(57)【要約】【課題】周期表の第６族〜第１６族の元素又はその化合物から選ばれる少なくとも１種を効率よく処理することが可能な、新規な処理剤とそれを用いた処理方法を提供する。【解決手段】周期表の第６族〜第１６族の元素又はその化合物から選ばれる少なくとも１種を処理対象とする処理剤であって、次の式（Ｉ）で表される化合物を含む処理剤：【化１】2020196002.tif 000019（式中、Ｒ１は水酸基を３個以上有する炭素数４〜１２の直鎖又は分岐のポリヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２２の炭化水素基を示し、Ｒ３は水素原子又は炭素数１〜２２の炭化水素基を示し、Ｒ２の炭素数がＲ３の炭素数以上であり、Ｒ２とＲ３の総炭素数が１０以上である）。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期表の第６族〜第１６族の元素又はその化合物から選ばれる少なくとも１種を処理対象とする処理剤であって、
次の式（Ｉ）で表される化合物を含む処理剤：
【化１】
2020196002.tif 000018
（式中、Ｒ１は水酸基を３個以上有する炭素数４〜１２の直鎖又は分岐のポリヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２２の炭化水素基を示し、Ｒ３は水素原子又は炭素数１〜２２の炭化水素基を示し、Ｒ２の炭素数がＲ３の炭素数以上であり、Ｒ２とＲ３の総炭素数が１０以上である）。
【請求項２】
前記処理対象がクロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、ホウ素、錫、砒素、セレン、銀、鉛の元素又はその化合物から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の処理剤。
【請求項３】
前記処理対象が第６族〜第８族、第１１族〜第１４族の元素又はその化合物から選ばれる少なくとも１種である、請求項１に記載の処理剤。
【請求項４】
前記処理対象がクロム、マンガン、鉄、銅、亜鉛、ホウ素、銀、鉛の元素又はその化合物から選ばれる少なくとも１種である、請求項３に記載の処理剤。
【請求項５】
水を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の処理剤。
【請求項６】
前記式（Ｉ）で表される化合物の濃度が１〜５０重量％である、請求項５に記載の処理剤。
【請求項７】
ｐＨが６．５未満である、請求項５又は６記載の処理剤。
【請求項８】
処理対象を水から除去する処理方法であって、次の工程を含む、処理方法：
請求項１〜７のいずれか一項に記載の処理剤を被処理水に添加する工程、及び
被処理水を中性に調整する工程。
【請求項９】
前記処理剤を添加後の被処理水を中性に調整する、請求項８に記載の処理方法。
【請求項１０】
前記被処理水を酸性又はアルカリ性とし、その後、処理剤を被処理水に添加し、被処理水を中性に調整する、請求項８又は９に記載の処理方法。
【請求項１１】
前記処理剤を被処理水に添加し、その後、被処理水を酸性又はアルカリ性とし、被処理水を中性に調整する、請求項８又は９に記載の処理方法。
【請求項１２】
処理工程において、凝集剤を添加する工程を少なくとも一つ含む、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１３】
前記凝集剤は、高分子凝集剤、無機凝集剤及び鉱物から選ばれる少なくとも１種である、請求項１２に記載の処理方法。
【請求項１４】
さらに、ジチオカルバミン酸塩を被処理水に添加する工程を含む、請求項８〜１３記載のいずれか一項に記載の処理方法。
【請求項１５】
前記ジチオカルバミン酸塩が、ジエチルアミン、ピペラジン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミンから選ばれるアミン化合物と二硫化炭素、塩基を反応させて得られる請求項１４記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第６族〜第１６族の元素又はその化合物の処理剤とその含有水の処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業排水、事業場排水等の水から、銅、亜鉛、ホウ素等の第６族〜第１６族の元素又はその化合物を分離、回収して、水の浄化、無害化、前記元素の再利用等のために様々な処理が行われている。処理方法としては、例えば、逆浸透膜（ＲＯ膜）分離や、イオン交換、凝集沈殿等が知られている。この中でも特にランニングコストが少なく、汚泥が発生しにくい除去方法であるイオン交換が広く使用されている。
【０００３】
しかしながら、ＲＯ膜では一回の処理で対象元素又はその化合物を処理することができず、イオン交換法では、使用するイオン交換樹脂の単位グラム当たりの処理量が低く、処理コストが高くなるという問題があった。
また、従来の凝集沈殿法は、硫酸アルミニウムなどのアルミニウム化合物や水酸化カルシウムなどのカルシウム化合物を添加してホウ素を凝集させ沈殿させて分離する方法では、ホウ素の除去効率が低いために多量の薬剤が必要となる問題があり、また、処理に伴って大量の沈殿物（即ち、汚泥）が発生するという問題がある。
【０００４】
特許文献１は、グルカミン含有フェノール樹脂をホウ素の吸着処理剤に用いることが提案されている。アルキルグルカミン自体のホウ素吸着性能については記載されておらず、樹脂はアルキルグルカミンに比べて吸着量が低い。
【０００５】
特許文献２は、一般式（Ｒ１−Ｎ＋（−Ｘ−）−Ｒ２）で表されるアンモニウム塩誘導体からなるホウ素吸着性組成物（Ｒ１は、糖アルコール残基又は多価アルコール残基を含むアミノ基含有基；Ｒ２は、含窒素複素環組成物のＮを除いた複素環組成物残基；Ｘ−は、Ｎに配位するアニオン）が提案されている。糖アルコール基を持つ樹脂粉末のホウ素処理性組成物であるが、一般的に樹脂の処理剤は単位グラム当たりの処理量が低い等、更に改良の余地があった。
【０００６】
特許文献３は、ホウ素を含む廃水に、アルドン酸又はウロン酸から選ばれる少なくとも１種のカルボン酸化合物と、高分子アミン化合物を添加し、次いで、塩析剤を加え、濾過分離することによりホウ素を除去する技術が提案されている。カルボン酸化合物はホウ素の処理能力が低く処理剤が多量に必要となる。
【０００７】
特許文献４は、ボイラー灰に含まれるホウ素、フッ素、セレン、砒素等有害物質の固定化の処理剤として、Ｎ−メチルグルカミン系化合物を含む処理剤を用いることが提案されているが、具体的に例示されているジメチルグルカミン酸は処理能力が低く、また、銅、亜鉛、ホウ素含有水の処理にＮ−メチルグルカミン系化合物を用いることについては記載がなく、エチル基より長鎖のアルキル基を有するアルキルグルカミンの効果についても記載されていない。
【０００８】
非特許文献１には、水不溶化グルカミン誘導体として、アクリルモノマーとＮ−メチルグルカミンとのマイケル付加反応により水不溶化グルカミン誘導体を合成し、水中のホウ素を除去可能であったことが報告されている。しかし、この水不溶化グルカミン誘導体は、誘導体内にエステル基を持ち、エステル基は水中で加水分解しやすいことから、処理中に分解し、処理能力が充分に発揮できない虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−０８３７１１号公報
【特許文献２】特開２０１１−５６４６５号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７６８６号公報
【特許文献４】特開２００９−２１４０１８号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】第５２回日本水環境学会年会（２０１７）講演要旨  ５８０頁  講演番号Ｐ−Ｅ０４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、第６族〜第１６族の元素又はその化合物を効率よく処理することが可能な、新規な処理剤とそれを用いた処理方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、周期表の第６族〜１６族の元素又はその化合物から選ばれる少なくとも１種を処理対象とする処理剤であって、
次の式（Ｉ）で表される化合物を含むことを特徴としている。
【００１３】
【化１】
2020196002.tif 000002
（式中、Ｒ１は水酸基を３個以上有する炭素数４〜１２の直鎖又は分岐のポリヒドロキシアルキル基を示し、Ｒ２は炭素数１〜２２の炭化水素基を示し、Ｒ３は水素原子又は炭素数１〜２２の炭化水素基を示し、Ｒ２の炭素数がＲ３の炭素数以上であり、Ｒ２とＲ３の総炭素数が１０以上である）。
【００１４】
本発明は、処理対象を水から除去する処理方法であって、次の工程を含むことを特徴としている：
前記処理剤を被処理水に添加する工程、及び
被処理水を中性に調整する工程。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、効果的に周期表の第６族〜第１６族の元素又はその化合物を処理することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を詳細に説明する。
（処理剤）
本発明の処理剤は、式（Ｉ）で表される化合物を含む。
【００１７】
式（Ｉ）において、Ｒ１は水酸基を３個以上有する炭素数４〜１２の直鎖もしくは分岐のポリヒドロキシアルキル基を示す。ポリヒドロキシアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサ、ヘプタ、又はオクタヒドロキシアルキル基等が挙げられる。具体的には、例えば、特に限定されないが、１，２，３トリヒドロキシブタン−１−イル基、１，２，４トリヒドロキシブタン−１−イル基、１，３，４トリヒドロキシブタン−１−イル基、２，３，４トリヒドロキシブタン−１−イル基等のトリヒドロキシブタン−１−イル基；テトラヒドロキシブタン−１−イル基；１，２，３トリヒドロキシブタン−２−イル基、１，２，４トリヒドロキシブタン−２−イル基、１，３，４トリヒドロキシブタン−２−イル基、２，３，４トリヒドロキシブタン−２−イル基等のトリヒドロキシブタン−２−イル基；テトラヒドロキシブタン−２−イル基；トリ、テトラ、又はペンタヒドロキシペンタン−１−イル基；トリ、テトラ、ペンタ、又はヘキサヒドロキシヘキサン−１−イル基；トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサ、又はヘプタヒドロキシヘプタン−１−イル基；トリ、テトラ、ペンタ、ヘキサ、ヘプタ、又はオクタヒドロキシオクタン−１−イル基等が挙げられる。
【００１８】
ポリヒドロキシアルキル基は、処理対象元素又はその化合物と効率よく結合する点において水酸基の数は３個以上が好ましく、４個以上がより好ましく、５個以上が更に好ましく、アルキル基は炭素数が５〜１２の直鎖もしくは分岐のものが好ましく、炭素数６〜８のものがより好ましい。これらの中でも、水酸基を４個以上有し、炭素数４〜８の直鎖もしくは分岐のものが好ましく、水酸基を５個以上有し、炭素数６〜８の直鎖もしくは分岐のものがより好ましく、水酸基を５個有し、炭素数６の直鎖もしくは分岐のものがさらに好ましく、特に水酸基を５個有し、直鎖のものが好ましい。
【００１９】
