WO2024095914A1 - ゼオライト成形体 - Google Patents

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WO2024095914A1
WO2024095914A1 PCT/JP2023/038862 JP2023038862W WO2024095914A1 WO 2024095914 A1 WO2024095914 A1 WO 2024095914A1 JP 2023038862 W JP2023038862 W JP 2023038862W WO 2024095914 A1 WO2024095914 A1 WO 2024095914A1
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less
molded body
zeolite
pore volume
vol
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土谷和愛
岡庭宏
中澤直人
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東ソー株式会社
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    • A61M1/14—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16—Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61M1/00—Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/44—Ferrierite type, e.g. types ZSM-21, ZSM-35 or ZSM-38

Definitions

  • This disclosure relates to zeolite molded bodies.
  • Dialysis is a process in which waste products are artificially removed from the blood using dialysis fluid; waste products, mainly potassium, are removed from the blood by bringing the blood and dialysis fluid into contact with each other through a semipermeable membrane.
  • a large amount of dialysis fluid is used per dialysis session, and dialysis is performed frequently.
  • large amounts of dialysis fluid are discharged and treated as waste fluid (dialysis effluent) after dialysis.
  • attention has been focused on home dialysis in which dialysis patients undergo dialysis at home, from the perspective of improving quality of life, but the handling of dialysis effluent is an obstacle to its widespread use.
  • zeolite is known as an easily available potassium adsorbent. For this reason, the use of zeolite to treat dialysis effluent is being considered for the purpose of treating and regenerating dialysis effluent.
  • Patent Document 1 reports that dialysis effluent is treated with FAU-type zeolites having different SiO 2 /Al 2 O 3 ratios to remove potassium from the dialysis effluent and regenerate the effluent.
  • the present disclosure aims to provide at least one of a molded body containing zeolite that suppresses aluminum elution and enables potassium removal from dialysis effluent compared to conventional dialysis effluent treatment using zeolite, and a potassium adsorption method that uses the molded body.
  • the inventors focused on the structure of zeolites used to remove potassium from dialysis effluent and the form of the zeolites when used to treat the dialysis effluent. As a result, they discovered that a molded body containing zeolites with a specific structure and with a controlled pore state is less susceptible to aluminum leaching and exhibits excellent potassium adsorption properties.
  • a molded body comprising a zeolite having an 8-membered oxygen ring structure, and at least one of a silica binder and a zirconia binder, and having a cumulative pore volume of pores having a diameter of 10 nm or more and 100 nm or less relative to a cumulative pore volume of pores having a diameter of 5 nm or more and 300 nm or less of 25 volume % or more and 70 volume % or less, and satisfying the following (1) or (2).
  • the average aspect ratio is 1.55 or less, and the particle size D50 is 200 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • the average aspect ratio is more than 1.55.
  • the molded body according to [1] above which contains a zeolite having an 8-membered oxygen ring structure, and at least one of a silica binder and a zirconia binder, and the ratio of the cumulative pore volume having a pore diameter of 10 nm or more and 100 nm or less to the cumulative pore volume having a pore diameter of 5 nm or more and 300 nm or less is 25 vol% or more and 70 vol% or less, and the average aspect ratio is more than 1.55.
  • the molded body according to [1] which contains a zeolite having an 8-membered oxygen ring structure, and at least one of a silica binder and a zirconia binder, and has a cumulative pore volume ratio of pore diameters of 10 nm to 100 nm to a cumulative pore volume of pore diameters of 5 nm to 300 nm of 25 vol% to 70 vol%, an average aspect ratio of 1.55 or less, and a particle diameter D50 of 200 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • a potassium adsorption method comprising a step of contacting the molded article according to any one of [1] to [9] above with a solution containing potassium ions.
  • a column comprising the molded article according to any one of [1] to [9].
  • a potassium adsorption system comprising the column according to [11].
  • the present disclosure makes it possible to provide at least one of a molded body containing zeolite that suppresses aluminum elution and enables potassium removal from dialysis effluent compared to conventional zeolite-based treatment of dialysis effluent, and a potassium adsorption method that uses the molded body.
  • Al aluminum
  • Si silicon
  • oxygen oxygen
  • aluminosilicate is a composite oxide having a structure consisting of a repetition of a network of aluminum (Al) and silicon (Si) via oxygen (O). Since the number of charges of aluminum and silicon is different, counter cations such as H + and Na + exist to compensate for the charges.
  • aluminosilicates those that have a crystalline XRD peak in their powder X-ray diffraction (hereinafter also referred to as "XRD") pattern are called “crystalline aluminosilicates", and those that do not have a crystalline XRD peak are called “amorphous aluminosilicates”.
  • Zeolite is a compound in which the skeleton atoms (hereinafter also referred to as "T atoms”) have a regular structure with oxygen (O) interposed therebetween, and the T atoms are at least one of metal atoms and/or metalloid atoms.
  • the metal atoms can be one or more selected from the group consisting of aluminum (Al), titanium (Ti), iron (Fe), zinc (Zn), gallium (Ga) and tin (Sn), preferably at least one of aluminum and iron, more preferably aluminum.
  • the metalloid atoms can be at least one selected from the group consisting of boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb) and tellurium (Te), preferably silicon.
  • Zero-silicoaluminophosphate are compounds in which the T atoms have a regular structure with oxygen mediated through them, and the T atoms contain at least an atom other than a metal or semimetal (hereinafter also referred to as a "nonmetal atom").
  • An example of a nonmetal atom is phosphorus (P).
  • Examples of zeolite-like substances are complex phosphorus compounds that contain phosphorus (P) as the T atom, such as aluminophosphate (AlPO) and silicoaluminophosphate (SAPO).
  • the "regular structure” in zeolites and zeolite-like substances is a skeletal structure specified by a structure code (hereinafter also referred to simply as "structure code”) established by the Structure Commission of the International Zeolite Association.
  • structure code a structure code established by the Structure Commission of the International Zeolite Association.
  • the FER structure is a skeletal structure specified by the structure code "FER”.
  • the FER structure can be identified by comparing it with the XRD pattern (hereinafter also referred to as "reference pattern”) described in FER under Zeolite Framework Types on the IZA Structure Commission's website http://www.iza-structure.org/databases/.
  • the skeletal structure, crystal structure, and crystal phase are each used synonymously.
  • "-type zeolite” such as "FER type zeolite” means a zeolite having a zeolite structure of the corresponding structure code, and preferably means a crystalline aluminosilicate having a zeolite structure of the corresponding structure code.
  • the "8-membered oxygen ring structure” is a ring structure consisting of eight T atoms, and is also called a small pore.
  • a “zeolite molded body” is a composition in which powdered zeolite maintains a certain shape, and is not limited to a composition consisting of zeolite alone; it may also contain, in addition to zeolite, at least one of a binder and a molding aid.
  • molded body and “zeolite molded body” are used interchangeably.
  • the molded body of this embodiment is described below.
  • This embodiment is a molded body that contains a zeolite having an 8-membered oxygen ring structure, and at least one of a silica binder and a zirconia binder, and has a 10-100 nm pore volume ratio of 25 volume % or more and 70 volume % or less, and satisfies the following (1) or (2).
  • the average aspect ratio is 1.55 or less, and the particle size D50 is 200 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • the average aspect ratio is greater than 1.55.
  • the molded body of the present embodiment is a molded body mainly composed of zeolite, that is, a so-called zeolite molded body, and in particular, contains a zeolite having an 8-membered oxygen ring structure (hereinafter also referred to as "8-membered ring zeolite”), and at least one of a silica binder and a zirconia binder (hereinafter also referred to as "inorganic binder").
  • the zeolite contained in the molded body of this embodiment has an 8-membered oxygen ring structure.
  • the 8-membered oxygen ring structure not only makes it easier for potassium to enter the pores inside the molded body of this embodiment during the treatment of dialysis effluent, but also makes it difficult for potassium adsorbed to the zeolite to desorb from the zeolite.
  • 8-membered ring zeolites include the ABW structure, ACO structure, AEI structure, AEN structure, AFN structure, AFT structure, AFX structure, ANA structure, APC structure, APD structure, ATN structure, ATT structure, ATV structure, AWO structure, AWW structure, BCT structure, BIK structure, BRE structure, CAS structure, CDO structure, CHA structure, DDR structure, DFT structure, EAB structure, EDI structure, EPI structure, ERI structure, ESV structure, FER structure, GIS structure, GME structure, GOO structure, HEU structure, IHW structure, ITE structure, ITW structure.
  • JBW structure JBW structure, KFI structure, LEV structure, LTA structure, LTL structure, MAZ structure, MER structure, MON structure, MOR structure, MTF structure, NSI structure, OFF structure, OWE structure, PAU structure, PHI structure, RHO structure, RTE structure, RTH structure, RWR structure, SAS structure, SAT structure, SAV structure, SIV structure, SZR structure, THO structure, TSC structure, UEI structure, UFI structure, VNI structure, YFI structure, YUG structure, and ZON structure.
  • the 8-membered ring zeolite is preferably a zeolite having one or more skeletal structures selected from the group of FER structure, HEU structure, YFI structure, MAZ structure, CHA structure and MOR structure, more preferably a zeolite having one or more skeletal structures selected from the group of FER structure, HEU structure, YFI structure, MAZ structure, CHA structure and MOR structure, even more preferably a zeolite having one or more skeletal structures selected from the group of FER structure, HEU structure, YFI structure and MOR structure, even more preferably a zeolite having a FER structure, HEU structure, YFI structure or MOR structure.
  • Particularly preferred 8-membered ring zeolites include zeolites having a FER structure, MER structure or MOR structure, and further zeolites having a FER structure (FER type zeo
  • the molar ratio of silica to alumina in the 8-membered ring zeolite is preferably 3 or more, 7 or more, 10 or more, 13 or more, or 15 or more, and 100 or less, 80 or less, 50 or less, or 35 or less .
  • Such a SiO2 / Al2O3 ratio tends to improve the potassium adsorption performance from the dialysis effluent.
  • the upper and lower limits of the SiO2 / Al2O3 ratio may be any combination of the above, for example, 3 or more and 100 or less, 7 or more and 80 or less, or 15 or more and 35 or less.
  • the cationic type of the 8-membered ring zeolite is preferably at least one of cationic type: Na (sodium) and cationic type: H (proton), with cationic type: Na being more preferred, as this tends to improve the potassium adsorption performance from the dialysis effluent.
  • the primary particle size of the 8-membered ring zeolite is preferably 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less.
  • the particle size D50 of the 8-membered ring zeolite is preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the molded body of this embodiment contains an inorganic binder, and preferably contains a silica binder.
  • a silica binder as an inorganic binder, aluminum elution is likely to be reduced when the molded body comes into contact with a solution, such as dialysis effluent.
  • adhesion between the eight-membered ring zeolite and the silica contained in the silica binder tends to improve the strength of the molded body.
  • the molded body of this embodiment may contain a zirconia binder as an inorganic binder. Adhesion between the zeolite and the zirconia contained in the zirconia binder tends to improve the strength of the molded body.
  • the silica binder is a compound containing primarily silicon (Si) and oxygen (O), preferably a compound containing silica (SiO 2 ), and more preferably silica.
  • the zirconia binder is a compound containing mainly zirconium (Zr) and oxygen (O), preferably a compound containing zirconia (ZrO 2 ), and more preferably zirconia.
  • the inorganic binder contained in the molded body of this embodiment may be either a silica binder or a zirconia binder alone, or may contain both.
  • the primary particle diameter of the inorganic binder is preferably 10 nm (0.010 ⁇ m) or more and 150 nm (0.150 ⁇ m) or less. In terms of promoting adhesion with zeolite, the primary particle diameter of the inorganic binder is more preferably 10 nm (0.010 ⁇ m) or more and 20 nm (0.020 ⁇ m) or less. On the other hand, in terms of preventing elution into dialysis effluent, the primary particle diameter of the inorganic binder is more preferably 70 nm (0.070 ⁇ m) or more and 120 nm (0.120 ⁇ m) or less.
  • the particle diameter D50 of the silica binder is preferably 15 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less. Also, the particle diameter D50 of the zirconia binder is preferably 0.05 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the particle size of the 8-membered ring zeolite and the particle size D50 of the inorganic binder are both particle sizes equivalent to the D50 (median size) of the volumetric particle size distribution obtained by the laser diffraction/scattering method using a general particle size distribution measuring device (e.g., device name: MT-3100II, manufactured by Microtrack Bell).
