[go: up one dir, main page]

JP6812415B2 - Metal ion adsorbent - Google Patents

Metal ion adsorbent Download PDF

Info

Publication number
JP6812415B2
JP6812415B2 JP2018509391A JP2018509391A JP6812415B2 JP 6812415 B2 JP6812415 B2 JP 6812415B2 JP 2018509391 A JP2018509391 A JP 2018509391A JP 2018509391 A JP2018509391 A JP 2018509391A JP 6812415 B2 JP6812415 B2 JP 6812415B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adsorbent
less
sodium
potassium
mixed gel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018509391A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2017170785A1 (en
Inventor
慎介 宮部
慎介 宮部
木ノ瀬 豊
豊 木ノ瀬
坂本 剛
剛 坂本
英治 野口
英治 野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Original Assignee
Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Chemical Industrial Co Ltd filed Critical Nippon Chemical Industrial Co Ltd
Publication of JPWO2017170785A1 publication Critical patent/JPWO2017170785A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6812415B2 publication Critical patent/JP6812415B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/12Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Description

本発明は、金属イオンの吸着剤、特に海水中のセシウム又はストロンチウムを選択的にかつ効率的に分離・回収することに好適に用い得る結晶性シリコチタネートを含有する吸着剤に関する。 The present invention relates to an adsorbent for metal ions, particularly an adsorbent containing crystalline silicotitanate, which can be suitably used for selectively and efficiently separating and recovering cesium or strontium in seawater.

従来、放射性物質を含む排水の処理技術としては共沈処理が知られている(下記特許文献1参照)。しかし、水溶性である放射性セシウム及び放射性ストロンチウムについては、前記共沈処理は有効ではなく、現在、ゼオライトなどの無機系吸着剤による吸着除去が行われている(下記特許文献2参照)。 Conventionally, coprecipitation treatment is known as a treatment technique for wastewater containing radioactive substances (see Patent Document 1 below). However, the coprecipitation treatment is not effective for water-soluble radioactive cesium and radioactive strontium, and adsorption and removal with an inorganic adsorbent such as zeolite is currently being carried out (see Patent Document 2 below).

しかしながら、海水中に放射性セシウム及び放射性ストロンチウムが流出した場合においては、海水成分のナトリウム濃度の増加はセシウムと吸着剤とのイオン交換反応を抑制する方向に作用する(下記非特許文献1参照)といった問題が知られている。 However, when radioactive cesium and radioactive strontium flow out into seawater, an increase in the sodium concentration of the seawater component acts to suppress the ion exchange reaction between cesium and the adsorbent (see Non-Patent Document 1 below). The problem is known.

セシウム及び/又はストロンチウムの吸着性についてこれまでに研究されている無機系吸着剤の一つとして、結晶性シリコチタネートが挙げられる。結晶性シリコチタネートは、Ti/Si比が1:1のもの、5:12のもの、2:1のもの等、複数種類の組成のものが知られているが、その他に、Ti/Si比が4:3である結晶性シリコチタネートが存在することが知られている。非特許文献2には、Ti源としてTi(OET)4というアルコキシドを用い、Si源としてコロイダルシリカを用いて水熱処理により製造される製造物3B及び3Cは、そのX線回折パターンから、3次元的な8員環構造を有していること、この構造の結晶性シリコチタネートは、理想的にはM4Ti4Si316(MはNa、K等)で表される組成を有することを報告し、この構造の結晶性シリコチタネートにGrace titanium silicate(GTS−1)と名付けている。また、非特許文献3にはTi/Si比が4:3である結晶性シリコチタネートを、Ti源として四塩化チタンを含有し、Si源として高分散SiO2粉末を含有する混合溶液に水熱処理を施すことにより製造した旨が記載されている。同文献には、合成した結晶性シリコチタネートが、ストロンチウムイオン交換能を有する旨が記載されている。
また、本発明者らは、先に、下記特許文献3で、ケイ酸源と、ナトリウム化合物及び/又はカリウム化合物と、四塩化チタンと、水とを添加して混合ゲルを得た後、得られた混合ゲルを水熱反応させることで、Ti/Siのモル比が4/3である結晶性シリコチタネートを含む海水からのセシウム及びストロンチウムの吸着除去に有用な吸着剤を提案した。
Crystalline silicotitanate is one of the inorganic adsorbents that have been studied for the adsorptivity of cesium and / or strontium. Crystalline silicon titanates are known to have a plurality of types of compositions such as those having a Ti / Si ratio of 1: 1 and those having a Ti / Si ratio of 5:12 and 2: 1. It is known that there is a crystalline silicon titanate with a ratio of 4: 3. In Non-Patent Document 2, the products 3B and 3C produced by hydrothermal treatment using an alkoxide called Ti (OET) 4 as a Ti source and colloidal silica as a Si source are three-dimensional from the X-ray diffraction pattern. It has a typical 8-membered ring structure, and the crystalline silicon silicate having this structure ideally has a composition represented by M 4 Ti 4 Si 3 O 16 (M is Na, K, etc.). , And named the crystalline silicon silicate of this structure Grace titanium silica (GTS-1). Further, Non-Patent Document 3 describes hydrothermal treatment of a mixed solution containing crystalline silicon titanate having a Ti / Si ratio of 4: 3, titanium tetrachloride as a Ti source, and highly dispersed SiO 2 powder as a Si source. It is stated that it was manufactured by applying. The document describes that the synthesized crystalline silicotitanate has a strontium ion exchange ability.
Further, the present inventors first obtain a mixed gel by adding a silicic acid source, a sodium compound and / or a potassium compound, titanium tetrachloride, and water in Patent Document 3 below. By hydrothermally reacting the resulting mixed gel, we proposed an adsorbent useful for adsorbing and removing cesium and strontium from seawater containing crystalline silicotitanate having a Ti / Si molar ratio of 4/3.

特開昭62−266499号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-266499 特開2013−57599号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-57599 特開2015−188782号公報JP 2015-188782

JAEA−Research 2011−037JAEA-Research 2011-037 ZEOLITES,1990,Vol 10,November/DecemberZEOLITES, 1990, Vol 10, November / December 藤原 恵子、“ヒートポンプ吸着材としてのマイクロポーラスクリスタルの改質と評価”、[online]、[2014年3月3日検索]、インターネット<URL:http://kaken.nii.ac.jp/pdf/2011/seika/C-19/15501/21560846seika.pdf>Keiko Fujiwara, "Modification and Evaluation of Microporous Crystal as Heat Pump Adsorbent", [online], [Searched March 3, 2014], Internet <URL: http://kaken.nii.ac.jp/pdf /2011/seika/C-19/15501/21560846seika.pdf >

特許文献3では、ケイ酸源と、ナトリウム化合物及び/又はカリウム化合物と、四塩化チタンと、水とを添加して混合ゲルを得た後、得られた混合ゲルを水熱反応させることで、一気にTi/Siのモル比が4/3である結晶性シリコチタネートとチタン酸塩との混合物を製造し、これを吸着剤として用いている。このため、結晶性シリコチタネートとチタン酸塩の配合割合を管理することが難しいと言う問題がある。
また、Ti/Si比が4:3である結晶性シリコチタネートを単独で用いた場合には、特にストロンチウムの吸着能が劣り、更なるストロンチウムの吸着性能の向上が求められている。
In Patent Document 3, a silicic acid source, a sodium compound and / or a potassium compound, titanium tetrachloride, and water are added to obtain a mixed gel, and then the obtained mixed gel is subjected to a hydrothermal reaction. A mixture of crystalline silicotitanate and titanate having a Ti / Si molar ratio of 4/3 is produced at once, and this is used as an adsorbent. Therefore, there is a problem that it is difficult to control the mixing ratio of crystalline silicotitanate and titanate.
Further, when crystalline silicon titanate having a Ti / Si ratio of 4: 3 is used alone, the adsorption ability of strontium is particularly inferior, and further improvement of the adsorption performance of strontium is required.

したがって本発明の課題は、金属イオンの吸着、特に海水中においてもセシウムの吸着、更にはストロンチウムの吸着にも有効なTi/Si比が4:3である結晶性シリコチタネートからなる吸着剤を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide an adsorbent made of crystalline silicotitanate having a Ti / Si ratio of 4: 3, which is effective for adsorbing metal ions, particularly cesium even in seawater, and further adsorbing strontium. To do.

本発明者は、上記実情に鑑み鋭意研究を重ねた結果、X線回折分析において、2θ=10°以上13°以下のメーンピークの半値幅及びBET比表面積が特定範囲にある一般式;A4Ti4Si316・nH2O(式中、Aは、Na及びKから選ばれるアルカリ金属を示す。式中、nは0〜8を示す。)で表される結晶性シリコチタネートは、特にセシウムとストロンチウムの吸着能が優れたものになることを見出し、本発明を完成するに到った。The present inventor has conducted extensive research in view of the above circumstances, the X-ray diffraction analysis, the general formula half width and a BET specific surface area of 2 [Theta] = 10 ° or 13 ° or less of the main peak is in a specific range; A 4 The crystalline silicotitanate represented by Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O (in the formula, A represents an alkali metal selected from Na and K; in the formula, n represents 0 to 8) is In particular, they have found that the adsorption ability of cesium and strontium is excellent, and have completed the present invention.