Ｒ２は炭素数９〜２２の炭化水素基を示し、炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。アルキル基は、直鎖又は分岐を含み、特に限定されないが、例えば、ノナン−１−イル基、デカン−１−イル基、ウンデカン−１−イル基、ドデカン−１−イル基、トリデカン−１−イル基、テトラデカン−１−イル基、ペンタデカン−１−イル基、ヘキサデカン−１−イル基、ヘプタデカン−１−イル基、オクタデカン−１−イル基、ノナデカン−１−イル基、エイコサン−１−イル基、ヘンエイコサン−１−イル基、ドコサン−１−イル基、α，α−ジメチルベンジル基等が挙げられる。アルケニル基は直鎖又は分岐を含み、特に限定されないが、例えば、ノナ−１−エン−１−イル基、ノナ−８−エン−１−イル基、デカ−１−エン−１−イル基、デカ−９−エン−１−イル基、ウンデカ−１−エン−１−イル基、ウンデカ−１０−エン−１−イル基、ドデカ−１−エン−１−イル基、ドデカ−１１−エン−１−イル基、トリデカ−１−エン−１−イル基、トリデカ−１２−エン−１−イル基、テトラデカ−１−エン−１−イル基、テトラデカ−１３−エン−１−イル基、ペンタデカ−１−エン−１−イル基、ペンタデカ−１４−エン−１−イル基、ヘキサデカ−１−エン−１−イル基、ヘキサデカ−１５−エン−１−イル基、ヘプタデカ−１−エン−１−イル基、ヘプタデカ−１６−エン−１−イル基、オクタデカ−１−エン−１−イル基、オクタデカ−９−エン−１−イル基、オクタデカ−１７−エン−１−イル基、ノナデカ−１−エン−１−イル基、エイコサ−１−エン−１−イル基、ヘンエイコサ−１−エン−１−イル基、ドコサ−１−エン−１−イル基等が挙げられる。アルキニル基は直鎖又は分岐を含み、特に限定されないが、例えば、ノナ−１−イン−１−イル基、ノナ−８−イン−１−イル基、デカ−１−イン−１−イル基、デカ−９−イン−１−イル基、ウンデカ−１−イン−１−イル基、ウンデカ−１０−イン−１−イル基、ドデカ−１−イン−１−イル基、ドデカ−１１−イン−１−イル基、トリデカ−１−イン−１−イル基、トリデカ−１２−イン−１−イル基、テトラデカ−１−イン−１−イル基、テトラデカ−１３−イン−１−イル基、ペンタデカ−１−イン−１−イル基、ペンタデカ−１４−イン−１−イル基、ヘキサデカ−１−イン−１−イル基、ヘキサデカ−１５−イン−１−イル基、ヘプタデカ−１−イン−１−イル基、ヘプタデカ−１６−イン−１−イル基、オクタデカ−１−イン−１−イル基、オクタデカ−１７−イン−１−イル基、ノナデカ−１−イン−１−イル基、エイコサ−１−イン−１−イル基、ヘンエイコサ−１−イン−１−イル基、ドコサ−１−イン−１−イル基等が挙げられる。
【００２０】
脂環式炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、シクロノニル基、シクロデシル基等が挙げられる。
【００２１】
芳香族炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、フェニル残基、ナフタレン残基、アントラセン残基等の芳香環残基を含む基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、２，４，５−トリメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、４−プロピルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、４−ブチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ペンチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル基、２，４−ビス（４−ｔｅｒｔ−ペンチル）フェニル基、１，１，３，３−テトラメチルブチルフェニル基、２−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ペンチルフェニル基、４−ヘキシルフェニル基、４−ヘプチルフェニル基、４−オクチルフェニル基、４−ノニルフェニル基、４−デカニルフェニル基、４−ウンデシルフェニル基、４−ドデシルフェニル基、４−トリデシルフェニル基、４−テトラデシルフェニル基、４−ペンタデシルフェニル基、４−ヘキサデシルフェニル基、４−ビフェニル基、１−メチルナフチル基、１−エチルナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基等が挙げられる。
【００２２】
これらの中でも、処理対象元素又はその化合物と効率よく結合する点において炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基が好ましく、炭素数１０〜１６の直鎖もしくは分岐のアルキル基がより好ましく、炭素数１０〜１４の直鎖のアルキル基がさらに好ましい。
【００２３】
Ｒ３は水素原子又は炭素数１〜１８の炭化水素基を示し、炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。脂肪族炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられる。アルキル基は、直鎖又は分岐を含み、特に限定されないが、例えば、メチル基、エタン−１−イル基、プロパン−１−イル基、１−メチルエタン−１−イル基、ブタン−１−イル基、ブタン−２−イル基、２−メチルプロパン−１−イル基、２−メチルプロパン−２−イル基、ペンタン−１−イル基、ペンタン−２−イル基、ヘキサン−１−イル基、ヘプタン−１−イル基、オクタン−１−イル基、１，１，３，３−テトラメチルブタン−１−イル基、ノナン−１−イル基、デカン−１−イル基、ウンデカン−１−イル基、ドデカン−１−イル基、トリデカン−１−イル基、テトラデカン−１−イル基、ペンタデカン−１−イル基、ヘキサデカン−１−イル基、ヘプタデカン−１−イル基、オクタデカン−１−イル基、ベンジル基、α，α−ジメチルベンジル基等が挙げられる。アルケニル基は直鎖又は分岐を含み、特に限定されないが、例えば、ビニル基、プロパ−１−エン−１−イル基、アリル基、イソプロペニル基、ブタ−１−エン−１−イル基、ブタ−２−エン−１−イル基、ブタ−３−エン−１−イル基、２−メチルプロパ−２−エン−１−イル基、１−メチルプロパ−２−エン−１−イル基、ペンタ−１−エン−１−イル基、ペンタ−２−エン−１−イル基、ペンタ−３−エン−１−イル基、ペンタ−４−エン−１−イル基、３−メチルブタ−２−エン−１−イル基、３−メチルブタ−３−エン−１−イル基、ヘキサ−１−エン−１−イル基、ヘキサ−２−エン−１−イル基、ヘキサ−３−エン−１−イル基、ヘキサ−４−エン−１−イル基、ヘキサ−５−エン−１−イル基、４−メチルペンタ−３−エン−１−イル基、４−メチルペンタ−３−エン−１−イル基、ヘプタ−１−エン−１−イル基、ヘプタ−６−エン−１−イル基、オクタ−１−エン−１−イル基、オクタ−７−エン−１−イル基、ノナ−１−エン−１−イル基、ノナ−８−エン−１−イル基、デカ−１−エン−１−イル基、デカ−９−エン−１−イル基、ウンデカ−１−エン−１−イル基、ウンデカ−１０−エン−１−イル基、ドデカ−１−エン−１−イル基、ドデカ−１１−エン−１−イル基、トリデカ−１−エン−１−イル基、トリデカ−１２−エン−１−イル基、テトラデカ−１−エン−１−イル基、テトラデカ−１３−エン−１−イル基、ペンタデカ−１−エン−１−イル基、ペンタデカ−１４−エン−１−イル基、ヘキサデカ−１−エン−１−イル基、ヘキサデカ−１５−エン−１−イル基、ヘプタデカ−１−エン−１−イル基、ヘプタデカ−１６−エン−１−イル基、オクタデカ−１−エン−１−イル基、オクタデカ−９−エン−１−イル基、オクタデカ−１７−エン−１−イル基等が挙げられる。アルキニル基は直鎖又は分岐を含み、特に限定されないが、例えば、エチニル、プロパ−１−イン−１−イル基、プロパ−２−イン−１−イル基、ブタ−１−イン−１−イル基、ブタ−３−イン−１−イル基、１−メチルプロパ−２−イン−１−イル基、ペンタ−１−イン−１−��ル基、ペンタ−４−イン−１−イル基、ヘキサ−１−イン−１−イル基、ヘキサ−５−イン−１−イル基、ヘプタ−１−イン−１−イル基、ヘプタ−６−イン−１−イル基、オクタ−１−イン−１−イル基、オクタ−７−イン−１−イル基、ノナ−１−イン−１−イル基、ノナ−８−イン−１−イル基、デカ−１−イン−１−イル基、デカ−９−イン−１−イル基、ウンデカ−１−イン−１−イル基、ウンデカ−１０−イン−１−イル基、ドデカ−１−イン−１−イル基、ドデカ−１１−イン−１−イル基、トリデカ−１−イン−１−イル基、トリデカ−１２−イン−１−イル基、テトラデカ−１−イン−１−イル基、テトラデカ−１３−イン−１−イル基、ペンタデカ−１−イン−１−イル基、ペンタデカ−１４−イン−１−イル基、ヘキサデカ−１−イン−１−イル基、ヘキサデカ−１５−イン−１−イル基、ヘプタデカ−１−イン−１−イル基、ヘプタデカ−１６−イン−１−イル基、オクタデカ−１−イン−１−イル基、オクタデカ−１７−イン−１−イル基等が挙げられる。
【００２４】
脂環式炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
【００２５】
芳香族炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、フェニル残基、ナフタレン残基、アントラセン残基等の芳香環残基を含む基が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、フェニル基、２−メチルフェニル基、３−メチルフェニル基、４−メチルフェニル基、２，４−ジメチルフェニル基、２，５−ジメチルフェニル基、３，４−ジメチルフェニル基、３，５−ジメチルフェニル基、２，４，５−トリメチルフェニル基、２，４，６−トリメチルフェニル基、４−エチルフェニル基、４−プロピルフェニル基、４−イソプロピルフェニル基、４−ブチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ペンチルフェニル基、４−ｔｅｒｔ−ペンチルフェニル基、２，４−ビス（４−ｔｅｒｔ−ペンチル）フェニル基、１，１，３，３−テトラメチルブチルフェニル基、２−メチル−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル基、４−ペンチルフェニル基、４−ヘキシルフェニル基、４−ヘプチルフェニル基、４−オクチルフェニル基、４−ノニルフェニル基、４−デカニルフェニル基、４−ウンデシルフェニル基、４−ドデシルフェニル基、４−トリデシルフェニル基、４−テトラデシルフェニル基、４−ペンタデシルフェニル基、４−ヘキサデシルフェニル基、４−ヘプタデシルフェニル基、４−オクタデシルフェニル基、４−ビフェニル基、２−メトキシフェニル基、３−メトキシフェニル基、４−メトキシフェニル基、２−エトキシフェニル基、３−エトキシフェニル基、４−エトキシフェニル基、２−クロロフェニル基、２−フルオロフェニル基、４−フルオロフェニル基、２−トリフルオロメチルフェニル基、４−トリフルオロメチルフェニル基、４−ヒドロキシフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントラセニル基、２−アントラセニル基、９−アントラセニル基等が挙げられる。
【００２６】
これらの中でも、処理対象元素又はその化合物と効率よく結合する点において水素原子又は炭素数１〜１０の直鎖もしくは分岐のアルキル基が好ましく、水素原子又は１〜８の直鎖もしくは分岐のアルキル基がより好ましく、水素原子又は炭素数１〜４の直鎖もしくは分岐がさらに好ましく、水素原子又は炭素数１〜２の直鎖のものが特に好ましい。
【００２７】
一方で、Ｒ２とＲ３の総炭素数は、１０〜１７が好ましく、１０〜１４がより好ましい。
【００２８】