  • a general particle size distribution measuring device e.g., device name: MT-3100II, manufactured by Microtrack Bell.
  • the molded body of this embodiment is likely to have improved potassium adsorption properties while maintaining the strength of the molded body. Therefore, it is preferable that the mass of the inorganic binder per 100 parts by mass of 8-membered ring zeolite (anhydrous equivalent mass) is 10 parts by mass or more, 15 parts by mass or more, or 20 parts by mass or more, and 40 parts by mass or less, 30 parts by mass or less, or 25 parts by mass or less.
  • the inorganic binder per 100 parts by mass of 8-membered ring zeolite is 10 parts by mass or more and 40 parts by mass or less, 15 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, or 20 parts by mass or more and 25 parts by mass or less, the amount of aluminum elution is likely to be reduced.
  • the anhydrous equivalent mass of the 8-membered ring zeolite and the inorganic binder is the mass after heat treatment at 600°C for 1 hour in an air atmosphere.
  • the anhydrous equivalent mass of the molding aid is the mass after heat treatment at 80°C for 1 hour in an air atmosphere.
  • the molded body of this embodiment preferably contains zeolite having an 8-membered oxygen ring structure, and at least one of a silica binder and a zirconia binder, and the ratio of the cumulative pore volume of pores with diameters of 10 nm to 100 nm to the cumulative pore volume of pores with diameters of 5 nm to 300 nm is 25 volume % to 70 volume %, and the average aspect ratio is greater than 1.55.
  • the molded body exhibits high potassium adsorption performance regardless of the particle diameter D50.
  • the average aspect ratio is preferably greater than 1.55, more preferably greater than 1.55 and not greater than 2.70, even more preferably 1.60 or greater and not greater than 2.60, and even more preferably 1.80 or greater and not greater than 2.55, in order to increase the contact area with the dialysis fluid as the external surface area of the molded body increases.
  • the "aspect ratio" of the molded body is a value expressed by the ratio of the long axis to the short axis of the molded body, and the "average aspect ratio” is the average value of the aspect ratio.
  • the long axis and short axis of the molded body may be defined as the long axis [ ⁇ m] and the short axis [ ⁇ m] of a rectangle circumscribing the molded body image obtained when the molded body observed independently is projected onto the same plane in scanning electron microscope (hereinafter also referred to as "SEM") observation. Therefore, the "aspect ratio" is 1.00 or more. SEM observation may be performed using a general scanning electron microscope (for example, device name: JSM-IT200, manufactured by JEOL Ltd.) under the following conditions.
  • the average aspect ratio of the molded article of this embodiment can be calculated as the arithmetic mean of the aspect ratios of 50 ⁇ 5 molded articles observed by the above method.
  • the molded body of this embodiment preferably has an average short diameter of 150 ⁇ m or more and 700 ⁇ m or less, more preferably 200 ⁇ m or more and 650 ⁇ m or less, and even more preferably 400 ⁇ m or more and 650 ⁇ m or less.
  • the "average short diameter" of the molded body is the average value of the short diameters of the molded body, and can be calculated by taking the arithmetic mean of the short diameters of 50 ⁇ 5 molded bodies observed by SEM observation using the same method as above.
  • the molded body of this embodiment may contain zeolite having an 8-membered oxygen ring structure, and at least one of a silica binder and a zirconia binder, and may have a ratio of cumulative pore volume of pore diameters of 10 nm to 100 nm to cumulative pore volume of pore diameters of 5 nm to 300 nm of 25 volume % to 70 volume %, an average aspect ratio of 1.55 or less, and a particle diameter D50 of 200 ⁇ m to 600 ⁇ m.
  • the average aspect ratio is 1.55 or less, the contribution of the particle diameter D50 value to the potassium adsorption performance becomes large. By combining such an average aspect ratio and particle diameter D50, the potassium adsorption performance tends to be high.
  • the average aspect ratio is preferably more than 1.00 and not more than 1.55, and more preferably 1.30 or more and not more than 1.50.
  • the average aspect ratio of the molded body of this embodiment is 1.55 or less, its particle diameter D50 is 200 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less. If the particle diameter D50 of the molded body is less than 200 ⁇ m, the flow rate of dialysis effluent, etc. will be slow. On the other hand, if the particle diameter D50 exceeds 600 ⁇ m, the molded body itself will become too large. As a result, the dialysis effluent will not easily penetrate into the molded body, and the efficiency of potassium removal from the dialysis effluent will be too low.
  • the particle diameter D50 of the molded body of this embodiment is preferably 250 ⁇ m or more, 300 ⁇ m or more, or 350 ⁇ m or more, and 550 ⁇ m or less, 500 ⁇ m or less, or 450 ⁇ m or less.
  • the upper and lower limits of the particle diameter D50 may be any combination of the above, for example, 250 ⁇ m or more and 550 ⁇ m or less, 300 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less, or 350 ⁇ m or more and 450 ⁇ m or less, the amount of aluminum elution is easily suppressed without decreasing the potassium adsorption characteristics.
  • the particle diameter D50 of the molded body is the particle diameter equivalent to the D50 (median diameter) of the volumetric particle size distribution obtained by the laser diffraction/scattering method using a general particle size distribution measuring device (for example, device name: MT-3100II, manufactured by Microtrack Bell). Specific measurement conditions include the following.
  • Pretreatment Dry in air at 110°C for 1 hour Measurement range: 0.7 to 1000 ⁇ m
  • Transmittance Transmittance Shape: Aspheric Refractive index: 1.66
  • Atmosphere Air (dry)
  • Solvent refractive index 1
  • the ratio of the cumulative pore volume of pores having a diameter of 10 nm to 100 nm to the cumulative pore volume of pores having a diameter of 5 nm to 300 nm (hereinafter also referred to as the "total pore volume”) of the molded body of this embodiment is 25 vol% to 70 vol%.
  • the 10-100 nm pore volume ratio of the molded body is 30 vol% or more, 33 vol% or more, 43 vol% or more, or 53 vol% or more, and is preferably 69 vol% or less, 67 vol% or less, or 65 vol% or less.
  • the upper and lower limits of the 10-100 nm pore volume fraction may be any combination of the above, for example, 25 vol.% or more and 70 vol.% or less, 30 vol.% or more and 70 vol.% or less, 33 vol.% or more and 69 vol.% or less, 43 vol.% or more and 67 vol.% or less, or 53 vol.% or more and 65 vol.% or less.
  • the cumulative pore area (hereinafter also referred to as "total pore area") of the molded body of this embodiment having a pore diameter of 5 nm to 300 nm is preferably 10.0 m 2 /g or more, 20.0 m 2 /g or more, or 25.0 m 2 /g or more, and 35.0 m 2 /g or less, or 32.0 m 2 /g or less.
  • the upper and lower limits of the total pore area may be any combination of the above, for example, 10.0 m 2 /g or more and 35.0 m 2 /g or less, 20.0 m 2 /g or more and 35.0 m 2 /g or less, or 25.0 m 2 /g or more and 32.0 m 2 /g or less.
  • the total pore volume of the molded body of this embodiment is preferably 0.35 mL/g or more, 0.36 mL/g or more, or 0.38 mL/g or more, and is preferably 0.70 mL/g or less, 0.60 mL/g or less, 0.50 mL/g or less, 0.48 mL/g or less, or 0.45 mL/g or less.
  • the upper and lower limits of the total pore volume may be any combination of the above, for example, 0.35 mL/g or more and 0.70 mL/g or less, 0.35 mL/g or more and 0.60 mL/g or less, 0.35 mL/g or more and 0.50 mL/g or less, 0.36 mL/g or more and 0.60 mL/g or less, 0.36 mL/g or more and 0.50 mL/g or less, 0.36 mL/g or more and 0.48 mL/g or less, or 0.38 mL/g or more and 0.45 mL/g or less.
  • the combination of the total pore area and the total pore volume, and the upper and lower limits of each may be any combination as described above, and the total pore area may be, for example, 10.0 m 2 /g or more and 35.0 m 2 /g or less, 20.0 m 2 /g or more and 32.0 m 2 /g or less, or 25.0 m 2 /g or more and 32.0 m 2 /g or less.
  • the upper and lower limits of the total pore volume may be any combination as described above, and for example, 0.35 mL / g or more and 0.50 mL / g or less, 0.36 mL / g or more and 0.48 mL / g or less, or 0.38 mL / g or more and 0.45 mL / g or less.
  • the above-mentioned total pore area or total pore volume allows the dialysis effluent to easily permeate the molded body, which in turn makes it easier to improve potassium adsorption performance.
  • the pore diameter at which the cumulative pore volume relative to the total pore volume is 50% is preferably 75 nm or more and 160 nm or less.
  • the pore diameter D50 is preferably 76 nm or more, 80 nm or more, or 100 nm or more, and more preferably 155 nm or less, 120 nm or less, 118 nm or less, 116 nm or less, or 114 nm or less.
  • the upper and lower limits of the pore diameter D50 may be any combination of the above, and the pore diameter D50 may be, for example, 76 nm or more and 160 nm or less, 80 nm or more and 160 nm or less, 100 nm or more and 155 nm or less, 75 nm or more and 155 nm or less, 75 nm or more and 120 nm or less, 76 nm or more and 118 nm or less, 80 nm or more and 116 nm or less, or 100 nm or more and 114 nm or less.
  • Porous size D50 in the above range tends to improve potassium adsorption performance.
  • the ratio of the cumulative pore volume of pores with a diameter of 5 nm to 10 nm to the total pore volume is preferably 0.1 volume% to 5.0 volume%.
  • the 5-10 nm pore volume ratio is preferably 1.5 volume% or more, 2.2 volume% or more, or 3.1 volume% or more, and 4.9 volume% or less, 4.1 volume% or less, or 3.7 volume% or less.
  • the upper and lower limits of the 5-10 nm pore volume ratio may be any combination of the above, and examples of the ratio include 1.5 volume% to 4.9 volume% and 2.2 volume% to 4.1 volume% and 3.1 volume% to 3.7 volume%.
  • the pore area, pore volume, and pore diameter of the molded body can be measured by the mercury intrusion method in accordance with JIS Z 1655. Specific measurement conditions include the following:
  • the bulk density of the molded body of this embodiment is preferably 0.1 g/cm 3 or more and 0.65 g/cm 3 or less.
  • the bulk density of the molded body of this embodiment is preferably 0.1 g/cm 3 or more, 0.2 g/cm 3 or more, or 0.3 g/cm 3 or more, and 0.65 g/cm 3 or less, 0.60 g/cm 3 or less, or 0.58 g/cm 3 or less.
  • the upper and lower limits of the bulk density may be any combination of the above, for example, 0.1 g/ cm3 or more and 0.65 g/ cm3 or less, 0.2 g/ cm3 or more and 0.60 g/ cm3 or less, or 0.3 g/ cm3 or more and 0.58 g/ cm3 or less.
  • the molded body of this embodiment can be formed into a desired shape suitable for the purpose.
  • the shape of the molded body of this embodiment can be one or more selected from the group consisting of cylindrical, pellet-like, bead-like, approximately spherical, and ring-like, and further can be at least either cylindrical or bead-like, or can be any shape suitable for the application.
  • the molded article of the present embodiment is suitable for removing potassium from dialysis effluent.
  • the potassium (K + ) removal rate of the molded article of the present embodiment in a potassium adsorption evaluation (hereinafter also referred to as a “simulated adsorption evaluation”) using the following simulated dialysis fluid is preferably 20% or more, 30% or more, or 40% or more, and 100% or less, 99% or less, or 98% or less.
  • the simulated adsorption evaluation may be performed as follows: An aqueous solution containing KCl, NaCl, MgCl2 , and CaCl2 and having the following composition is prepared as a simulated dialysis solution.
  • the concentrations of potassium, calcium, and magnesium in the measurement solution obtained by ICP atomic emission spectrometry using a general ICP-AES device are measured, and then the potassium removal rate can be calculated from the following formulas (1) and (2).
  • Potassium removal rate [%] (A1 + A2 + A3 + A4 + A5) / 5 x 100 (1)
  • A1 to A5 are the potassium removal rates [%] of each measurement solution.
  • the molded body of this embodiment can be pretreated by mixing it with 1 L of a sodium chloride aqueous solution with a NaCl concentration of 10 mass % and then washing it with 1.5 L of pure water.
