(57)【要約】  【課題】  耐久性に支障がなく、しかも、吸着機能が低下することなく、在庫管理上も好適な吸着剤を提供する。なおまた、前記吸着剤を得る手段として有効な方法を提供する。  【解決手段】  ハイドロタルサイトと粘土など粘着性の有る無機物との混練物の焼成品で成る粒状主体を有し、該粒状主体の内部に外部と連通する通水用空隙を設け、そして、ハイドロタルサイトと粘土など粘着性の有る無機物との混練物を焼成して、内部に外部と連通する通水用空隙を備えた焼成品を得、該焼成品を粉砕して無数の粒状体とした後、分級操作して製品とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイドロタルサイトと粘土など粘着性の有る無機物との混練物の焼成品で成る粒状主体を有し、該粒状主体の内部に外部と連通する通水用空隙を設けた、吸着剤。
【請求項２】
ハイドロタルサイトと粘土など粘着性の有る無機物との混練物を焼成して、内部に外部と連通する通水用空隙を備えた焼成品を得、該焼成品を粉砕して無数の粒状体とした後、分級操作して製品とすることを特徴とする吸着剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川水・湖沼水などの地表水、井戸水および生活排水・工場廃水中のイオン性のフッ素、窒素、リン化合物を除去するために用いる吸着剤およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイドロタルサイト粉末とバインダー（ポリアクリルアミドのアミノ化物）の混合物に有機溶剤を添加して混練した後、造粒機で形成した成形体を乾燥、硬化させて得たハイドロタルサイト造粒物や、前記のハイドロタルサイト粉末とバインダーの混練物をゼオライト粒子で成る芯材の表面に粉末層として被装して乾燥、硬化させた構造のもの（特許文献１）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９９９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来のものは、いずれもハイドロタルサイト粉末とバインダーの混合物を乾燥硬化させて成るもので、混合物中よりハイドロタルサイト粉末が欠落し、吸着剤としての機能が低下し、或いは消滅し、耐久性に欠ける。
【０００５】
バインダーとしてポリアクリルアミドなどの高分子化合物を用いると、高分子化合物自体もしくは、高分子化合物をバインダーとして所定濃度まで希釈するために使用する有機溶剤が、吸着剤として利用した際に透過液に溶出する。その溶液は、例えば水道用として利用する場合には、関連する飲料水適合基準におけるＴＯＣ（全有機物質）や水道用資機材の適合基準で問題視される揮発性有機化合物、アクリル酸などの有害有機物に該当する恐れが高く、高分子化合物を利用することは避けるべきである。
【０００６】
本発明はハイドロタルサイトを原料とした吸着剤の前記欠点を除去し、耐久性に支障がなく、しかも、吸着機能が低下することなく、在庫管理上も好適な吸着剤を提供することを目的として創案したものである。そして、前記吸着剤を得る手段として有効な方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ハイドロタルサイトと粘土など粘着性の有る無機物との混練物の焼成品で成る粒状主体を有し、該粒状主体の内部に外部と連通する通水用空隙を設けたものとし、該吸着剤は、ハイドロタルサイトと粘土など吸着性の有る無機物との混練物を焼成して、内部に外部と連通する通水用空隙を備えた焼成品を得、該焼成品を粉砕して無数の粒状体とした後、分級操作して製品とするのである。
【０００８】
ここで粘土とは、水でこねると塊になり、手で延ばしたり、細工することができ、火に耐え得る性質を備えた、層状ケイ酸塩鉱物（フィロケイ酸塩鉱物）を主とし、方解石、苦灰石、長石類、沸石類などから成り、粘性、粘着性、可塑性、低透水性などの性質を備えたものをいう。そして、「粘土」と呼ばれてきたものには、化学的吸着、イオン交換、触媒性、水との混合による泥水の形成、粘性、粘着性、可塑性、低透水性などの多くの性質が認められている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来の吸着剤と同様にフッ素やリンなどの陰イオン吸着性能の優れた吸着剤を提供でき、殊に粘土とハイドロタルサイトとの混練物を焼成した粉砕物で成るものであるから、粘土物中からのハイドロタルサイトの脱落のない、吸着操作を行うに耐久的な吸着剤を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】吸着剤の拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図示Ａは本発明に係る吸着剤で、吸着剤Ａは、ハイドロタルサイト粒子１と粘土２との混練物の焼成品を粉砕した粒状主体３で成り、該粒状主体３の内部に外部に連通する空隙（通水孔）４を設けて構成したものである。
【００１２】