即ち、本発明が提供しよとする吸着剤は、金属イオンの吸着剤であって、X線回折分析において、2θ=10°以上13°以下のメーンピークの半値幅が1.0°以下であり、BET比表面積が100m2/g以上である一般式;A4Ti4Si316・nH2O(式中、Aは、Na及びKから選ばれるアルカリ金属を示す。式中、nは0〜8を示す。)で表される結晶性シリコチタネートからなることを特徴とするものである。That is, the adsorbent to be provided by the present invention is a metal ion adsorbent, and in X-ray diffraction analysis, the half width of the main peak of 2θ = 10 ° or more and 13 ° or less is 1.0 ° or less. There is a general formula in which the BET specific surface area is 100 m 2 / g or more; A 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O (in the formula, A represents an alkali metal selected from Na and K. In the formula, n. Indicates 0 to 8), which is characterized by being composed of crystalline silicotitanate.

本発明によれば、特に海水においてもセシウム及びストロンチウムの吸着除去特性に優れた結晶性シリコチタネートを含有する吸着剤を提供することが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide an adsorbent containing crystalline silicotitanate having excellent adsorption and removal characteristics of cesium and strontium, particularly even in seawater.

図1は、実施例2で得られた結晶性シリコチタネートを含む吸着剤のX線回折チャートである。FIG. 1 is an X-ray diffraction chart of the adsorbent containing crystalline silicotitanate obtained in Example 2. 図2は、参考例2で得られた結晶性シリコチタネートを含む吸着剤のX線回折チャートである。FIG. 2 is an X-ray diffraction chart of the adsorbent containing crystalline silicotitanate obtained in Reference Example 2.

以下、本発明を好ましい実施形態に基づき説明する。
本発明に係る吸着剤は金属イオンを吸着する吸着剤である。本発明の吸着剤が吸着対象する金属イオンとしては、例えば、セシウム、ストロンチウム、アンチモン、鉛、亜鉛、水銀、銅、カドニウム、水銀等の金属イオンが挙げられ、特に海水中のセシウムの吸着、更にはストロンチウムの吸着に対して優れた吸着能を有する。
Hereinafter, the present invention will be described based on a preferred embodiment.
The adsorbent according to the present invention is an adsorbent that adsorbs metal ions. Examples of the metal ion to be adsorbed by the adsorbent of the present invention include metal ions such as cesium, strontium, antimony, lead, zinc, mercury, copper, cadonium, and mercury, and in particular, adsorption of cesium in seawater, and further. Has an excellent adsorption capacity for the adsorption of cesium.

本発明に係る吸着剤に含有させる結晶性シリコチタネートは、一般式;A4Ti4Si316・nH2O(式中、Aは、Na及びKから選ばれるアルカリ金属を示す。式中、nは0〜8を示す。)で表される。The crystalline silicon titanate contained in the adsorbent according to the present invention has a general formula; A 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O (in the formula, A represents an alkali metal selected from Na and K. , N represents 0 to 8).

なお、一般式;A4Ti4Si316・nH2O(式中、Aは、Na及びKから選ばれるアルカリ金属を示す。)で表される結晶性シリコチタネート(以下、単に「結晶性シリコチタネート」と呼ぶことがある)において、AがNa及びKを含む場合の詳細な結晶性シリコチタネートの組成については定かではないが、一般式;Na4Ti4Si316・nH2O及びK4Ti4Si316・nH2Oを含むか、或いは(Nax(1-x)4Ti4Si316・nH2O(式中、xは0超1未満)であると本発明者らは推測している。In addition, the general formula; A 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O (in the formula, A represents an alkali metal selected from Na and K) is represented by crystalline silicon titanate (hereinafter, simply “crystal”). The detailed composition of crystalline silicon titanate when A contains Na and K in "sex silicon titanate") is not clear, but the general formula; Na 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O and K 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O is included or (Na x K (1-x) ) 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O (in the formula, x is greater than 0 and less than 1) ), The present inventors speculate.

本発明において、結晶性シリコチタネートの式中のAは、Na及びKから選ばれるアルカリ金属である。本発明の吸着剤においてAは、Na及びKの両方を含むものが好ましく、Kの含有量は、A2O(Na2O+K2O)換算とK2O換算のモル比(K2O/A2O)で好ましくは0より大きく0.5以下、より好ましくは0.05以上0.4以下であることが、特にセシウム及びストロンチウムの吸着性能が高くなる観点から好ましい。In the present invention, A in the formula of crystalline silicotitanate is an alkali metal selected from Na and K. In the adsorbent of the present invention, A preferably contains both Na and K, and the content of K is the molar ratio (K 2 O /) of A 2 O (Na 2 O + K 2 O) conversion and K 2 O conversion. A 2 O) is preferably larger than 0 and 0.5 or less, more preferably 0.05 or more and 0.4 or less, particularly from the viewpoint of improving the adsorption performance of cesium and strontium.

本発明に係る吸着剤に含有させる結晶性シリコチタネートは、該結晶性シリコチタネートを線源としてCu−Kα線を用いてX線回折測定したときに、結晶性シリコチタネートの2θ=10°以上13°以下の回折ピーク(メーンピーク(B1))の半値幅が1.0°以下、好ましくは0.2〜0.9°、特に好ましくは0.2〜0.5°、更に好ましくは0.3〜0.50°であることを一つの特徴とする。 The crystalline silicotitanate contained in the adsorbent according to the present invention is 2θ = 10 ° or more of 2θ = 10 ° or more of the crystalline silicotitanate when X-ray diffraction measurement is performed using Cu—Kα ray using the crystalline silicotitanate as a radiation source. The half-value width of the diffraction peak (main peak (B1)) of ° or less is 1.0 ° or less, preferably 0.2 to 0.9 °, particularly preferably 0.2 to 0.5 °, and further preferably 0. One feature is that it is 3 to 0.50 °.

本発明者らは、金属イオンの吸着能には、吸着剤に含有させる結晶性シリコチタネートの2θ=10°以上13°以下の回折ピーク(メーンピーク(B1))の半値幅が関係し、該回折ピークの半値幅が、非特許文献3に比べて小さい特定の範囲とすることで非特許文献3に比べて、特にセシウム及びストロンチウムの吸着能が向上することを見出した。 The present inventors have related to the adsorption capacity of metal ions by the half-value width of the diffraction peak (main peak (B1)) of 2θ = 10 ° or more and 13 ° or less of the crystalline silicotitanate contained in the adsorbent. It has been found that the adsorption ability of cesium and strontium is particularly improved as compared with Non-Patent Document 3 by setting the half-value width of the diffraction peak to a specific range smaller than that of Non-Patent Document 3.

また、本発明に係る吸着剤は、上記特性を有することに加えて、BET比表面積が100m2/g以上、好ましくは100〜200m2/g、特に好ましくは100〜180m/gであることも一つの特徴である。
この理由は、BET比表面積が100m2/g未満では、特にストロンチウムの吸着性能が劣り、好ましくないからである。
It adsorbent according to the present invention, in addition to having the above characteristics, BET specific surface area of 100 m 2 / g or more, preferably 100 to 200 m 2 / g, particularly preferably 100~180m 2 / g Is also one of the features.
The reason for this is that if the BET specific surface area is less than 100 m 2 / g, the adsorption performance of strontium is particularly poor, which is not preferable.

本発明の吸着剤の形態としては、粒状体であることが好ましい。粒状体としては、例えば粉末状、顆粒状、顆粒以外の成型体(球状、円柱状)等を挙げることができ、粉末状又は顆粒状であることが好ましい。 The form of the adsorbent of the present invention is preferably a granular material. Examples of the granules include powders, granules, molded bodies other than granules (spherical and columnar), and are preferably powdery or granular.

本発明の吸着剤が粒状体である場合、200μm以上1000μm以下の粒度を有することが好ましい。この粒度の粒状体からなる本発明の吸着剤には、200μmよりも細かい粒子が存在しないか或いは存在しても極微量であるため、本発明の吸着剤を吸着塔に充填して通水した場合に、粒子が吸着塔内で詰まる問題を防止することができる。また、粒径が1000μm以下である場合、吸着剤の吸着性能を向上しやすい。 When the adsorbent of the present invention is a granular material, it preferably has a particle size of 200 μm or more and 1000 μm or less. Since the adsorbent of the present invention composed of particles having this particle size does not have particles finer than 200 μm, or even if they are present, the amount is extremely small, the adsorbent of the present invention is filled in the adsorption tower and water is passed through. In some cases, the problem of particles clogging in the adsorption tower can be prevented. Further, when the particle size is 1000 μm or less, the adsorption performance of the adsorbent can be easily improved.