  • the magnesium removal rate and calcium removal rate are preferably lower than the potassium removal rate, and for example, the magnesium (Mg 2+ ) removal rate may be 15% or less, 10% or less, or 6% or less, while the calcium (Ca 2+ ) removal rate may be 15% or less, 10% or less, or 6% or less.
  • the lower limit of the magnesium removal rate and calcium removal rate can be, for example, 0% or more, 0.5% or more, or 1.0% or more, respectively.
  • the calcium removal rate or magnesium removal rate can be calculated by replacing potassium in the above formulas (1) and (2) with calcium or magnesium.
  • the molded body of this embodiment has low aluminum elution when it comes into contact with a solution such as dialysis effluent.
  • the amount of aluminum eluted from the molded body of this embodiment in the aluminum elution evaluation below is 0.01 ppm by mass or more and 0.50 ppm by mass or less, 0.01 ppm by mass or more and 0.20 ppm by mass or less, or 0.01 ppm by mass or more and 0.15 ppm by mass or less.
  • the molded product of this embodiment is mixed with 10 mL of pure water, and then the mixture is shaken at 37°C for 6 hours at 1.0 ⁇ 0.5 Hz. After shaking, the supernatant is filtered through a membrane filter to obtain a measurement solution.
  • the aluminum content of the measurement solution is measured by ICP atomic emission spectrometry using an ICP-AES (product name: OPTIMA3000DV, manufactured by PERKIN-ELMER), and this is taken as the amount of aluminum elution.
  • the measurement sample Before evaluating aluminum elution, the measurement sample can be pretreated by mixing it with 1 L of a sodium chloride aqueous solution with a NaCl concentration of 10 mass % and then washing it with 1.5 L of pure water.
  • the amount of aluminum leaching is small, but for example, it may be 0 ppm by mass or more or 0.01 ppm by mass or more.
  • the molded article of this embodiment is suitable for removing potassium from dialysis effluent, but may also be used in a potassium adsorption method that includes a step of contacting the molded article with a solution containing potassium ions.
  • the molded article of this embodiment may be used as an adsorbent for selectively removing potassium from a solution containing at least two types of alkali metal ions and alkaline earth metal ions.
  • the molded article of this embodiment can be used as a potassium adsorbent, and further as a potassium adsorbent from a solution containing at least one of sodium and magnesium, and potassium, and further as an adsorbent for removing potassium from at least one of biological fluids, blood products, blood, and dialysis fluids.
  • the molded article of this embodiment can be packed into a column and used in a potassium adsorption method as a column containing the molded article of this embodiment, and can also be used as a potassium adsorption system equipped with the column.
  • the manufacturing method of the molded body of this embodiment includes an 8-membered ring zeolite and an inorganic binder source, and any manufacturing method can be used as long as the molded body has the above-mentioned configuration.
  • a preferred production method is, for example, a production method having a mixing step of mixing an 8-membered ring zeolite and an inorganic binder source to obtain a mixture, and a molding step of molding the mixture to obtain a molded body.
  • the 8-membered ring zeolite and the inorganic binder source may be mixed uniformly by any method.
  • the mixing method include mixing using one or more devices selected from the group consisting of a ribbon blender, a kneader, a Nauter mixer, and a mix muller.
  • the primary particle size and particle size D50 of the 8-membered ring zeolite and inorganic binder source subjected to the mixing process, and the primary particle size and particle size D50 of the 8-membered ring zeolite and inorganic binder contained in the molded body of this embodiment are not particularly limited as long as the above-mentioned molded body can be obtained.
  • the mixing step it is preferable to mix the 8-membered ring zeolite and the inorganic binder so that the mass of the inorganic binder per 100 parts by weight of the 8-membered ring zeolite (anhydrous equivalent mass) is 10 parts by weight or more, 15 parts by weight or more, or 20 parts by weight or more, and 40 parts by weight or less, 30 parts by weight or less, or 25 parts by weight or less.
  • the inorganic binder source may be a compound that contains silicon (Si) and oxygen (O), preferably a compound containing silica (SiO 2 ), more preferably a compound that becomes silica when fired, or a compound that contains zirconium (Zr) and oxygen (O), preferably a compound containing zirconia (ZrO 2 ), more preferably a compound that becomes zirconia and functions as an inorganic binder, and is preferably one or more selected from the group consisting of silica sol, colloidal silica, wet process silica, dry process silica, dry zirconia, wet zirconia, zirconia sol, zirconium hydroxide, zirconium carbonate, ammonium zirconium carbonate, zirconium oxynitrate, zirconium oxychloride, zirconium oxysulfate, zirconium acetate, and zirconium oxyacetate, more preferably one or more selected from the
  • colloidal silica examples include sodium ion stabilized colloidal silica and ammonium ion stabilized colloidal silica.
  • the inorganic binder source may be in the form of a solid, a slurry, a colloidal solution, or an aqueous solution containing the above-mentioned compound.
  • a molding aid may be mixed as necessary.
  • the molding aid is a substance that improves moldability, and the use of the molding aid makes it easier to control the pore structure of the molded body.
  • the molding aid include one or more selected from the group consisting of cellulose, alcohol, lignin, starch, and guar gum. At least one of cellulose and alcohol is preferred as the molding aid because it is easy to handle.
  • the cellulose include one or more selected from the group consisting of crystalline cellulose, hydroxypropyl methylcellulose, and sodium carboxymethylcellulose (CMC).
  • the alcohol include at least one of polyvinyl alcohol and ethylene glycol.
  • the amount of molding aid is preferably 1 part by mass or more, 2 parts by mass or more, and 5 parts by mass or less, or 4 parts by mass or less, per 100 parts by mass of zeolite (anhydrous equivalent mass).
  • the mixture obtained in the mixing process is molded into a desired shape.
  • Any molding method can be used as long as it can produce the desired shape.
  • molding methods that can produce cylindrical molded bodies include extrusion methods, and examples of molding methods that can produce bead-shaped molded bodies include at least one of rolling granulation and stirring granulation methods.
  • a molding method capable of molding into a cylindrical shape is preferred, and molding by extrusion is more preferred, since it is easy to control the short and long diameters of the molded product.
  • a specific method for molding by extrusion is to use a general extruder (for example, product name: MG-55-1, manufactured by Dalton) to mold the mixture obtained by the above mixing step into a cylindrical shape with a diameter of 0.1 mm to 10.0 mm.
  • the average aspect ratio tends to increase as the diameter through which the mixture is extruded decreases.
  • a molding method capable of forming a nearly spherical or spherical shape is preferred in the molding process, as it is easier to reduce the average aspect ratio, and molding by at least one of the rolling granulation method and the stirring granulation method is more preferred.
  • the stirring granulation method a method in which the mixture obtained by the above mixing process is made into a bead-like compact using a general stirring granulation device (for example, product name: FM Mixer (FM5), manufactured by Nippon Coke and Engineering Co., Ltd.) can be mentioned.
  • the manufacturing method of the molded body of this embodiment may include a firing step of heat-treating the molded body as necessary.
  • the firing step can increase the strength of the molded body.
  • the firing conditions are arbitrary as long as at least a part of the inorganic binder source melts and fuses with the 8-membered ring zeolite, but examples include firing at 500°C to 900°C for 2 hours to 4 hours.
  • the firing atmosphere may be an oxidizing atmosphere, such as air.
  • an aqueous solution containing KCl, NaCl, MgCl2 , and CaCl2 and having the following composition was prepared as a simulated dialysis solution.
  • a total of 500 mL of the simulated dialysis fluid discharged from the glass column was collected in 100 mL increments from the start of discharge, and each was diluted 10-fold with pure water to prepare the measurement solution.
  • the potassium, calcium, and magnesium concentrations of the test solution were measured using ICP atomic emission spectrometry with an ICP-AES device (product name: OPTIMA3000DV, manufactured by PERKIN-ELMER), and the potassium removal rate, calcium removal rate, and magnesium removal rate were calculated using the above formulas (1) and (2), respectively.
  • the measurement sample Prior to the simulated adsorption evaluation, the measurement sample was pretreated by mixing it with 1 L of an aqueous sodium chloride solution having a NaCl concentration of 10 mass % and then washing it with 1.5 L of pure water.
  • the measurement sample Prior to the evaluation of aluminum elution, the measurement sample was pretreated by mixing it with 1 L of an aqueous sodium chloride solution having a NaCl concentration of 10 mass % and then washing it with 1.5 L of pure water.
  • a mercury porosimeter Appatus name: Autopore 9510, manufactured by Micromeritics
  • Specific measurement conditions for the porosity and pore diameter were as follows.
  • Transmittance Transmittance Shape: Aspheric Refractive index: 1.66 Atmosphere: Air (dry) Solvent refractive index: 1
  • Example 1 FER type zeolite product name: HSZ (registered trademark)-720KOA, manufactured by Tosoh Corporation, SiO 2 /Al 2 O 3 ratio: 18, particle size D50: 8.7 ⁇ m
  • 100 parts by mass anhydrous equivalent mass: 300.0 g
  • sodium ion stabilized colloidal silica product name: ST-30, manufactured by Nissan Chemical Industries, SiO 2 equivalent Si concentration: 30 mass%, primary particle size: 12 nm) 20 parts by mass (anhydrous equivalent mass: 60.0 g)
  • sodium type carboxymethylcellulose product name: Sunrose F-20LC, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd. 4 parts by mass (anhydrous equivalent mass: 12.0 g) were mixed and stirred for 5 minutes using a
  • Example 2 The molded article of this example was obtained in the same manner as in Example 1, except that the molded article that passed through the sieve with 425 ⁇ m openings and accumulated on the sieve with 300 ⁇ m openings was collected.
  • Example 3 The molded bodies of this example were obtained in the same manner as in Example 1, except that the mixture was mixed in a mixer (Hibismix, manufactured by Primix) for 60 minutes, then molded into 0.5 mm cylindrical shapes using an extruder (product name: MG-55-1, manufactured by Dalton), dried, and then pulverized at a hammer rotation speed of 15 Hz using a sieve (product name: FXB-3, manufactured by Fuji Paudal Co., Ltd.), and the molded bodies passed through a sieve with 425 ⁇ m openings and accumulated on a sieve with 300 ⁇ m openings were collected.
  • a mixer Hibismix, manufactured by Primix
  • an extruder product name: MG-55-1, manufactured by Dalton
  • a sieve product name: FXB-3, manufactured by Fuji Paudal Co., Ltd.
  • Example 4 A molded body of this example was obtained in the same manner as in Example 1, except that ammonium ion stabilized colloidal silica (product name: ST-N-30G, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Si concentration calculated as SiO2 : 30 mass%, primary particle size: 12.5 nm ⁇ 2.5 nm) was used instead of sodium ion stabilized colloidal silica.
  • ammonium ion stabilized colloidal silica product name: ST-N-30G, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Si concentration calculated as SiO2 : 30 mass%, primary particle size: 12.5 nm ⁇ 2.5 nm
  • Example 5 The molded body of this example was obtained in the same manner as in Example 1, except that ammonium ion stabilized colloidal silica (product name: ST-N-30G, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Si concentration calculated as SiO2 : 30 mass%, primary particle size: 12.5 nm ⁇ 2.5 nm) was used instead of sodium ion stabilized colloidal silica, and the molded body that passed through a sieve with a mesh size of 425 ⁇ m and accumulated on a sieve with a mesh size of 300 ⁇ m was collected.
  • ammonium ion stabilized colloidal silica product name: ST-N-30G, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Si concentration calculated as SiO2 : 30 mass%, primary particle size: 12.5 nm ⁇ 2.5 nm
  • Example 6 The molded body of this example was obtained in the same manner as in Example 1, except that the zeolite used was FER-type zeolite (product name: HSZ (registered trademark))-720NHA (manufactured by Tosoh Corporation, SiO2 / Al2O3 ratio: 18, particle size D50: 10.9 ⁇ m) which was acid-treated with 1 mol/L hydrochloric acid to change the cation type to H-type, and that ammonium ion-stabilized colloidal silica (product name: ST-N-30G, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., Si concentration converted to SiO2 : 30 mass%, primary particle size: 12.5 nm ⁇ 2.5 nm) was used instead of sodium ion-stabilized colloidal silica.
