(57)【要約】  実施形態のリン回収剤は、一般式（Ｍ１Ｏα（Ｍ２ＣＯ３）β（Ｍ３（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＨ２Ｏ・εＸで表される化合物を含み、（但し、α、β，γ、δ、εは、０≦α≦１、０≦β≦１、０＜α＋β≦１、０．０１≦γ≦２０、０≦δ≦１０、０≦ε≦０．１の範囲の値であり、Ｍ１、Ｍ２とＭ３はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）多孔質の粒子であることを特徴とする。
2013027807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｍ１Ｏα（Ｍ２ＣＯ３）β（Ｍ３（ＯＨ）２）１−α―β）・γＳｉＯ２・δＨ２Ｏ・εＸで表される化合物を含み、（但し、α、β，γ、δ、εは、０≦α≦１、０≦β≦１、０＜α＋β≦１、０．０１≦γ≦２０、０≦δ≦１０、０≦ε≦０．１の範囲の値であり、Ｍ１、Ｍ２とＭ３はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）
多孔質の粒子であることを特徴とするリン回収剤。
【請求項２】
前記リン回収剤の気孔率は、１０％以上８０％以下であり、
前記リン回収剤の孔径は、０．０１μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記リン回収剤の比表面積は、０．１ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項３】
前記リン回収剤の気孔率は、３０％以上８０％以下であり、
前記リン回収剤の孔径は、０．１μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記リン回収剤の比表面積は、１０ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項４】
前記一般式で表された化合物は、マグネシウム化合物又はカルシウム化合物のいずれか又は両方の化合物とケイ酸とを含む化合物であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項５】
前記マグネシウム化合物又は前記カルシウム化合物の少なくともいずれか一方と前記ケイ酸のケイ素の一部は、（ＭｇＦＣａ１−Ｆ）ＳｉＧＯＩ（ＯＨ）Ｊ・ＫＨ２Ｏ（但し、０≦Ｆ≦１、０＜Ｇ，Ｉ，Ｊ＜１，０≦Ｋ≦１０である）Ｍｇ−Ｃａ−Ｓｉ化合物を形成していることを特徴とする請求項３に記載のリン回収剤。
【請求項６】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれる１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体とが含まれた混合物を成形し、成形された前記混合物に対して熱処理と酸処理を施して得られたことを特徴とする請求項２に記載のリン回収剤。
【請求項７】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれた１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体が含まれた混合物を成形する工程と、
成形された前記混合物に対して熱処理を施す工程と、
熱処理が施された前記混合物に対して酸処理を施す工程と、
を有することを特徴とするリン回収剤の製造方法。
【請求項８】
前記一般式が、ａＭｇＯ・ｂＣａＣＯ３・ｃＳｉＯ２・ｄ（ＭｇｅＣａｆ）ＣＯ３・ｇ（ＭｇｈＳｉｉＯｊ（ＯＨ）ｋ）・ｌ（（ＭｇＯ）ｍ・（ＣａＣＯ３）ｎ）・ｘＨ２Ｏ（但し、ａ＋ｂ＋ｄ＋ｇ＋ｌ＝１、０＜ａ＜１、０≦ｂ，ｄ，ｇ，ｌ≦１、０＜ｃ＜０．５、０≦ｅ，ｆ，ｈ，ｉ，ｊ≦１、ｅ＋ｆ＝１、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１、ｍ＋ｎ＝１、０≦ｘ≦８である）であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項９】
前記一般式は担体と前記担体の表面に保持されるマグネシウム化合物を表すことを特徴とする請求項８に記載のリン回収剤。
【請求項１０】
前記担体は、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の粘土鉱物であることを特徴とする請求項８に記載のリン回収剤。
【請求項１１】
前記マグネシウム化合物は、ケイ酸、アルカリケイ酸及びアルカリ土類ケイ酸塩の中から選ばれた1種類以上の化合物と、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上の化合物であることを特徴とする請求項８に記載のリン回収剤。
【請求項１２】
前記担体の粒子径は、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載のリン回収剤。
【請求項１３】
前記マグネシウム化合物の平均粒径は３００μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載のリン回収剤。
【請求項１４】
前記熱処理の温度は、５０℃以上６００℃以下であることを特徴とする請求項７に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１５】
前記熱処理の温度は、５０℃以上３００℃以下であることを特徴とする請求項７に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１６】
前記酸処理に用いる酸は、０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸、塩酸と硫酸のいずれかを用いることを特徴とする請求項７に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１７】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上のマグネシウム化合物と可溶性ケイ酸塩との混合物又は可溶性ケイ酸塩を、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の担体に塗布して成型する成型工程と、
前記成型した物を加熱する工程と、
前記加熱した物を酸処理する工程と、
を有するリン回収剤の製造方法。
【請求項１８】
前記熱処理の温度は、５０℃以上６００℃以下であることを特徴とする請求項１７に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１９】
前記熱処理の温度は、５０℃以上３００℃以下であることを特徴とする請求項１７に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項２０】
前記酸処理に用いる酸は、０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸、塩酸と硫酸のいずれかを用いることを特徴とする請求項１７に記載のリン回収剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、リン回収剤とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、経済活動の急速なグローバル化によって、世界規模での環境汚染・水質汚染が深刻な問題となっている。また、世界規模での生産活動は同時に資源枯渇を招き、希少元素として認識される元素の種類も増加する傾向にある。最近では世界規模でのリン鉱石の減少が進んでおり、近年では、リンも希少元素として認識されてきている。【０００３】
リンを吸着した後の吸着材は、この吸着材から吸着物質、この場合はリンを離脱させることによって再利用に供することができる。リンを離脱させた後の回収剤は、再度上述のようなリンの吸着除去に使用することができる。また、離脱したリン自体も、例えば他の化学成分と混合させるなどして化成肥料として再利用することができる。
しかしながら、従来の吸着材は粉状であるために取扱いが不便であり、また、再利用に供する際の回収操作が煩雑となり、結果的に余分なコストがかかってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４９０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、実施形態にかかる発明は、資源として低コストで再利用することが可能なリン回収剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のリン回収剤は、一般式（Ｍ１Ｏα（Ｍ２ＣＯ３）β（Ｍ３（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＨ２Ｏ・εＸで表される化合物を含み、（但し、α、β，γ、δ、εは、０≦α≦１、０≦β≦１、０＜α＋β≦１、０．０１≦γ≦２０、０≦δ≦１０、０≦ε≦０．１の範囲の値であり、Ｍ（Ｍ１、Ｍ２とＭ３）はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）多孔質の粒子であることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態にかかるリン回収剤の概念図である。
【図２】実施形態にかかるリン回収剤の概念図である。