式（Ｉ）において、Ｒ２とＲ３の炭化水素基は、Ｒ２の炭素数がＲ３の炭素数以上であり、Ｒ２とＲ３の組合せとしては、特に限定されないが、処理対象元素又はその化合物と効率よく結合する点において、例えば、Ｒ３が炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐のアルキル基、及びＲ２が炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基が好ましく、炭素数１０〜１６がより好ましく、炭素数１０〜１４がさらに好ましい。Ｒ３が炭素数１〜４の直鎖もしくは分岐のアルキル基、及びＲ２が炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基が好ましく、炭素数１０〜１６がより好ましく、炭素数１０〜１４がさらに好ましい。また、Ｒ３が炭素数１、２のアルキル基、及びＲ２が炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基が好ましく、炭素数１０〜１６がより好ましく、炭素数１０〜１４がさらに好ましい。上記の中でも、好ましい組合せとしては、Ｒ３が炭素数１、２のアルキル基、及びＲ２が炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基、より炭素数１０〜１６、さらに炭素数１０〜１４が挙げられる。
【００２９】
また、別の好ましい組合せとしては、Ｒ３が水素原子、及びＲ２が炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基、より炭素数１０〜１６、さらに炭素数１０〜１４が挙げられる。
【００３０】
本発明の処理剤は、周期表の第６族〜第１６族の元素又はその化合物を処理対象としている。第６族の元素としては、クロム、モリブデン、タングステン、シーボーギウムが挙げられ、第７族の元素としては、マンガン、テクネチウム、レニウム、ボーリウムが挙げられ、第８族の元素としては、鉄、ルテニウム、オスミウム、ハッシウムが挙げられ、第９族の元素としては、コバルト、ロジウム、イリジウム、マイトネリウムが挙げられ、第１０族の元素としては、ニッケル、パラジウム、白金、ダームスタチウムが挙げられ、第１１族の元素としては、銅、銀、金、レントゲニウムが挙げられ、第１２族の元素としては、亜鉛、カドミウム、水銀、コペルニシウムが挙げられ、第１３族の元素としては、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム、ニホニウムが挙げられ、第１４族の元素としては、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫、鉛、フレロビウムが挙げられ、第１５族の元素としては、窒素、リン、砒素、アンチモン、ビスマス、モスコビウムが挙げられ、第１６族の元素としては、酸素、硫黄、セレン、テルル、ポロニウム、リバモリウムが挙げられる。上記元素の中でも、第６族の元素としては、クロム、モリブデン、タングステン、第７族の元素としては、マンガン、第８族の元素としては、鉄、ルテニウム、オスミウム、第９族の元素としては、コバルト、ロジウム、イリジウム、第１０族の元素としては、ニッケル、パラジウム、白金、第１１族の元素としては、銅、銀、金、第１２族の元素としては、亜鉛、カドミウム、水銀、第１３族の元素としては、ホウ素、ガリウム、インジウム、タリウム、第１４族の元素としては、ゲルマニウム、錫、鉛、第１５族の元素としては、砒素、アンチモン、ビスマス、第１６族の元素としては、セレン、テルルが挙げられ、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、銀、亜鉛、カドミウム、ホウ素、錫、鉛、砒素、セレン又はその化合物が好適に処理できる。これらの化合物としては、特に限定されないが、例えば、酸化物、水酸化物、オキソ酸及びその塩、ハロゲン化物、錯塩等が挙げられる。本発明の処理剤の単位グラム当たりの処理量の点からは、第６〜第８族、第１１族〜第１４族を好適に処理でき、これらの中でもクロム、マンガン、鉄、銅、銀、亜鉛、ホウ素及び鉛をより好適に処理できる。
【００３１】
本発明において処理とは、対象の元素またはその化合物を被処理水から分離する処理を指し、特に限定されないが、例えば、本発明の処理剤が対象元素またはその化合物を吸着し、生じた不溶性のフロックを分離する処理、本発明の処理剤と対象元素またはその化合物との反応により生じた不溶化物を分離する処理等が含まれる。また、式（Ｉ）で表される化合物と水を含む処理剤を用い、対象の元素またはその化合物を被処理水から分離する処理が含まれる。具体的には、例えば、式（Ｉ）で表される化合物が溶解または分散した水溶液又は水分散液を被処理水に添加し、本発明の処理剤が対象元素またはその化合物と不溶性のフロックを形成し、これを分離する処理等が含まれる。
【００３２】
クロムは、自然界に広く分布している金属で、様々な価数の形態を持つが、自然界に通常存在する形態は三価クロム、六価クロムである。クロムはステンレス鋼などの合金材料や工業用の窯炉の耐火材、めっき、顔料、触媒などとして利用されている。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えばクロム酸をはじめとする化合物として存在するクロムを処理することが可能である。
【００３３】
マンガンは、人体にとって必須元素であるが、過剰に曝露されるとマンガン中毒を起こす。環境中には、地下水などに含まれることがある。産業用途としては、主に製鉄に用いられ、マンガンと鉄の合金であるフェロマンガンが脱酸、脱硫のために使用されるほか、鉄鋼に靭性、耐磨耗性、耐食性を付加する目的で添加される。また、乾電池の正極として二酸化マンガンが利用されている。また、酸化剤や漂白剤、医療用殺菌剤として過マンガン酸が利用されている。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えば過マンガン酸をはじめとする化合物として存在するマンガンを処理することが可能である。
【００３４】
鉄は、赤血球中のヘモグロビンに含まれ、人体にとって必須元素の一つであるが、過剰摂取により鉄中毒や鉄過剰症を引き起こす。鉄は、埋蔵量が豊富で、加工しやすいことから古来より人々の生活に利用されており、現在では、鋼鉄、ステンレス鋼、工具鋼として、建築資材、機械、生活用品、自動車、家電製品など多種多様な分野のほか、磁石や顔料などの原料としても利用されている。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えばイオン等として存在する鉄を処理することが可能である。
【００３５】
銅は、その優れた導電性、耐腐食性、加工性、抗菌性、熱伝導性特性により、電線やプリント基板、電子材料、船舶のスクリュー、水栓バルブ、水道管、調理器具、合金など様々な産業において利用される。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えばイオン等として存在する銅を処理することが可能である。
【００３６】
亜鉛は、鋼材上への防錆めっきとしての利用の他、伸銅品、ダイカストあるいは無機薬品としても使用されている。亜鉛は鉄やマンガンとともに人の体にはなくてはならない微量元素である。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えばイオン等として存在する亜鉛を処理することが可能である。
【００３７】
ホウ素は、単体では自然界に存在せず、ホウ砂、ホウ酸等のホウ素化合物として存在する。環境中においては、河川水や地下水、海水、土壌中に含まれており、特に温泉水中には比較的高濃度で存在する。ホウ素化合物は、ガラス原料やほうろう、陶磁器の釉薬等に使用されるほか、ホウ酸として医薬品、メッキ添加剤、防腐剤・殺虫剤としての用途がある。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えばホウ酸をはじめとする化合物として存在するホウ素を処理することが可能である。例えば、処理水のホウ素濃度が排水基準である１０ｍｇ／Ｌ以下に処理できることが好ましい。
【００３８】
砒素は、ガリウム砒素等の半導体材料、ガラスの消泡剤、殺虫剤、無機薬品等に用いられる。また、砒素は自然界中でも温泉水や、海生泥岩等の地層中に含まれることがあり、地下水中に高濃度に溶出することもある。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えば砒酸や亜砒酸をはじめとする化合物として存在する砒素を処理することが可能である。
【００３９】
セレンは、感光体等の電子材料、触媒、冶金、ガラスやセラミックスの製造等の幅広い用途で使用される。本発明の処理剤は、特に限定されないが、例えばセレン酸や亜セレン酸をはじめとする化合物として存在するセレンを処理することが可能である。
【００４０】
また、本発明の処理剤の別の形態では、式（Ｉ）で表される化合物と水を含む。この形態の場合、処理対象元素又はその化合物と効率よく結合する点において、式（Ｉ）で表される化合物の濃度が１〜５０重量％であることが好ましい。さらに、この形態の場合、処理対象元素又はその化合物と効率よく結合する点において、処理剤のｐＨが６．５未満であることが好ましい。
【００４１】
（処理剤を用いた処理方法）
本発明の処理剤を用いた処理は、被処理水に処理剤を添加して行うことができる。被処理水とは、処理対象の元素又はその化合物を含有する水を指し、処理剤を添加する前後の水を含む。
【００４２】
添加方法は、特に限定されないが、工業的な使用においては、例えば処理剤を固体として、水と混合して水分散液として、あるいは酸に溶解して液体として添加することができる。式（Ｉ）で表される化合物を水と混合して使用する場合、特に限定されないが、分散液、スラリー状、白濁液、透明な溶液の状態で使用することができ、好ましくは透明な溶液である。溶液のｐＨは透明性の点からｐＨ７未満が好ましく、ｐＨ６．５未満がより好ましく、ｐＨ６以下が特に好ましい。その中でも、低温で保管する際の前記化合物の含有率は５０質量％以下が好ましい。また、使用時のハンドリング性において溶液の粘度を５０ｍＰａ・Ｓ以下とすることが好ましく、前記化合物の含有率は４０質量％未満が好ましい。被処理水への処理剤の添加量は少ない方がよく、その添加量は前記化合物（有効分）１００００ｍｇ／Ｌ以下が好ましく、処理剤に対する前記化合物の含有率は２０質量％以上が好ましい。つまり、処理対象を効果的に処理し、かつ外観、低温安定性、使用性が良好である点において、本発明の水溶液の処理剤は、ｐＨ７未満で、前記化合物の含有率１〜５０質量％とすることが好ましく、２０〜４０質量％がより好ましく、２０〜３５質量％が更に好ましく、２０〜３０質量％が特に好ましい。
【００４３】
添加後の処理条件は、特に限定されないが、例えば、撹拌し、静置することで行うことができる。処理後の処理剤は、ろ過により分離回収してもよい。
【００４４】
撹拌は、装置、操作等は特に制限されず、従来公知である装置、操作を用いることができる。静置は、特殊な装置を使用せず、例えば沈降分離槽等の設置により固液分離すればよい。
【００４５】
本発明の処理剤を用いた処理において、本発明の処理剤と対象元素又はその化合物との不溶性フロック形成の点から、被処理水のｐＨは特に限定されないが、例えば、ｐＨ３〜８に調整することが好ましく、ｐＨ５〜８がより好ましく、５〜７がさらに好ましく、６〜７が特に好ましい。
【００４６】
本発明の処理剤を水溶液として用いた処理において、本発明の処理剤と対象元素又はその化合物との不溶性フロック形成の点から、被処理水のｐＨは特に限定されないが、例えば、ｐＨ７〜１２に調整することが好ましい。
【００４７】