  • FER-type zeolite product name: HSZ (registered trademark)
  • 720NHA manufactured by Tosoh Corporation, SiO2 / Al2O3 ratio: 18, particle size D50: 10.9
  • Example 7 The molded product of this example was obtained in the same manner as in Example 6, except that the molded products that passed through a sieve with 425 ⁇ m openings and accumulated on a sieve with 300 ⁇ m openings were collected.
  • Example 8 100 parts by mass (anhydrous equivalent mass: 300.0 g) of FER type zeolite (product name: HSZ (registered trademark)-720KOA, manufactured by Tosoh Corporation; SiO2 / Al2O3 ratio: 18; particle size D50: 8.7 ⁇ m), 20 parts by mass (anhydrous equivalent mass: 60.0 g) of zirconia binder (product name: Nanouse ZR, manufactured by Nissan Chemical Industries, Zr concentration converted to ZrO2 : 40% by mass, primary particle size: 90 nm), and 4 parts by mass (anhydrous equivalent mass: 12.0 g) of sodium type carboxymethylcellulose (product name: Sunrose F-20LC, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) were mixed for 60 minutes in a mixer (Hibismix: manufactured by Primix Corporation).
  • a mixer Hibismix: manufactured by Primix Corporation
  • the obtained molded product was classified using a low-tap type sieve shaker (product name: IIDA SHAVE SHAKER, manufactured by Iida Seisakusho Co., Ltd.) under conditions of an impact number of 165 rpm, a rotation speed of 290 rpm, and a processing time of 5 minutes, and the molded product that passed through a sieve with a mesh size of 710 ⁇ m and accumulated on a sieve with a mesh size of 180 ⁇ m was collected.
  • the recovered molded body was fired at 600° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain a cylindrical molded body containing FER type zeolite (8-membered ring zeolite) and zirconia (zirconia binder).
  • Example 9 The molded body of this example was obtained in the same manner as in Example 8 , except that 20 parts by mass (mass in anhydrous equivalent: 60.0 g) of sodium ion stabilized colloidal silica (product name: SH-3, manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., Si concentration calculated as SiO2: 34.4 mass%, primary particle size: 35.6 nm) was used instead of the zirconia binder, 174.0 g of pure water was added to the mixture, and the recovered molded body was fired at 800° C. for 2 hours in an air atmosphere.
  • 20 parts by mass (mass in anhydrous equivalent: 60.0 g) of sodium ion stabilized colloidal silica product name: SH-3, manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., Si concentration calculated as SiO2: 34.4 mass%, primary particle size: 35.6 nm) was used instead of the zirconia binder, 174.0 g of pure water was added to the mixture, and the recovered molded body was fired at 800° C. for 2
  • Example 10 A molded body of this example was obtained in the same manner as in Example 9 , except that 10 parts by mass (mass in terms of anhydrous: 30.0 g) of sodium ion-stabilized colloidal silica (product name: SH-3, manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., Si concentration calculated as SiO2: 34.4% by mass, primary particle size: 35.6 nm) was mixed, 230.1 g of pure water was added to the mixture, and the mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.5 mm using an extruder.
  • 10 parts by mass (mass in terms of anhydrous: 30.0 g) of sodium ion-stabilized colloidal silica (product name: SH-3, manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., Si concentration calculated as SiO2: 34.4% by mass, primary particle size: 35.6 nm) was mixed, 230.1 g of pure water was added to the mixture, and the mixture was molded into a cylindrical shape with a diameter of 0.5 mm using
  • Example 11 A molded body of this example was obtained in the same manner as in Example 9 , except that 15 parts by mass (mass in terms of anhydrous: 45.0 g) of sodium ion-stabilized colloidal silica (product name: SH-3, manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., Si concentration calculated as SiO2: 34.4% by mass, primary particle size: 35.6 nm) was mixed, and 63.6 g of pure water was added to the mixture.
  • 15 parts by mass (mass in terms of anhydrous: 45.0 g) of sodium ion-stabilized colloidal silica (product name: SH-3, manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd., Si concentration calculated as SiO2: 34.4% by mass, primary particle size: 35.6 nm) was mixed, and 63.6 g of pure water was added to the mixture.
  • Comparative Example 1 A molded body of this comparative example was obtained in the same manner as in Example 1, except that FAU-type zeolite (product name: HSZ (registered trademark)-320NAA: manufactured by Tosoh Corporation, SiO 2 /Al 2 O 3 ratio: 5.7, particle size D50: 6.3 ⁇ m) was used as the zeolite.
  • FAU-type zeolite product name: HSZ (registered trademark)-320NAA: manufactured by Tosoh Corporation, SiO 2 /Al 2 O 3 ratio: 5.7, particle size D50: 6.3 ⁇ m
  • Comparative Example 2 A molded body of this comparative example was obtained in the same manner as in Example 1, except that the molded body that passed through a sieve with 1.2 mm openings and accumulated on a sieve with 1.0 mm openings was recovered.
  • Comparative Example 3 A commercially available FER type zeolite molded body (product name: HSZ (registered trademark)-720KOD1C, 1.5 mm ⁇ cylindrical pellets, binder: clay, SiO 2 /Al 2 O 3 ratio: 18, particle size D50: (zeolite) 8.7 ⁇ m, (binder) 12 ⁇ m) was crushed in a mortar, passed through a sieve with 425 ⁇ m openings, and then deposited on a sieve with 300 ⁇ m openings to obtain a cylindrical pellet molded body.
  • HSZ registered trademark
  • binder clay
  • SiO 2 /Al 2 O 3 ratio 18, particle size D50: (zeolite) 8.7 ⁇ m, (binder) 12 ⁇ m
  • Comparative Example 4 100 parts by mass of MOR type zeolite (product name: HSZ (registered trademark)-620HOA, manufactured by Tosoh Corporation; SiO2 / Al2O3 ratio: 18; particle size D50: 10.1 ⁇ m), 20 parts by mass (anhydrous equivalent mass: 60.0 g) of sodium ion stabilized colloidal silica (product name: SH-3, manufactured by Fuso Chemical Co., Ltd.; Si concentration converted into SiO2 : 34.4% by mass; primary particle size: 35.6 nm) and 4 parts by mass (anhydrous equivalent mass: 12.0 g) of sodium type carboxymethylcellulose (product name: Sunrose F-20LC, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) were mixed for 60 minutes in a mixer (Hibismix: manufactured by Primix Corporation).
  • the obtained molded product was classified using a low-tap type sieve shaker (product name: IIDA SHAVE SHAKER, manufactured by Iida Seisakusho Co., Ltd.) under conditions of an impact number of 165 rpm, a rotation speed of 290 rpm, and a processing time of 5 minutes, and the molded product that passed through a sieve with a mesh size of 1.2 mm and accumulated on the sieve with a mesh size of 1.0 mm was collected.