具体的には、本発明の吸着剤が粒状体である場合、JIS Z8801規格による目開きが212μmの篩と、前記の目開きが1mmの篩とを用いたときに、本発明の吸着剤の98質量%以上、特に99質量%以上が目開き1mmの篩を通り且つ98質量%以上、特に99質量%以上が目開き212μmの篩を通らないことが好ましい。特に、本発明の吸着剤は、300μm以上600μm以下の粒度を有する粒状体からなることが好ましい。具体的には、JIS Z8801規格による目開きが300μmの篩と、目開きが600μmの篩とを用いたときに、本発明の吸着剤の98質量%以上、特に99質量%以上が前記の600μmの篩を通り且つ98質量%以上、特に99質量%以上が前記の300μmの篩を通らないことが好ましい。
なお、本発明の吸着剤を粒径200μm未満の粉末の形態のものは、不織布に固定された形態等で用いることもできる。
Specifically, when the adsorbent of the present invention is a granular material, when a sieve having a mesh size of 212 μm according to the JIS Z8801 standard and a sieve having a mesh size of 1 mm are used, the adsorbent of the present invention can be used. It is preferable that 98% by mass or more, particularly 99% by mass or more, passes through a sieve having an opening of 1 mm, and 98% by mass or more, particularly 99% by mass or more, does not pass through a sieve having a mesh opening of 212 μm. In particular, the adsorbent of the present invention preferably comprises a granular material having a particle size of 300 μm or more and 600 μm or less. Specifically, when a sieve having a mesh size of 300 μm and a sieve having a mesh size of 600 μm according to the JIS Z8801 standard are used, 98% by mass or more, particularly 99% by mass or more of the adsorbent of the present invention is 600 μm. It is preferable that 98% by mass or more, particularly 99% by mass or more, does not pass through the above-mentioned 300 μm sieve.
The adsorbent of the present invention in the form of a powder having a particle size of less than 200 μm can also be used in the form of being fixed to a non-woven fabric.

本発明の吸着剤は、例えば、ケイ酸源と、ナトリウム化合物及び/又はカリウム化合物と、四塩化チタンと、水とを混合して、混合ゲルを得る第一工程と、第一工程により得られた混合ゲルを水熱反応させる第二工程とを有し、第一工程において、混合ゲルに含まれるTiとSiとのモル比がTi/Si=1.2以上1.5以下となるように、ケイ酸源及び四塩化チタンとを添加することにより製造することが出来る。 The adsorbent of the present invention is obtained by, for example, a first step of mixing a silicic acid source, a sodium compound and / or a potassium compound, titanium tetrachloride, and water to obtain a mixed gel, and a first step. It has a second step of hydrothermally reacting the mixed gel, and in the first step, the molar ratio of Ti and Si contained in the mixed gel is Ti / Si = 1.2 or more and 1.5 or less. , Silicic acid source and titanium tetrachloride can be added.

以下、本発明の吸着剤の製造方法について説明する。
第一工程に係るケイ酸源としては、例えば、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリが挙げられる。また、ケイ酸アルカリ(すなわちケイ酸のアルカリ金属塩)をカチオン交換することにより得られる活性ケイ酸も挙げられる。
Hereinafter, the method for producing the adsorbent of the present invention will be described.
Examples of the silicic acid source according to the first step include sodium silicate and potassium silicate. In addition, active silicic acid obtained by cation exchange of alkali silicate (that is, alkali metal salt of silicic acid) can also be mentioned.

活性ケイ酸は、ケイ酸アルカリ水溶液を例えばカチオン交換樹脂に接触させてカチオン交換して得られるものである。ケイ酸アルカリ水溶液の原料としては、通常水ガラス(水ガラス1号〜4号等)と呼ばれるケイ酸ナトリウム水溶液が好適に用いられる。このものは比較的安価であり、容易に手に入れることができる。また、Naイオンを嫌う半導体用途では、ケイ酸カリウム水溶液が原料としてふさわしい。固体状のメタケイ酸アルカリを水に溶かしてケイ酸アルカリ水溶液を調製する方法もある。メタケイ酸アルカリは晶析工程を経て製造されるので、不純物の少ないものがある。ケイ酸アルカリ水溶液は、必要に応じて水で希釈して使用する。 Active silicic acid is obtained by bringing an alkaline aqueous solution of silicic acid into contact with, for example, a cation exchange resin and cation exchange. As a raw material for the alkaline silicate aqueous solution, a sodium silicate aqueous solution usually called water glass (water glasses Nos. 1 to 4 and the like) is preferably used. This is relatively inexpensive and easily available. Further, in semiconductor applications where Na ions are disliked, an aqueous potassium silicate solution is suitable as a raw material. There is also a method of preparing an aqueous alkali silicate solution by dissolving a solid alkali metasilicate in water. Since the alkali metasilicate is produced through a crystallization process, some of them have few impurities. The alkaline silicate aqueous solution is used after being diluted with water if necessary.

活性ケイ酸を調製するときに使用するカチオン交換樹脂は、公知のものを適宜選択して使用することができ、特に制限されない。ケイ酸アルカリ水溶液とカチオン交換樹脂との接触工程では、例えばケイ酸アルカリ水溶液をシリカが濃度3質量%以上10質量%以下となるように水に希釈し、次いで、希釈したケイ酸アルカリ水溶液をH型強酸性又は弱酸性カチオン交換樹脂に接触させて脱アルカリする。更に必要に応じてOH型強塩基性アニオン交換樹脂に接触させて脱アニオンすることができる。この工程によって、活性ケイ酸水溶液が調製される。ケイ酸アルカリ水溶液とカチオン交換樹脂との接触条件の詳細については、従来、様々な提案が既にあり、本発明ではそれら公知のいかなる接触条件も採用することができる。 The cation exchange resin used when preparing the active silicic acid can be appropriately selected and used, and is not particularly limited. In the step of contacting the alkaline silicate aqueous solution and the cation exchange resin, for example, the alkaline silicate aqueous solution is diluted with water so that the silica concentration is 3% by mass or more and 10% by mass or less, and then the diluted alkaline silicate aqueous solution is H. Mold Dealkalinated by contact with strongly acidic or weakly acidic cation exchange resin. Further, if necessary, it can be contacted with an OH-type strong basic anion exchange resin to deanionize it. By this step, an aqueous solution of active silicic acid is prepared. Various proposals have already been made regarding the details of the contact conditions between the alkaline silicate aqueous solution and the cation exchange resin, and any known contact conditions can be adopted in the present invention.

第一工程において用いられるナトリウム化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム等が挙げられる。これらのナトリウム化合物のうち、炭酸ナトリウムを用いると炭酸ガスが発生するため、そのようなガスの発生がない水酸ナトリウムを用いることが、中和反応を円滑に進める観点から好ましい。 Examples of the sodium compound used in the first step include sodium hydroxide, sodium carbonate and the like. Of these sodium compounds, carbon dioxide gas is generated when sodium carbonate is used, so it is preferable to use sodium hydroxide which does not generate such gas from the viewpoint of facilitating the neutralization reaction.

また、カリウム化合物としては、例えば、水酸化カリウム、炭酸カリウム等が挙げられる。これらのカリウム化合物のうち、炭酸カリウムを用いると炭酸ガスが発生するため、そのようなガスの発生がない水酸化カリウムを用いることが、中和反応を円滑に進める観点から好ましい。 Examples of the potassium compound include potassium hydroxide and potassium carbonate. Of these potassium compounds, since carbon dioxide gas is generated when potassium carbonate is used, it is preferable to use potassium hydroxide which does not generate such gas from the viewpoint of facilitating the neutralization reaction.

第一工程においてナトリウム化合物及びカリウム化合物を用いる場合は、Na2OとK2O換算の合計モル数(A2O)に対して、K2O/A2Oのモル比が0より大きく0.5以下であることが好ましく、0.05以上0.4以下であることがより好ましい。When sodium compounds and potassium compounds are used in the first step, the molar ratio of K 2 O / A 2 O is greater than 0 and 0 with respect to the total number of moles (A 2 O) converted to Na 2 O and K 2 O. It is preferably 5.5 or less, and more preferably 0.05 or more and 0.4 or less.

ケイ酸源及び四塩化チタンの添加量は、混合ゲル中の四塩化チタン由来のTiとケイ酸源由来のSiとのモル比であるTi/Siが特定比となる量にする。例えば、非特許文献3においては、チタン源として四塩化チタンを用いているが、ケイ酸源及び四塩化チタンは、Ti/Si比が0.32となる量で混合溶液に添加されている。これに対し、本製造方法では、Ti/Si比が1.2以上1.5以下となるような量でケイ酸源及び四塩化チタンを添加する。本発明者らが検討した結果、混合ゲル中のTi/Si比を前記のモル比範囲に設定することで、結晶性シリコチタネートとして、結晶化度が高く、半値幅及びBET比表面積が上記範囲のものが得られやすくなる。 The amount of the silicic acid source and titanium tetrachloride added is such that Ti / Si, which is the molar ratio of Ti derived from titanium tetrachloride and Si derived from the silicic acid source, in the mixed gel becomes a specific ratio. For example, in Non-Patent Document 3, titanium tetrachloride is used as the titanium source, but the silicic acid source and titanium tetrachloride are added to the mixed solution in an amount such that the Ti / Si ratio is 0.32. On the other hand, in this production method, the silicic acid source and titanium tetrachloride are added in an amount such that the Ti / Si ratio is 1.2 or more and 1.5 or less. As a result of the examination by the present inventors, by setting the Ti / Si ratio in the mixed gel to the above-mentioned molar ratio range, the crystallinity is high as the crystalline silicotitanate, and the half width and the BET specific surface area are in the above range. It becomes easier to obtain things.