【図３】実施形態にかかるリン回収剤の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施形態のリン回収剤は多孔質の粒子であって、一般式（Ｍ１Ｏα（Ｍ２ＣＯ３）β（Ｍ３（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＨ２Ｏ・εＸで表される化合物を含む。
（但し、α、β，γ、δ、εは、０≦α≦１、０≦β≦１、０＜α＋β≦１、０．０１≦γ≦２０、０≦δ≦１０、０≦ε≦０．１の範囲の値であり、Ｍ（Ｍ１、Ｍ２とＭ３）はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）
【０００９】
リン回収剤リン回収剤の気孔率は、１０〜８０％あるいは、３０％〜８０％であることが好ましい。
【００１０】
実施形態のリン回収剤に含まれるマグネシウムやカルシウムの化合物は溶解して、アンモニア性窒素およびリンを含む排水中で、マグネシウムイオンとカルシウムイオンのいずれか又はこれらの両方が生じる。これらのイオンは排水中のアンモニア及びリンと反応する（反応式１、２、３）。
【００１１】
Ｍｇ２＋＋ＮＨ４＋＋ＰＯ４３−＋６Ｈ２Ｏ  →  ＭｇＮＨ４ＰＯ４・６Ｈ２Ｏ    …（反応式１）
１０Ｃａ２＋＋２ＯＨ−＋６ＰＯ４３−＋６Ｈ２Ｏ  →  Ｃａ１０（ＯＨ）２（ＰＯ４）６    …（反応式２）
Ｍｇ２＋＋ＰＯ４３−  →  Ｍｇ３（ＰＯ４）３    ・・・（反応式３）
【００１２】
リン（リン酸）を回収するために、排水中に塩化物を溶解させるなどしてマグネシウムイオンやカルシウムイオンを供給すると、生成物を得ることができるが、生成物は微細であるため排水中に遊離する。この遊離した生成物を回収するための装置が別に必要になりまた、回収するために生成物結晶成長をコントロールする必要があるなどするため回収コストが大きくなってしまう。
【００１３】
そこで、実施形態のリン回収剤は、造粒物であって、排水中で逐次的にマグネシウムイオン又はカルシウムイオンを供給することができるように、造粒物にマグネシウムイオン又はカルシウムイオンを供給する化合物が含まれる形態とする。
【００１４】
排水中では、実施形態のリン回収剤より、逐次的にマグネシウムイオン又はカルシウムイオンが溶出される。溶出はリン回収剤の表面で生じるため、溶出によって生じたマグネシウムイオン又はカルシウムイオンはリン回収剤の表面に供給される。表面に供給されたマグネシウムイオンやカルシウムイオンが上記反応式１，２，３の反応によってリン（リン酸）を回収するため、生成物がリン回収剤に堆積することで、リン回収剤の表面で生成物の回収が可能となる。そして、リンを回収したリン回収剤は、そのまま肥料として用いることができる利点がある。
【００１５】
（第１の実施形態）
実施形態において、リン回収剤１は、図１の概念図に示す様にマグネシウム化合物又はカルシウム化合物のいずれか又は両方の化合物とケイ酸とを含む一般式（Ｉ−Ｉ）で表される造粒物である。
（Ｍ１ＯＡ（Ｍ２ＣＯ３）Ｂ（Ｍ３（ＯＨ）２）１−Ａ−Ｂ）・ＤＳｉＯ２・ＥＨ２Ｏ・ＦＸ  ・・・一般式（Ｉ−Ｉ）（但し、Ａ、Ｂ，Ｄ、Ｅ、Ｆは、０≦Ａ≦１、０≦Ｂ≦１、０＜Ａ＋Ｂ≦１、０．０１≦Ｄ≦２０、０≦Ｅ≦１０、０≦Ｆ≦０．１の範囲の値であり、Ｍ（Ｍ１、Ｍ２とＭ３）はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）
【００１６】
マグネシウム化合物とカルシウム化合物は、アンモニア性窒素を含む溶液（以下、排水と記載）中でマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物である。マグネシウム化合物又はカルシウム化合物とケイ素の一部は結合して、一般式（Ｉ−ＩＩ）で表される化合物（以下Ｍｇ−Ｃａ−Ｓｉ化合物）を形成している。
（ＭｇＦＣａ１−Ｆ）ＳｉＧＯＩ（ＯＨ）Ｊ・ＫＨ２Ｏ・・・一般式（Ｉ−ＩＩ）（但し、０≦Ｆ≦１、０＜Ｇ，Ｉ，Ｊ＜１，０≦Ｋ≦１０である。）
リン回収剤中に含まれる、マグネシウム化合物、カルシウム化合物とＭｇ−Ｃａ−Ｓｉ化合物は、ケイ素を含む化合物で保持されている。リン回収剤は、ケイ素を含む化合物によって、成形された造粒物である。排水中でマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物は、酸化マグネシウムと酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムのうち少なくとも１種以上が挙げられる。ケイ素を含む化合物として、非晶質の二酸化ケイ素、ケイ酸ナトリウムとケイ酸カリウム等が挙げられる。
【００１７】
実施形態のリン回収剤には、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのうちのいずれかの塩を含む場合がある。塩の含有量はマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物のモル量の０％以上１．０％以下のモル量である。
【００１８】
本実施形態のリン回収剤の形状は、特に限定されず、用途に応じて、球状物、粒状物、角状物、繊維状物、糸状物、棒状物、管状物、シート状物、膜状物、板状物、俵状物、ダンボールハニカム状物、不定形状物などとすることができる。例えば、カラムに詰めて使用する場合、球状、粒状、角状物が好ましく、排水中に浸漬させて使用する場合、シート状、板状、膜状が好ましい。
【００１９】
マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物とこれらを保持するケイ素を含む化合物の比率はＭｇ（Ｃａ）とＳｉとの質量比（Ｍｇ（Ｃａ）：Ｓｉ）で１：０．０１から１：２０が好ましい。マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物の比率が少ないと、リンの回収効率が低下することが好ましくない。ケイ素を有する化合物の比率が低すぎると、リン回収剤の強度が低く、リンの回収処理後にリン回収剤の回収が困難になることが好ましくない。
【００２０】
また、アンモニア性窒素を有する排水中において、回収剤の表面に存在するマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが、一定量であれば、排水中のリン酸イオンと反応し沈殿物を生じ、排水中からのリン酸イオンの除去に貢献する。この一定量は、上記比率を満たすことで、達成可能な量である。
なお、マグネシウムイオンやカルシウムイオンが回収剤の表面に存在することによるリン除去性能の向上は、原理的にはこれらが水中のリン酸イオンとの反応によってリンを直接除去しているものと考えられる。従って、リン回収剤において、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物の少なくとも一部はリン回収剤の表面に存在していることが好ましい。製造プロセス等の理由により、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物を選択的にリン回収剤の表面に存在させることが困難であれば、リン回収剤にマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを供給する化合物が分散していることが好ましい。
【００２１】
また、リン回収剤は多孔質体であると、その比表面積が大きくなり、比表面積が大きくなることで、リンの回収効率が上がることが好ましい。そこで、リン回収剤のＢＥＴ比表面積は、０．１ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、１０ｍ２／ｇ以上も好ましい。また、リン回収剤のＢＥＴ比表面積は、５００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、１００ｍ２／ｇ以上も好ましい。また、孔内において反応して回収されたリンは孔内にとどまり易く、また、排水との接触率が高くなり、リン回収率が高くなるため、リン回収剤は孔を有するものが好ましく、孔を多数有するものが好ましい。リン回収剤の気孔率は、大きくなるほど当該空孔内で、回収剤がマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを含むことに由来する回収作用も生じることから、回収剤全体としての回収量が増大する。一方、気孔率が大きくなりすぎると、回収剤の強度が低下し、実用に耐え得るような強度を有しない場合がある。このような観点から、気孔率の上限は８０％であることが必要であり、さらには６０％であることが好ましい。また、気孔率の下限は１０％が好ましく、好ましくは２０％、特に好ましくは２５％である。下限値は３５％や４０％でもよい。
【００２２】
さらに、リン回収剤の孔径は、小さくなるほど効率的にリンと接触するため、排水中のイオンの空孔内に回収されるイオンの量が増大して回収能が高くなるので好ましいが、あまり小さくなりすぎると、回収剤の空孔内への液体、すなわち排水の浸透性が悪くなるので逆に回収剤の空孔内に吸着されるイオンの量が減少し、これによって回収能が減少する場合がある。このような観点から、回収剤の孔径は、０．０１μｍ以上５００μｍの範囲が好ましく、また、０．０１μｍ以上１００μｍの範囲がより好ましく、０．０１μｍ以上５０μｍの範囲がさらに好ましい。回収剤の孔径は、０．１μｍ以上も好ましい。上記気孔率及び孔径は、例えば水銀圧入法による細孔分布測定により測定することができる。
【００２３】
本回収剤は、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンとケイ素から成り、そのリン除去性能は主に、本回収剤に含まれるマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンと排水中のリン酸イオンおよびアンモニウムイオンとの反応による除去である。