  • the recovered molded body was calcined at 600° C. for 2 hours in an air atmosphere to obtain a cylindrical molded body containing MOR-type zeolite (8-membered ring zeolite) and silica (silica binder).
  • the molded article disclosed herein has a pore size distribution and particle size that are useful for adsorbing and removing potassium ions, and can therefore be usefully used for adsorbing potassium contained in a solution, preferably for adsorbing potassium from potassium ion-containing effluent generated by artificial dialysis.

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Abstract

従来のゼオライトを使用した透析排液の処理と比べ、アルミニウムの溶出が抑制され、透析排液からのカリウム除去が可能なゼオライトを含む成形体、及び、該成形体を使用するカリウム吸着方法の少なくともいずれか、を提供することを目的とする。

Description

ゼオライト成形体
　本開示は、ゼオライト成形体に関する。
　人工透析は透析液を使用して血液から老廃物を人工的に除去する処理であり、血液と透析液を半透膜を介して接触することで血液中の老廃物、主としてカリウム、が取り除かれる。人工透析は、１回あたりに使用される透析液の量も多く、かつ、その頻度も高い。そのため、透析液は人工透析後、排液（透析排液）として大量に排出及び処理される。近年、ＱＯＬ向上の観点から、透析患者が各家庭で人工透析を行う在宅透析が着目されているが、透析排液の取扱がその普及の妨げとなっている。
　ところで、イオン交換樹脂等と比べて、ゼオライトは入手が容易なカリウム吸着材としても知られている。そのため、透析排液の処理及び再生を目的とし、ゼオライトを使用した透析排液の処理が検討されている。
　例えば、特許文献１では、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３が異なるＦＡＵ型ゼオライトを用いて透析排液を処理することより、透析排液からカリウムを除去し、これを再生することが報告されている。
米国特許出願公開第２０１５／０２９７８１５号明細書
　しかしながら、特許文献１のゼオライトを使用した透析排液の処理においては、カリウム除去と並行してアルミニウムが溶出し、透析排液に混入するという課題があった。
　本開示は、従来の、ゼオライトを使用した透析排液の処理と比べ、アルミニウムの溶出が抑制され、透析排液からのカリウム除去が可能なゼオライトを含む成形体、及び、該成形体を使用するカリウム吸着方法の少なくともいずれか、を提供することを目的とする。
　本発明者らは、透析排液からのカリウム除去に使用されるゼオライトに関し、ゼオライトの構造、及び、透析排液の処理に供する際の形態に着目した。その結果、特定の構造を有するゼオライトを含み、細孔の状態が制御された成形体が、アルミニウムの溶出が生じにくく、かつ、優れたカリウム吸着特性を示すことを見出した。
　すなわち、本発明は特許請求の範囲の記載の通りであり、また、本開示の要旨は以下の通りである。
［１］　酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ以下（１）又は（２）を満たす、成形体。
　　　（１）平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ
　　　　　　粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下である
　　　（２）平均アスペクト比が１．５５超である
［２］　酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ平均アスペクト比が１．５５超である、前記［１］に記載の成形体。
［３］　酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下である、前記［１］に記載の成形体。
［４］　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔面積が１０．０ｍ２／ｇ以上３５．０ｍ２／ｇ以下である、前記［１］乃至［３］のいずれか一項に記載の成形体。
［５］　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積が０．３５ｍＬ／ｇ以上０．７０ｍＬ／ｇ以下である、前記［１］乃至［４］のいずれか一項に記載の成形体。
［６］　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する累積細孔容積が５０体積％となる細孔径が、７５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下である、前記［１］乃至［５］のいずれか一項に記載の成形体。
［７］　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が、０．１体積％以上５．０体積％以下である前記［１］乃至［６］のいずれか一項に記載の成形体。
［８］　前記ゼオライトが、ＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造、ＭＡＺ構造、ＣＨＡ構造、ＭＥＲ構造及びＭＯＲ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライトである、前記［１］乃至［７］のいずれか一項に記載の成形体。
［９］　前記ゼオライトのアルミナに対するシリカのモル比（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比）が３以上１００以下である、前記［１］乃至［８］のいずれか一項に記載の成形体。
［１０］　前記［１］乃至［９］のいずれか一項に記載の成形体と、カリウムイオンを含有する溶液を接触させる工程を有するカリウム吸着方法。
［１１］　前記［１］乃至［９］のいずれか一項に記載の成形体を含むカラム。
［１２］　前記［１１］に記載のカラムを備えたカリウム吸着システム。
　本開示により、従来のゼオライトを使用した透析排液の処理と比べ、アルミニウムの溶出が抑制され、透析排液からのカリウム除去が可能なゼオライトを含む成形体、及び、該成形体を使用するカリウム吸着方法の少なくともいずれかを提供することができる。
　以下、本開示について、その実施形態の一例を示して説明する。なお、本実施形態における用語は以下の通りである。また、本明細書で開示した各構成及びパラメータは任意の組合せとすることができ、また、本明細書で開示した値の上限及び下限は任意の組合せによる範囲も本開示に含まれる。以下、本開示における主な用語を示す。
　「アルミノシリケート」は、アルミニウム（Ａｌ）とケイ素（Ｓｉ）とが酸素（Ｏ）を介したネットワークの繰返しからなる構造を有する複合酸化物である。アルミニウムとケイ素で電荷の数が異なるため、電荷を補償するために例えば、Ｈ＋やＮａ＋といったカウンターカチオンが存在する。アルミノシリケートのうち、その粉末Ｘ線回折（以下、「ＸＲＤ」ともいう。）パターンにおいて、結晶性のＸＲＤピークを有するものが「結晶性アルミノシリケート」、及び、結晶性のＸＲＤピークを有さないものが「非晶質アルミノシリケート」である。
　「ゼオライト」とは、骨格原子（以下、「Ｔ原子」ともいう。）が酸素（Ｏ）を介した規則的構造を有する化合物であり、Ｔ原子が金属原子及び又は半金属原子の少なくともいずれかからなる化合物である。金属原子としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、鉄（Ｆｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ガリウム（Ｇａ）及びスズ（Ｓｎ）からなる群から選ばれる１以上が例示でき、アルミニウム及び鉄の少なくともいずれかであることが好ましく、アルミニウムであることがより好ましい。半金属原子としては、ホウ素（Ｂ）、ケイ素（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）及びテルル（Ｔｅ）からなる群から選ばれる少なくとも１種が例示でき、ケイ素であることが好ましい。
　「ゼオライト類似物質」とは、Ｔ原子が酸素を介した規則的構造を有する化合物であり、Ｔ原子に少なくとも金属及び半金属以外の原子（以下、「非金属原子」ともいう。）を含む化合物である。非金属原子としてリン（Ｐ）が例示できる。ゼオライト類似物質として、アルミノフォスフェート（ＡｌＰＯ）やシリコアルミノフォスフェート（ＳＡＰＯ）など、Ｔ原子としてリン（Ｐ）を含む複合リン化合物が例示できる。
　ゼオライトやゼオライト類似物質における「規則的構造（以下、「ゼオライト構造」ともいう。）」とは、国際ゼオライト学会（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｚｅｏｌｉｔｅ　Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）のＳｔｒｕｃｔｕｒｅ　Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎが定めている構造コード（以下、単に「構造コード」ともいう。）で特定される骨格構造である。例えば、ＦＥＲ構造は構造コード「ＦＥＲ」として、特定される骨格構造である。ＦＥＲ構造は、ＩＺＡの構造委員会のホームページｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｚａ－ｓｔｒｕｔｕｒｅ．ｏｒｇ／ｄａｔａｂａｓｅｓ／のＺｅｏｌｉｔｅ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ＴｙｐｅｓのＦＥＲに記載のＸＲＤパターン（以下、「参照パターン」ともいう。）との対比によって、ゼオライト構造は同定できる。ゼオライト構造に関し、骨格構造、結晶構造又は結晶相はそれぞれ同義で使用される。
　本実施形態において、「ＦＥＲ型ゼオライト」など、「～型ゼオライト」は、当該構造コードのゼオライト構造を有するゼオライトを意味し、好ましくは当該構造コードのゼオライト構造を有する結晶性アルミノシリケートを意味する。
　「酸素８員環構造」とは、８個のＴ原子からなる環状構造のことであり、小細孔ともいう。
　「ゼオライト成形体」とは、粉末状のゼオライトが一定の形状を保持する組成物であり、ゼオライトのみからなる組成物だけではなく、ゼオライトに加え、バインダー及び成形助剤の少なくともいずれか、などを含んでいてもよい。なお、本開示において、「成形体」と「ゼオライト成形体」は互換的に使用される。
　以下、本実施形態の成形体について説明する。
　本実施形態は、酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、１０－１００ｎｍ細孔容積割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ以下（１）又は（２）を満たす、成形体である。
　　　（１）平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ
　　　　　　粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下である
　　　（２）平均アスペクト比が１．５５超である
　本実施形態の成形体は、ゼオライトを主成分とする成形体、いわゆるゼオライト成形体であり、特に、酸素８員環構造を有するゼオライト（以下、「８員環ゼオライト」ともいう。）、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれか（以下、「無機バインダー」ともいう。）を含む。
　本実施形態の成形体に含まれるゼオライトは酸素８員環構造を有する。酸素８員環構造を有することで、透析排液の処理においてカリウムが本実施形態の成形体内部の細孔内に入りやすくなることに加え、ゼオライトに吸着されたカリウムが当該ゼオライトから脱離しにくくなる。８員環ゼオライトは、ＡＢＷ構造、ＡＣＯ構造、ＡＥＩ構造、ＡＥＮ構造、ＡＦＮ構造、ＡＦＴ構造、ＡＦＸ構造、ＡＮＡ構造、ＡＰＣ構造、ＡＰＤ構造、ＡＴＮ構造、ＡＴＴ構造、ＡＴＶ構造、ＡＷＯ構造、ＡＷＷ構造、ＢＣＴ構造、ＢＩＫ構造、ＢＲＥ構造、ＣＡＳ構造、ＣＤＯ構造、ＣＨＡ構造、ＤＤＲ構造、ＤＦＴ構造、ＥＡＢ構造、ＥＤＩ構造、ＥＰＩ構造、ＥＲＩ構造、ＥＳＶ構造、ＦＥＲ構造、ＧＩＳ構造、ＧＭＥ構造、ＧＯＯ構造、ＨＥＵ構造、ＩＨＷ構造、ＩＴＥ構造、ＩＴＷ構造、ＪＢＷ構造、ＫＦＩ構造、ＬＥＶ構造、ＬＴＡ構造、ＬＴＬ構造、ＭＡＺ構造、ＭＥＲ構造、ＭＯＮ構造、ＭＯＲ構造、ＭＴＦ構造、ＮＳＩ構造、ＯＦＦ構造、ＯＷＥ構造、ＰＡＵ構造、ＰＨＩ構造、ＲＨＯ構造、ＲＴＥ構造、ＲＴＨ構造、ＲＷＲ構造、ＳＡＳ構造、ＳＡＴ構造、ＳＡＶ構造、ＳＩＶ構造、ＳＺＲ構造、ＴＨＯ構造、ＴＳＣ構造、ＵＥＩ構造、ＵＦＩ構造、ＶＮＩ構造、ＹＦＩ構造、ＹＵＧ構造及びＺＯＮ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライトが挙げられる。酸素８員環構造に含まれる酸素原子の配置によってカリウムへの選択性が向上するため、８員環ゼオライトは、好ましくはＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造、ＭＡＺ構造、ＣＨＡ構造及びＭＯＲ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライト、より好ましくはＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造、ＭＡＺ構造、ＣＨＡ構造及びＭＯＲ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライト、さらに好ましくはＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造及びＭＯＲ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライト、更に好ましくはＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造又はＭＯＲ構造を有するゼオライトである。特に好ましい８員環ゼオライトとして、ＦＥＲ構造、ＭＥＲ構造又はＭＯＲ構造を有するゼオライト、更には、ＦＥＲ構造を有するゼオライト（ＦＥＲ型ゼオライト）、が挙げられる。