ハイドロタルサイト粒子１は塩素系と炭酸系などが存在しており、本特許に提案するイオン性のフッ素、窒素、リン化合物の吸着を目的とする場合には、吸着選択性の優れる塩素系ハイドロタルサイトを原料に用いることが望ましいが、炭酸系を塩素系に交換させる手段もある。
【００１３】
これは炭酸系ハイドロタルサイトが高熱状況下（１０００度以上）においても熱安定性に優れていることから、頑丈な焼成物をつくるためには炭酸系ハイドロタルサイト粒子を用いることが好ましく、焼成後に塩酸または塩素化合物に接触（浸浸、その他）させて塩素系のハイドロタルサイトに転換させる手法である。
【００１４】
なお、塩素系ハイドロタルサイトは、６００度付近で塩素を放出して構造崩壊して吸着能力が低下するため、６００度以上で焼成することには不向きであり、１０００度以上の場合に比べて物理的強度が劣る。
【００１５】
ハイドロタルサイト粒子１と粘土との混練物としては、粘土２に対してハイドロタルサイト量を３０％にした場合と５０％とした場合に分けて製品化を試みたが、表１の「平衡吸着量」、表２の「貫流容量」の各グラフで認められるようにいずれも良好な結果を得た。
【００１６】
【表１】
2014113542.tif 000003
【００１７】
【表２】
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【００１８】
表１の「平衡吸着量」について
（試験条件）
吸着剤      １ｇ
リン溶液    所定濃度（０．１〜２０ｍｇ−Ｐ／Ｌ）に調整したリン溶液  １００ｍｌ
試験条件    常温（２０〜２５℃）にて速度２００ｒｐｍの速度で４時間振とうさせ、メンブレンフィルター（０．４５μｍ）で固液分離したろ過液のリン濃度を測定
（説明）
フッ素やリンなどの陰イオン吸着性能はハイドロタルサイトの使用量に比例する。「出願人従来品」とはゼオライトの表面に、吸着剤に対する重量比として３０％相当のハイドロタルサイトを被膜させたものである。今回の吸着剤Ａにおいて、ハイドロタルサイトの含有量を３０％と５０％としたものと出願人従来品と平衡吸着量を比較したものが表１である。従来品と同様に重量比３０％のハイドロタルサイトを被膜させたものと比較すると平衡吸着量が約６０％高いものとなっている。また重量比３０％のものと５０％のものと比較すると、５０％のものが３０％よりもハイドロタルサイトの使用割合にほぼ準ずる５０／３０＝１．６７相当、平衡吸着量が大きくなっていることがわかる。このことから当吸着剤の空隙が適切であり、通水性が良好で含有しているハイドロタルサイトが有効に利用されていると言える。
【００１９】
表２の「貫流容量」について
（試験条件）
原水        精製水にリン酸を加えて、リン酸態リン：１０ｍｇ−Ｐ／Ｌ、ｐＨ：７に調整した
ろ層厚      ３００ｍｍ
ろ過速度    ＳＶ（空間速度）５ｈ−１ 
終点        処理水のリン酸態リンが０．０５ｍｇ−Ｐ／Ｌを超えるまで
（説明）
出願人の従来品と当吸着剤の貫流容量の測定結果を表２に示す。従来品のリークが始めるのは３．１ｍｇ−ｐ／ｇであり、当吸着剤のハイドロタルサイト３０％含有品では４．０ｍｇ／ｌであり、当吸着剤の方が従来品よりも貫流容量が３０％程度大きいことがわかる。また当吸着剤の５０％と３０％を比較すると５０％の方が３倍程度大きいことから、含有率を増やすほうが実際の通水した場合には使用するハイドロタルサイトを有効に利用していると言える。
【００２０】
３０％ハイドロタルサイト含有品を以下の通りに製造した。
【００２１】
１．所定量のハイドロタルサイト３００ｇと粘土７００ｇを採り、全体量の約１０％の水１００ｇをくわえて混練機でよく混合して混練物を得る。所定量とは、重量比であり、粘土の重量は含水率により異なる。一般的に粘土の含水比は４０〜２００％であるが、本試験に採用したものは１次処理（混練、粉砕、水分調整）を施したもので含水比は４０％であった。
２．混練物を押出成形機に入れ、直径５ｍｍの棒状に成形する。
３．そして、加熱機にて加熱時間５〜１０時間加熱させる。そのときの温度は６００度以下（望ましくは５００度以下）とする。
４．加熱後、クラッシャーにて粉砕する。
５．所定の粒径（０．３〜２．０ｍｍ）に分級する。
【００２２】
なお、粉砕操作は、ロールクラッシャーを用いて、第１段階で粗く砕き、第二段階で使用する粒径に調整する。２段階で破砕するが、２段階で破砕している大きな理由は歩留りを上げるためで、段階を増やすことで歩留りを上げることができるが、その分コストがかかるので、０．３〜２．０ｍｍで整粒するために２段階処理を行う。歩留りは７０％前後となっている。
【００２３】
分級操作は、振とう篩い機を用いて、製品の粒度を調整する操作をいう（なお０．３ｍｍ以下のものは粉末として取り除く）。
【符号の説明】
【００２４】
Ａ      吸着剤
１      ハイドロタルサイト粒子
２      粘土
３      粒状主体
４      空隙
【図１】
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