的觀點而言，使包含Na-A型沸石的粒狀體分散於水溶性鋇化合物的水溶液而得的漿料中Na-A型沸石的濃度的較佳範圍適宜為3質量%以上且30質量%以下，更佳為5質量%以上且25質量%以下，特佳為10質量%以上且20質量%以下。

作為離子交換中所使用的水溶性鋇化合物的量，較佳為如下所述的量：根據使包含Na-A型沸石的粒狀體分散於所述水溶性鋇化合物的水溶液而得的漿料中的Ba換算的BaO與包含Na-A型沸石的粒狀體中的Na₂ O的莫耳比BaO/Na₂ O成為0.04以上且1.5以下。在該莫耳比為0.04以上的情況下，容易使離子交換率成為一定程度以上，且容易使藉由本製造方法而得的吸附劑中的鋁矽酸鹽的BaO含有率達到2質量%。相反地，在以所述莫耳比超過1.5的量使用水溶性鋇化合物的情況下，離子交換率容易達到飽和，且水溶性鋇化合物容易殘存於反應母液中而產生浪費。在結束離子交換反應之後，藉由常法過濾反應後的漿料，然後視需要進行再製漿清洗，並對所得的清洗物進行乾燥，繼而視需要將所得的乾燥物碎解，藉此可獲得包含粒狀體的吸附劑。自該觀點而言，莫耳比BaO/Na₂ O更佳為0.2以上且1.5以下，進而佳為0.4以上且1.5以下，進一步更佳為1.0以上且1.5以下。

如上所述般藉由（A）或（B）的方法而得的本發明的吸附劑例如在用於不織布等的各種吸附片或墊的情況下，是直接以粉狀體的形式在加工材料時進行添加，藉此得以使用。作為將吸附劑固定於不織布的具體方法，可列舉如下方法：使粉狀的吸附劑與經乳化的樹脂黏合劑一起分散於水中，並在使不織布含浸浸透於其中後進行乾燥。作為該樹脂黏合劑，例如可列舉乳膠黏合劑、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、丙酯酸酯的共聚物、甲基丙烯酸酯的共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、苯乙烯丙烯酸共聚物、乙烯乙酸乙烯酯共聚物、腈橡膠、丙烯腈丁二烯共聚物、聚乙烯醇等。作為不織布，例如可使用由聚醚及/或聚烯烴纖維構成者。在固定於不織布之前，較佳為視需要將吸附劑的粒度調整為所述平均粒子直徑為2 μm以上且10 μm以下的範圍。使如此般塗佈有吸附劑的不織布成為例如以塗佈有吸附劑的面為內側捲繞而成的形態，藉此可適宜地用於水處理。再者，作為使本發明的粉狀的吸附劑固定於不織布的方法，亦可在首先使Na-A型沸石如上所述般固定於不織布後與鋇離子進行離子交換處理。

在將藉由所述（A）或（B）的製造方法而得的作為粉狀體的本發明的吸附劑加工成粒狀體的情況下，通常使用結合劑。作為該結合劑並無特別限制。可使用無機系的結合劑（以下稱為「無機結合劑」）或有機系的結合劑（以下稱為「有機結合劑」）的任一者或兩者。

作為無機結合劑，可列舉矽酸鈉、鋁酸鈉、氧化矽凝膠、氧化鋁凝膠、氧化鈦凝膠、氧化鋯凝膠、膨潤土、蒙脫土（montmorillonite）等黏土礦物，該等可使用一種或組合使用兩種以上。

作為有機結合劑，可列舉羧甲基纖維素、羥乙基纖維素等纖維素系材料，聚乙二醇、聚環氧乙烷等高分子系材料，該等可使用一種或組合使用兩種以上。

在使用所述各種結合劑將作為粉狀體的本發明的吸附劑形成為粒狀體的情況下，只要在利用混煉機等將各種結合劑混煉後，利用擠出造粒機等進行成形並加以乾燥，視需要進行鍛燒，然後藉由碎解等方法以既定粒度進行整粒即可。

對藉由所述（A）及（B）的製造方法而得的作為粉狀體的吸附劑進行造粒加工所獲得的作為粒狀體的吸附劑可填充於吸附容器或吸附塔，從而作為含有放射性鍶的水處理系統的吸附劑而適宜地使用。另外，藉由所述（C）的方法而得的粉粒可直接填充於吸附容器或吸附塔，從而作為含有放射性鍶的水處理系統的吸附劑而適宜地使用。然而，並不限定於該形態，本發明的吸附劑可以固定於不織布等的各種形態，作為含有放射性鍶的水處理系統的吸附劑而適宜地使用。 [實施例]