本発明の処理剤を水溶液として用いることにより、処理剤のハンドリング性が大きく向上し、ｐＨ調整という簡便な操作だけで、本発明の処理剤と対象元素又はその化合物との不溶性フロックを形成し、固液分離により簡便に被処理水を得ることができる。また、処理操作が簡便なため、実際の多くの処理設備で使用される場合、処理剤をポンプで定量的に供給されており、固体よりも水溶液が好適である。
【００４８】
また、本発明の処理方法は、他の元素の処理方法と併用又は組み合わせて行うことが可能である。例えば凝集沈殿法等の従来法による処理後に本発明の処理方法を行う、あるいは、本発明の処理方法による処理後にキレート樹脂等の吸着剤により処理を行うことで処理対象が高度に除去された被処理水を得ることができる。また、凝集沈殿法や硫化物法、ジチオカルバミン酸塩等の重金属捕集剤法等の従来法と本発明の処理方法を併用することでも処理対象が除去された被処理水を得ることができる。
【００４９】
ジチオカルバミン酸塩としては、特に限定されないが、例えば、アミン化合物と二硫化炭素、塩基を反応させて得られるジチオカルバミン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、又はアンモニウム塩等が挙げられる。アミン化合物としては、特に限定されないが、例えば、エチルアミン、ジエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ピペラジン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、ヘプタエチレンオクタミン、モルホリン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。これらの中でもジエチルアミン、ピペラジン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミンが好ましく、ピペラジン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミンがより好ましく、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミンがさらに好ましい。テトラエチレンペンタミンは、分岐状や環状のアミン化合物の混合物を使用することもできる。アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、ナトリウム、カリウムが好ましい。アルカリ土類金属としては、マグネシウム、カルシウム等が挙げられる。アミン化合物と二硫化炭素の反応モル比は特に限定されない。
【００５０】
本発明の処理剤をジチオカルバミン酸塩と併用する場合は、被処理水に添加する順は特に限定されず、例えば、ジチオカルバミン酸塩を添加した後に本発明の処理剤を添加しても、その逆の順でも、同時に添加しても良い。処理剤が水溶液の場合も同様である。効果的に被処理水中の処理対象を処理する点においては、ジチオカルバミン酸塩はｐＨ４以上の被処理水に添加することが好ましい。式（Ｉ）で表わされる化合物とジチオカルバミン酸塩は双方の効果を阻害することなく、一連の操作で効率よく幅広い処理対象を同時に処理することができる。前記化合物とジチオカルバミン酸塩の質量比は特に限定されない。一例として、ホウ素を処理対象とする場合、前記化合物／ジチオカルバミン酸塩の質量比を３０〜０．０１が好ましく、３０〜０．１がよりこのましく、３０〜１が更に好ましい。
【００５１】
また、式（Ｉ）で表わされる化合物とジチオカルバミン酸塩の混合液とすることもでき、特に限定されないが、例えば式（１）の化合物とジチオカルバミン酸塩を含む水溶液、水分散液等を使用することができる。
【００５２】
本発明の処理方法は、複数の工程を含んで良い。工程としては、特に限定されないが、例えば、本発明の処理剤を被処理水に添加する工程、被処理水を中性、酸性又はアルカリ性に調整する工程、凝集剤等の添加剤を添加する工程等が挙げられる。
【００５３】
酸性又はアルカリ性に調整する場合、下記に挙げるｐＨ調整剤を使用することができる。ｐＨ調整剤としては、特に限定されないが、例えば、塩酸、硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸及びその水溶液、酢酸、乳酸、クエン酸、コハク酸等の有機酸及びその水溶液、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等の無機塩基及びその水溶液等が挙げられる。
【００５４】
アルカリ性に調整する場合、ｐＨを７〜１４に調整して処理することができる。その中でも処理対象を処理できるｐＨの範囲が広い点から、ｐＨ調整剤として無機塩基を使用する場合、第２族元素を含む塩基が好ましく、第２族元素の水酸化物、炭酸塩がより好ましく、水酸化カルシウムがさらに好ましい。この場合、ｐＨ７．５〜１４に調整することが好ましく、ｐＨ８〜１４がより好ましく、ｐＨ１０〜１４がさらに好ましい。また、中性付近のｐＨで処理対象を処理でき、ｐＨ調整剤が水溶液で使用性に優れる点において、上記無機塩基の中でも第１族元素を含む塩基が好ましく、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムがさらに好ましく、この場合、ｐＨ７〜９に調整することが好ましく、ｐＨ７．５〜８．５がより好ましく、ｐＨ８〜８．５が更に好ましい。
【００５５】
好ましい例として、本発明の処理方法は、処理剤を被処理水に添加する工程、及び被処理水を中性に調整する工程を含む。例えば、処理剤を添加後の被処理水を中性に調整する。
【００５６】
このように、処理の少なくとも一段階において中性とされることで、処理剤は不溶性となり、ホウ素等を効率的かつ容易に分離処理することができる。このようにホウ素等の処理が効率的かつ容易になる点で、前記添加後の被処理水を処理の少なくとも最終段階において中性とすることが好ましい。
【００５７】
本明細書において、中性、酸性、アルカリ性とは、従来の技術常識に従うが、中性とは、概ねｐＨ５〜８の範囲を意味し、酸性とは、概ねｐＨ０〜４の範囲を意味し、アルカリ性とは、概ねｐＨ９〜１４の範囲を意味する。
【００５８】
好ましい一つの例においては、前記被処理水を処理の少なくとも一段階において酸性又はアルカリ性とし、その後、前記酸性又はアルカリ性の被処理水を中性に調整する。例えば、前記被処理水を酸性又はアルカリ性とし、その後、処理剤を被処理水に添加し、被処理水を中性に調整する。あるいは、処理剤を被処理水に添加し、その後、被処理水を酸性又はアルカリ性とし、被処理水を中性に調整する。これにより、酸性又はアルカリ性で水溶性であった処理剤とホウ素等との反応生成物が中性に調整されることで不溶性となり、ホウ素等を効率的かつ容易に処理することができる。一例において、処理剤を添加する前の被処理水が酸性又はアルカリ性である場合には、処理剤を添加した後、ｐＨを中性に調整する。
【００５９】
酸性又はアルカリ性の被処理水を中性に調整する際には、上記のｐＨ調整剤を添加して行うことができる。
【００６０】
また、処理の少なくとも一段階において酸性とすることで、処理剤が一旦溶解し、対象元素又はその化合物と効率的に反応し、その後にｐＨを中性まで上昇させるとフロック（凝集物や沈殿物）の沈降性が向上する。
【００６１】
処理の少なくとも一段階において酸性とする工程は、処理剤を添加する前の被処理水が酸性である場合、及び処理剤を添加した後に、中性又はアルカリ性等の被処理水に酸を添加して酸性とする場合を含む。
【００６２】
前記酸性とした被処理水のｐＨを上昇させる際には、前記酸性の被処理水を、その後中性に調整することが好ましい。これにより、フロック（凝集物や沈殿物）の沈降性は特に向上する。中性に調整する際には、例えば、ｐＨ調整剤を添加して行うことができる。ｐＨ調整剤としては、上記のものが使用できる。フロックの沈降性の点では、２価又は１価の酸、１価の塩基が好ましく、硫酸、硝酸、塩酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及びその水溶液がより好ましい。
【００６３】
本発明の処理剤を用いた処理においては、ホウ素等の含有水に、本発明の処理剤と共に、その他の成分、例えば、凝集剤等を添加してもよい。処理剤を添加し、かつ凝集剤を添加することで、フロック（凝集物や沈殿物）の沈降性が向上する。
【００６４】
好ましい一つの例では、処理の少なくとも一段階において、凝集剤を添加して前記被処理水を中性に調整する。被処理水が酸性の場合にはアルカリ性の凝集剤を添加し、被処理水がアルカリ性の場合には酸性の凝集剤を添加する。この場合、処理剤とホウ素等との反応生成物が中性に調整されることで不溶性となり、ホウ素等を効率的かつ容易に処理することができる。
【００６５】
凝集剤としては、特に限定されないが、例えば、高分子凝集剤、無機凝集剤、鉱物等が挙げられる。高分子凝集剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアクリルアミド系、ポリアクリル酸ソーダ系、ポリアクリル酸系等のアニオン系、ポリメタクリル酸エステル系、ポリアクリル酸エステル系、ポリアミン系、ポリダドマック系、ジシアンジアミド系等のカチオン系、ポリアクリルアミド系、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等のノニオン系、ポリアクリル酸エステル−アクリル酸共重合系等の両性等が挙げられる。無機凝集剤としては、特に限定されないが、例えば、塩化第二鉄、ポリテツ、硫酸バンド、ポリ塩化アルミニウム、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、アルミン酸カリウム、硫酸ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化銅等が挙げられる。鉱物としては、特に限定されないが、例えば、ハイドロタルサイト、マグネサイト等の炭酸塩鉱物、ゼオライト、モンモリロナイト、カオリン、ベントナイト、シリカ等のケイ酸塩鉱物、アルミナ等の酸化鉱物、石灰石等の炭酸塩鉱物、石膏等の硫酸塩鉱物、ヒドロキシアパタイト等のリン酸塩鉱物等が挙げられる。凝集剤は一種を単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて使用してもよい。この中でも例えば、処理対象がホウ素である場合において、フロックの沈降性の点から無機凝集剤が使用でき、水酸化銅が好ましく使用できる。ホウ素の処理の点では、高分子凝集剤が好ましく使用でき、アニオン系、カチオン系、両性の高分子凝集剤がより好ましい。
【実施例】
【００６６】
以下に、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００６７】
本発明の処理剤（化合物１〜１１）は、以下のように合成した。比較例における化合物１２〜１７は、以下のように合成したもの又は製品を使用した。
［化合物１］
１−ブロモデカン１２．０ｇ、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン１０．７ｇ、炭酸カリウム１１．２ｇをＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３６ｇに加え、８０℃で１５時間反応させた。反応液をろ過し、ろ液に水を７０ｇ加え、析出した沈殿物をろ別、精製、乾燥し、化合物１を１２．５ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)9-N）, 1.32（s, 14H, CH3-(CH2)7-(CH2)2-N）, 1.53（quin, 2H, CH3-(CH2)7-CH2-CH2-N）, 2.34（s, 3H, CH3-(CH2)9-N(CH3)-CH2-）, 2.46（m, 2H, CH3-(CH2)8-CH2-N）, 2.57（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.65（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.76（m, 3H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）, 3.90（q, 1H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）