また、混合ゲルに占めるSiO2換算のケイ酸源濃度とTiO2換算の四塩化チタン濃度の総量が2.0質量%以上40質量%以下であり、かつ混合ゲルに占めるA2O/SiO2のモル比=0.5以上2.5以下となるようにケイ酸源及び四塩化チタンを添加することが望ましい。ここで、AはNa及びKを示す。前記範囲内にケイ酸源および四塩化チタンの添加量を調整することで、目的とする結晶性シリコチタネートの収率を満足すべき程度に高めることができる。Further, the total amount of the silicic acid source concentration in terms of SiO 2 and the titanium tetrachloride concentration in terms of TiO 2 in the mixed gel is 2.0% by mass or more and 40% by mass or less, and A 2 O / SiO 2 in the mixed gel. It is desirable to add a silicic acid source and titanium tetrachloride so that the molar ratio of is 0.5 or more and 2.5 or less. Here, A represents Na and K. By adjusting the addition amount of the silicic acid source and titanium tetrachloride within the above range, the yield of the desired crystalline silicotitanate can be increased to a satisfactory level.

Oのモル数は、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムのイオン数を酸化物換算で表したもの、換言すれば、ナトリウムやカリウム等のアルカリと四塩化チタンとの中和反応により使用されたナトリウムやカリウムの量を除いて求められるものである。A 2 O molar number of, what the number of ions of sodium and potassium in the mixed gel was expressed in terms of oxide, in other words, have been used by the neutralization reaction between the alkali and titanium tetrachloride, such as sodium or potassium It is obtained excluding the amount of sodium and potassium.

第一工程において用いられる四塩化チタンは、工業的に入手可能なものであれば、特に制限なく用いることができる。 The titanium tetrachloride used in the first step can be used without particular limitation as long as it is industrially available.

第一工程において、ケイ酸源、ナトリウム化合物、カリウム化合物、及び四塩化チタンは、それぞれ水溶液の形態で反応系に添加することができる。場合によっては固体の形態で添加することができる。更に第一工程では、得られた混合ゲルに対して、必要であれば純水を用いて該混合ゲルの濃度を調整することができる。 In the first step, the silicic acid source, the sodium compound, the potassium compound, and titanium tetrachloride can each be added to the reaction system in the form of an aqueous solution. In some cases, it can be added in solid form. Further, in the first step, the concentration of the mixed gel can be adjusted by using pure water, if necessary, with respect to the obtained mixed gel.

第一工程において、ケイ酸源、ナトリウム化合物、カリウム化合物、及び四塩化チタンは、種々の添加順序で添加することができる。例えば(1)ケイ酸源、ナトリウム化合物及び/又はカリウム化合物、並びに水を混合したものに、四塩化チタンを添加することにより混合ゲルを得ることができる(この添加順序のことを、以下、単に「(1)の実施」ということもある。)。この(1)の実施は、四塩化チタンから塩素の発生をおさえる点で好ましい。 In the first step, the silicic acid source, the sodium compound, the potassium compound, and titanium tetrachloride can be added in various order of addition. For example, (1) a mixed gel can be obtained by adding titanium tetrachloride to a mixture of a silicic acid source, a sodium compound and / or a potassium compound, and water (the order of addition is simply referred to below. It may also be called "implementation of (1)"). The implementation of this (1) is preferable in that the generation of chlorine from titanium tetrachloride is suppressed.

第一工程において別の添加順序として、(2)ケイ酸アルカリをカチオン交換することによって得られる活性ケイ酸(以下、単に「活性ケイ酸」ということもある。)水溶液と四塩化チタンと水とを混合したものに、ナトリウム化合物及び/又はカリウム化合物を添加する、という態様を採用することができる。この添加順序を採用しても、(1)の実施形態と同様に混合ゲルを得ることができる(この添加順序のことを、以下、単に「(2)の実施」ということがある。)。四塩化チタンはその水溶液の形態又は固体の形態で添加することができる。同様に、ナトリウム化合物及びカリウム化合物も、その水溶液の形態又は固体の形態で添加することができる。 As another order of addition in the first step, (2) an aqueous solution of active silicic acid (hereinafter, also simply referred to as "active silicic acid") obtained by cation exchange of alkali silicate, titanium tetrachloride, and water. An embodiment in which a sodium compound and / or a potassium compound is added to the mixture of the above can be adopted. Even if this addition order is adopted, a mixed gel can be obtained in the same manner as in the embodiment (1) (hereinafter, this addition order may be simply referred to as "implementation of (2)"). Titanium tetrachloride can be added in the form of an aqueous solution thereof or in the form of a solid. Similarly, sodium and potassium compounds can be added in the form of aqueous solutions or solids thereof.

(1)及び(2)の実施において、ナトリウム化合物及び/又はカリウム化合物は、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度(A2O濃度)がNa2O換算で0.5質量%以上15.0質量%以下、特に0.7質量%以上13質量%以下となるように添加されることが好ましい。混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のNa2O換算質量及び混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のNa2O換算の濃度(以下「ナトリウム及ぶカリウムの合計濃度(第一工程でカリウム化合物を用いない場合、ナトリウム濃度」と言う)は、以下の式で計算される。

混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のNa2O換算質量(g)=(前記のAのモル数ー四塩化チタン由来の塩化物イオンのモル数)×0.5×Na2O分子量

混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のNa2O換算の濃度(質量%)=混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のNa2O換算質量/{混合ゲル中の水分量+混合ゲル中におけるナトリウム及びカリウムの合計のNa2O換算質量}×100
In the implementation of (1) and (2), the total concentration (A 2 O concentration) of sodium and potassium in the mixed gel of the sodium compound and / or the potassium compound is 0.5% by mass or more in terms of Na 2 O. It is preferably added so as to be 0% by mass or less, particularly 0.7% by mass or more and 13% by mass or less. The total Na 2 O-equivalent mass of sodium and potassium in the mixed gel and the total Na 2 O-equivalent concentration of sodium and potassium in the mixed gel (hereinafter, "total concentration of sodium and potassium (potassium compound is used in the first step). If not, it is called "sodium concentration") is calculated by the following formula.

Total Na 2 O reduced mass (g) of sodium and potassium in the mixed gel = (number of moles of A above-number of moles of chloride ion derived from titanium tetrachloride) x 0.5 x Na 2 O molecular weight

Total Na 2 O-equivalent concentration of sodium and potassium in the mixed gel (mass%) = Total Na 2 O-equivalent mass of sodium and potassium in the mixed gel / {Water content in the mixed gel + Sodium in the mixed gel And potassium total Na 2 O reduced mass} x 100

ケイ酸源の選択と混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度の調整を組み合わせることにより、Ti:Siのモル比が4:3の結晶性シリコチタネート以外の結晶性シリコチタネートの生成を抑制することができる。ケイ酸源としてケイ酸ソーダ又はケイ酸カリを用いた場合、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度をNa2O換算で2.0質量%以上とすることで、Ti:Siのモル比が5:12の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となり、一方、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度をNa2O換算で6.0質量%以下とすることで、Ti:Siのモル比が1:1の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となる。また、ケイ酸源としてケイ酸アルカリをカチオン交換することにより得られる活性ケイ酸を用いた場合、Na2O換算で1.0質量%以上とすることで、Ti:Siのモル比が5:12の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となり、一方、混合ゲル中のナトリウム及びカリウムの合計濃度をNa2O換算で6.0質量%以下とすることで、Ti:Siのモル比が1:1の結晶性シリコチタネートの生成を効果的に抑制することが可能となる。Combining the selection of a silicic acid source with the adjustment of the total concentration of sodium and potassium in the mixed gel suppresses the formation of crystalline silicotitanates other than crystalline silicotitanates with a Ti: Si molar ratio of 4: 3. Can be done. When sodium silicate or potassium silicate is used as the silicic acid source, the molar ratio of Ti: Si can be increased by setting the total concentration of sodium and potassium in the mixed gel to 2.0% by mass or more in terms of Na 2 O. It is possible to effectively suppress the production of 5:12 crystalline silicotitanate, while the total concentration of sodium and potassium in the mixed gel is 6.0% by mass or less in terms of Na 2 O. It is possible to effectively suppress the formation of crystalline silicotitanate having a Ti: Si molar ratio of 1: 1. When active silicic acid obtained by cation exchange of alkali silicate is used as the silicic acid source, the molar ratio of Ti: Si is 5: by setting it to 1.0% by mass or more in terms of Na 2 O. The formation of crystalline siliconitanate of 12 can be effectively suppressed, while the total concentration of sodium and potassium in the mixed gel is 6.0% by mass or less in terms of Na 2 O, so that Ti: It is possible to effectively suppress the formation of crystalline silicon titanate having a molar ratio of Si of 1: 1.