【００２４】
したがって、本実施形態のリン酸イオンの回収剤は、上述したように、回収剤中のマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが排水中に溶出することによって、リン酸イオンを含む沈殿物を生成し、これを回収剤で回収することによって排水からのリン酸イオンの除去を行うことができ、さらに、本回収剤の表面に存在するマグネシウムイオンまたはマグネシウム化合物、カルシウムイオンまたはカルシウム化合物等によるリン酸イオンと反応によっても排水中のリン酸イオンを除去することができる。したがって、本実施形態のリン酸イオンの回収剤は、排水中のリン酸イオンを高効率に除去することができる。
【００２５】
以上説明したように、本実施形態のリン回収剤は、例えば上記一般式で示されるような、マグネシウムイオンまたはカルシウムイオンを含むことによる回収効果、並びに多孔質体であることに起因する表面積増大による上記回収効果の促進、及び回収剤の空孔自体による回収効果によって、排水中のイオンに対して極めて高い回収能を示す。
【００２６】
なお、本実施形態の回収剤が多孔質を示すのは、以下に説明するような製造方法、主として造粒の工程に起因するものである。
（リン回収剤の形態）
【００２７】
（リン回収剤の製造方法）
次に、本実施形態のリン回収剤の製造方法について説明する。
リン回収剤の製造方法は、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれた１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体が含まれた混合物を成形する工程と、成形された前記混合物に対して熱処理を施す工程と、熱処理が施された前記混合物に対して酸処理を施す工程とを有することを特徴とする。
【００２８】
（混合工程）
粉状の水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれる１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体とを混合して、混合物を調整する。
可溶性ケイ酸塩非晶質体として水ガラスを用いる場合では、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれる１種以上の化合物と水ガラスの質量比率は、Ｍｇ（Ｃａ）［水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれる１種以上の化合物に含まれるマグネシウム原子とカルシウム原子の総質量］とＳｉの質量比で表すと１：０．０１から１：２０が好ましい。さらに好ましくは、１：０．０５から１：１０であり、もっとも好ましくは１：０．１〜１：５である。水ガラス（Ｓｉ）の比率が大きくなりすぎると、リンの回収反応に必要なマグネシウムイオンやカルシウムイオンが十分に排水に供給できなくなることでリンの回収性能が低下することが好ましくない。また、水ガラスの比率が小さすぎると、マグネシウム化合物およびカルシウム化合物を保持するケイ素化合物の良が少なくなり、造粒体を成形することが困難になるため好ましくない。可溶性ケイ酸塩非晶質体として水ガラス以外のものを用いる場合は、ＳｉＯ２の質量を基準に換算すればよい。
実施形態のリン回収剤に使用される可溶性ケイ酸塩非晶質体としては、例えば、ケイ酸カリウムやケイ酸ナトリウム等を用いることができるが、水ガラスが最も好ましい。なお、水ガラスとは、一般式［ＱＳｉＯ２・Ｌ２Ｏ］（Ｌはアルカリ金属、Ｑは正の整数）で表される水溶性アルカリ金属ケイ酸塩である。
【００２９】
（成形工程）
次に、調整された混合物（スラリー）を成形する。混合物を、造粒機を用いて様々な形状に成形することができ、例えば、ストランドカット、シートカット等の押し出し造粒法を含む押出成形法、圧縮成形法、加圧成形造粒法、転動造粒法および製丸法等任意の造粒法を用いて成形する。
【００３０】
（熱処理工程）
次に、成形された混合物に熱処理を施す。熱処理では、例えば５０℃以上６００℃以下で成形された混合物を加熱する。加熱の温度としては、さらに好ましくは５０℃以上５００℃以下であり、最も好ましくは５０℃以上３００℃以下である。
【００３１】
ここで、熱処理と酸処理の必要性について説明する。水ガラスと酸化マグネシウムまたは水酸化マグネシウムまたは酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムを含む混合物を、常温で乾燥させて形成された成形物は、多孔質構造を形成しづらく、また、耐水性およびリン除去性能が良くない。この問題を解決するため、本実施形態に係る製造方法では、可溶性ケイ酸塩非晶質体、例えば、水ガラスを用いて成形体を成形し、熱処理（乾燥）した後、熱処理した成形体に酸処理を施すことで、多孔質性および耐水性およびリン除去性能を向上させる。
【００３２】
成形体に熱処理を施すことで、多孔質な成形体を得ることができる。また、熱処理した成形体に酸処理を施すことで、さらに多孔質性が向上し、酸処理によって表面の反応を促進するためリン除去性能が向上する。
【００３３】
（酸処理工程）
熱処理を施した混合物に対して酸処理を施す。例えば、０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸に加熱処理をした混合物を浸漬等させる。なお、本例では、酢酸を用いた酸処理を具体例として説明したが、これに限定されるものではなく、各種の酸が利用可能であり、たとえば、硫酸や塩酸を用いることができる。
【００３４】
なお、酸処理を施すことでナトリウム塩を全て洗い流すことが可能であるが、全て洗い流すためには酸処理の工程が長時間または工程数が多数必要であることや、ナトリウム塩によって排水に緩衝作用が起こる。または、マグネシウムイオンやカルシウムイオンが溶出しやすくなるため、リンとの反応性が高くなる。よって、ナトリウム塩は残っていても良い。
【００３５】
（洗浄工程）
熱処理および酸処理を施した混合物に対して、例えば蒸留水またはエタノールを用いてナトリウム塩などを洗浄する。なお、リン回収性能に影響がなければ、本工程は行わなくても良い。
【００３６】
（粉砕工程）
成形されたものを、粉砕機や整粒機などを用いて大きさを任意に調整することができるが、成形体の使用方法によってはこの工程は用いなくても良い。
【００３７】
（リン回収剤の使用方法）
本実施形態におけるリン回収剤の使用方法について説明する。
【００３８】
本実施形態におけるリン回収剤の使用方法は極めて簡易であって、上述のようにして得たリン回収剤を排水に接触させることによって実施する。これによって、上述した原理、すなわち、リン回収剤に含まれるまたは表面のマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンが排水中のイオンと結合することにより、排水中のイオンを回収できるものである。さらに、上記リン回収剤においては、空孔内に上記排水が取り込まれるため、この空孔内においても上述したリン酸イオン回収の反応が行われるとともに、空孔内にもイオンが直接回収されるようになる。
【００３９】
したがって、水酸化マグネシウムまたは酸化マグネシウムまたは水酸化カルシウムまたは酸化カルシウムを含む粉体のイオン回収剤に比較して、本実施形態のリン回収剤は、リン除試験後のリン回収剤を容易に回収することが可能である。
【００４０】
上記リン回収剤を排水と接触させる具体的な方法としては、例えば、上記イオン回収剤を排水中に投入し、必要に応じて撹拌などをしてイオンを回収したあと、沈降させる方法が挙げられる。この方法は、比較的大量の排水を処理する場合に有効な方法である。この方法によると、水質浄化設備が比較的大型になることが懸念点であるが、大量の排水を一度に処理できるという利点がある。
【００４１】
また、上記リン回収剤をカラムに充填し、このカラム中に排水を導入することで接触させ、イオンの回収を行うこともできる。これらの方法は、処理装置が比較的小規模となるが、排水処理量も限定されるので、少量の排水を処理するのに好適である。
【００４２】
なお、本実施形態におけるリン回収剤は、任意のｐＨの排水に対して適用することができる。しかしながら、強酸酸性下においてはイオン回収剤の溶解が生じる可能性がある。したがって、本実施形態によるイオン回収剤を適用するのに好ましいｐＨ範囲は２．０以上１４．０以下であり、更に好ましいｐＨ範囲は３．０以上１３．０以下である。
【００４３】
（組成の評価・測定方法）
含水量はＴＧで測定し、蛍光Ｘ線と化学分析を用いて定量した。
具体的には、蛍光Ｘ線は、定性は、蛍光X線スペクトル中のピークの各元素への帰属を決定した。定量は、蛍光Ｘ線スペクトルの強度測定（ＦＰ法と検量線法）によって行った。ＦＰ法は測定強度から理論的に各元素の感度係数を求め、検出された元素の合計で濃度を１００％とする計算方法である。また検量線法は、濃度の分かっているサンプルを濃度を変えて数点測定し検量線を作成し、その後、未知試料を測定して濃度を定量する方法である。
次に、化学分析は、イオンクロマトグラフやＩＣＰ発光分光分析装置を用いた。試料を例えば硝酸で完全溶解させ、各種イオン濃度を測定し定量した。
【００４４】
（ク溶性リン酸量の測定方法）
水質浄化試験後の回収物を液温３０℃の２ｗｔ％クエン酸溶液に６０分浸漬させた後、回収物を取り出しまたはろ過し、クエン酸溶液中のリン濃度をＩＣＰ発光分光分析装置（ＳＩＩ  ナノテクノロジー製  ＳＰ−１５００Ｖ）で測定した。
【００４５】
（実施例１−１）