［化合物２］
１−ブロモドデカン１２．０ｇ、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン９．５ｇ、炭酸カリウム１０．０ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物２を１５．２ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)11-N）, 1.31（s, 18H, CH3-(CH2)9-(CH2)2-N）, 1.53（quin, 2H, CH3-(CH2)9-CH2-CH2-N）, 2.33（s, 3H, CH3-(CH2)11-N(CH3)-CH2-）, 2.47（m, 2H, CH3-(CH2)10-CH2-N）, 2.57（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.65（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.80（m, 3H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）, 3.90（q, 1H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）
［化合物３］
１−ブロモテトラデカン１２．０ｇ、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン９．３ｇ、炭酸カリウム８．９ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物３を１３．８ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)13-N）, 1.31（s, 22H, CH3-(CH2)11-(CH2)2-N）, 1.53（quin, 2H, CH3-(CH2)11-CH2-CH2-N）, 2.34（s, 3H, CH3-(CH2)13-N(CH3)-CH2-）, 2.47（m, 2H, CH3-(CH2)12-CH2-N）, 2.58（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.65（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.80（m, 3H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）, 3.90（q, 1H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）
［化合物４］
１−ブロモヘキサデカン１２．０ｇ、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン８．４ｇ、炭酸カリウム８．１ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物４を１３．３ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)15-N）, 1.31（s, 26H, CH3-(CH2)13-(CH2)2-N）, 1.53（quin, 2H, CH3-(CH2)13-CH2-CH2-N）, 2.33（s, 3H, CH3-(CH2)15-N(CH3)-CH2-）, 2.47（m, 2H, CH3-(CH2)14-CH2-N）, 2.57（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.65（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.77（m, 3H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）, 3.90（q, 1H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）
［化合物５］
１−ブロモオクタデカン１２．０ｇ、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン７．７ｇ、炭酸カリウム７．５ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物５を１１．４ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)17-N）, 1.31（s, 30H, CH3-(CH2)15-(CH2)2-N）, 1.53（quin, 2H, CH3-(CH2)15-CH2-CH2-N）, 2.33（s, 3H, CH3-(CH2)17-N(CH3)-CH2-）, 2.47（m, 2H, CH3-(CH2)16-CH2-N）, 2.57（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.65（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.77（m, 3H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）, 3.90（q, 1H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）
［化合物６］
１−ブロモデカン８．０ｇ、Ｎ−エチル−Ｄ−グルカミン７．６ｇ、炭酸ナトリウム４．４ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物６を９．０ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)9-N）, 1.08（t, 3H, CH3-(CH2)9-N(CH2CH3)-CH2-）, 1.32（s, 14H, CH3-(CH2)7-(CH2)2-N）, 1.52（quin, 2H, CH3-(CH2)7-CH2-CH2-N）, 2.63（m, 6H, CH3-(CH2)8-CH2-N(CH2CH3)-CH2-CH(OH)-）, 3.65（m, 2H, N(CH2CH3)-CH2-(CH(OH)）4-CH2OH）, 3.77（m, 4H, N(CH2CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）
［化合物７］
１−ブロモデカン１２．０ｇ、Ｄ−グルカミン４．９ｇ、炭酸ナトリウム６．６ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物７を１０．６ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 6H, (CH3-(CH2)9)2-N-CH2-）, 1.32（s, 28H, (CH3-(CH2)7-(CH2)2)2-N-CH2-）, 1.52（quin, 4H, (CH3-(CH2)7-CH2-CH2)2-N-CH2-）, 2.62（m, 6H, (CH3-(CH2)8-CH2)2-N-CH2-CH(OH)-）, 3.64（m, 2H, (CH3-(CH2)9)2-N-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.78（m, 4H, (CH3-(CH2)9)2-N-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）
［化合物８］
１−ブロモデカン８．０ｇ、Ｄ−グルカミン６．６ｇ、炭酸ナトリウム４．４ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物８を２．７ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)9-NH-CH2-）, 1.32（s, 14H, CH3-(CH2)7-(CH2)2-NH-CH2-）, 1.55（quin, 2H, CH3-(CH2)7-CH2-CH2-NH-CH2-）, 2.64（m, 2H, CH3-(CH2)8-CH2-NH-CH2-）, 2.78（m, 2H, CH3-(CH2)9-NH-CH2-CH(OH)-）, 3.64（m, 2H, NH-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.78（m, 3H, NH-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）, 3.90（m, 1H, NH-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）
［化合物９］
１−ブロモオクタデカン９．０ｇ、Ｎ−エチル−Ｄ−グルカミン５．７ｇ、炭酸ナトリウム３．３ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物９を９．０ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.88（t, 3H, CH3-(CH2)17-N）, 1.03（t, 3H, CH3-(CH2)17-N(CH2CH3)-CH2-）, 1.26（s, 30H, CH3-(CH2)15-(CH2)2-N）, 1.43（quin, 2H, CH3-(CH2)15-CH2-CH2-N）, 2.57（m, 6H, CH3-(CH2)16-CH2-N(CH2CH3)-CH2-CH(OH)-）, 3.73（m, 2H, N(CH2CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.81（m, 4H, N(CH2CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）
［化合物１０］
１−ブロモオクタデカン７．０ｇ、Ｎ−オクチル−Ｄ−グルカミン６．２ｇ、炭酸ナトリウム２．６ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物１０を５．５ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 6H, CH3-(CH2)17-N((CH2)7-CH3)-CH2-）, 1.31（s, 40H, CH3-(CH2)15-(CH2)2-N((CH2)2-(CH2)5-CH3)-CH2-）, 1.51（quin, 4H, CH3-(CH2)15-CH2-CH2-N(CH2-CH2-(CH2)5-CH3)-CH2-）, 2.60（m, 6H, CH3-(CH2)16-CH2-N(CH2-(CH2)6-CH3)-CH2-CH(OH)-）, 3.64（m, 2H, N((CH2)7-CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.77（m, 4H, N((CH2)7-CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）
［化合物１１］