以下，藉由實施例對本發明進行說明。只要無特別說明，則「%」表示「質量%」。實施例中所使用的評價裝置及測定條件如下所述。

＜評價裝置及測定條件＞･X射線繞射：測定條件設為如上所述。･感應耦合電漿-原子發射光譜儀（inductively coupled plasma-atom emission spectrometer，ICP-AES）：使用瓦里安（Varian）公司的720-ES。以Ca的測定波長為373.690 nm、Sr的測定波長為216.596 nm進行Ca及Sr的濃度測定。標準試樣使用Ca：408.9 ppm、Sr：7.19 ppm的人工海水的水溶液。･螢光X射線分析：使用理學公司製造的ZSX100e。將測定條件設為管球：Rh（4 kW）、環境：真空、分析窗材：Be（厚度30 μm）、測定模式：SQX分析（EZ掃描）、測定徑：30 mmf來進行全元素測定。測定結果以氧化物換算來表示。

以下的實施例1～實施例5為藉由所述（A）的製造方法製造鋁矽酸鹽作為吸附劑的例子。＜實施例1＞使Na-A型沸石（日本化學工業股份有限公司製造 Na-100P）50 g分散於200 g的離子交換水中而製備20%漿料。製備氯化鋇20%水溶液，並添加相當於Na-A型沸石的Na₂ O（17.0%）的0.4當量的氯化鋇水溶液。添加鋇後的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為16.3%。將所得的漿料加溫至50℃，並在50℃下持續攪拌2小時而進行離子交換。離子交換結束後，藉由常法進行過濾･再製漿清洗･乾燥･粉碎而獲得實施例1的鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且22 μm以下的範圍。

＜實施例2＞除添加相當於Na-A型沸石的Na₂ O（17.0%）的1.2當量的氯化鋇水溶液以外，與實施例1同樣地進行而獲得實施例2的鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且22 μm以下的範圍。另外，將Na-A型沸石與氯化鋇水溶液混合而得的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為11.9%。

＜實施例3＞除添加相當於Na-A型沸石的Na₂ O（17.0%）的1.5當量的氯化鋇水溶液以外，與實施例1同樣地進行而獲得實施例3的鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且22 μm以下的範圍。另外，將Na-A型沸石與氯化鋇水溶液混合而得的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為10.8%。

＜實施例4＞使Na-A型沸石（日本化學工業（股） Na-100P）50 g分散於300 g的離子交換水中而製備16.7%的漿料。製備氯化鋇20%水溶液，並添加相當於Na-A型沸石的Na₂ O（17.0%）的0.05當量的氯化鋇水溶液。添加鋇後的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為16.3%。將所得的漿料加溫至50℃，並在50℃下持續攪拌2小時而進行離子交換。離子交換結束後，藉由常法進行過濾、再製漿清洗、乾燥、粉碎而獲得鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且22 μm以下的範圍。

＜實施例5＞使Na-A型沸石（日本化學工業（股） Na-100P）50 g分散於300 g的離子交換水中而製備16.7%的漿料。製備氯化鋇20%水溶液，並添加相當於Na-A型沸石的Na₂ O（17.0%）的0.1當量的氯化鋇水溶液。添加鋇後的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為15.9%。將所得的漿料加溫至50℃，並在50℃下持續攪拌2小時而進行離子交換。離子交換結束後，藉由常法進行過濾、再製漿清洗、乾燥、粉碎而獲得鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且22 μm以下的範圍。