原料として、水酸化マグネシウムと水ガラス（ケイ酸ナトリウム溶液：ＳｉＯ２  ３５％以上３８％以下、Ｎａ２Ｏ  １７％以上１９％以下）と蒸留水とを１：０．５：１０の重量比で混合しした（混合工程）。その後、混合物をテフロン（登録商標）ビーカーに流し込み、５０℃の乾燥機中で２４時間乾燥させた。その後、さらに電気炉にて、３００℃で３時間熱処理を施した（熱処理工程）。次に、熱処理した混合物を粉砕機を用いて粉砕し、粒径が２ｍｍ程度のものを０．１Ｍの酢酸に１時間浸漬させ（酸処理工程）、供試体１−１を得た。供試体１−１は［ＭｇＯ・０．４８（ＳｉＯ２）・８Ｈ２Ｏ・０．０１（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。
【００４６】
一方、リン酸イオン濃度６０ｍｇ／ｌ、マグネシウムイオン濃度２４ｍｇ／ｌ、炭酸イオン濃度３０００ｍｇ／ｌ、アンモニウムイオン５００ｍｇ／ｌとなるよう調整された混合水溶液を排水模擬液として準備した。この排水模擬液２５０ｍＬに６２．５ｍｇの供試体１−１を投入し、２４時間混合撹絆して水質浄化処理を行った。処理後、供試体を回収し、回収した供試体のく溶性を評価した。ク溶性とはリン酸質肥料に求められる特性であり、液温３０℃の２ｗｔ％クエン酸溶液に浸漬させた際に溶出するリン濃度（Ｐ）を測定し、それをリン酸（Ｐ２Ｏ５）に換算した後、回収物あたりの溶出量の割合を算出したものを指す。リン酸質肥料は、ク溶性が高いことが求められるため、クエン酸によって溶出されるリンの割合が少しでも高いほうが好ましい。具体的に言うと、１５ｗｔ％以上であることが望まれる。ク溶性の評価は、水質浄化処理試験によってリンを吸着した供試体をクエン酸溶液に浸漬し、溶出したリンの割合を算出した。これらについて得られた結果は表１に示す通りであった。
【００４７】
次に、供試体１−１の形状について、供試体１−１の気孔率および細孔径を水銀圧入法による細孔分布測定により確認した。また、供試体１−１の浸漬時の強度を調べるため、水（蒸留水）５０ｍＬに供試体１−１を５粒添加した後攪拌し、崩壊するまでの時間を測定した。崩壊の定義としては、添加した供試体が粉状になったとき、つまりそれぞれの粒の大きさが１／５以下となった時を崩壊とし、その経過時間を確認した。最長の攪拌時間を２４時間とする。なお、２４時間後に崩壊しなかったものは２４時間とする。さらに、供試体１−１の取扱性を評価するために、供試体１−１に対して上記排水模擬液を通水させた際のろ過時間を測定した。得られた結果を表１に示す。
【００４８】
（実施例１−２）
焼成温度を５０℃にした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−２を得た。供試体４は［ＭｇＯ・０．４９（ＳｉＯ２）・１０Ｈ２Ｏ・０．００８（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−４を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００４９】
（実施例１−３）
蒸留水添加量を２０ｇにし、水ガラスの添加量を５．６ｇにし、焼成温度を６００℃にした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−３を得た。供試体１−３は［ＭｇＯ・５．４４（ＳｉＯ２）・７Ｈ２Ｏ・０．０１（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−３を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５０】
（実施例１−４）
蒸留水添加量を４ｇにし、焼成温度を５０℃にした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−４を得た。供試体１−４は［ＭｇＯ・０．４９（ＳｉＯ２）・１０Ｈ２Ｏ・０．００９（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−４を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５１】
（実施例１−５）
蒸留水添加量を２０ｇにし、水ガラスの添加量を９．０ｇにし、最大長径が４０ｍｍになるように粉砕した以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−５を得た。供試体１−５は［ＭｇＯ・８．７４（ＳｉＯ２）・１０Ｈ２Ｏ・０．００８（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−５を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５２】
（実施例１−６）
水ガラスの添加量を０．１ｇにした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−６を得た。供試体８は［ＭｇＯ・０．０１（ＳｉＯ２）・５Ｈ２Ｏ・０．００５（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−６を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５３】
（実施例１−７）
蒸留水添加量を２０ｇにし、水ガラスの添加量を２０ｇにした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−７を得た。供試体１−７は［ＭｇＯ・１９．４１（ＳｉＯ２）・８Ｈ２Ｏ・０．００５（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−７を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５４】
（実施例１−８）
原料として酸化マグネシウムを用いた以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−８を得た。供試体１−８は［ＭｇＯ・０．３４（ＳｉＯ２）・５Ｈ２Ｏ・０．００５（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］次いで、供試体１−８を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５５】
（実施例１−９）
原料として水酸化カルシウムを用いた以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−９を得た。供試体１−９は［ＣａＯ・０．６２（ＳｉＯ２）・６Ｈ２Ｏ・０．００４（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］次いで、供試体１−９を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５６】
（実施例１−１０）
原料として酸化カルシウムを用いた以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１０を得た。供試体１−１０は［ＣａＯ・０．４７（ＳｉＯ２）・６Ｈ２Ｏ・０．００４（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］次いで、供試体１−１０を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５７】
（実施例１−１１）
酸処理工程で０．１Ｍの硫酸を使用した以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１１を得た。供試体１−１１は［ＭｇＯ・０．４９（ＳｉＯ２）・５Ｈ２Ｏ・０．００４（Ｎａ２ＳＯ４）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１１を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５８】
（実施例１−１２）
酸処理工程で０．１Ｍの塩酸を使用した以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１２を得た。供試体１−１２は［ＭｇＯ・０．４９（ＳｉＯ２）・５Ｈ２Ｏ・０．００５（ＮａＣｌ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１２を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００５９】
（比較例１−１）
水酸化マグネシウム（粉状）を造粒することなく、そのまま吸着剤の供試体１−１３として用い、実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６０】
（比較例１−２）
蒸留水添加量を２ｇになるように添加した以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１４を得た。供試体１−１４は［ＭｇＯ・０．４９（ＳｉＯ２）・２Ｈ２Ｏ・０．００５（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１４を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６１】
（比較例１−３）
蒸留水添加量を２０ｇにし、水ガラスの添加量を６．５ｇにし、焼成温度を６００℃以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１５得た。供試体１−１５は［ＭｇＯ・６．３０（ＳｉＯ２）・５Ｈ２Ｏ・０．００５（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１５を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６２】