なお、ケイ酸源としてケイ酸ナトリウムを用いた場合は、ケイ酸ナトリウム中のナトリウム成分は、同時に混合ゲル中のナトリウム源となる。したがって、ここで言う「混合ゲル中におけるナトリウムのNa2O換算質量(g)」とは混合ゲル中のすべてのナトリウム成分の和として計数される。同様に、「混合ゲル中におけるカリウムのNa2O換算質量(g)」も混合ゲル中のすべてのカリウム成分の和として計数される。When sodium silicate is used as the silicate source, the sodium component in the sodium silicate becomes the sodium source in the mixed gel at the same time. Therefore, the "Na 2 O reduced mass (g) of sodium in the mixed gel" referred to here is counted as the sum of all the sodium components in the mixed gel. Similarly, "Na 2 O reduced mass (g) of potassium in a mixed gel" is also counted as the sum of all potassium components in the mixed gel.

(1)及び(2)の実施において、四塩化チタンの添加は、均一なゲルを得るため一定の時間をかけて、四塩化チタン水溶液として段階的又は連続的に行うことが望ましい。このため、四塩化チタンの添加にはペリスタポンプ等を好適に用いることができる。 In the implementation of (1) and (2), it is desirable that the addition of titanium tetrachloride is carried out stepwise or continuously as an aqueous solution of titanium tetrachloride over a certain period of time in order to obtain a uniform gel. Therefore, a perista pump or the like can be preferably used for adding titanium tetrachloride.

第一工程により得られた混合ゲルは、後述する第二工程である水熱反応を行う前に、0.1時間以上5時間以下の時間にわたり、10℃以上100℃以下で熟成を行うことが、均一な生成物を得る点で好ましい。熟成工程は、例えば静置状態で行ってもよく、あるいはラインミキサーなどを用いた撹拌状態で行ってもよい。 The mixed gel obtained in the first step may be aged at 10 ° C. or higher and 100 ° C. or lower for a time of 0.1 hour or more and 5 hours or less before carrying out the hydrothermal reaction which is the second step described later. , Preferable in obtaining a uniform product. The aging step may be carried out, for example, in a stationary state or in a stirred state using a line mixer or the like.

本発明においては第一工程において得られた前記混合ゲルを、第二工程である水熱反応に付して結晶性シリコチタネートを得る。水熱反応としては、結晶性シリコチタネートが合成できる条件であれば、いかなる条件であってもよく制限されない。通常、オートクレーブ中で好ましくは100℃以上200℃以下、更に好ましくは120℃以上180℃以下の温度において、好ましくは6時間以上90時間以下、更に好ましくは12時間以上80時間以下の時間にわたって、加圧下に反応させる。反応時間は、合成装置のスケールに応じて選定できる。 In the present invention, the mixed gel obtained in the first step is subjected to a hydrothermal reaction in the second step to obtain crystalline silicotitanate. The hydrothermal reaction is not limited to any condition as long as the crystalline silicotitanate can be synthesized. Usually, it is added in an autoclave at a temperature of preferably 100 ° C. or higher and 200 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, preferably 6 hours or more and 90 hours or less, further preferably 12 hours or more and 80 hours or less. React under pressure. The reaction time can be selected according to the scale of the synthesizer.

前記第二工程で得られた結晶性シリコチタネートを含有する含水物は乾燥させ、得られた乾燥物を必要により解砕又は粉砕して粉末状(粒状を含む)とすることができる。また、結晶性シリコチタネートを含有する含水物を複数の開孔が形成された開孔部材から押出成形して棒状成形体を得、得られた該棒状成形体を乾燥させて柱状にしてもよいし、乾燥させた該棒状成形体を球状に成形したり、解砕又は粉砕して粒子状としてもよい。 The water-containing material containing the crystalline silicotitanate obtained in the second step can be dried, and the obtained dried product can be crushed or pulverized as necessary to be in the form of powder (including granules). Further, a water-containing material containing crystalline silicotitanate may be extruded from a perforated member in which a plurality of pores are formed to obtain a rod-shaped molded product, and the obtained rod-shaped molded product may be dried to form a columnar shape. Then, the dried rod-shaped molded product may be formed into a spherical shape, or may be crushed or crushed into particles.

開孔部材に形成された孔の形状としては、円形、三角形、多角形、環形等を挙げることができる。開孔の真円換算径は0.1mm以上10mm以下が好ましく、0.3mm以上5mm以下がより好ましい。ここでいう真円換算径は、孔一つの面積を円面積とした場合の該面積から算出される円の直径である。押出成形後の乾燥温度は例えば例えば50℃以上200℃以下とすることができる。また乾燥時間は1時間以上120時間以下とすることができる。 Examples of the shape of the hole formed in the opening member include a circle, a triangle, a polygon, and a ring shape. The perfect circle equivalent diameter of the hole is preferably 0.1 mm or more and 10 mm or less, and more preferably 0.3 mm or more and 5 mm or less. The perfect circle conversion diameter referred to here is the diameter of a circle calculated from the area when the area of one hole is taken as the circle area. The drying temperature after extrusion molding can be, for example, 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. The drying time can be 1 hour or more and 120 hours or less.

乾燥させた棒状成形体は、そのままでも吸着剤として用いることができるし、軽くほぐして用いてもよい。また乾燥後の棒状成形体は粉砕して用いてもよい。これら各種の方法で得られた結晶性シリコチタネートを含有する粉末状のものは、更に分級してから吸着剤として用いることが、セシウム及び/又はストロンチウムの吸着効率を高める等の観点から好ましい。分級は、例えばJISZ8801−1に規定する公称目開きが1000μm以下、特に710μm以下の第1の篩を用いることが好ましい。また前記の公称目開きが100μm以上、特に300μm以上の第2の篩を用いて行うことも好ましい。更に、これら第1及び第2の篩を用いて行うことが好ましい。 The dried rod-shaped molded product can be used as it is as an adsorbent, or it may be lightly loosened and used. Further, the rod-shaped molded product after drying may be crushed and used. The powdery product containing crystalline silicotitanate obtained by these various methods is preferably further classified and then used as an adsorbent from the viewpoint of increasing the adsorption efficiency of cesium and / or strontium. For classification, for example, it is preferable to use a first sieve having a nominal opening of 1000 μm or less, particularly 710 μm or less, as defined in JISZ8801-1. It is also preferable to use a second sieve having a nominal opening of 100 μm or more, particularly 300 μm or more. Further, it is preferable to use these first and second sieves.

上記した製造方法において、第一工程のナトリウム化合物とカリウム化合物の配合割合や第二工程の反応温度及び反応時間を適宜選択することで、得られる結晶性シリコチタネートの2θ=10°以上13°以下の回折ピーク(メーンピーク(B1))の半値幅の値とBET比表面積の範囲を本発明に係る範囲に制御することが出来る。
即ち、第一工程においてナトリウム化合物及びカリウム化合物の配合割合が、Na2OとK2O換算の合計モル数(AO)に対して、K2O/AOのモル比が0超0.5以下、好ましくは0.05以上0.4以下では、得られる結晶性シリコチタネートの2θ=10°以上13°以下の回折ピーク(メーンピーク(B1))の半値幅の値が小さくなる傾向がある。
また、第二工程の反応温度が低いほど、また、反応時間を短いほど得られる結晶性シリコチタネートの2θ=10°以上13°以下の回折ピーク(メーンピーク(B1))の半値幅の値が大きくなる一方で、BET比表面積も大きくなる傾向がある。
In the above-mentioned production method, 2θ = 10 ° or more and 13 ° or less of the crystalline silicotitanate obtained by appropriately selecting the compounding ratio of the sodium compound and the potassium compound in the first step and the reaction temperature and reaction time in the second step. The range of the half-value width of the diffraction peak (main peak (B1)) and the BET specific surface area can be controlled to the range according to the present invention.
That is, in the first step, the mixing ratio of the sodium compound and the potassium compound is such that the molar ratio of K 2 O / A 2 O exceeds 0 with respect to the total number of moles (A 2 O) converted to Na 2 O and K 2 O. When it is 0.5 or less, preferably 0.05 or more and 0.4 or less, the half-value width value of the diffraction peak (main peak (B1)) of 2θ = 10 ° or more and 13 ° or less of the obtained crystalline silicotitanate becomes small. Tend.
Further, the lower the reaction temperature in the second step and the shorter the reaction time, the more the half width of the diffraction peak (main peak (B1)) of the crystalline silicotitanate obtained at 2θ = 10 ° or more and 13 ° or less. While increasing, the BET specific surface area also tends to increase.

本発明に係る結晶性シリコチタネートからなる特徴とする吸着剤は、必要に応じて常法に従い成形加工し、それによって得られた成形体を金属イオンの吸着剤として用いてもよい。 The characteristic adsorbent composed of crystalline silicotitanate according to the present invention may be molded according to a conventional method, if necessary, and the obtained molded product may be used as an adsorbent for metal ions.