　８員環ゼオライトのアルミナに対するシリカのモル比（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比）は３以上、７以上、１０以上、１３以上又は１５以上であり、また、１００以下、８０以下、５０以下又は３５以下であることが好ましい。このようなＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比であることで、透析排液からのカリウム吸着性能がより高くなりやすい。ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、３以上１００以下、７以上８０以下、又は、１５以上３５以下であればよい。
　８員環ゼオライトのカチオンタイプは、透析排液からのカリウム吸着性能が向上しやすい点で、カチオンタイプ：Ｎａ（ナトリウム）及びカチオンタイプ：Ｈ（プロトン）の少なくともいずれかが好ましく、カチオンタイプ：Ｎａがより好ましい。
　８員環ゼオライトの一次粒子径は０．１μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。
　８員環ゼオライトの粒子径Ｄ５０は１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。
　本実施形態の成形体は無機バインダーを含み、好ましくはシリカバインダーを含む。無機バインダーとしてシリカバインダーを含むことで、透析排液など、溶液に接触した場合のアルミニウム溶出が少なくなりやすい。さらに、８員環ゼオライトと、シリカバインダーに含まれるシリカとが凝着することで、成形体の強度が向上しやすい。一方、本実施形態の成形体は、無機バインダーとしてジルコニアバインダーを含んでいてもよい。ゼオライトと、ジルコニアバインダーに含まれるジルコニアとが凝着することで、成形体の強度が向上しやすい。
　シリカバインダーは主としてケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含む化合物であり、好ましくはシリカ（ＳｉＯ２）を含む化合物であり、より好ましくはシリカである。
　ジルコニアバインダーは主としてジルコニウム（Ｚｒ）と酸素（Ｏ）を含む化合物であり、好ましくはジルコニア（ＺｒＯ２）を含む化合物であり、より好ましくはジルコニアである。
　本実施形態の成形体に含まれる無機バインダーは、シリカバインダー又はジルコニアバインダーのいずれか単独でもよく、その両方を含んでいてもよい。
　無機バインダーの一次粒子径は、１０ｎｍ（０．０１０μｍ）以上１５０ｎｍ（０．１５０μｍ）以下であることが好ましい。ゼオライトとの凝着を促進する点で、無機バインダーの一次粒子径は、１０ｎｍ（０．０１０μｍ）以上２０ｎｍ（０．０２０μｍ）以下がより好ましい。一方、透析排液への溶出を防ぐ点で、無機バインダーの一次粒子径は、７０ｎｍ（０．０７０μｍ）以上１２０ｎｍ（０．１２０μｍ）以下がより好ましい。
　シリカバインダーの粒子径Ｄ５０は１５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。また、ジルコニアバインダーの粒子径Ｄ５０は０．０５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。
　８員環ゼオライトの粒子径及び無機バインダーの粒子径Ｄ５０は、いずれも一般的な粒子径分布測定装置（例えば、装置名：ＭＴ－３１００ＩＩ、マイクロトラック・ベル社製）を使用して、レーザー回折・散乱法により得られる体積粒度分布のＤ５０（メジアン径）の相当する粒子径である。
　本実施形態の成形体は、成形体の強度を保ちながら、カリウム吸着特性が向上しやすくなる。そのため、８員環ゼオライト１００質量部（無水換算質量）に対する、無機バインダーの質量が１０質量部以上、１５質量部以上、又は２０質量部以上であり、また、４０質量部以下、３０質量部以下又は２５質量部以下であることが好ましい。例えば、８員環ゼオライト１００質量部（無水換算質量）に対する、無機バインダーは、１０質量部以上４０質量部以下、１５質量部以上３０質量部以下、又は、２０質量部以上２５質量部以下であれば、アルミニウム溶出量がより少なくなりやすい。
　８員環ゼオライト及び無機バインダーの無水換算質量は、それぞれ、大気雰囲気下、６００℃で１時間熱処理した後の質量である。また、成形助剤の無水換算質量は、大気雰囲気下、８０℃で１時間熱処理をした後の質量である。
　本実施形態の成形体は、酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ平均アスペクト比が１．５５超であることが好ましい。この様な平均アスペクト比を満たすことで、粒子径Ｄ５０によらず、高いカリウム吸着性能を示す成形体となる。
　成形体の外表面積が大きくなることで透析液との接触面積が増えるという点で、平均アスペクト比は１．５５超が好ましく、１．５５超２．７０以下がより好ましく、１．６０以上２．６０以下が更に好ましく、１．８０以上２．５５以下がより更に好ましい。
　本実施形態において、成形体の「アスペクト比」とは、成形体の短径に対する長径の比で表される値であり、「平均アスペクト比」とは、アスペクト比の平均値である。成形体の長径および短径は、走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」ともいう。）観察で、独立して観察される成形体を同一平面上に投影した時に得られる成形体像に外接する長方形の辺のうち、長い方の辺を長径［μｍ］、短い方の辺を短径［μｍ］とすればよい。そのため、「アスペクト比」は１．００以上となる。ＳＥＭ観察は、一般的な走査型電子顕微鏡（例えば、装置名：ＪＳＭ－ＩＴ２００、日本電子株式会社製）を使用して、以下の条件で行えばよい。
　　　加速電圧　：６ｋＶ
　　　倍率　　　：３０±１０倍
　本実施形態の成形体の平均アスペクト比は、上記の方法で観察される５０±５個の成形体のアスペクト比を相加平均で算出すればよい。
　本実施形態の成形体は、平均短径が１５０μｍ以上７００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ以上６５０μｍ以下であることがより好ましく、４００μｍ以上６５０μｍ以下が更に好ましい。成形体の「平均短径」とは、成形体の短径の平均値であり、ＳＥＭ観察により、上記と同様の方法で観察される５０±５個の成形体の短径を相加平均で算出すればよい。
　本実施形態の成形体は、酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下、であってもよい。
　平均アスペクト比が１．５５以下の場合、カリウム吸着性能に対する粒子径Ｄ５０の値の寄与が大きくなる。この様な平均アスペクト比及び粒子径Ｄ５０を兼備することで、カリウム吸着性能が高くなりやすい。成形体の充填密度を向上させやすいという点で、平均アスペクト比は１．００超１．５５以下が好ましく、１．３０以上１．５０以下がより好ましい。
　本実施形態の成形体の平均アスペクト比が１．５５以下である場合、その粒子径Ｄ５０は、２００μｍ以上６００μｍ以下である。成形体の粒子径Ｄ５０が２００μｍ未満になると透析排液等の通液速度が遅くなる。一方、粒子径Ｄ５０が６００μｍを超えると成形体自体が大きくなり過ぎる。その結果、透析排液が成形体内部に浸透しにくくなり、透析排液からのカリウム除去効率が低くなりすぎる。本実施形態の成形体の粒子径Ｄ５０は、２５０μｍ以上、３００μｍ以上又は３５０μｍ以上であり、また、５５０μｍ以下、５００μｍ以下、又は４５０μｍ以下であることが好ましい。粒子径Ｄ５０の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、２５０μｍ以上５５０μｍ以下、３００μｍ以上５００μｍ以下、又は、３５０μｍ以上４５０μｍ以下であれば、カリウム吸着特性が低下することなく、アルミニウム溶出量が抑制されやすくなる。
　成形体の粒子径Ｄ５０は、一般的な粒子径分布測定装置（例えば、装置名：ＭＴ－３１００ＩＩ、マイクロトラック・ベル社製）を使用して、レーザー回折・散乱法により得られる体積粒度分布のＤ５０（メジアン径）の相当する粒子径である。具体的な測定条件として以下の測定条件が挙げられる。
　　　前処理　　：大気雰囲気下、１１０℃、１時間乾燥
　　　測定範囲　：０．７以上１０００μｍ以下
　　　透過性　　：透過
　　　形状　　　：非球形
　　　屈折率　　：１．６６
　　　雰囲気　　　：空気（乾式）
　　　溶媒屈折率　：１
　本実施形態の成形体の、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積（以下、「全細孔容積」ともいう。）に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合（以下、「１０－１００ｎｍ細孔容積割合」ともいう。）は、２５体積％以上７０体積％以下である。成形体の１０－１００ｎｍ細孔容積割合が２５体積％未満の場合、カリウムの吸着容量が低下しやすくなる、また、７０体積％を超えると他のイオンを吸着しやすくなり、カリウムの選択性が低下しやすい。本実施形態の成形体の１０－１００ｎｍ細孔容積割合は、３０体積％以上、３３体積％以上、４３体積％以上又は５３体積％以上であり、また、６９体積％以下、６７体積％以下又は６５体積％以下であることが好ましい。１０－１００ｎｍ細孔容積割合の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、２５体積％以上７０体積％以下、３０体積％以上７０体積％以下、３３体積％以上６９体積％以下、４３体積％以上６７体積％以下、５３体積％以上６５体積％以下であればよい。
　本実施形態の成形体の、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔面積（以下、「全細孔面積」ともいう。）は、１０．０ｍ２／ｇ以上、２０．０ｍ２／ｇ以上又は２５．０ｍ２／ｇ以上であり、また、３５．０ｍ２／ｇ以下又は３２．０ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。全細孔面積の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、１０．０ｍ２／ｇ以上３５．０ｍ２／ｇ以下、２０．０ｍ２／ｇ以上３５．０ｍ２／ｇ以下、または２５．０ｍ２／ｇ以上３２．０ｍ２／ｇ以下であればよい。
　本実施形態の成形体の全細孔容積は、０．３５ｍＬ／ｇ以上、０．３６ｍＬ／ｇ以上、又は０．３８ｍＬ／ｇ以上であり、また、０．７０ｍＬ／ｇ以下、０．６０ｍＬ／ｇ以下、０．５０ｍＬ／ｇ以下、０．４８ｍＬ／ｇ以下又は０．４５ｍＬ／ｇ以下であることが好ましい。全細孔容積の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、０．３５ｍＬ／ｇ以上０．７０ｍＬ／ｇ以下、０．３５ｍＬ／ｇ以上０．６０ｍＬ／ｇ以下、０．３５ｍＬ／ｇ以上０．５０ｍＬ／ｇ以下、０．３６ｍＬ／ｇ以上０．６０ｍＬ／ｇ以下、０．３６ｍＬ／ｇ以上０．５０ｍＬ／ｇ以下、０．３６ｍＬ／ｇ以上０．４８ｍＬ／ｇ以下、または０．３８ｍＬ／ｇ以上０．４５ｍＬ／ｇ以下であればよい。
　全細孔面積及び全細孔容積の組合せ、並びに、それぞれの上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、全細孔面積は、例えば、１０．０ｍ２／ｇ以上３５．０ｍ２／ｇ以下、２０．０ｍ２／ｇ以上３２．０ｍ２／ｇ以下、又は、２５．０ｍ２／ｇ以上３２．０ｍ２／ｇ以下であることが挙げられる。また、全細孔容積の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、０．３５ｍＬ／ｇ以上０．５０ｍＬ／ｇ以下、０．３６ｍＬ／ｇ以上０．４８ｍＬ／ｇ以下、又は、０．３８ｍＬ／ｇ以上０．４５ｍＬ／ｇ以下が挙げられる。
　上述の全細孔面積又は全細孔容積であることで、透析排液が成形体に浸透しやすくなり、その結果、カリウム吸着性能が向上しやすくなる。
　本実施形態の成形体は、全細孔容積に対する累積細孔容積が５０％となる細孔径（以下、「細孔径Ｄ５０」ともいう。）が、７５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下であることが好ましい。細孔径Ｄ５０は、７６ｎｍ以上、８０ｎｍ以上又は１００ｎｍ以上であり、また、１５５ｎｍ以下、１２０ｎｍ以下、１１８ｎｍ以下、１１６ｎｍ以下、又は１１４ｎｍ以下であることがより好ましい。細孔径Ｄ５０の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、細孔径Ｄ５０は、例えば７６ｎｍ以上１６０ｎｍ以下、８０ｎｍ以上１６０ｎｍ以下、１００ｎｍ以上１５５ｎｍ以下、７５ｎｍ以上１５５ｎｍ以下、７５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下、７６ｎｍ以上１１８ｎｍ以下、８０ｎｍ以上１１６ｎｍ以下、又は、１００ｎｍ以上１１４ｎｍ以下が挙げられる。
　細孔径Ｄ５０が上記の範囲であることで、カリウム吸着性能がより高くなりやすい。
　本実施形態の成形体の、全細孔容積に対する、細孔径５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の累積細孔容積の割合（以下、「５－１０ｎｍ細孔容積割合」ともいう。）は、０．１体積％以上５．０体積％以下であることが好ましい。５－１０ｎｍ細孔容積割合は、１．５体積％以上、２．２体積％以上又は３．１体積％以上であり、また、４．９体積％以下、４．１％体積以下、又は３．７体積％以下であることが好ましい。５－１０ｎｍ細孔容積割合が上記の割合となることでカリウムの吸着が速くなりやすい。５－１０ｎｍ細孔容積割合の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、１．５体積％以上４．９体積％以下、２．２体積％以上４．１体積％以下、又は、３．１体積％以上３．７体積％以下が挙げられる。
　成形体の細孔面積、細孔容積及び細孔径は、ＪＩＳ　Ｚ　１６５５に準じた水銀圧入法により測定できる。具体的な測定条件として、以下の条件が挙げられる。
　　　サンプル質量：０．１０ｇ
　　　水銀導入圧力：６０１．６ｐｓｉａ～３６，０９８．１ｐｓｉａ（４．１ＭＰａ～２４８．９ＭＰａ）
　　　測定細孔径　：５ｎｍ～３００ｎｍ
　　　使用セル　　：圧入体積１．１ｃｃガラスセル
　　　水銀表面張力：４８０ｄｙｎ
　　　水銀接触角　：１３０°
　　　前処理条件　：大気雰囲気、１１０℃で１時間以上（１時間以上３時間以下）の脱気処理
　測定には一般的な水銀ポロシメーター（例えば、装置名：オートポア９５１０、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製）を使用すればよい。