（比較例１−４）
蒸留水添加量を３ｇにし、水ガラス添加量を０．３ｇにし、焼成温度を５０℃にした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１６を得た。供試体１−１６は［ＭｇＯ・０．２９（ＳｉＯ２）・Ｈ２Ｏ・０．００１（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１６を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６３】
（比較例１−５）
蒸留水添加量を３０ｇにし、水ガラスの添加量を９．０ｇにし、最大長径が４０ｍｍになるように粉砕した以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１７を得た。供試体１−１７は［ＭｇＯ・８．７４（ＳｉＯ２）・１０Ｈ２Ｏ・０．００１（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１７を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６４】
（比較例１−６）
水ガラスの添加量を０．０７ｇにした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−２２を得た。供試体１−１８は［ＭｇＯ・０．０８（ＳｉＯ２）・５Ｈ２Ｏ・０．００１（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１８を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６５】
（比較例１−７）
蒸留水添加量を２５ｇにし、水ガラスの添加量を２１．０ｇにした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−１９を得た。供試体１−２３は［ＭｇＯ・２０．４（ＳｉＯ２）・１０Ｈ２Ｏ・０．００１（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−１９を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６６】
（比較例１−８）
蒸留水添加量を２５ｇにし、水ガラスの添加量を２５．０ｇにした以外は実施例１−１と同様の方法により供試体１−２０を得た。供試体１−２０は［ＭｇＯ・２４．３（ＳｉＯ２）・１０Ｈ２Ｏ・０．００１（ＣＨ３ＣＯＯＮａ）］で表されることを確認した。次いで、供試体１−２０を用いて実施例１−１と同様の方法で水質浄化処理および造粒物の評価を行った。得られた結果は表１に示す通りであった。
【００６７】
【表１】
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【００６８】
表１から明らかなように、実施例１−１〜１−１２ではいずれもク溶性リン酸量が１５ｗｔ％以上と高かった。また。供試体の気孔率はいずれも３０〜８０％であり。細孔径は０．１〜５００μｍであった。
さらに、実施例１−１〜１−１２では、いずれも水質浄化処理後の供試体の回収に関してろ過などの必要性はなく簡単に回収できたことから、実用上の取扱いにおいても何ら問題がないことが分かった。
【００６９】
一方、比較例１−１ではク溶性リン酸量は高いが粉状であり、比較例１−２、比較例１−４および比較例１−６では気孔率が低すぎたり孔径が小さすぎたりするため、被処理水との接触性または通水性が悪くなりク溶性リン酸量が低くなった。比較例１−３および比較例１−５では、孔径が大きすぎるまたは気孔率が高すぎるため、強度が弱く２４時間の攪拌で崩壊することが分かった。また、比較例１−７および１−８では、水ガラスの量が規定範囲より多すぎるため、リン回収剤内部への被処理水の浸透性が低下しク溶性リン酸量が低かった。
【００７０】
崩壊時間に関しては、気孔率および孔径が実施例１−１〜１−１２のように上記範囲内であれば、いずれも２４時間崩壊しなかった。しかし、気孔率または孔径が上記範囲より高い場合、強度が弱くなりいずれも２４時間浸漬には耐えられなかった。また、気孔率または孔径が上記範囲より小さい場合、２４時間崩壊しないものの、排水への接触率が悪いためリン回収量が低かった。なお、今回実施形態得は、１３〜２４時間迄に崩壊しなかったものは発生しなかった。
【００７１】
（第２の実施形態）
（リン回収剤）
実施形態に係るリン回収剤は、前記したように一般式（ＩＩ−Ｉ）で表される。
ａＭｇＯ・ｂＣａＣＯ３・ｃＳｉＯ２・ｄ（ＭｇｅＣａｆ）ＣＯ３・ｇ（ＭｇｈＳｉｉＯｊ（ＯＨ）ｋ）・ｌ（（ＭｇＯ）ｍ・（ＣａＣＯ３）ｎ）・ｘＨ２Ｏ    ・・・  （ＩＩ−Ｉ）
（但し、ａ＋ｂ＋ｄ＋ｇ＋ｌ＝１、０＜ａ＜１、０≦ｂ，ｄ，ｇ，ｌ≦１、０＜ｃ＜０．５、０≦ｅ，ｆ，ｈ，ｉ，ｊ≦１、ｅ＋ｆ＝１、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１、０＜ｍ≦１、ｍ＋ｎ＝１、０≦ｘ≦８である）
一般式（ＩＩ−Ｉ）において、ａの値はａ＞０が必要であり、ａの値が大きいほどリンとの反応性は大きくなるが、強度は弱くなり、ａの値が小さいほどリンとの反応性は小さくなるが、強度は強くなる。ｃの値は０＜ｃ＜０．５であることが必要である。
一般式（ＩＩ−Ｉ）において、ｃの値が大きいほどケイ酸塩バインダ量が多いことを示しており、ｃの値が大きいとリンとの反応性が小さくなる。望ましくは、０＜ｃ＜０．５である。
一般式（ＩＩ−Ｉ）において、ａ、ｂ、ｄ、ｇは担体の構成比を示しており、ａ＋ｂ＋ｄ＋ｇ＋ｌ＝１である。
一般式（ＩＩ−Ｉ）において、ｌはＭｇＯとＣａＣＯ３の両方からなる。以下マグネシウム化合物と記載する化合物の量を示す。
一般式（ＩＩ−Ｉ）において、ｅ，ｆ，ｍ，ｎは炭酸マグネシウム塩の組成比を示しており、ｅ＋ｆ＝１、ｍ＋ｎ＝１である。
一般式（ＩＩ−Ｉ）において、ｈ，ｉ，ｊ，ｋはケイ酸マグネシウム塩の組成比を示しており、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１である。
一般式（ＩＩ−Ｉ）において、ｘは結晶水の量を示す。ｘの値は小さい方が良い。
【００７２】
次に、実施形態のリン回収剤の構造について説明する。図２と図３の概念図に示す様に、リン回収剤２は担体（１）表面にバインダ（３）を介して、マグネシウム化合物（２）を保持させたもの（図２）又はリン回収剤３は担体（１）表面にバインダ（３）を保持させたもの（図３）である。
上記、組成及び構成を有するリン回収剤において、リン酸マグネシウム及び又はリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物の生成に必要なマグネシウムは、他からマグネシウムを添加することなく、担体（１）及び又はマグネシウム化合物（２）のアンモニア性窒素による逐次的な分解によって供給される。担体（１）及び又はマグネシウム化合物（２）のアンモニア性窒素による逐次的な分解にともなって、マグネシウムイオンがリン回収剤表面に供給されるので、リン酸マグネシウム及び又はリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物の結晶化はリン回収剤表面で起こる。そのため、微細なリン酸マグネシウム及び又はリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物が液中に遊離することなく、リン回収剤表面にリン酸マグネシウム及び又はリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物が堆積するので、効率よくリンを回収することができる。
【００７３】
まず、担体（１）について説明する。担体は、一般式が次式（ＩＩ−ＩＩ）、（ＩＩ−ＩＩＩ）で表される化合物であることが望ましい。
ＭｇａＳｉｂＯｃ（ＯＨ）ｄ・ｎＨ２Ｏ・・・（ＩＩ−ＩＩ）        （但し、０＜ａ，ｂ，ｃ，ｄ＜１  ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である）
ａＭｇＯ・ｂ（ＭｇｃＣａｄ）ＣＯ３・・・（ＩＩ−ＩＩＩ）          （但し、０＜ａ，ｂ，ｃ，ｄ＜１  ｃ＋ｄ＝１である）
一般式（ＩＩ−ＩＩ）はケイ酸マグネシウム塩の組成を示しており、０＜ａ，ｂ，ｃ，ｄ＜１  ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１である。
一般式（ＩＩ−ＩＩＩ）は炭酸マグネシウム塩の組成を示しており、（但し、０＜ａ，ｂ，ｃ，ｄ＜１  ｃ＋ｄ＝１である）である。
一般式（ＩＩ−ＩＩ）、（ＩＩ−ＩＩＩ）で示される組成は肥料として有効な成分で構成されている。
【００７４】
また、担体（１）の素材としては、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトから選ばれた１種類以上の粘土鉱物が好適に用いられる。これらの粘土鉱物は、結晶構造が層状構造であったり、空隙を伴う多孔質構造であったりするため、リン酸イオン、アンモニア性イオン、マグネシウムイオンの流通が容易となり、リンとの反応性が高まる。
【００７５】