１−ブロモオクタデカン９．０ｇ、Ｄ−グルカミン４．９ｇ、炭酸ナトリウム３．３ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物１１を９．１ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)17-NH-CH2-）, 1.31（s, 30H, CH3-(CH2)15-(CH2)2-NH-CH2-）, 1.51（quin, 2H, CH3-(CH2)15-CH2-CH2-NH-CH2-）, 2.61（m, 2H, CH3-(CH2)16-CH2-NH-CH2-）, 2.77（m, 2H, CH3-(CH2)17-NH-CH2-CH(OH)-）, 3.64（m, 2H, NH-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.78（m, 4H, NH-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）
［化合物１２］
１−ブロモオクタン１２．０ｇ、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン１２．３ｇ、炭酸カリウム１２．９ｇをエタノール３０ｇに加え、加熱還流下で２４時間反応させた。反応液をろ過し、ろ液の溶媒を留去し、トルエン、水で洗浄、乾燥し、化合物１２を５．６ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)7-N）, 1.32（s, 10H, CH3-(CH2)5-(CH2)2-N）, 1.53（quin, 2H, CH3-(CH2)5-CH2-CH2-N）, 2.33（s, 3H, CH3-(CH2)7-N(CH3)-CH2-）, 2.45（m, 2H, CH3-(CH2)6-CH2-N）, 2.57（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.66（m, 2H, N(CH3)-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 3.79（m, 3H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）, 3.90（q, 1H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-(CH(OH))3-CH2OH）
［化合物１３］
１−ブロモオクタデカン１２．０ｇ、３−メチルアミノ−１，２−プロパンジオール７．７ｇ、炭酸カリウム７．５ｇとした以外は、化合物１と同様にして化合物１３を１１．４ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.88（t, 3H, CH3-(CH2)17-N）, 1.26（s, 30H, CH3-(CH2)15-(CH2)2-N）, 1.46（quin, 2H, CH3-(CH2)15-CH2-CH2-N）, 2.28（s, 3H, CH3-(CH2)17-N(CH3)-CH2-）, 2.36（m, 2H, CH3-(CH2)16-CH2-N）, 2.52（m, 2H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-CH2OH）, 3.50（m, 1H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-CH2OH）, 3.76（m, 2H, N(CH3)-CH2-CH(OH)-CH2OH）
［化合物１４］
ｎ−ドデシルアクリレート２０．０ｇ、Ｎ−メチル−Ｄ−グルカミン１６．４ｇをイソプロパノール３０ｇに加え、８０℃で３時間反応させた。水１００ｇを加え、冷却し、析出した沈殿物をろ別、乾燥し、化合物１４を３２．８ｇ得た。
1H-NMR（MeOD 400MHz）：δ 0.92（t, 3H, CH3-(CH2)9-O-C(=O)）, 1.34（s, 18H, CH3-(CH2)9-(CH2)2-O-C(=O)）, 1.65（quin, 2H, CH3-(CH2)9-CH2-CH2-O-C(=O)）, 2.34（s, 3H, O-C(=O)- (CH2)2-N(CH3)-CH2-）, 2.57（m, 4H, O-C(=O)- (CH2)2-N(CH3)-CH2-）, 2.81（m, 2H, (CH2)2-N(CH3)-CH2-CH(OH)-）, 3.64（m, 2H, N-CH2-(CH(OH)）4-CH2OH）, 3.78（m, 4H, N-CH2-(CH(OH))4-CH2OH）, 4.10（t, 2H, CH3-(CH2)9-CH2-O-C(=O)）
［化合物１５］
ミヨシ油脂（株）ホウ素吸着用樹脂エポラスＢ−１（官能基にグルカミン基を持つスチレン系樹脂）
［化合物１６］
ミヨシ油脂（株）砒素吸着用樹脂エポラスＡＳ−４（官能基に末端鉄型イミノジ酢酸基を持つスチレン系樹脂）
［化合物１７］
ミヨシ油脂（株）セレン吸着用樹脂エポラスＳＥ−３（官能基に末端鉄型イミノジ酢酸基を持つスチレン系樹脂）
【００６８】
凝集剤は以下のものを使用した。
【００６９】
水酸化銅は、関東化学（株）の試薬を用いた。
【００７０】
ポリアクリル酸、ポリエチレンイミン及びポリエチレングリコールは、和光純薬（株）の試薬を用いた。
【００７１】
アクリルアミド-アクリル酸ナトリウム共重合体は、ミヨシ油脂（株）のミヨフロックＡＰ−８００、ポリビニルアルコールは、（株）クラレのＰＶＡ−１１７、ベントナイトは、クニミネ工業（株）のクニボンド、ポリアクリル酸エステル-アクリル酸共重合体は三菱ケミカル（株）のダイヤフロックＫＡ８０４Ｅを使用した。
【００７２】
ジチオカルバミン酸塩の合成方法又は原料の仕込み比は特に限定されないが、一例として以下のように合成したものを使用した。
【００７３】
ＴＥＰＡ系ジチオカルバミン酸塩については、テトラエチレンペンタミン（ダウ・ケミカル製）１３０ｇ、二硫化炭素２０９ｇ、５０質量％水酸化ナトリウム２２０ｇをイオン交換水４４１ｇ中で反応させたサンプル（４０％水溶液）を使用した。
【００７４】
ピペラジン系ジチオカルバミン酸塩については、ピペラジン（東京化成工業（株）製）１１０ｇ、二硫化炭素１９４ｇ、５０質量％水酸化カリウム２９３ｇをイオン交換水４０３ｇ中で反応させたサンプル（４０％水溶液）を使用した。
【００７５】
ジエチル系ジチオカルバミン酸塩については、ジエチルアミン（東京化成工業（株）製）２１５ｇ、二硫化炭素２２３ｇ、５０質量％水酸化カリウム３２９ｇをイオン交換水２３３ｇ中で反応させたサンプル（５５％水溶液）を使用した。
【００７６】
ポリアミン系ジチオカルバミン酸塩については、上記と同様の方法でポリエチレンイミン・塩化ベンジル縮合物の二硫化炭素・苛性ソーダ変性物（３０％水溶液）を合成し、使用した。
【００７７】
処理対象の試験液の調製には、以下の試薬を使用し、試験液調製時のｐＨ調整には、硫酸水溶液、又は水酸化ナトリウム水溶液を使用した。
塩化クロム(III)・６水和物（関東化学）
過マンガン酸カリウム（関東化学）
硫酸鉄(II)・７水和物（関東化学）
塩化コバルト(II)・６水和物（和光純薬工業）
塩化ニッケル(II)・６水和物（関東化学）
塩化銅(II)・２水和物（国産化学）
硫酸銀（国産化学）
塩化亜鉛(II)（国産化学）
塩化カドミウム(II)（和光純薬工業）
ホウ酸（関東化学）
塩化スズ(II)・２水和物（関東化学）
塩化鉛(II)（関東化学）
亜ヒ酸（国産化学）
亜セレン酸（和光純薬工業）
【００７８】
［処理剤の安定性（加水分解）］
５％硫酸水溶液又は５％水酸化ナトリウム水溶液１０ｍＬに化合物２又は化合物１４を１０ｍｇ加え、１６時間撹拌後、水分を留去し、乾燥物のＦＴ−ＩＲ測定した。
【００７９】
その結果、硫酸又は水酸化ナトリウムでのいずれの試験前後においても、化合物２では、ＦＴ−ＩＲに変化が見られなかったが、化合物１４では、試験前に認められた１７３０ｃｍ−１のエステルのピークの消失を認め、分解されていることが確認された。この結果から、化合物１４のように加水分解を受ける化合物は、酸性又は塩基性のホウ素等含有水を安定的に処理できないことが示唆される。従って、加水分解しない本発明品が様々な環境下で使用可能であり、処理に優れることが示唆された。
【００８０】
[各種元素処理試験]
あらかじめ上記試薬を用いてｐＨ＝７、１００ｍｇ／Ｌに調製した各元素の試験液（被処理水）を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤として化合物２を０．５ｇ添加し、撹拌した。１．５時間撹拌後、水酸化ナトリウムを添加し、中性（ｐＨ＝７）とした。試験液をろ過（Ｎｏ．５Ａろ紙）してフロックをろ別、ろ液（処理水）中の各元素濃度をIＣＰ発光分析装置（島津製作所、ＩＣＰＥ−９８２０）にて測定を行った。同様に、処理剤を添加しない条件で空試験を行い、ろ液中の各元素濃度を測定し、空試験の各元素濃度と処理剤を添加した試験の各元素濃度の差から処理剤単位グラムあたりの処理量（単位：ｍｇ／ｇ）を算出した。それらの結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
2020196002.tif 000003
【００８２】
表１より、本発明の処理剤は、周期表の第６族のクロムから第１６族のセレンまで幅広い族の元素を処理可能であることを確認した。特に、実施例１の第６族のクロムでは、１０．７ｍｇ／ｇ、実施例６の第１１族の銅では、２１．９ｍｇ／ｇ、実施例７の第１１族の銀では、３９．５ｍｇ／ｇ、実施例８の第１２族の亜鉛では３０．０ｍｇ／ｇ、実施例１０の第１３族のホウ素では、３５．１ｍｇ／ｇ、実施例１２の第１４族の鉛では６５．３ｍｇ／ｇと高い処理量を示した。さらに、実施例２で、第７族のマンガンとして、過マンガン酸カリウムを用いたところ、９９．７ｍｇ／ｇと非常に高い処理量を示した。また、実施例３の第８族の鉄では、空試験でｐＨ＝７に調整すると鉄が不溶化したため、ｐＨ＝６に調整したところ、４９．４ｍｇ／ｇと高い処理量を示した。
【００８３】
［ホウ素処理試験］
あらかじめｐＨ＝７、ホウ素濃度１００ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤０．５ｇを添加し、撹拌した。１．５時間撹拌後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留ホウ素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのホウ素処理量（単位：ｍｇ−Ｂ／ｇ）を算出した。それらの結果を表２に示す。
【００８４】
【表２】
2020196002.tif 000004
【００８５】
表２より、本発明の処理剤（化合物１〜１１）は、官能基として本発明の処理剤と同じグルカミン基を持ち、スチレン系のポリマーである既存のホウ素吸着用樹脂である比較例４と対比して、ホウ素処理量の値が高く、ホウ素処理能が優れていることがわかる。また、官能基として本発明の処理剤と同じグルカミン基を持つ比較例３は、ホウ素処理能を示したが、上記の［処理剤の安定性（加水分解）］の結果から分かるように、加水分解を受ける可能性があり、本発明の処理剤が優れていることが示唆される。
【００８６】
Ｒ２、Ｒ３が共通の実施例１９と比較例２を比較すると、実施例１９の方がホウ素の処理能力が優れており、Ｒ１の水酸基数が２では効果が不十分であることがわかる。
【００８７】
Ｒ２とＲ３の総炭素数に着目すると、Ｒ２とＲ３の総炭素数が９である比較例１では添加した処理剤がすべて溶解し、ホウ素を処理できなかったが、Ｒ２とＲ３の総炭素数が１０以上である実施例１５〜２５では、ホウ素の処理が可能であり、Ｒ２とＲ３の総炭素数が１０〜１７である実施例１５〜１８、実施例２０及び実施例２２では、ホウ素の処理量が２０ｇ−Ｂ／ｇ以上、Ｒ２とＲ３の総炭素数が１０〜１３である実施例１５、実施例１６、実施例２０及び実施例２２では、ホウ素の処理量が２３ｇ−Ｂ／ｇ以上と特に優れていることを確認した。