　本実施形態の成形体の嵩密度は、０．１ｇ／ｃｍ３以上０．６５ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。嵩密度が０．１ｇ／ｃｍ３以上であると成形体がハンドリングしやすくなる。一方、嵩密度が０．６５ｇ／ｃｍ３以下であれば透析排液の流通を過度に阻害することなく、高い充填性を示しやすい。本実施形態の成形体の嵩密度は、０．１ｇ／ｃｍ３以上、０．２ｇ／ｃｍ３以上又は０．３ｇ／ｃｍ３以上であり、また、０．６５ｇ／ｃｍ３以下、０．６０ｇ／ｃｍ３以下又は０．５８ｇ／ｃｍ３以下であることが好ましい。嵩密度の上限および下限は上記の任意の組み合わせであればよく、例えば、０．１ｇ／ｃｍ３以上０．６５ｇ／ｃｍ３以下、０．２ｇ／ｃｍ３以上０．６０ｇ／ｃｍ３以下、又は、０．３ｇ／ｃｍ３以上０．５８ｇ／ｃｍ３以下であればよい。
　本実施形態の成形体は目的に適した所期の形状とすることができる。本実施形態の成形体の形状として、円柱状、ペレット状、ビーズ状、略球状及びリング状の群から選ばれる１以上、更には、円柱状及びビーズ状の少なくともいずれか、を挙げることができ、また、用途に応じた任意の形状であればよい。
　本実施形態の成形体は、透析排液からのカリウム除去に適している。例えば、本実施形態の成形体の、以下の模擬透析液を使用したカリウムの吸着評価（以下、「模擬吸着評価」ともいう。）におけるカリウム（Ｋ＋）除去率は２０％以上、３０％以上又は４０％以上、また、１００％以下、９９％以下又は９８％以下であることが好ましい、
　模擬吸着評価は以下のように行えばよい。すなわち、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２及びＣａＣｌ２を含み以下の組成を含む水溶液を調製し、模擬透析液とする。
　　Ｋ　：　　１．０ｍＥｑ／Ｌ
　　Ｎａ：１３２．０ｍＥｑ／Ｌ
　　Ｍｇ：　　０．５ｍＥｑ／Ｌ
　　Ｃａ：　　３．５ｍＥｑ／Ｌ
　次いで、本実施形態の成形体２．５ｍＬを内径８．４ｍｍφのガラスカラムに充填し、送液速度１００ｍＬ／ｍｉｎで模擬透析液をガラスカラムに流通する。該ガラスカラムから排出された模擬透析液を、排出開始から１００ｍＬ毎に、合計５００ｍＬ回収し、それぞれ、純水で１０倍に希釈して測定液とする。一般的なＩＣＰ－ＡＥＳ装置（例えば、ＯＰＴＩＭＡ３０００ＤＶ、ＰＥＲＫＩＮ－ＥＬＭＥＲ社製）を用いたＩＣＰ発光分光分析法により得られる測定液のカリウム、カルシウム及びマグネシウムの濃度をそれぞれ測定した後、以下の（１）式及び（２）式から、カリウム除去率を求めればよい。
　　カリウム除去率［％］＝（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋Ａ４＋Ａ５）／５×１００　　　（１）
　（１）式において、Ａ１乃至Ａ５は各測定液のカリウム除去率［％］である。
　　各測定液のカリウム除去率［％］＝（Ｃ０－Ｃｎ）／Ｃ０×１００　　　（２）
　（２）式においてＣ０は模擬透析液のカリウム濃度［１．０ｍＥｑ／Ｌ］、及び、Ｃｎは各測定溶液中のカリウム濃度［ｍＥｑ／Ｌ］である。
　なお、模擬吸着評価に先立ち、本実施形態の成形体はＮａＣｌ濃度１０質量％の塩化ナトリウム水溶液１Ｌと混合した後、純水１．５Ｌで洗浄することで前処理すればよい。
　模擬吸着評価において、マグネシウム除去率及びカルシウム除去率は、カリウム除去率よりも低いことが好ましく、例えば、マグネシウム（Ｍｇ２＋）除去率は１５％以下、１０％以下又は６％以下であることが挙げられる。一方、カルシウム（Ｃａ２＋）除去率はまた、１５％以下、１０％以下又は６％以下であることが挙げられる。
　マグネシウム除去率及びカルシウム除去率の下限値はそれぞれ、０％以上、０．５％以上又は１．０％以上が例示できる。
　ただし、カルシウム除去率又はマグネシウム除去率は、上記（１）式及び（２）式におけるカリウムをカルシウム又はマグネシウムとして求めればよい。
　本実施形態の成形体は、透析排液など、溶液と接触した場合のアルミニウムの溶出が少ない。例えば、本実施形態の成形体は、以下のアルミニウム溶出評価におけるアルミニウム溶出量が、０．０１質量ｐｐｍ以上０．５０質量ｐｐｍ以下、０．０１質量ｐｐｍ以上０．２０質量ｐｐｍ以下、又は、０．０１質量ｐｐｍ以上０．１５質量ｐｐｍ以下であること挙げられる。
　アルミニウム溶出評価は、純水１０ｍＬに本実施形態の成形体を１ｍＬ混合した後、これを、３７℃、６時間、１．０±０．５Ｈｚの条件で振とうする。振とう後、上澄み液をメンブレンフィルターでろ過して測定液とする。ＩＣＰ－ＡＥＳ（製品名：ＯＰＴＩＭＡ３０００ＤＶ、ＰＥＲＫＩＮ－ＥＬＭＥＲ社製）を用いたＩＣＰ発光分光分析法により測定液のアルミニウムの含有量を測定し、アルミニウム溶出量とすればよい。
　なお、アルミニウム溶出評価に先立ち、測定試料はＮａＣｌ濃度１０質量％の塩化ナトリウム水溶液１Ｌと混合した後、純水１．５Ｌで洗浄することで前処理すればよい。
　上述のアルミニウム溶出評価におけるアルミニウム溶出量は少ないことが好ましいが、例えば、０質量ｐｐｍ以上又は０．０１質量ｐｐｍ以上であればよい。
　本実施形態の成形体は、透析排液からのカリウム除去に適しているが、カリウムイオンを含有する溶液を接触させる工程を有するカリウム吸着方法、に使用してもよい。
　さらに、本実施形態の成形体は、アルカリ金属イオン及びアルカリ土類金属イオンを少なくとも２種含む溶液からのカリウムの選択除去用の吸着剤として使用してもよい。本実施形態の成形体は、カリウム吸着剤、更にはナトリウム及びマグネシウムの少なくともいずれか、並びに、カリウムを含有する溶液からのカリウム吸着剤、更には生体液、血液製剤、血液及び透析液の少なくともいずれかからのカリウム除去用の吸着剤として使用することができる。
　本実施形態の成形体は、これをカラムに充填し、本実施形態の成形体を含むカラムとしてカリウム吸着方法に使用することもでき、さらに、該カラムを備えたカリウム吸着システムとして使用することができる。
　次に、本実施形態の成形体の製造方法について説明する。
　本実施形態の成形体の製造方法は、８員環ゼオライト及び無機バインダー源を含み、上記の構成を有する成形体であれば、その製造方法は任意である。
　好ましい製造方法として、例えば、８員環ゼオライト及び無機バインダー源を混合して混合物を得る混合工程、並びに、該混合物を成形し成形体を得る成形工程、を有する製造方法、が挙げられる。
　混合工程では、８員環ゼオライトと無機バインダー源とが均一になるように任意の方法で混合すればよい。混合方法として、リボンブレンダー、ニーダー、ナウターミキサー及びミックスマラーの群から選ばれる１以上による混合が例示できる。
　混合工程に供する８員環ゼオライト及び無機バインダー源、それぞれの一次粒子径及び粒子径Ｄ５０は、本実施形態の成形体に含まれる８員環ゼオライト及び無機バインダーの一次粒子径及び粒子径Ｄ５０は、上述の成形体が得られるものであれば特に限定されない。
　混合工程では、８員環ゼオライトと無機バインダーとを、８員環ゼオライト１００重量部（無水換算質量）に対する、無機バインダーの質量が１０質量部以上、１５質量部以上又は２０質量部以上であり、また、４０質量部以下、３０質量部以下又は２５質量部以下となるように混合することが好ましい。
　無機バインダー源としては、焼成によりケイ素（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）を含む化合物、好ましくはシリカ（ＳｉＯ２）を含む化合物、より好ましくはシリカとなる化合物、又は、ジルコニウム（Ｚｒ）と酸素（Ｏ）を含む化合物、好ましくはジルコニア（ＺｒＯ２）を含む化合物、より好ましくはジルコニアとなり、無機バインダーとして機能する化合物であればよく、シリカゾル、コロイダルシリカ、湿式法シリカ、乾式法シリカ、乾式ジルコニア、湿式ジルコニア、ジルコニアゾル、水酸化ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウムアンモニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウム、酢酸ジルコニウム及びオキシ酢酸ジルコニウムの群から選ばれる１以上が好ましく、コロイダルシリカ、酢酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、湿式ジルコニア、ジルコニアゾル及び水酸化ジルコニウムの群から選ばれる１以上がより好ましく、コロイダルシリカ及びジルコニアゾルの少なくともいずれかが更に好ましい。具体的なコロイダルシリカとして、ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカ及びアンモニウムイオン安定化コロイダルシリカの少なくともいずれかが例示できる。また、無機バインダー源の性状は、上記の化合物を含む固体、スラリー、コロイド溶液又は水溶液が例示できる。
　混合工程において、必要に応じて成形助剤を混合してもよい。成形助剤は成形性を改善する物質であり、成形助剤を使用することにより、成形体の細孔構造を制御しやすくなる。成形助剤は、セルロース、アルコール、リグニン、スターチ及びグァーガムの群から選ばれる１以上、などが例示できる。取り扱いが容易であるため、成形助剤はセルロース及びアルコールの少なくともいずれかが好ましい。セルロースは、結晶性セルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース及びカルボキシメチルセルロースナトリウム（ＣＭＣ）の群から選ばれる１以上が例示できる。アルコールは、ポリビニルアルコール及びエチレングリコールの少なくともいずれかが例示できる。
　成形助剤の量は、ゼオライト１００質量部（無水換算質量）に対して、１質量部以上又は２質量部以上、また５質量部以下、４質量部以下が好ましい。
　成形工程では、前記混合工程によって得られた混合物を、任意の形状に成形する。成形方法は所望の形状にできる成形方法であれば任意である。円柱状成形体であれば、押出し法による成形、ビーズ状成形体であれば転動造粒法及び撹拌造粒法の少なくともいずれかによる成形、が例示できる。
　平均アスペクト比が１．５５超である成形体を製造する場合、成形体の短径及び長径をそれぞれ制御しやすい点で、成型工程は円柱状に成形し得る成型方法が好ましく、押出し法による成形がより好ましい。押出し法による成形の具体的な方法については、一般的な押出機（例えば、製品名：ＭＧ－５５－１、ダルトン社製）を使用して、上記混合工程により得られる混合物を直径０．１ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下の円柱状に成形する方法、が挙げられる。混合物を押し出す直径を小さくするに従い、平均アスペクト比が大きくなる傾向がある。
　平均アスペクト比が１．５５以下である成形体を製造する場合、平均アスペクト比を小さくしやすい点で、成型工程は略球状又は球状に成形し得る成形方法が好ましく、転動造粒法及び撹拌造粒法の少なくともいずれかによる成形がより好ましい。撹拌造粒法として、一般的な撹拌造粒装置（例えば、製品名：ＦＭミキサ（ＦＭ５）、日本コークス工業社製）を使用して上記混合工程により得られる混合物をビーズ状成形体とする方法が挙げられる。
　本実施形態の成形体の製造方法は、必要に応じ成形体を熱処理する焼成工程を含んでいてもよい。焼成工程により、成形体の強度を高くすることができる。焼成条件は上記無機バインダー源の少なくとも一部が溶融し、８員環ゼオライトと融着するような条件であれば任意であるが、５００℃以上９００℃以下、２時間以上４時間以下で焼成することが挙げられる。焼成雰囲気は酸化雰囲気であればよく、例えば大気雰囲気が挙げられる。
　以下、実施例において本開示をさらに詳細に説明する。しかしながら、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。
＜模擬吸着評価＞
　模擬透析液を使用し、測定試料のカリウム吸着性能を評価した。
　すなわち、カリウム溶液として、ＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＭｇＣｌ２及びＣａＣｌ２を含み以下の組成を含む水溶液を調製し、模擬透析液とした。
　　Ｋ　：　　１．０ｍＥｑ／Ｌ
　　Ｎａ：１３２．０ｍＥｑ／Ｌ
　　Ｍｇ：　　０．５ｍＥｑ／Ｌ
　　Ｃａ：　　３．５ｍＥｑ／Ｌ
　測定試料２．５ｍＬを内径８．４ｍｍφのガラスカラムに充填し、送液速度１００ｍＬ／分で模擬透析液を該ガラスカラムに流通した。
　該ガラスカラムから排出された模擬透析液を、排出開始から１００ｍＬ毎に、合計５００ｍＬ回収し、それぞれ、純水で１０倍に希釈して測定液とした。
　ＩＣＰ－ＡＥＳ装置（製品名：ＯＰＴＩＭＡ３０００ＤＶ、ＰＥＲＫＩＮ－ＥＬＭＥＲ社製）を用いたＩＣＰ発光分光分析法により得られた測定液のカリウム、カルシウム及びマグネシウムの濃度をそれぞれ測定した後、上述の（１）式及び（２）式から、それぞれ、カリウム除去率、カルシウム除去率及びマグネシウム除去率を求めた。
　なお、模擬吸着評価に先立ち、測定試料はＮａＣｌ濃度１０質量％の塩化ナトリウム水溶液１Ｌと混合した後、純水１．５Ｌで洗浄することで前処理した。
＜アルミニウム溶出評価＞
　測定試料のアルミニウム溶出評価を以下の方法により測定した。
　すなわち、純水１０ｍＬに測定試料を１ｍＬ混合した後、これを、３７℃、６時間、１．０±０．５Ｈｚの条件で振とうした。振とう後、上澄み液をメンブレンフィルターでろ過して測定液とした。ＩＣＰ－ＡＥＳ（製品名：ＯＰＴＩＭＡ３０００ＤＶ、ＰＥＲＫＩＮ－ＥＬＭＥＲ社製）を用いたＩＣＰ発光分光分析法により測定液のアルミニウムの含有量を測定し、アルミニウム溶出量とした。
　なお、アルミニウム溶出評価に先立ち、測定試料はＮａＣｌ濃度１０質量％の塩化ナトリウム水溶液１Ｌと混合した後、純水１．５Ｌで洗浄することで前処理した。
＜細孔径、細孔容積の測定＞
　測定試料の細孔容積及び細孔径は、ＪＩＳ　Ｚ　１６５５に準じた水銀圧入法により水銀ポロシメーター（装置名：オートポア９５１０、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製）を使用し測定した。細孔率及び細孔径の具体的な測定条件として、以下の条件で測定を行った。
　　　サンプル重量：０．１０ｇ
　　　水銀導入圧力：６０１．６ｐｓｉａ～３６，０９８．１ｐｓｉａ（４．１ＭＰａ～２４８．９ＭＰａ）
　　　測定細孔径　：５ｎｍ～３００ｎｍ
　　　使用セル　　：圧入体積１．１ｃｃガラスセル
　　　水銀表面張力：４８０ｄｙｎ
　　　水銀接触角　：１３０°
　　　前処理条件　：大気雰囲気、１１０℃で１時間以上の脱気処理
＜粒子径分布の測定＞
　測定試料の粒子径分布は、レーザー回折・散乱法により測定した。測定には一般的な粒子径分布測定装置（装置名：ＭＴ－３１００ＩＩ、マイクロトラック・ベル社製）を使用した。測定条件は以下の通りである。
　　　前処理　　：大気雰囲気下、１１０℃、１時間乾燥
　　　測定範囲　：０．７以上１０００μｍ以下
　　　透過性　　：透過
　　　形状　　　：非球形
　　　屈折率　　：１．６６
　　　雰囲気　　　：空気（乾式）
　　　溶媒屈折率　：１
　実施例１