担体（１）の形状としては、粒状、板状、棒状などがその用途に応じて適宜選択される。担体は分級機などを用いて分級する。担体（１）の大きさに関しては、５ｍｍφのふるいを通過し、０．３ｍｍφのふるいで残存する大きさが望ましい。粒状の場合には、粒子径が０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の球形が好ましい。球形にすることで、リン回収剤を充填層に充填したときに、適度な空隙が生じ、この空隙を通じて被処理水が円滑に流れる。リン回収能を発揮するためには、粒子径が小さいほど好ましいが、０．３ｍｍ未満になると、処理水流通時に圧力損失が大きくなり、操作性が悪くなる。また、リン回収剤を回収するときの回収操作が煩雑になる。粒径が大きくなると、リン回収性能が悪くなるので、粒子径は５ｍｍ以下が望ましい。また、担体（１）の形状が球形以外の場合の担体の大きさは、５ｍｍφのふるいを通過し、０．３ｍｍφのふるいで残存する大きさが望ましい。粒径は顕微鏡等で、サブミリオーダーの精度で測定が可能な程度にまで像を拡大し、各粒子の粒径を測定する。
【００７６】
リン回収剤の大きさは、５ｍｍφのふるいを通過し、０．３ｍｍφのふるいで残存する大きさが望ましい。粒状の場合には、粒子径が０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下の球形が好ましい。球形にすることで、リン回収剤を充填層に充填したときに、適度な空隙が生じ、この空隙を通じて被処理水が円滑に流れる。リン回収能を発揮するためには、粒子径が小さいほど好ましいが、０．３ｍｍ未満になると、処理水流通時に圧力損失が大きくなり、操作性が悪くなる。また、リン回収剤を回収するときの回収操作が煩雑になる。粒径が大きくなると、リン回収性能が悪くなるので、粒子径は５ｍｍ以下が望ましい。粒径は顕微鏡等で、サブミリオーダーの精度で測定が可能な程度にまで像を拡大し、各粒子の粒径を測定する。
【００７７】
担体（１）は、気孔率１０％以上８０％以下、３０％以上８０％以下であって、孔径が０．０１μｍ以上１ｍｍ以下、０．１μｍ以上１ｍｍ以下の範囲であることが望ましい。気孔率が大きくなりすぎると、リン回収剤の強度が低下し、実用に耐え得るような強度を有しなくなる。また、気孔率が低くなると、被処理水の浸透性が悪くなり、リン回収能が低下する場合がある。このような観点から気孔率は１０％〜８０％、３０〜８０％であることが望ましい。気孔径が小さくなりすぎると、担体内への被処理水の浸透性が悪くなり、リン回収能が低下する場合がある。また、孔径が大きい孔が多数存在すると、担体強度が低下する。このような観点から、担体の孔径は、０．０１μｍ以上１ｍｍ以下、０．１μｍ以上１ｍｍ以下の範囲であることが望ましい。
上記気孔率及び孔径は、例えば水銀圧入法による細孔分布測定により測定することができる。
なお、リン回収剤の気孔率は、１０％〜８０％、３０〜８０％が好ましい。
【００７８】
次に、マグネシウム化合物（２）について説明する。このマグネシウム化合物（２）としては、酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、タルクから選ばれた１種類以上の物質であることが望ましい。これらの物質は、リン酸イオン及びアンモニア性窒素含有被処理排水において、リン酸イオンと結合するマグネシウムまたはマグネシウムとカルシウムを含む成分である。
このマグネシウム化合物（２）は、バインダ（３）を介して担体（１）表面に保持されている。表面に保持されたマグネシウムイオンが、排水中のリン酸イオン又はリン酸イオンとアンモニア性窒素と反応し、リン酸マグネシウムやリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物として、リンが回収される。また、この作用により排水中からリン酸イオンが除去されることになる。マグネシウム化合物にカルシウムが含まれる場合は、このカルシウムもマグネシウムと同様にリンの回収に寄与する。
なお、担体にマグネシウム化合物（２）の成分が含まれている場合は、マグネシウム化合物を用いなくてもよい。
担体表面を水ガラスに浸漬などにより塗布させ、加熱処理および酸処理することにより、担体表面が多孔質となり、マグネシウムイオンやカルシウムイオンと、リンおよびアンモニア性窒素との反応性が高まり、リン回収率が増加する。
【００７９】
マグネシウム化合物（２）の粒径が大きすぎると、リンとの反応性が低下し、リン酸マグネシウム（リン酸カルシウム）やリン酸アンモニウムマグネシウム（リン酸アンモニウムマグネシウム）との複合酸化物が生成しにくくなる。このような観点から、マグネシウム化合物の粒子径は３００μｍ以下が望ましい
【００８０】
バインダ（３）は、マグネシウム化合物（２）を担体表面に保持させるものであり、担体（１）及びマグネシウム化合物（２）に対して結合可能なバインダが選択され、望ましくはマグネシウムイオンまたはカルシウムイオンと反応して、不溶性のマグネシウムケイ酸塩化合物またはカルシウムケイ酸塩化合物を生成する可溶性ケイ酸塩であることが望ましい。バインダ（３）の具体例としては、水ガラスを熱処理したものが好ましい。なお、水ガラスとは、一般式［ＱＳｉＯ２・Ｌ２Ｏ］（Ｑは正の整数、Ｌはアルカリ金属）で表される水溶性アルカリ金属ケイ酸塩であり、水ガラスを熱処理した二酸化ケイ素、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウムなどが挙げられる。
マグネシウム化合物（２）を用いない場合においては、バインダ（３）により浸漬させた担体を加熱処理及び酸処理すると、担体表面は多孔質となり、リン回収量が増加する。バインダ（３）の具体例としては、水ガラスが好ましい。
【００８１】
そこで実施形態のリン回収剤は、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の担体と前記担体の表面にケイ酸、アルカリケイ酸及びアルカリ土類ケイ酸塩の中から選ばれた1種類以上の化合物と、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上のマグネシウム化合物が保持されていることが好ましい。
【００８２】
なお、担体表面を水ガラスに浸漬させ、加熱処理及び酸処理することで、表面が多孔質となり、マグネシウムイオンやカルシウムイオンと、リン及びアンモニア性窒素との反応性が高まりリン回収量が増加する。
【００８３】
担体（１）に可溶性ケイ酸塩バインダを用いてマグネシウム化合物（２）を保持させるために、常温で乾燥させて作製した成形体は、マグネシウム化合物（２）を保持した担体（１）表面が多孔質構造を形成しにくいので、リン回収性能が良好ではない。しかしながら、この成型物を加熱処理及び酸処理をほどこすことで、多孔性が付与される。成形体に加熱処理及び酸処理することで、担体表面に多孔性が付与されリン回収性能が向上する。
また、式（ＩＩ−ＩＩ）又は式（ＩＩ−ＩＩＩ）又はドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトから選ばれた１種類以上の担体に可溶性ケイ酸塩を含浸させ、加熱及び酸処理することで、担体表面に多孔性が付与され、リン回収性能が向上する。
【００８４】
加熱処理では、成形体を５０℃以上７００℃以下で加熱する。もっとも好ましくは５０℃以上３００℃以下である。
酸処理では、塩酸、硫酸や酢酸等の各種酸に成形体を含浸させる。例えば０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸が利用される。
以上説明したように、実施形態のリン回収剤によれば、マグネシウム含有鉱物担体（１）表面に可溶性ケイ酸塩をバインダ（３）として、マグネシウム化合物（２）を保持させているので、回収性能にすぐれ、かつ微細粒子が発生しにくいリン回収剤を得ることができる。また、ク溶性リン酸量が大きくリン酸肥料として有効に利用することができる。
【００８５】
（リン回収剤の製造方法）
次に、本実施形態のリン回収剤の製造方法について説明する。
実施形態のリン回収剤の製造方法は、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上のマグネシウム化合物と可溶性ケイ酸塩との混合物又は可溶性ケイ酸塩を、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の担体に塗布して成型する成型工程と、前記成型した物を加熱する工程と、前記加熱した物を酸処理する工程と、を有するリン回収剤の製造方法
【００８６】
（塗布液作製工程）
粉末状のマグネシウム化合物と可溶性ケイ酸塩水溶液と混合して、スラリー状の混合物を得る。
【００８７】
（塗布工程）
次に、得られたスラリー状の混合物を担体に塗布する。塗布工程は特に問わないが、転動造粒法を用いることができる。担体に転動させながら、上記スラリー状の混合物を適宜添加しながら、担体表面にスラリー溶液を塗布する。なお、転動造粒時にマグネシウム化合物や水を適量添加してもよい。なお、マグネシウム化合物と可溶性ケイ酸塩のモル比率は、Ｍｇ／Ｓｉ比で１：２５〜２５：１が好ましい。Ｓｉ比率が大きくなりすぎると、リン回収性能が低下する。また、Ｓｉ比率が小さすぎると、マグネシウム化合物が担体に保持されない。
なお、マグネシウム化合物を用いない場合はこの操作を省略することができる。
【００８８】
（熱処理工程）
次に、得られた成型体に熱処理を施す。加熱処理では、成形体を５０℃以上６００℃以下で加熱する。もっとも好ましくは５０℃以上３００℃以下である。
【００８９】
（酸処理工程）
熱処理を施された成型体に対して、酸処理を施す。酸処理では、塩酸、硫酸や酢酸等の各種酸に成形体を含浸させる。例えば０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸が利用される。
【００９０】
（水洗処理）
酸処理を施された成型体に対して水洗処理をほどこす。酸処理工程で生成された塩化ナトリウムや酢酸ナトリウム等の塩類を除去する。なお、水洗処理は実施しなくてもよい。