【００８８】
このことからＲ２とＲ３の総炭素数１０〜１７がホウ素の処理に優れ、Ｒ２とＲ３の総炭素数１０〜１４がより優れていることが示唆される。
【００８９】
また、Ｒ１、Ｒ３が共通の実施例１５〜１９及び比較例１を比較すると、Ｒ２の炭素数が８の比較例１ではホウ素を処理できなかったが、Ｒ２の炭素数が１０〜１８である実施例１５〜１９では、ホウ素の処理が可能であることを示し、Ｒ２の炭素数が１０〜１６である実施例１５〜１８はホウ素処理量が２０ｇ−Ｂ／ｇ以上、Ｒ２の炭素数が１０〜１４である実施例１５〜１７はホウ素処理量が２１ｇ−Ｂ／ｇ以上と特に優れていることを確認した。Ｒ２の炭素数が１０と１８を比較した場合、それぞれＲ３の炭素数が１である実施例１５と実施例１９、Ｒ３が水素原子である実施例２２と実施例２５のいずれもＲ２の炭素数１０の化合物がホウ素の処理量が優れていることを確認した。
【００９０】
このことからＲ３が炭素数１のアルキル基、及びＲ２が炭素数１０〜１８の直鎖もしくは分岐のアルキル基がホウ素の処理に優れ、より炭素数１０〜１６が優れ、さらに炭素数１０〜１４が優れていることが示唆される。
【００９１】
Ｒ１、Ｒ２が共通の実施例１５、２０及び２１を比較すると、Ｒ３の炭素数の少ない実施例１５、２０の方が、ホウ素の処理量が優れ、さらにＲ３が水素原子である実施例２２もホウ素の処理能力が優れていることを確認した。
【００９２】
［砒素処理試験］
あらかじめｐＨ＝７、砒素濃度５０ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤０．５ｇを添加し、撹拌した。１．５時間撹拌後、ろ過し、ろ液（処理水）中の砒素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留砒素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりの砒素処理量（単位：ｍｇ−Ａｓ／ｇ）を算出した。それらの結果を表３に示す。
【００９３】
【表３】
2020196002.tif 000005
【００９４】
表３より、実施例２６は、官能基として本発明の処理剤と同じグルカミン基を持つ比較例５、７や、既存の砒素吸着用樹脂である比較例６と対比して、砒素処理量の値が高く、本発明の処理剤が優れていることを確認した。
【００９５】
［セレン処理試験］
あらかじめｐＨ＝７、セレン濃度１００ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤０．５ｇを添加し、撹拌した。１．５時間撹拌後、ろ過し、ろ液（処理水）中のセレン濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留セレン濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのセレン処理量（単位：ｍｇ−Ｓｅ／ｇ）を算出した。それらの結果を表４に示す。
【００９６】
【表４】
2020196002.tif 000006
【００９７】
表４より、実施例２７は、官能基として本発明の処理剤と同じグルカミン基を持つ比較例８、１０や、既存のセレン吸着用樹脂である比較例９と対比して、セレン処理量の値が高く、本発明の処理剤が優れていることを確認した。
【００９８】
［ｐＨの影響］
あらかじめホウ素濃度１００ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、硫酸水溶液又は水酸化ナトリウム水溶液を用い、所定のｐＨに調整した後、処理剤を０．５ｇ入れ、ｐＨを保持しながら撹拌させた。１．５時間撹拌後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留ホウ素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのホウ素処理量（単位：ｍｇ−Ｂ／ｇ）を算出した。それらの結果を表５示す。
【００９９】
【表５】
2020196002.tif 000007
【０１００】
表５より参考例１では、ｐＨ２以下又はｐＨ９以上では、化合物２が溶解し、ホウ素処理量は０となったが、ｐＨ３〜８では、ホウ素の処理が認められ、ｐＨ５〜８、特にｐＨ６〜７ではホウ素処理に優れていることを確認した。一方、比較例１１では、ｐＨ５以下又はｐＨ９以上で、化合物１４が溶解し、ホウ素処理量は０となり、ｐＨ８でも一部が溶解し、ホウ素の処理の低下が見られた。参考例１は、比較例１１と比べ、溶解しないｐＨ範囲が広く、且つ同じｐＨにおけるホウ素処理量の値が高く、本発明の処理剤が優れていることを確認した。
【０１０１】
［酸性ホウ素水溶液処理試験］
あらかじめｐＨ＝２、ホウ素濃度１００ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤０．５ｇを入れ、撹拌させた。１．５時間撹拌後に水酸化ナトリウム水溶液にて中性（ｐＨ＝７）に調整した。処理後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留ホウ素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのホウ素処理量（単位：ｍｇ−Ｂ／ｇ）を算出した。それらの結果を表６に示す。
【０１０２】
【表６】
2020196002.tif 000008
【０１０３】
表６より、実施例２８は、比較例１２、１３と対比して、ホウ素処理量に優れていることがわかり、酸性のホウ素含有水に本発明の処理剤を添加、撹拌し、中性に調整することで、酸性で一旦溶解した本発明の処理剤とホウ素が効率よく反応し、それを中性に調整することでフロックを形成し、簡便かつ効率的にホウ素を処理できる。
【０１０４】
［アルカリ性ホウ素水溶液処理試験］
あらかじめｐＨ＝１３、ホウ素濃度１００ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤０．５ｇを入れ、撹拌させた。１．５時間撹拌後に硫酸水溶液にて中性（ｐＨ＝７）に調整した。処理後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留ホウ素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのホウ素処理量（単位：ｍｇ−Ｂ／ｇ）を算出した。それらの結果を表７に示す。
【０１０５】
【表７】
2020196002.tif 000009
【０１０６】
表７より、実施例２９は、比較例１４、１５と対比して、ホウ素処理量に優れていることがわかり、アルカリ性のホウ素含有水に本発明の処理剤を添加、撹拌し、中性に調整することで、アルカリ性で一旦溶解した本発明の処理剤とホウ素が効率よく反応し、それを中性に調整することでフロックを形成し、簡便かつ効率的にホウ素を処理できる。
【０１０７】
［ホウ素水溶液処理試験］
あらかじめｐＨ＝７、ホウ素濃度１００ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤として化合物２を１．０ｇ入れ、酸又はアルカリのｐＨ調整剤を添加、撹拌し、所定のｐＨとした（ｐＨ調整(1)）。１．５時間撹拌後にｐＨ調整剤（アルカリ又は酸）を添加し、中性（ｐＨ＝７）とした（ｐＨ調整(2)）。処理後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留ホウ素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのホウ素処理量（単位：ｍｇ−Ｂ／ｇ）を算出した。また、試験終了時のフロックの沈降性を目視で確認し、酸、アルカリを添加しない実施例３０と比べ、沈降性が良いものを◎、同程度のものを○とした。それらの結果を表８に示す。
【０１０８】
【表８】
2020196002.tif 000010
【０１０９】
表８より、実施例３１〜３４のように、酸を添加し、処理剤を一旦溶解させた後、アルカリを添加、中性に調整することで、実施例３０と比べ、フロックの沈降性が同程度以上になることが確認され、特にｐＨ調整剤として硫酸を用いた場合、フロックの沈降性が良くなることが確認された。また、実施例３５〜３７のようにアルカリを添加し処理剤を一旦溶解させた後、酸を添加、中性に調整することで、実施例３０と比べ、フロックの沈降性が同等以上になることが確認され、特にｐＨ調整剤として硫酸を用いた場合、フロックの沈降性が良くなることが確認された。このように酸性又はアルカリ性に調整し、一旦溶解した本発明の処理剤とホウ素が効率よく反応し、それを再び中性に調整することでフロックを形成し、簡便かつ効率的にホウ素を処理でき、フロックの沈降性が向上することが示唆される。
【０１１０】
［ホウ素水溶液処理試験（凝集剤）］
あらかじめｐＨ＝７、ホウ素濃度１００ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤として化合物２を１．０ｇ入れ、撹拌させた。１．５時間後に各凝集剤を添加した。処理後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留ホウ素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのホウ素処理量（単位：ｍｇ−Ｂ／ｇ）を算出した。また、試験終了時のフロックの沈降性を目視で確認し、凝集剤を添加しない実施例３０と比べ、沈降性が良いものを◎、同程度のものを○とした。それらの結果を表９に示す。
【０１１１】
【表９】
2020196002.tif 000011
【０１１２】
表９より、無機凝集剤を添加した実施例３８では、実施例３０と同程度以上の沈降性が確認された。高分子凝集剤を添加した実施例３９〜４３では、実施例３０と同程度以上のホウ素処理量が確認され、特にアニオン系の高分子凝集剤である実施例３９、４０やカチオン系の高分子凝集剤である実施例４１では、優れたホウ素処理量が確認された。また、鉱物を添加した実施例４４では、実施例３０以上のホウ素処理量が確認され、凝集剤を添加することによる処理効果が確認された。
【０１１３】
また、無機凝集剤と高分子凝集剤を組合わせた処理として、以下の試験を行った。上記の試験液５００ｍＬに対し、処理剤として化合物２を１．０ｇ添加し、１．５時間撹拌後に無機凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを５０ｍｇ／Ｌと両性の高分子凝集剤としてポリアクリル酸エステル-アクリル酸共重合体を１０ｍｇ／Ｌ添加すると、フロックの沈降性が向上することを確認した。さらに、上記の試験液５００ｍＬに対し、処理剤として化合物２を１．０ｇ添加し、１．５時間撹拌後に酸性のｐＨ調整剤を用いｐＨ＝２（酸性）とした後、無機凝集剤としてポリ塩化アルミニウムを５０ｍｇ／Ｌ添加し、アルカリ性のｐＨ調整剤を用いｐＨ＝７（中性）に調整し、高分子凝集剤としてポリアクリル酸エステル-アクリル酸共重合体を１０ｍｇ／Ｌ添加した処理についてもフロックの沈降性が良好であることを確認した。
【０１１４】
［処理剤の形態］
処理剤として固体状の化合物２を塩酸水溶液で溶解性を確認したところ、濃度５０重量％以下でｐＨ６．５未満で溶解し始め、ｐＨ６で完全に溶解した。表１０に示す溶解した濃度５０重量％以下の化合物２の水溶液（ｐＨ＝６）を調製し、外観、−５℃での低温安定性、粘度を表１０に示した。
【０１１５】
【表１０】
2020196002.tif 000012
【０１１６】