＜比較例1＞將Na-A型沸石（日本化學工業股份有限公司製造 Na-100P）本身用作比較例1的鋁矽酸鹽試樣。

＜比較例2＞除使用Y型沸石（日本化學工業公司製造）來代替Na-A型沸石（日本化學工業股份有限公司製造 Na-100P）以外，與實施例1同樣地進行而獲得比較例2的鋁矽酸鹽試樣。該Y型沸石為如以下般製造而成者。在鋁酸鈉水溶液（Al₂ O₃ ：20.3%、Na₂ O：18.9%、H₂ O：60.8%）167.1 kg中添加混合25%氫氧化鈉97.1 kg、離子交換水232.1 kg而製作鋁製備液496.3 kg。在3號矽酸鈉（SiO₂ ：29.0%、Na₂ O：9.5%、H₂ O：61.5%）698.3 kg中添加混合白碳（white carbon）71.2 kg、離子交換水300 kg而製作氧化矽製備液1069.5 kg。在鋁製備液中添加氧化矽製備液而製作鋁矽酸鈉凝膠。該凝膠的組成如下所述。 SiO₂ /Al₂ O₃ =13.35、Na₂ O/SiO₂ =0.42、H₂ O/ Na₂ O=33.70 在室溫下將該鋁矽酸鈉凝膠攪拌48小時後，在93℃下進行48小時結晶化。藉由以下常法對所得的結晶化物進行過濾･清洗･乾燥･粉碎而獲得Y型沸石。

[測定及評價] 關於各實施例及比較例的各試樣，進行以下測定及評價。

＜鋁矽酸鹽的組成分析＞藉由所述測定裝置及條件進行螢光X射線分析，測定各實施例及各比較例的鋁矽酸鹽試樣中的Na₂ O、SiO₂ 、Al₂ O₃ 及BaO含有率。另外，根據所得的BaO含有率算出Ba離子交換率。 Ba離子交換率是將鋁矽酸鹽中的BaO含有率的理論上的最高值即40.8%用作基準值，藉由所得的BaO含有率除以該40.8%而算出。將該等的結果示於下述表1。

[表1]

＜X射線繞射測定＞在所述測定條件下進行X射線繞射測定。將實施例1～實施例5的鋁矽酸鹽試樣的藉由X射線繞射測定而檢測出的繞射波峰的角度（°）及相對強度（I/Io）示於表2A～表2E。另外，將對作為比較例1的Na-A型沸石、實施例1的鋁矽酸鹽（供至吸附試驗前的鋁矽酸鹽及供至吸附試驗後的鋁矽酸鹽）進行X射線繞射測定而得的圖表示於圖1。如根據圖1而明確般，根據作為比較例1的Na-A型沸石（上層）與實施例1的鋁矽酸鹽（下層，吸附試驗前的鋁矽酸鹽）的比較而明確，實施例1的鋁矽酸鹽（下層）與Na-A型沸石（上層）同樣地，至少可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下、7.0°以上且7.4°以下、10.0°以上且10.6°以下以及12.4°以上且12.8°以下的各範圍內辨識出繞射波峰（根據表2A亦可確認該方面）。與圖1的下層的實施例1（吸附試驗前）的繞射波峰相比，中層的實施例1（吸附試驗後）可在2q=20.5°、23°、25°、29°、32°、33°及43°辨識出BaSO₄ 的繞射波峰。另外，根據表2B～表2E而明確，在實施例2～實施例5的試樣中，亦可在與實施例1相同的範圍內辨識出繞射波峰。

[表2A] 實施例1

[表2B] 實施例2

[表2C] 實施例3

[表2D] 實施例4

[表2E] 實施例5

另外，根據圖1示出：利用Ba離子與Na-A型沸石進行離子交換而得的實施例1的鋁矽酸鹽的各結晶繞射波峰強度降低至Na-A型沸石的15%～20%，結晶性降低而變化為低晶質的鋁矽酸鋇。在實施例1的鋁矽酸鹽中，在吸附鍶後的繞射波峰中新出現了硫酸鋇的繞射波峰，從而示出：海水中的硫酸根離子與矽酸鋇的鋇離子發生反應而生成了硫酸鋇。

＜吸附試驗＞將各實施例及各比較例中所得的鋁矽酸鹽試樣0.1 g加入至人工海水（富田製藥製造試驗研究用人工海水海洋藝術（marine art）SF-1）100 ml中，利用攪拌器攪拌1小時後，藉由所述測定裝置及條件對濾液的Mg、Ca、Sr進行ICP-AES分析。將所得的吸附試驗結果示於下述表3。關於Mg離子，因並未在所有試樣中被全部吸附，故在表3中省略Mg離子的資料（下述表5亦同樣如此）。再者，人工海水的主要成分的含量為NaCl：22.1 g/L､MgCl₂ ･6H₂ O：9.9 g/L（Mg：1184 ppm）､CaCl₂ ･2H₂ O：1.5 g/L（Ca：409 ppm）､Na₂ SO₄ ：3.9 g/L（SO₄ ：2637 ppm）､KCl：0.61 g/L､SrCl₂ ：13 mg/L（Sr：7.2 ppm）。