前記の成形加工としては、例えば結晶性シリコチタネートからなる粉末状の吸着剤を顆粒状に成型するための造粒加工や結晶性シリコチタネートからなる粉末状の吸着剤をスラリー化して塩化カルシウム等の硬化剤を含む液中に滴下して結晶性シリコチタネートからなる粉末状の吸着剤をカプセル化する方法、樹脂芯材の表面に結晶性シリコチタネートからなる粉末状の吸着剤を添着被覆処理する方法、天然繊維または合成繊維で形成された不織布の表面及び/又は内部に結晶性シリコチタネートからなる粉末状の吸着剤を付着させて固定化してシート状にする方法などを挙げることができる。造粒加工の方法としては、公知の方法が挙げられ、例えば攪拌混合造粒、転動造粒、押し出し造粒、破砕造粒、流動層造粒、噴霧乾燥造粒(スプレードライ)、圧縮造粒等を挙げることができる。造粒の過程において必要に応じバインダーや溶媒を添加、混合してもよい。バインダーとしては、公知のもの、例えばポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、デンプン、コーンスターチ、糖蜜、乳糖、ゼラチン、デキストリン、アラビアゴム、アルギン酸、ポリアクリル酸、グリセリン、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等を挙げることができる。溶媒としては水性溶媒や有機溶媒等各種のものを用いることができる。 Examples of the molding process include granulation processing for molding a powdery adsorbent made of crystalline silicotitanate into granules, and slurrying of a powdery adsorbent made of crystalline silicotitanate into a slurry such as calcium chloride. A method of encapsulating a powdery adsorbent made of crystalline silicotitanate by dropping it in a liquid containing a curing agent, and a method of adhering and coating a powdery adsorbent made of crystalline silicotitanate on the surface of a resin core material. , A method of adhering a powdery adsorbent made of crystalline silicotitanate to the surface and / or inside of a non-woven fabric formed of natural fibers or synthetic fibers and immobilizing the powder to form a sheet. Examples of the granulation processing method include known methods, such as stirring and mixing granulation, rolling granulation, extrusion granulation, crushing granulation, fluidized bed granulation, spray drying granulation (spray drying), and compression granulation. Grains and the like can be mentioned. Binders and solvents may be added and mixed as needed in the process of granulation. Known binders include, for example, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxyethyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, starch, corn starch, sugar honey, lactose, gelatin. , Dextrin, gum arabic, alginic acid, polyacrylic acid, glycerin, polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone and the like. As the solvent, various solvents such as an aqueous solvent and an organic solvent can be used.

また、結晶性シリコチタネートを含有する含水状態のものを造粒加工した顆粒状のものは、放射性物質吸着剤を充填してなる吸着容器及び吸着塔を有する水処理システムの吸着剤として好適に使用することが出来る。 In addition, the granulated granules containing crystalline silicotitanate in a water-containing state are suitably used as an adsorbent for a water treatment system having an adsorption container and an adsorption tower filled with a radioactive substance adsorbent. Can be done.

この場合、結晶性シリコチタネートを含有する含水状態のものを造粒加工して得られる顆粒状のものの形状や大きさは、吸着容器や充填塔に充填して、金属イオンを含む処理水を通水するのに適応するようにその形状及び大きさを適宜調整することが好ましい。 In this case, the shape and size of the granular product obtained by granulating the water-containing product containing crystalline silico titanate is filled in an adsorption container or a filling tower, and treated water containing metal ions is passed therethrough. It is preferable to adjust the shape and size appropriately so as to be suitable for watering.

また、結晶性シリコチタネートを含有する含水状態のものを造粒加工した顆粒状のものは、更に磁性粒子を含有させることにより、金属イオンを含む水から磁気分離で回収可能な吸着剤として使用することが出来る。磁性粒子としては、例えば鉄、ニッケル、コバルト等の金属またはこれらを主成分とする磁性合金の粉末、四三酸化鉄、三二酸化鉄、コバルト添加酸化鉄、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の金属酸化物系磁性体の粉末が挙げられる。 Further, the granules obtained by granulating the water-containing material containing crystalline silicotitanate are used as an adsorbent that can be recovered by magnetic separation from water containing metal ions by further containing magnetic particles. Can be done. Examples of the magnetic particles include metals such as iron, nickel and cobalt, or powders of magnetic alloys containing these as main components, and metal oxides such as iron trioxide, iron sesquioxide, cobalt-added iron oxide, barium ferrite and strontium ferrite. Examples include powders of based magnetic materials.

結晶性シリコチタネートを含有する含水状態のものを造粒加工した顆粒状のものに磁性粒子を含有させる方法としては、例えば、前述した造粒加工操作を磁性粒子を含有させた状態で行えばよい。 As a method of incorporating the magnetic particles into the granules obtained by granulating the water-containing material containing crystalline silicotitanate, for example, the above-mentioned granulation processing operation may be performed in the state of containing the magnetic particles. ..

また、本発明の吸着剤は、例えば、ゼオライト、チタン酸塩、ケイ酸バリウム、Ti/Si比が2:1である結晶性シリコチタネート、アパタイト、活性炭等の他の吸着剤と併用して用いることが出来る。
また、本発明に係る吸着剤は、例えば、水道水の金属イオン吸着剤として用いることもできる。
The adsorbent of the present invention is used in combination with other adsorbents such as zeolite, titanate, barium silicate, crystalline silicon titanate having a Ti / Si ratio of 2: 1, apatite, and activated carbon. Can be done.
Further, the adsorbent according to the present invention can also be used as, for example, a metal ion adsorbent for tap water.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

以下に、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。特に断らない限り「%」は「質量%」を表す。実施例及び比較例で使用した評価装置及び使用材料は以下のとおりである。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, "%" represents "mass%". The evaluation devices and materials used in the examples and comparative examples are as follows.

<評価装置>
・X線回折:Bruker社 D8 AdvanceSを用いた。線源としてCu−Kαを用いた。測定条件は、管電圧40kV、管電流40mA、走査速度0.1°/secとした。
・ICP−AES:Varian社720−ESを用いた。Csの測定波長は697.327nm、Srの測定波長は216.596nmとしてCs及びSrの吸着試験を行った。標準試料はNaClを0.3%含有したCs:100ppm、50ppm及び10ppmの水溶液、並びにNaClを0.3%含有したSr:100ppm、10ppm及び1ppmの水溶液を使用した。
・XRF:蛍光X線装置(装置名:ZSX100e、管球:Rh(4kW)、雰囲気:真空、分析窓:Be(30μm)、測定モード:SQX分析(EZスキャン)、測定径:30mmφ、(株)リガク製)で全元素測定した。測定用試料は、適当な容器(アルミリング等)に入れ、ダイスで挟みこんでからプレス機で10MPaの圧力をかけてペレット化することにより得た。
・BET比表面積:測定装置として島津製作所製 Flowsorb II 2300を用いて、BET1点法により求めた。
<Evaluation device>
-X-ray diffraction: Bruker's D8 Advance S was used. Cu-Kα was used as the radiation source. The measurement conditions were a tube voltage of 40 kV, a tube current of 40 mA, and a scanning speed of 0.1 ° / sec.
-ICP-AES: Varian 720-ES was used. The adsorption test of Cs and Sr was carried out with the measurement wavelength of Cs being 679.327 nm and the measurement wavelength of Sr being 216.596 nm. As standard samples, aqueous solutions of Cs: 100 ppm, 50 ppm and 10 ppm containing 0.3% NaCl, and aqueous solutions of Sr: 100 ppm, 10 ppm and 1 ppm containing 0.3% NaCl were used.
XRF: Fluorescent X-ray device (device name: ZSX100e, tube: Rh (4 kW), atmosphere: vacuum, analysis window: Be (30 μm), measurement mode: SQX analysis (EZ scan), measurement diameter: 30 mmφ, Co., Ltd. ) All elements were measured with Rigaku). The measurement sample was obtained by placing it in an appropriate container (aluminum ring or the like), sandwiching it with a die, and then applying a pressure of 10 MPa with a press to pelletize it.
-BET specific surface area: Obtained by the BET 1-point method using a Flowsorb II 2300 manufactured by Shimadzu Corporation as a measuring device.