外観について、実施例４５の６０質量％水溶液では、一部分散が見られ、実施例４６の５０重量％水溶液〜実施例５０の１０質量％水溶液では均一な透明液体が得られ、５０質量％以下の濃度で透明な液体となることが確認された。−５℃における低温安定性について、３週間経過後もいずれの濃度も変化が見られず安定していることが確認された。水溶液の粘度について、実施例４６の５０質量％水溶液では２００ｍＰａ・ｓ以上であったが、実施例４７の４０質量％水溶液では１１９ｍＰａ・ｓ、実施例４８〜５０では１０ｍＰａ・ｓ以下であり、廃水処理における使用性、ハンドリング性を考慮すると４０重量％未満が望ましい。あらかじめｐＨ＝７、ホウ素濃度２５ｍｇ／Ｌに調製した試験液をホウ素濃度１ｍｇ／Ｌ以下に処理するために必要な水溶液としての添加量（使用量）を求めたところ、使用量は化合物２の水溶液濃度(重量％）に依存し、処理剤中の化合物２の濃度が低くなると使用量が多くなるため、水溶液としての実用性を考慮するとその濃度は１０重量％超であることが望ましい。
【０１１７】
さらに、固体状の化合物２を希硫酸で溶解し、２０重量％濃度の化合物２の水溶液（ｐＨ＝６）と固体状の化合物２を塩酸で溶解し、２０重量％濃度の化合物２の水溶液（ｐＨ＝１）を調製し、同様の試験を行い、低温安定性が良好であり、必要添加量に差は見られず、調製に用いる酸は特に限定されず、調製時のｐＨは溶解するｐＨ以下であれば特に限定されないことを確認した。
【０１１８】
以上の結果より、処理対象を効果的に処理でき、かつ低温での安定性、使用時に低粘度でハンドリングが良好である３０質量％水溶液を用いて以下の検討を行った。
【０１１９】
［ｐＨの影響］
処理剤として固体状の化合物２を塩酸水溶液で溶解し、３０質量％の化合物２の水溶液（ｐＨ＝６）を調製した。あらかじめホウ素濃度２５ｍｇ／Ｌに調製した試験液５００ｍＬに対し、化合物２の３０質量％水溶液を化合物２として１５００ｍｇ／Ｌ添加し、撹拌した。１０分間撹拌後に硫酸水溶液又は水酸化ナトリウム水溶液或いは水酸化カルシウムスラリーにて所定のｐＨに調整した。処理後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行い、残留ホウ素濃度から上記同様に処理剤単位グラムあたりのホウ素処理量（単位：ｍｇ−Ｂ／ｇ）を算出した。それらの結果を表１１に示す。
【０１２０】
【表１１】
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【０１２１】
表１１より参考例２では、ｐＨ６以下又はｐＨ１０以上で、化合物２が溶解し、ホウ素処理量は０となったが、ｐＨ７〜９では、ホウ素の処理が認められた。第１族元素である水酸化ナトリウムを用いた系でのホウ素の処理ｐＨ領域は、ｐＨ６超〜ｐＨ１０未満、ｐＨ７．５〜８．５、ｐＨ８．０〜８．５の順でホウ素処理に優れていることを確認した。参考例３では、ｐＨ７以上でホウ素の処理が認められた。第２族元素である水酸化カルシウムを用いた系でのホウ素の処理ｐＨ領域は、ｐＨ６超であり、ｐＨ７．５以上でホウ素処理に優れていることを確認し、第２族元素の水酸化カルシウムによるｐＨ調整が、より広いｐＨ範囲で処理できることが確認された。
【０１２２】
［ホウ素水溶液処理試験（処理剤の形態）］
処理剤として固体状の化合物２を塩酸で溶解し、化合物２の３０質量％水溶液（ｐＨ＝６）を調製した。あらかじめホウ素濃度２５ｍｇ／Ｌに調製した試験液５００ｍＬに対し、化合物２を表１２に示す添加量となるように固体状の化合物２又は化合物２の３０質量％水溶液を所定量添加し、撹拌した。１０分間撹拌後に水酸化ナトリウム水溶液にて中性（ｐＨ＝８）に調整した。処理後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行った。処理水中のホウ素濃度を表１２に示す。表中の添加量は、化合物２の添加量を示す。
【０１２３】
比較例１６として、ホウ素濃度２５ｍｇ／Ｌの試験液に、処理剤を添加しない他は同様に操作したろ液中のホウ素濃度を示す。
【０１２４】
【表１２】
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【０１２５】
表１２より、処理剤の添加により、処理水のホウ素濃度が排水基準である１０ｍｇ／Ｌを下回った。実施例５０と実施例５１を比較すると、化合物２の添加量の増加に伴い、ろ液中のホウ素濃度は減少し、処理剤の効果が確認された。また、化合物２の３０％質量溶液にて処理を行った実施例５２、５３でも、化合物２の添加量の増加に伴い、ろ液中のホウ素濃度は減少し、処理剤の効果が確認され、処理剤の形態にかかわらずホウ素を処理できることが確認された。実施例５０と実施例５２および、実施例５１と実施例５３を比較すると化合物２の添加量が同じであるにもかかわらず、水溶液である実施例５２および実施例５３の方がろ液中のホウ素濃度が低く、固体と水溶液ではどちらも処理が可能であるが、水溶液の方が処理効果の高いことが確認された。水溶液は系内に均一に溶解し、ホウ素との反応が進みやすくなることが示唆された。このようにハンドリング性に優れた水溶液の処理剤を用い、ｐＨを中性に調整する簡便かつ効率的な方法で、被処理対象とフロックを形成させ、分離するだけで処理ができる。
【０１２６】
［ホウ素、ニッケル混合水溶液処理試験］
メッキ排水を想定し、あらかじめホウ素濃度１００ｍｇ／Ｌ、ニッケル濃度６５０ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤として化合物２を０．５ｇ又は１．０ｇ入れ、撹拌した。１．５時間撹拌後に水酸化ナトリウム水溶液にて中性（ｐＨ＝７）に調整した。処理後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度及びニッケル濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行った。処理水中の各元素の濃度を表１３に示す。
【０１２７】
【表１３】
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【０１２８】
表１３より、処理剤の添加により、ろ液中のホウ素濃度及びニッケル濃度は低下することを確認した。実施例５４と実施例５５を比較すると、処理剤の添加量の増加に伴い、ろ液中のホウ素濃度及びニッケル濃度は減少し、処理剤の効果が確認された。ホウ素とニッケルを比べると、ホウ素濃度の減少が顕著であり、ホウ素を選択的に処理できることが確認された。
【０１２９】
［ホウ素、ニッケル、亜鉛混合水溶液処理試験１］
あらかじめｐＨ＝７、ホウ素濃度２５ｍｇ／Ｌ、ニッケル濃度１０ｍｇ／Ｌ及び亜鉛濃度１０ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、ジチオカルバミン酸塩としてＴＥＰＡ系、ピペラジン系、ジエチル系及びポリアミン系水溶液を表１４に示すジチオカルバミン酸塩（有効分）量となるように添加し、５分間撹拌した後、処理剤として化合物２を表１４に示す添加量となるように固体状の化合物２又は化合物２の３０質量％水溶液（ｐＨ＝６）を入れ、１０分間撹拌した。撹拌後に水酸化ナトリウム水溶液にて中性（ｐＨ＝７又は８）に調整した。その後、ポリアクリル酸エステル-アクリル酸共重合体を２ｍｇ／Ｌ添加、２分間緩速撹拌を行い、５分間静置した。静置後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度、ニッケル濃度及び亜鉛濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行った。処理水中の各元素の濃度を表１４に示す。
【０１３０】
比較例１８として、ｐＨ＝７、ホウ素濃度２５ｍｇ／Ｌ、ニッケル濃度１０ｍｇ／Ｌ及び亜鉛濃度１０ｍｇ／Ｌの試験液に、ジチオカルバミン酸塩及び処理剤を添加しない他は同様に操作した処理水中の各元素の濃度を、比較例１９、２０として、ジチオカルバミン酸塩のみを添加した他は同様に操作した処理水中の各元素の濃度を示す。
【０１３１】
【表１４】
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【０１３２】
表１４より、実施例５６〜５８では、ジチオカルバミン酸塩と固体状の化合物２を用いることで、ジチオカルバミン酸塩の種類にかかわらずホウ素、ニッケル及び亜鉛を処理できることを確認した。実施例５９〜６８では、ジチオカルバミン酸塩と水溶液の化合物２を用いることで、ジチオカルバミン酸塩の種類にかかわらずホウ素、ニッケル及び亜鉛を処理できることを確認し、特にホウ素を処理でき、ニッケル、亜鉛も処理できた。また、それぞれの添加量を増やすことで、処理効果が高まることを確認した。ジチオカルバミン酸塩の種類の異なる実施例５９、実施例６３、実施例６５、実施例６７を比較すると、処理水の各元素濃度は、低い順にポリアミン系≒ＴＥＰＡ系＜ピペラジン系＜ジエチル系となっており、ジチオカルバミン酸塩の添加量の異なる実施例６０、実施例６４、実施例６６、実施例６８でも同じ傾向が認められ、ジチオカルバミン酸塩はポリアミン系、ＴＥＰＡ系が処理効果の優れる結果が得られた。一方、ジチオカルバミン酸塩及び処理剤を添加しない比較例１８では、ホウ素、ニッケル及び亜鉛とも処理が不十分であり、ジチオカルバミン酸塩のみを添加した比較例１９、２０では、重金属であるニッケルや亜鉛の処理はできるものの、ホウ素の処理が不十分であった。さらに、実施例５６と実施例６２を比較すると処理剤の添加量が同じであるにもかかわらず、水溶液である実施例６２の方がろ液中のホウ素濃度が低く、固体と水溶液ではどちらも処理が可能であるが、水溶液の方が処理能力の高いことを確認した。以上より、本発明の処理剤とジチオカルバミン酸塩の併用によりホウ素、ニッケル及び亜鉛を同時に効率よく処理できることが確認された。
【０１３３】
［ホウ素、ニッケル、亜鉛混合水溶液処理試験２］
あらかじめｐＨ＝７、ホウ素濃度２５ｍｇ／Ｌ、ニッケル濃度１０ｍｇ／Ｌ及び亜鉛濃度１０ｍｇ／Ｌに調製した試験液を用意した。この試験液５００ｍＬに対し、処理剤として化合物２を表１５に示す添加量となるように固体状の化合物２又は化合物２の３０質量％水溶液（ｐＨ＝６）を添加し、１０分間撹拌した後、ジチオカルバミン酸塩としてＴＥＰＡ系水溶液を表１５に示すジチオカルバミン酸塩（有効分）量となるように添加し、５分間撹拌した。撹拌後に水酸化ナトリウム水溶液にて中性（ｐＨ＝７又は８）に調整した。その後、ポリアクリル酸エステル-アクリル酸共重合体を２ｍｇ／Ｌ添加、２分間緩速撹拌を行い、５分間静置した。静置後、ろ過し、ろ液（処理水）中のホウ素濃度、ニッケル濃度及び亜鉛濃度をIＣＰ発光分析装置にて測定を行った。処理水中の各元素の濃度を表１５に示す。
【０１３４】
【表１５】
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【０１３５】
表１５より、ジチオカルバミン酸塩と固体状の化合物２を用いた実施例６９と実施例７０を比較すると、どちらもホウ素、ニッケル及び亜鉛を処理でき、処理ｐＨが７である実施例６９の方が、処理効果が高いことを確認した。ジチオカルバミン酸塩と水溶液の化合物２を用いた実施例７１と実施例７２では、どちらもホウ素、ニッケル及び亜鉛を処理でき、処理剤の添加量を増やすことで処理効果が高まることを確認した。
【０１３６】
表１４及び表１５より、本発明の処理剤とジチオカルバミン酸の添加量が共に同じで、添加順の異なる実施例５６と実施例６９、実施例６０と実施例７１、実施例６２と実施例７２を比較するといずれの元素も同様に処理できており、本発明の処理剤とジチオカルバミン酸塩の併用において、添加順による差は見られず、本発明の処理剤とジチオカルバミン酸塩を併用することで複数の処理対象を効率よく処理できることを確認した。