　ＦＥＲ型ゼオライト（製品名：ＨＳＺ（登録商標）－７２０ＫＯＡ、東ソー社製ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比：１８、粒子径Ｄ５０：８．７μｍ）１００質量部（無水換算質量：３００．０ｇ）、ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＴ－３０、日産化学社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３０質量％、一次粒子径：１２ｎｍ）２０質量部（無水換算質量：６０．０ｇ）、及び、ナトリウム型カルボキシメチルセルロース（製品名：サンローズＦ－２０ＬＣ、日本製紙社製）４質量部（無水換算質量：１２．０ｇ）を、撹拌造粒装置（製品名：ＦＭミキサ（ＦＭ５）、日本コークス工業社製）を使用して、５分間撹拌混合した。混合物に対し純水１０５．４ｇを添加し、さらに５分間撹拌した。その後、大気雰囲気、１００℃で一晩乾燥した後に、ロータップ型ふるい振とう機（製品名：ＩＩＤＡ　ＳＨＡＶＥ　ＳＨＡＫＥＲ、飯田製作所社製）を使用して衝撃数１６５ｒｐｍ、回転数２９０ｒｐｍ、処理時間５分の条件で分級し、さらに目開き３００μｍの篩を通過し、目開き１８０μｍの篩に堆積した成形体を回収した。回収後の成形体を、大気雰囲気、６００℃で２時間焼成し、ＦＥＲ型ゼオライト（８員環ゼオライト）及びシリカ（シリカバインダー）を含むビーズ状成形体を得た。
　該ビーズ状成形体に、１０質量％ＮａＣｌ水溶液５００．０ｇを流通させイオン交換し、カチオンタイプ：Ｎａとして、本実施例の成形体を得た。
　実施例２
　目開き４２５μｍの篩を通過し、目開き３００μｍの篩に堆積した成形体を回収したこと以外は、実施例１と同様の方法で本実施例の成形体を得た。
　実施例３
　混合機（ハイビスミックス：プライミクス社製）で６０分間混合した後、押出機（製品名：ＭＧ－５５－１、ダルトン社製）で０．５ｍｍの円柱状に成形したこと、乾燥後、整粒装置（製品名：ＦＸＢ－３、富士パウダル社製）を使用し、ハンマー回転数１５Ｈｚで粉砕したこと、及び、目開き４２５μｍの篩を通過し、目開き３００μｍの篩に堆積した成形体を回収したこと以外は実施例１と同様な方法で本実施例の成形体を得た。
　実施例４
　ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカの代わりにアンモニウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＴ－Ｎ－３０Ｇ、日産化学社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３０質量％、一次粒子径：１２．５ｎｍ±２．５ｎｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法で本実施例の成形体を得た。
　実施例５
　ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカの代わりにアンモニウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＴ－Ｎ－３０Ｇ、日産化学社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３０質量％、一次粒子径：１２．５ｎｍ±２．５ｎｍ）を使用したこと、及び、目開き４２５μｍの篩を通過し、目開き３００μｍの篩に堆積した成形体を回収したこと以外は、実施例１と同様の方法で、本実施例の成形体を得た。
　実施例６
　ゼオライトとしてＦＥＲ型ゼオライト（製品名：ＨＳＺ（登録商標））－７２０ＮＨＡ、東ソー社製ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比：１８、粒子径Ｄ５０：１０．９μｍ）を１ｍоｌ／Ｌ塩酸で酸処理し、カチオンタイプをＨ型としたものを使用したこと、及び、ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカの代わりにアンモニウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＴ－Ｎ－３０Ｇ、日産化学社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３０質量％、一次粒子径：１２．５ｎｍ±２．５ｎｍ）にしたこと以外は、実施例１と同様の方法で本実施例の成形体を得た。
　実施例７
　目開き４２５μｍの篩を通過し、目開き３００μｍの篩に堆積した成形体を回収したこと以外は、実施例６と同様の方法で本実施例の成形体を得た。
　実施例８
　ＦＥＲ型ゼオライト（製品名：ＨＳＺ（登録商標）－７２０ＫＯＡ、東ソー社製。ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比：１８、粒子径Ｄ５０：８．７μｍ）１００質量部（無水換算質量：３００．０ｇ）、ジルコニアバインダー（製品名：ナノユースＺＲ、日産化学社製、ＺｒＯ２換算したＺｒ濃度：４０質量％、一次粒子径：９０ｎｍ）２０質量部（無水換算質量：６０．０ｇ）、及び、ナトリウム型カルボキシメチルセルロース（製品名：サンローズＦ－２０ＬＣ、日本製紙社製）４質量部（無水換算質量：１２．０ｇ）を、混合機（ハイビスミックス：プライミクス社製）で６０分間混合した。混合物に対し純水２５２．５ｇを添加し、さらに５分間撹拌した後、押出機（製品名：ＭＧ－５５－１、ダルトン社製）で直径０．３ｍｍの円柱状に成形し、大気雰囲気、１００℃で一晩乾燥し、整粒装置（製品名：ＦＸＢ－３、富士パウダル社製）を使用し、ハンマー回転数１５Ｈｚで粉砕し、成形体を得た。得られた成形体を、ロータップ型ふるい振とう機（製品名：ＩＩＤＡ　ＳＨＡＶＥ　ＳＨＡＫＥＲ、飯田製作所社製）を使用して衝撃数１６５ｒｐｍ、回転数２９０ｒｐｍ、処理時間５分の条件で分級し、目開き７１０μｍの篩を通過し、目開き１８０μｍの篩に堆積した成形体を回収した。回収後の成形体を、大気雰囲気下、６００℃で２時間焼成し、ＦＥＲ型ゼオライト（８員環ゼオライト）及びジルコニア（ジルコニアバインダー）を含む円柱状成形体を得た。
　該円柱状成形体に、１０質量％ＮａＣｌ水溶液５００．０ｇを流通させイオン交換し、カチオンタイプ：Ｎａとして、本実施例の成形体とした。
　実施例９
　ジルコニアバインダーの代わりにナトリウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＨ－３、扶桑化学工業社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３４．４質量％、一次粒子径：３５．６ｎｍ）２０質量部（無水換算質量：６０．０ｇ）を使用したこと、混合物に対し純水１７４．０ｇを添加したこと、及び、回収後の成形体を大気雰囲気下、８００℃で２時間焼成したこと以外は、実施例８と同様の方法で本実施例の成形体を得た。
　実施例１０
　ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＨ－３、扶桑化学工業株式会社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３４．４質量％、一次粒子径：３５．６ｎｍ）を１０質量部（無水換算質量：３０．０ｇ）混合したこと、及び、混合物に対し純水２３０．１ｇを添加したこと、及び押出機で直径０．５ｍｍの円柱状に成形したこと以外は、実施例９と同様の方法で本実施例の成形体を得た。
　実施例１１
　ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＨ－３、扶桑化学工業株式会社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３４．４質量％、一次粒子径：３５．６ｎｍ）を１５質量部（無水換算質量：４５．０ｇ）混合したこと、及び、混合物に対し純水６３．６ｇを添加したこと以外は、実施例９と同様の方法で本実施例の成形体を得た。
　比較例１
　ゼオライトとして、ＦＡＵ型ゼオライト（製品名：ＨＳＺ（登録商標）－３２０ＮＡＡ：東ソー社製、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比：５．７、粒子径Ｄ５０：６．３μｍ）を使用したこと以外は、実施例１と同様の方法で本比較例の成形体を得た。
　比較例２
　目開き１．２ｍｍの篩を通過し、目開き１．０ｍｍの篩に堆積した成形体を回収したこと以外は、実施例１と同様の方法で本比較例の成形体を得た。
　比較例３
　市販のＦＥＲ型ゼオライト成形体（製品名：ＨＳＺ（登録商標）－７２０ＫＯＤ１Ｃ、１．５ｍｍφ円柱状ペレット、バインダー：粘土、ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比：１８、粒子径Ｄ５０：（ゼオライト）８．７μｍ、（バインダー）１２μｍ）を乳鉢で粉砕した後に、目開き４２５μｍの篩を通過し、目開き３００μｍの篩に堆積した円柱状ペレット成形体を得た。
　該円柱状ペレット成形体に、１０質量％ＮａＣｌ水溶液５００．０ｇを流通させイオン交換し、カチオンタイプ：Ｎａとし、本比較例の成形体を得た。
　比較例４
　ＭＯＲ型ゼオライト（製品名：ＨＳＺ（登録商標）－６２０ＨＯＡ、東ソー社製。ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比：１８、粒子径Ｄ５０：１０．１μｍ）１００質量部、ナトリウムイオン安定化コロイダルシリカ（製品名：ＳＨ－３、扶桑化学工業株式会社製、ＳｉＯ２換算したＳｉ濃度：３４．４質量％、一次粒子径：３５．６ｎｍ）２０質量部（無水換算質量：６０．０ｇ）及び、ナトリウム型カルボキシメチルセルロース（製品名：サンローズＦ－２０ＬＣ、日本製紙社製）４質量部（無水換算質量：１２．０ｇ）を、混合機（ハイビスミックス：プライミクス社製）で６０分間混合した。混合物に対し純水９５．１ｇを添加し、さらに５分間撹拌した後、押出機（製品名：ＭＧ－５５－１、ダルトン社製）で１．０ｍｍの円柱状に成形し、大気雰囲気、１００℃で一晩乾燥し、整粒装置（製品名：ＦＸＢ－３、富士パウダル社製）を使用し、ハンマー回転数１５Ｈｚで粉砕し、成形体を得た。得られた成形体を、ロータップ型ふるい振とう機（製品名：ＩＩＤＡ　ＳＨＡＶＥ　ＳＨＡＫＥＲ、飯田製作所社製）を使用して衝撃数１６５ｒｐｍ、回転数２９０ｒｐｍ、処理時間５分の条件で分級し、目開き１．２ｍｍの篩を通過し、目開き１．０ｍｍの篩に堆積した成形体を回収した。回収後の成形体を、大気雰囲気下、６００℃で２時間焼成し、ＭＯＲ型ゼオライト（８員環ゼオライト）及びシリカ（シリカバインダー）を含む円柱状成形体を得た。
　該円柱状成形体に、１０質量％ＮａＣｌ水溶液５００．０ｇを流通させイオン交換し、カチオンタイプ：Ｎａとして、本実施例の成形体とした。
　実施例及び比較例の評価結果を下表に示す。
　本開示の成形体は、カリウムイオンの吸着除去に有用な細孔径分布および粒径をもつため、溶液中に含まれるカリウムを吸着する用途、好ましくは人工透析により発生するカリウムイオンを含有する排液からカリウムを吸着する用途で有用に使用することができる。
　令和４年１１月２日に出願された日本国特許出願２０２２－１７６３５１号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容、並びに令和５年８月１６日に出願された日本国特許出願２０２３－１３２５３４号の明細書、特許請求の範囲及び要約書の全内容をここに引用し、本開示の明細書の開示として、取り入れる。

Claims (12)

  1. 　酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ以下（１）又は（２）を満たす、成形体。
    　　　（１）平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ
    　　　　　　粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下である
    　　　（２）平均アスペクト比が１．５５超である
  2. 　酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、なおかつ平均アスペクト比が１．５５超である、請求項１に記載の成形体。
  3. 　酸素８員環構造を有するゼオライト、並びに、シリカバインダー及びジルコニアバインダーの少なくともいずれかを含み、なおかつ、細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が２５体積％以上７０体積％以下であり、平均アスペクト比が１．５５以下であり、なおかつ粒子径Ｄ５０が２００μｍ以上６００μｍ以下である、請求項１に記載の成形体。
  4. 　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔面積が１０．０ｍ２／ｇ以上３５．０ｍ２／ｇ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の成形体。
  5. 　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積が０．３５ｍＬ／ｇ以上０．７０ｍＬ／ｇ以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の成形体。
  6. 　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する累積細孔容積が５０体積％となる細孔径が、７５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の成形体。
  7. 　細孔径５ｎｍ以上３００ｎｍ以下の累積細孔容積に対する、細孔径５ｎｍ以上１０ｎｍ以下の累積細孔容積の割合が、０．１体積％以上５．０体積％以下である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の成形体。
  8. 　前記ゼオライトが、ＦＥＲ構造、ＨＥＵ構造、ＹＦＩ構造、ＭＡＺ構造、ＣＨＡ構造及びＭＯＲ構造の群から選ばれる１以上の骨格構造を有するゼオライトである、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の成形体。
  9. 　前記ゼオライトのアルミナに対するシリカのモル比（ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比）が３以上１００以下である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の成形体。
  10. 　請求項１乃至９のいずれか一項に記載の成形体と、カリウムイオンを含有する溶液を接触させる工程を有するカリウム吸着方法。
  11. 　請求項１乃至９のいずれか一項に記載の成形体を含むカラム。
  12. 　請求項１１に記載のカラムを備えたカリウム吸着システム。
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