[表3]

根據所述表3的結果判斷出，在鈣濃度遠高於鍶濃度的人工海水中，各實施例中所得的鋁矽酸鹽的鍶吸附率顯著高於鈣吸附率，從而選擇性地吸附鍶的性能非常高。與此相比，判斷出各比較例的鋁矽酸鹽的鍶吸附性能大幅劣化。因此明確，各實施例的鋁矽酸鹽適宜作為鍶吸附劑。

以下的實施例6～實施例8為藉由所述（B）的製造方法製造鋁矽酸鹽作為吸附劑的例子。

＜實施例6＞如下所述般製備鋁酸鈉水溶液（以下亦稱為A液）、矽酸鈉水溶液（以下亦稱為S液）及氫氧化鋇水溶液（以下亦稱為B液）。 A液的製備：將鋁酸鈉、氫氧化鈉、離子交換水混合而製備Na₂ O：14.05%、Al₂ O₃ ：8.27%的水溶液。 S液的製備：將3號矽酸鈉、氫氧化鈉以及離子交換水混合而製備Na₂ O：10.76%、SiO₂ ：10.00%的水溶液。 B液的製備：將氫氧化鋇溶解於溫水（約40℃）中而製備BaO：6.0%的水溶液。首先，將S液100 g與B液200 g混合。繼而，將所得的混合液與A液100 g混合。使所得的混合漿料在90℃下進行2小時反應熟化。藉由常法對熟化結束後的漿料進行過濾･再製漿清洗･乾燥･粉碎而獲得實施例6的鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且37 μm以下的範圍。

＜實施例7＞在實施例6中，在自A液、B液以及S液獲得混合漿料時，首先將A液100 g與B液200 g混合，繼而將所得的混合液與S液100 g混合而獲得混合漿料，除此以外與實施例6同樣地進行而獲得實施例7的鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且37 μm以下的範圍。

＜實施例8＞在實施例6中，在自A液、B液以及S液獲得混合漿料時，首先將A液100 g與S液100 g混合，繼而將所得的混合液與B液200 g混合而獲得混合漿料，除此以外與實施例6同樣地進行而獲得實施例8的鋁矽酸鹽試樣。該試樣的粒度為0.4 μm以上且37 μm以下的範圍。

[測定及評價] 將實施例6～實施例8的、混合A液、B液以及S液而得的混合漿料中的「莫耳比SiO₂ /Al₂ O₃ 」、「莫耳比Na₂ O/SiO₂ 」以及「BaO的莫耳量相對於根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O的莫耳量的比BaO/Na₂ O」示於下述表3。另外，關於實施例6～實施例8中獲得的鋁矽酸鹽試樣，藉由所述測定裝置及條件進行螢光X射線分析而測定實施例6～實施例8的試樣中的Na₂ O、SiO₂ 、Al₂ O₃ 以及BaO的含有率。將其結果示於下述表4。

[表4] ＊：根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O的莫耳量

進而，關於實施例6～實施例8中獲得的鋁矽酸鹽試樣，藉由所述測定裝置及條件進行X射線繞射測定。將實施例6～實施例8的鋁矽酸鹽試樣的藉由X射線繞射測定而檢測出的繞射波峰的角度示於表5A～表5C。另外，將實施例6～實施例8的鋁矽酸鹽試樣的藉由X射線繞射測定而得的繞射圖表示於圖2。如根據表5A～表5C以及圖2而明確，實施例6～實施例8中獲得的鋁矽酸鹽均可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下、及7.0°以上且7.4°以下、10.0°以上且10.6°以下以及12.4°以上且12.8°以下的各範圍內辨識出繞射波峰。

[表5A] 實施例6

[表5B] 實施例7

[表5C] 實施例8

另外，關於實施例6～實施例8的鋁矽酸鹽試樣，進行與上述相同的＜吸附試驗＞。將所得的結果示於以下的表6。

[表6]

根據表6所示的結果判斷出，在實施例6～實施例8中，代替離子交換步驟而藉由熟化步驟製造的鋁矽酸鹽與藉由離子交換步驟製造的實施例1～實施例5的鋁矽酸鹽同樣地具有高的對鍶的選擇性吸附性能。因此明確，該些實施例6～實施例8中獲得的鋁矽酸鹽亦與實施例1～實施例5的鋁矽酸鹽同樣地適宜作為鍶吸附劑。