<使用材料>
・ケイ酸カリウム:日本化学工業株式会社製(SiO2:26.5%、K2O:13.5%、H2O:60.00%、SiO2/K2O=3.09)。
・ケイ酸ナトリウム:日本化学工業株式会社製(SiO2:28.96%、Na2O:9.37%、H2O:61.67%、SiO2/Na2O=3.1)。
・シリカゾル:日本化学工業株式会社製(SiO2:30%、粒子径15nm)
・苛性カリ:固体試薬 水酸化カリウム(KOH:85%)
・苛性ソーダ水溶液;工業用25%水酸化ナトリウム(NaOH:25%、H2O:75%)
・四塩化チタン水溶液:株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ社製36.48%水溶液・二酸化チタン:石原産業ST−01
・模擬海水:Cs及びSrをそれぞれ100ppm含有した0.3%NaCl水溶液を模擬海水とした。模擬海水はNaCl(99.5%):3.0151g、SrCl・6H2O(99%):0.3074g、CsNO3(99%):0.1481g、H2O:996.5294gを混合して得た。
<Material used>
-Potassium silicate: manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. (SiO 2 : 26.5%, K 2 O: 13.5%, H 2 O: 60.00%, SiO 2 / K 2 O = 3.09).
-Sodium silicate: manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. (SiO 2 : 28.96%, Na 2 O: 9.37%, H 2 O: 61.67%, SiO 2 / Na 2 O = 3.1).
Silica Sol: manufactured by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. (SiO 2: 30%, particle diameter 15nm)
・ Potassium hydroxide: Solid reagent Potassium hydroxide (KOH: 85%)
-Caustic soda aqueous solution; industrial 25% sodium hydroxide (NaOH: 25%, H 2 O: 75%)
・ Titanium tetrachloride aqueous solution: 36.48% aqueous solution manufactured by Osaka Titanium Technologies Co., Ltd. ・ Titanium dioxide: Ishihara Sangyo ST-01
-Simulated seawater: A 0.3% NaCl aqueous solution containing 100 ppm each of Cs and Sr was used as simulated seawater. The simulated seawater is a mixture of NaCl (99.5%): 3.0151 g, SrCl · 6H 2 O (99%): 0.3074 g, CsNO 3 (99%): 0.1481 g, and H 2 O: 996.5294 g. I got it.

〔実施例1〕
(1)第一工程
ケイ酸カリ64.5g、85%苛性カリ126.7g及びイオン交換水210.2gを混合し撹拌して混合水溶液を得た。この混合水溶液に、四塩化チタン水溶液203.3gをペリスタポンプで30分にわたって連続的に添加して混合ゲルを製造した。当該混合ゲルは、四塩化チタン水溶液の添加後、1時間にわたり70℃で混合して熟成した。
[Example 1]
(1) First Step: 64.5 g of potassium silicate, 126.7 g of 85% potassium hydroxide and 210.2 g of ion-exchanged water were mixed and stirred to obtain a mixed aqueous solution. To this mixed aqueous solution, 203.3 g of a titanium tetrachloride aqueous solution was continuously added for 30 minutes with a perista pump to produce a mixed gel. The mixed gel was aged by mixing at 70 ° C. for 1 hour after the addition of the aqueous titanium tetrachloride solution.

(2)第二工程
第一工程で得られた混合ゲルをオートクレーブに入れ、1.5時間かけて170℃に昇温したのち、この温度を維持しながら静置下に72時間反応を行った。反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを直径0.6μmの円形の開孔部材で押出成形した後、乾燥し、分級して粒度が300μm以上600μm以下の粒状物を得た。
(2) Second step The mixed gel obtained in the first step was placed in an autoclave, heated to 170 ° C. over 1.5 hours, and then reacted for 72 hours while maintaining this temperature. .. The slurry after the reaction was filtered, and the obtained cake was extruded with a circular opening member having a diameter of 0.6 μm, dried, and classified to obtain granules having a particle size of 300 μm or more and 600 μm or less.

〔実施例2〕
(1)第一工程
3号ケイ酸ソーダ60g、苛性ソーダ水溶液224.3g、85%苛性カリ34.6g及びイオン交換水82.5gを混合し撹拌して混合水溶液を得た。この混合水溶液に、四塩化チタン水溶液203.3gをペリスタポンプで0.5時間にわたって連続的に添加して混合ゲルを製造した。当該混合ゲルは、四塩化チタン水溶液の添加後、1時間にわたり室温(25℃)で静置熟成した。
[Example 2]
(1) First Step No. 3 Sodium silicate (60 g), aqueous caustic solution (224.3 g), 85% potassium hydroxide (34.6 g) and ion-exchanged water (82.5 g) were mixed and stirred to obtain a mixed aqueous solution. To this mixed aqueous solution, 203.3 g of a titanium tetrachloride aqueous solution was continuously added over 0.5 hours with a perista pump to produce a mixed gel. The mixed gel was aged at room temperature (25 ° C.) for 1 hour after the addition of the aqueous titanium tetrachloride solution.

(2)第二工程
第一工程で得られた混合ゲルをオートクレーブに入れ、1時間かけて140℃に昇温したのち、この温度を維持しながら撹拌下に18時間反応を行った。反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを直径0.6μmの円形の開孔部材で押出成形した後、乾燥し、分級して粒度が300μm以上600μm以下の粒状物を得た。
(2) Second Step The mixed gel obtained in the first step was placed in an autoclave, heated to 140 ° C. over 1 hour, and then reacted under stirring for 18 hours while maintaining this temperature. The slurry after the reaction was filtered, and the obtained cake was extruded with a circular opening member having a diameter of 0.6 μm, dried, and classified to obtain granules having a particle size of 300 μm or more and 600 μm or less.

〔実施例3〕
実施例2において、第二工程の反応温度を150℃で24時間にした以外は、実施例2と同様に反応を行った。次いで、反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを直径0.6μmの円形の開孔部材で押出成形した後、乾燥し、分級して粒度が300μm以上600μm以下の粒状物を得た。
[Example 3]
In Example 2, the reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that the reaction temperature in the second step was set to 150 ° C. for 24 hours. Next, the slurry after the reaction was filtered, and the obtained cake was extruded with a circular opening member having a diameter of 0.6 μm, dried, and classified to obtain granules having a particle size of 300 μm or more and 600 μm or less.

〔実施例4〕
実施例2において、第二工程の反応温度を160℃で24時間にした以外は、実施例2と同様に反応を行った。次いで、反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを直径0.6μmの円形の開孔部材で押出成形した後、乾燥し、分級して粒度が300μm以上600μm以下の粒状物を得た。
[Example 4]
In Example 2, the reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that the reaction temperature in the second step was set to 160 ° C. for 24 hours. Next, the slurry after the reaction was filtered, and the obtained cake was extruded with a circular opening member having a diameter of 0.6 μm, dried, and classified to obtain granules having a particle size of 300 μm or more and 600 μm or less.

〔参考例1〕
実施例2において、第二工程の反応温度を170℃で96時間にした以外は、実施例2と同様に反応を行った。次いで、反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを直径0.6μmの円形の開孔部材で押出成形した後、乾燥し、分級して粒度が300μm以上600μm以下の粒状物を得た。
[Reference Example 1]
In Example 2, the reaction was carried out in the same manner as in Example 2 except that the reaction temperature in the second step was set to 170 ° C. for 96 hours. Next, the slurry after the reaction was filtered, and the obtained cake was extruded with a circular opening member having a diameter of 0.6 μm, dried, and classified to obtain granules having a particle size of 300 μm or more and 600 μm or less.

(物性評価)
実施例及び参考例1で得られた粒状物について、BET比表面積を求めた。また、X線回折分析を行った。また、X線回折分析により結晶性シリコチタネートの2θ=10°以上13°以下の回折ピーク(メーンピーク(B1))の半値幅を求めた。また、粒状物中のK2O、Na2O、SiO2及びTiO2の含有量(質量%)を上記条件のXRFにて測定した。その結果を表1に示す。

Figure 0006812415
(Evaluation of the physical properties)
The BET specific surface area was determined for the granules obtained in Example and Reference Example 1. In addition, X-ray diffraction analysis was performed. In addition, the half width of the diffraction peak (main peak (B1)) of 2θ = 10 ° or more and 13 ° or less of crystalline silicotitanate was determined by X-ray diffraction analysis. Moreover, the content (mass%) of K 2 O, Na 2 O, SiO 2 and TiO 2 in the granules was measured by XRF under the above conditions. The results are shown in Table 1.
Figure 0006812415

〔参考例2〕
<結晶性シリコチタネート及びチタン酸塩の混合物の合成>
(1)第一工程
3号ケイ酸ソーダ90g、苛性ソーダ水溶液667.49g及び純水84.38gを混合し撹拌して混合水溶液を得た。この混合水溶液に、四塩化チタン水溶液443.90gをペリスタポンプで1時間20分にわたって連続的に添加して混合ゲルを製造した。当該混合ゲルは、四塩化チタン水溶液の添加後、1時間にわたり室温で静置熟成した。混合ゲル中のTi/Siモル比:2、K2O/Na2Oモル比:0/100、SiO2換算濃度a:2.00%、TiO2換算濃度b:5.30%、a+b:7.30、A2O/SiO2モル比:1.56、Na2O換算濃度:3.22%であった。
[Reference example 2]
<Synthesis of a mixture of crystalline silicotitanate and titanate>
(1) First Step No. 3 90 g of sodium silicate, 667.49 g of caustic soda aqueous solution and 84.38 g of pure water were mixed and stirred to obtain a mixed aqueous solution. A mixed gel was produced by continuously adding 443.90 g of a titanium tetrachloride aqueous solution to this mixed aqueous solution with a perista pump for 1 hour and 20 minutes. The mixed gel was aged at room temperature for 1 hour after the addition of the aqueous titanium tetrachloride solution. Ti / Si molar ratio in the mixed gel: 2, K 2 O / Na 2 O molar ratio: 0/100, SiO 2 equivalent concentration a: 2.00%, TiO 2 equivalent concentration b: 5.30%, a + b: It was 7.30, A 2 O / SiO 2 molar ratio: 1.56, and Na 2 O conversion concentration: 3.22%.