＜實施例9＞將Na-A型沸石（日本化學工業股份有限公司製造 Na-100P）83質量份、膨潤土17質量份混合，一邊將該混合物送粉至盤型造粒機（直徑600 mm）一邊進行噴出有水霧的旋轉造粒。造粒後，以110℃將造粒物乾燥2小時，然後在650℃下進行2小時鍛燒。利用850 μm與1.4 mm的篩將鍛燒品分級，從而製備球狀的包含Na-A型沸石的粒狀體（以下亦簡稱為Na-A型沸石粒狀體）（尺寸：1 mmf，Na-A型沸石含量為83%）。將氯化鋇二水合物17.0 g溶解於離子交換水中而製備340 g的總量。於其中加入上文所製備的Na-A型沸石粒狀體30 g。添加Na-A型沸石粒狀體後的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為8.1%。根據漿料中的Ba換算的BaO與包含Na-A型沸石的粒狀體中的Na₂ O的莫耳比BaO/Na₂ O為1.01。一邊緩慢攪拌所得的漿料一邊將液溫調整為50℃並繼續攪拌6小時。攪拌結束後，將總量倒入300 μm的篩而進行瀝水，利用離子交換水充分清洗後，在110℃下進行一晝夜乾燥，從而獲得吸附劑試樣。關於離子交換處理前的Na-A型沸石粒狀體及所得的吸附劑試樣，分別藉由所述測定裝置及條件進行利用螢光X射線的成分分析。將其結果示於表7。另外，藉由所述測定裝置及條件對所得的吸附劑試樣進行X射線繞射測定。將實施例9的吸附劑試樣的藉由X射線繞射測定而檢測出的繞射波峰的角度（°）及相對強度（I/Io）示於表8。如該表所示，在實施例9的吸附劑試樣中，可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下、及7.0°以上且7.4°以下、10.0°以上且10.6°以下以及12.4°以上且12.8°以下的各範圍內辨識出繞射波峰。

[表7]

[表8] 實施例9

＜實施例10＞將Na-A型沸石（日本化學工業股份有限公司製造 Na-100P）85質量份、膨潤土15質量份混合，一邊將該混合物送粉至盤型造粒機（直徑600 mm）一邊進行噴出有水霧的旋轉造粒。造粒後，以110℃將造粒物乾燥2小時，然後在650℃下進行2小時鍛燒。利用1.7 mm與2.36 mm的篩將鍛燒品分級，從而製備球狀的Na-A型沸石粒狀體（尺寸：2 mmf，Na-A型沸石含量為85%）。繼而，與實施例9同樣地進行反應而獲得吸附劑試樣。添加Na-A型沸石粒狀體後的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為8.1%。根據漿料中的Ba換算的BaO與包含Na-A型沸石的粒狀體中的Na₂ O的莫耳比BaO/Na₂ O為0.99。藉由所述測定裝置及條件對離子交換處理後所得的吸附劑試樣進行測定，結果吸附劑中的BaO的含量為21.1%。另外，藉由所述測定裝置及條件對所得的吸附劑試樣進行X射線繞射測定。將實施例10的吸附劑試樣的藉由X射線繞射測定而檢測出的繞射波峰的角度（°）及相對強度（I/Io）示於表9。如該表所示，在實施例10的吸附劑試樣中，可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下、及7.0°以上且7.4°以下、10.0°以上且10.6°以下以及12.4°以上且12.8°以下的各範圍內辨識出繞射波峰。

[表9] 實施例10

＜實施例11＞除使用市售的柱狀Na-A型沸石粒狀體（尺寸：1/16吋f，長度為2 mm～7 mm，Na-A型沸石含量估算為90%，和光純藥公司製造分子篩（Molecular Sieve）4A 1/16）83質量份來代替球狀Na-A型沸石粒狀體（尺寸：1 mmf，Na-A型沸石含量為83%）83質量份以外，與實施例9同樣地進行反應而獲得吸附劑試樣。添加Na-A型沸石粒狀體後的漿料中Na-A型沸石所佔的比例為8.1%。根據漿料中的Ba換算的BaO與包含Na-A型沸石的粒狀體中的Na₂ O的莫耳比BaO/Na₂ O為0.93。關於離子交換處理前的Na-A型沸石粒狀體及所得的吸附劑試樣，分別藉由所述測定裝置及條件進行利用螢光X射線的成分分析。將其結果示於表10。另外，藉由所述測定裝置及條件對所得的吸附劑試樣進行X射線繞射測定。將實施例11的吸附劑試樣的藉由X射線繞射測定而檢測出的繞射波峰的角度（°）及相對強度（I/Io）示於表11。如該表所示，在實施例11的吸附劑試樣中，可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下、及7.0°以上且7.4°以下、10.0°以上且10.6°以下以及12.4°以上且12.8°以下的各範圍內辨識出繞射波峰。