(3)第二工程
第一工程で得られた混合ゲルをオートクレーブに入れ、1時間かけて170℃に昇温したのち、この温度を維持しながら撹拌下に24時間反応を行った。反応後のスラリーを濾過し、得られたケーキを直径0.6μmの円形の開孔部材で押出成形した後、乾燥し、分級して粒度が300μm以上600μm以下の粒状物を得た。得られた粒状物をX線回折測定した。その結果を図2に示す。図2に示すX線回折測定の結果より、得られた粒状物は主相Na4Ti4Si316・nH2Oであり、Na4Ti920・mH2Oが検出され、前記結晶性シリコチタネート及び前記チタン酸塩の混合物であると確認した。また粒状物は2θ=10〜13°の範囲に観察されるNa4Ti4Si316・6H2Oに由来するメーンピーク(M.P.)の高さに対して、2θ=8〜10°に範囲に観察されるNa4Ti920・5〜7H2Oに由来するM.P.の高さの比が38.5%であった。また上記方法の組成分析によればNa4Ti4Si316・nH2O:Na4Ti920・mH2Oのモル比は1:0.37であった。
(3) Second Step The mixed gel obtained in the first step was placed in an autoclave, heated to 170 ° C. over 1 hour, and then reacted under stirring for 24 hours while maintaining this temperature. The slurry after the reaction was filtered, and the obtained cake was extruded with a circular opening member having a diameter of 0.6 μm, dried, and classified to obtain granules having a particle size of 300 μm or more and 600 μm or less. The obtained granules were measured by X-ray diffraction. The result is shown in FIG. From the results of the X-ray diffraction measurement shown in FIG. 2, the obtained granules were the main phase Na 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O, and Na 4 Ti 9 O 20 · mH 2 O was detected. It was confirmed to be a mixture of crystalline silicotitanate and the titanate. Relative Further granulate main peak height (MP) derived from Na 4 Ti 4 Si 3 O 16 · 6H 2 O , which is observed in the range of 2 [Theta] = 10 to 13 °, in 2 [Theta] = 8 to 10 ° the ratio of the height of the MP originating from Na to 4 Ti 9 O 20 · 5~7H 2 O observed in the range was 38.5%. According to the composition analysis of the above method, the molar ratio of Na 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O: Na 4 Ti 9 O 20 · mH 2 O was 1: 0.37.

<Cs及びSrの吸着試験>
粒状物を、100mlのポリ容器に0.5g取り、上記模擬海水1(100.00g)を添加し、蓋をした後、内容物を振り混ぜた。内容物の振り混ぜは、ポリ容器の倒立を10回行うことにより行った。その後、静置して1時間経過した後、再び内容物を振り混ぜ、約50mlを5Cのろ紙でろ過し、ろ過によって得られたろ液を採取した。また、残りの50mlはそのまま静置し、更に23時間後(最初に振り混ぜてから24時間後)に再び振り混ぜた。そして、5Cのろ紙でろ過し、ろ過によって得られたろ液を採取した。採取されたろ液を対象として、ICP−AESを用い、ろ液中のCs及びSrの含有量を測定した。その結果を以下の表2に示す。
<Adsorption test of Cs and Sr>
0.5 g of the granules was taken in a 100 ml plastic container, the simulated seawater 1 (100.00 g) was added, the lid was closed, and the contents were shaken. The contents were shaken by inverting the plastic container 10 times. Then, after allowing to stand for 1 hour, the contents were shaken again, about 50 ml was filtered through a 5C filter paper, and the filtrate obtained by filtration was collected. The remaining 50 ml was allowed to stand as it was, and was further shaken 23 hours later (24 hours after the first shaking). Then, it was filtered through a 5C filter paper, and the filtrate obtained by the filtration was collected. The contents of Cs and Sr in the filtrate were measured using ICP-AES for the collected filtrate. The results are shown in Table 2 below.

Figure 0006812415
Figure 0006812415

Claims (5)

金属イオンの吸着剤であって、
X線回折分析において、2θ=10°以上13°以下のメーンピークの半値幅が0.2〜0.5°であり、BET比表面積が100m2/g以上である一般式;A4Ti4Si316・nH2O(式中、Aは、Na及びKから選ばれるアルカリ金属を示す。但し、AはK単独となる場合は無い。式中、nは0〜8を示す。)で表される結晶性シリコチタネートからなることを特徴とする吸着剤。
It is an adsorbent for metal ions.
In X-ray diffraction analysis, the half width of the main peak of 2θ = 10 ° or more and 13 ° or less is 0.2 to 0.5 ° , and the BET specific surface area is 100 m 2 / g or more. General formula; A 4 Ti 4 Si 3 O 16 · nH 2 O (In the formula, A indicates an alkali metal selected from Na and K. However, A may not be K alone. In the formula, n indicates 0 to 8.) An adsorbent characterized by being composed of crystalline silicon titanate represented by.
結晶性シリコチタネートは、カリウム含有量がK2O換算で、A2O(AはNa及びKを示す)に対するモル比(K2O/A2O)で、0超0.5以下であることを特徴とする請求項1項に記載の吸着剤。 Crystalline silicotitanate has a potassium content of more than 0 and 0.5 or less in terms of K 2 O, in terms of molar ratio (K 2 O / A 2 O) to A 2 O (A indicates Na and K). The adsorbent according to claim 1, wherein the adsorbent is characterized by this. 粉末状又は顆粒状であることを特徴とする請求項1又は2の何れか1項に記載の吸着剤。 The adsorbent according to any one of claims 1 or 2, which is in the form of powder or granules. 200〜1000μmの粒度を有することを特徴とする請求項3に記載の吸着剤。 The adsorbent according to claim 3, which has a particle size of 200 to 1000 μm. 吸着する金属イオンが、セシウム及び/又はストロンチウムであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の吸着剤。 The adsorbent according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal ion to be adsorbed is cesium and / or strontium.
JP2018509391A 2016-04-01 2017-03-29 Metal ion adsorbent Active JP6812415B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016074612 2016-04-01
JP2016074612 2016-04-01
PCT/JP2017/013090 WO2017170785A1 (en) 2016-04-01 2017-03-29 Metal ion adsorption agent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017170785A1 JPWO2017170785A1 (en) 2019-02-14
JP6812415B2 true JP6812415B2 (en) 2021-01-13

Family

ID=59965772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018509391A Active JP6812415B2 (en) 2016-04-01 2017-03-29 Metal ion adsorbent

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6812415B2 (en)
WO (1) WO2017170785A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102075339B1 (en) * 2017-11-06 2020-02-10 한국원자력연구원 Composition of removing radionuclide and method for removing radionuclide using the same
JP7419952B2 (en) * 2020-04-23 2024-01-23 東ソー株式会社 Novel silicotitanate composition and method for producing the same

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6268594A (en) * 1993-02-25 1994-09-14 Sandia National Laboratories Novel silico-titanates and their methods of making and using
JP2000015001A (en) * 1998-06-15 2000-01-18 Uop Inc Method for removing metal ion impurity from liquid flow
JP5285183B1 (en) * 2012-12-20 2013-09-11 日立Geニュークリア・エナジー株式会社 Method for producing radionuclide adsorbent, apparatus for producing the same, and radionuclide adsorbent
JP5696244B1 (en) * 2014-03-27 2015-04-08 日本化学工業株式会社 Adsorbent
JP6673841B2 (en) * 2014-10-09 2020-03-25 日本化学工業株式会社 Adsorbent

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017170785A1 (en) 2017-10-05
JPWO2017170785A1 (en) 2019-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5696244B1 (en) Adsorbent
JP2016195981A (en) Adsorbent and production method of adsorbent
JP6309699B2 (en) Method for producing adsorbent containing crystalline silicotitanate
JP6025795B2 (en) Method for producing crystalline silicotitanate
JP6812415B2 (en) Metal ion adsorbent
JP2016003151A (en) Manufacturing method of crystalline silicotitanate
JPWO2017141931A1 (en) Cesium or / and strontium adsorbent
JP6673841B2 (en) Adsorbent
JP6356567B2 (en) Method for producing crystalline silicotitanate
JP5758057B1 (en) Method for producing crystalline silicotitanate
JP6898744B2 (en) Heavy metal ion adsorbent
JP2017087172A (en) Strontium adsorbent and cesium adsorbent
JP6691415B2 (en) Method for producing cesium and / or strontium adsorbent
JP6808443B2 (en) Method for producing crystalline silicotitanate
JP2017136521A (en) Strontium adsorbent

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200929

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20201023

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6812415

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250