[表10]

[表11] 實施例11

另外，關於實施例9～實施例11的吸附劑試樣，進行與所述＜吸附試驗＞中的鍶吸附試驗相同的試驗。將所得的結果示於以下的表12。 [表12]

根據表12所示的結果而明確，實施例9～實施例11中所製造的吸附劑試樣與實施例1～實施例8中所得的吸附劑試樣同樣地具有高的對鍶的選擇性吸附性能且適宜作為鍶吸附劑。

無

圖1是實施例1中作為原料的Na-A型沸石的X射線繞射（X-Ray Diffraction，XRD）的繞射圖，以及針對實施例1中所得的吸附劑在供給至鍶的吸附前後進行測定而得的XRD繞射圖。圖2是實施例6～實施例8中所得的吸附劑的XRD繞射圖。圖3是實施例11中作為原料的包含Na-A型沸石的粒狀體的XRD繞射圖，以及該實施例中所得的吸附劑的XRD繞射圖。

Claims

一種鍶吸附劑，其包含含有鋇的鋁矽酸鹽，且所述鍶吸附劑藉由粉末X射線繞射法而呈現出至少可在29.8°以上且30.2°以下、23.8°以上且24.2°以下、以及7.0°以上且7.4°以下觀察到繞射波峰的與Na-A型沸石類似的繞射圖案。
如申請專利範圍第1項所述的鍶吸附劑，其中，所述鋁矽酸鹽中的BaO含有率為2質量以上且38質量%以下。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的鍶吸附劑，其包含粒度範圍為2 μm以上且2000 μm以下的粉體。
如申請專利範圍第1項或第2項所述的鍶吸附劑，其包含含有所述鋁矽酸鹽的粒狀體。
一種鍶吸附劑的製造方法，其為製造如申請專利範圍第1項所述的鍶吸附劑的方法，且具有將Na-A型沸石與含鋇的水溶液混合從而使Na-A型沸石中的鈉與鋇進行離子交換的步驟，在所述步驟中，以於將Na-A型沸石與所述含鋇的水溶液混合後的混合液中Na-A型沸石所佔的比例為3質量%以上且30質量%以下、且BaO/Na₂ O的莫耳比為0.04以上且1.5以下的混合比率將Na-A型沸石與所述含鋇的水溶液混合。
一種鍶吸附劑的製造方法，其為製造如申請專利範圍第1項所述的鍶吸附劑的方法，且具有以成為以下所示的莫耳比所表示的組成的混合液的方式將矽源、鋁源、鋇源、鹼源以及水混合，並將所得的混合液保持於40℃以上且100℃以下的加熱狀態下而使其熟化的步驟； SiO₂ /Al₂ O₃ 為1.8以上且2.2以下 Na₂ O/SiO₂ 為2.0以上且3.0以下 BaO相對於根據由Al₂ O₃ 投入量換算的A型沸石Na₂ O･Al₂ O₃ ･2SiO₂ ･4.5H₂ O而算出的Na₂ O的比BaO/Na₂ O為0.04以上且1.5以下。
一種鍶吸附劑的製造方法，其為製造如申請專利範圍第4項所述的鍶吸附劑的方法，且具有將包含Na-A型沸石的粒狀體與含鋇的水溶液混合從而使包含Na-A型沸石的粒狀體中的鈉與鋇進行離子交換的步驟。
如申請專利範圍第7項所述的鍶吸附劑的製造方法，其中，在所述步驟中，以於將包含Na-A型沸石的粒狀體與所述含鋇的水溶液混合後的混合液中Na-A型沸石所佔的比例為3質量%以上且30質量%以下、且BaO/Na₂ O的莫耳比為0.04以上且1.5以下的混合比率將包含Na-A型沸石的粒狀體與所述含鋇的水溶液混合。