【００９１】
（乾燥処理）
酸処理及び水洗処理を施された成型体に対して、必要により乾燥処理をほどこす。乾燥処理では、成形体を５０℃以上１００℃以下で加熱してもよい。
以上に説明した製造方法によれば、マグネシウム含有鉱物担体（１）表面に可溶性ケイ酸塩（３）をバインダとして、マグネシウム化合物（２）を保持させたリン回収剤を得ることができる。
【００９２】
（塗布液作製工程）
可溶性ケイ酸塩水溶液を作製する。可溶性ケイ酸塩水溶液としては、水ガラスが好ましい。
【００９３】
（塗布工程）
次に、得られた可溶性ケイ酸塩水溶液を担体に塗布する。塗布工程は特に問わないが、転動造粒法を用いることができる。担体に転動させながら、上記スラリー状の混合物を適宜添加しながら、担体表面に可溶性ケイ酸塩水溶液を塗布する。なお、転動造粒時に水を適量添加してもよい。なお、マグネシウム化合物と可溶性ケイ酸塩のモル比率は、Ｍｇ／Ｓｉ比で１：５から５０：１が好ましい。Ｓｉ比率が大きくなりすぎると、リン回収性能が低下する。また、Ｓｉ比率が小さすぎると、マグネシウム化合物が担体に保持されない。
【００９４】
（熱処理工程）
次に、得られた成型体に熱処理を施す。加熱処理では、成形体を５０℃以上６００℃以下で加熱する。もっとも好ましくは５０℃以上３００℃以下である。
【００９５】
（酸処理工程）
熱処理を施された成型体に対して、酸処理を施す。酸処理では、塩酸、硫酸や酢酸等の各種酸に成形体を含浸させる。例えば０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸が利用される。酸処理によって、Ｎａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上が生成される。これらの塩は水洗処理によって、一部又は全部が溶出する。
【００９６】
（水洗処理）
酸処理を施された成型体に対して水洗処理をほどこす。酸処理工程で生成された塩化ナトリウムや酢酸ナトリウム等の塩類を除去する。なお、水洗処理は実施しなくてもよい。
【００９７】
（乾燥処理）
酸処理及び水洗処理を施された成型体に対して、乾燥処理をほどこす。乾燥処理では、成形体を５０℃〜１００℃で加熱する。
以上に説明した製造方法によれば、マグネシウム含有鉱物担体（１）表面に可溶性ケイ酸塩（３）をバインダとして、マグネシウム化合物（２）を保持させたリン回収剤を得ることができる。
【００９８】
（リン回収剤の使用方法）
本実施形態におけるリン回収剤の使用方法について説明する。
本実施形態におけるリン回収剤の使用方法は極めて簡易である。上記リン回収剤をリン及びアンモニア性窒素を含有している排水に接触させることによって実施する。これによって、上述したように、リン回収剤に含有されているマグネシウムイオンがリン回収剤表面に供給されるので、リン酸マグネシウム及び又はリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物の結晶化はリン回収剤表面で起こる。そのため、微細なリン酸マグネシウム及び又はリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物が液中に遊離することなく、リン回収剤表面にリン酸マグネシウム及び又はリン酸アンモニウムマグネシウムとの複合酸化物が堆積するので、効率よくリンを回収することができる。また、マグネシウム含有鉱物担体表面に可溶性ケイ酸塩をバインダとして、マグネシウム化合物を保持させているので、強度があり耐久性にすぐれている。
【００９９】
実施形態のリン回収剤が適用される排水中のアンモニア性窒素及びリン濃度には特別な制限はない。排水のｐＨは必要に応じて、マグネシアなどのアルカリ土類金属酸化物を用いて、ｐＨ７以上にすることが好ましい。望ましくはｐＨ７．５〜１２である。ｐＨが低い酸性排水の場合、リン回収剤の溶解がおこり、リン回収量が低下する。
【０１００】
上記リン回収剤を排水と接触させる具体的な方法としては、例えば、上記リン回収剤を排水中に投入し、必要に応じて撹拌などをしてリンを回収した後、沈降させる方法が挙げられる。
また、上記リン回収剤をカラムに充填し、このカラム中に排水を流入させることで、リン回収剤と排水を接触させ、リン回収を行うことができる。
【０１０１】
次に、実施例により本実施形態を更に詳細に説明する。
なお、製造したリン回収剤のク溶性リン酸含有量は、以下の測定方法によって求めた。
【０１０２】
［ク溶性リン酸含有量］
肥料分析法に基づき、１ｇのリン回収剤を２％クエン酸で３０℃、１時間振とうし、溶解したリン酸をＩＣＰ発光分析法で定量した。
【０１０３】
（実施例２−１）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．０６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１０４】
（実施例２−２）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。ドロマイト（ＭｇＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３ＭｇＯ・０．０５ＳｉＯ２・０．７（ＭｇＣａＣＯ３）・２．２Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１０５】
（実施例２−３）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。セピオライト（Ｍｇ８Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ）４）１５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３８ＭｇＯ・０．０７ＳｉＯ２・０．６２（Ｍｇ８Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ）４）・１．８Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１０６】
（実施例２−４）
酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．４１ＭｇＯ・０．０５ＳｉＯ２・０．５９（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．３Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１０７】
（実施例２−５）
半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３  平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．１８ＭｇＯ・０．０７ＳｉＯ２・０．８２（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．５Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１０８】
（実施例２−６）
ドロマイト（ＭｇＣａＣＯ３  平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．２ＭｇＯ・０．０７ＳｉＯ２・０．８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１０９】
（実施例２−７）
タルク（Ｍｇ３Ｓｉ４Ｏ１０（ＯＨ）２  平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、４：０．５：１０の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．２３ＭｇＯ・０．０７ＳｉＯ２・０．７７（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１０】
（実施例２−８）
セピオライト（Ｍｇ８Ｓｉ１２Ｏ３０（ＯＨ）４  平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１０：０．５：２０の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．２１ＭｇＯ・０．０７ＳｉＯ２・０．７９（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１１】
（実施例２−９）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．３ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．０６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１２】
（実施例２−１０）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．０６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１３】
（実施例２−１１）
半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）（平均径：３００μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．１８ＭｇＯ・０．０７ＳｉＯ２・０．８２（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１４】
（実施例２−１２）
ケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：１０の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．１２ＭｇＯ・０．０２ＳｉＯ２・０．８８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１５】
（実施例２−１３）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：２：２０の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．２３ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１６】
（実施例２−１４）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：４：３０の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．４６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１７】
（実施例２−１５）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：０．５：５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．０６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・０．０１ＣＨ３ＣＯＯＮａ・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１８】
（比較例２−１）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：１：０．５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：７ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．０６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１１９】
（比較例２−２）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：１：０．５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．１ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．０６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１２０】
（比較例２−３）
半焼ドロマイト（平均径：５００μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：１：０．５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．０６ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１２１】
（比較例２−４）
水酸化マグネシウム（平均径：１０μｍ）とケイ酸ナトリウム溶液（Ｎａ２Ｏ：１７％以上１９％以下、ＳｉＯ２：３５％以上３８％以下）と蒸留水とを、１：５：３５の重量比で混合し、スラリー状の混合物を作製した。半焼ドロマイト（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）５ｇ（平均径：０．５ｍｍ）を担体として用いて、転動造粒法によりスラリー状の混合物を担体上に塗布した。
得られた成形体を、電気炉にて３００℃で３時間加熱処理した。次に熱処理した成形体を、０．１Ｍの酢酸液に３時間浸漬し撹拌した。酸処理した成形体を蒸留水で洗浄した後、５０℃の乾燥機で乾燥させた。得られたリン回収剤の組成は０．３２ＭｇＯ・０．６８ＳｉＯ２・０．６８（ＭｇＯ・ＣａＣＯ３）・２．４Ｈ２Ｏであった。
次に得られたリン回収剤のリン回収性能評価を行った。具体的には容器内に６０ｍｇ／ｌのリン酸イオン、５００ｍｇ／ｌのアンモニア性窒素、３０００ｍｇ／ｌの炭酸イオン含有液（ｐＨ８）１０００ｍＬを被処理水として準備した。この水溶液に上記で得たリン回収剤２５０ｍｇを加え、振とう機で振とうさせ、リン酸イオン及びアンモニア性窒素とリン回収剤を接触させた。１日振とう後、リン回収剤を回収し、ク溶性リン酸含有量を測定した。結果を表２に示す。
【０１２２】
【表２】
2013027807.tif 000004
【０１２３】
表２から明らかなように、実施例２−１〜２−１１で得たリン回収剤のク溶性リン酸含有量は１５ｗｔ％以上と高かった。すなわち、本実施例によりリン回収剤はク溶性リン酸含有量が大きいリン回収剤が得られることがわかった。
一方、比較例２−１では担体の大きさが大きいため、リン回収性能が低下した。比較例２−２では粒径が小さいために回収が困難であり、ろ過などの回収作業が必要となり実用上の取扱いが困難であることがわかった。比較例２−３では、マグネシウム化合物（２）の粒径が大きすぎたため、リンとの反応性が低下し、ク溶性リン酸含有量は低下した。比較例４ではＳｉＯ２比率が高くなったために、リンとマグネシウム化合物との反応性が悪くなり、リン回収量が低下した。
【０１２４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態そのままに限定解釈されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成することができる。例えば、変形例の様に異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【図１】
2013027807.tif 000005
【図２】
2013027807.tif 000006
【図３】
2013027807.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月31日(2014.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｍ１Ｏα（Ｍ２ＣＯ３）β（Ｍ３（ＯＨ）２）１−α―β）・γＳｉＯ２・δＨ２Ｏ・εＸで表される化合物を含み、（但し、α、β，γ、δ、εは、０≦α≦１、０≦β≦１、０＜α＋β≦１、０．０１≦γ≦２０、０≦δ≦１０、０≦ε≦０．１の範囲の値であり、Ｍ１、Ｍ２とＭ３はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）
多孔質の粒子であるリン回収剤であって、
前記リン回収剤の気孔率は、３０％以上８０％以下であり、
前記リン回収剤の孔径は、０．１μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とするリン回収剤。
【請求項２】
前記リン回収剤の比表面積は、０．１ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項３】
前記リン回収剤の比表面積は、１０ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項４】
前記一般式で表された化合物は、マグネシウム化合物又はカルシウム化合物のいずれか又は両方の化合物とケイ酸とを含む化合物であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項５】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれる１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体とが含まれた混合物を成形し、成形された前記混合物に対して熱処理と酸処理を施して得られたことを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項６】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれた１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体が含まれた混合物を成形する工程と、
成形された前記混合物に対して熱処理を施す工程と、
熱処理が施された前記混合物に対して酸処理を施す工程と、
を有することを特徴とするリン回収剤の製造方法。
【請求項７】
担体と、前記担体表面にバインダを介してマグネシウム化合物とを有するリン回収剤、または
担体と、前記担体表面にバインダとを有するリン回収剤であって、
前記リン回収剤は、一般式が、ａＭｇＯ・ｂＣａＣＯ３・ｃＳｉＯ２・ｄ（ＭｇｅＣａｆ）ＣＯ３・ｌ（（ＭｇＯ）ｍ・（ＣａＣＯ３）ｎ）・ｘＨ２Ｏで表される化合物を含む（但し、ａ＋ｂ＋ｄ＋ｇ＋ｌ＝１、０＜ａ＜１、０≦ｂ，ｄ，ｌ≦１、０＜ｃ＜０．５、０≦ｅ，ｆ，ｈ，ｉ，ｊ≦１、ｅ＋ｆ＝１、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１、ｍ＋ｎ＝１、０≦ｘ≦８である）ことを特徴とするリン回収剤。
【請求項８】
担体と、前記担体表面にバインダを介してマグネシウム化合物とを有するリン回収剤、または
担体と、前記担体表面にバインダとを有するリン回収剤であって、
前記リン回収剤は、一般式が、ａＭｇＯ・ｂＣａＣＯ３・ｃＳｉＯ２・ｄ（ＭｇｅＣａｆ）ＣＯ３・ｇ（ＭｇｈＳｉｉＯｊ（ＯＨ）ｋ）・ｌ（（ＭｇＯ）ｍ・（ＣａＣＯ３）ｎ）・ｘＨ２Ｏで表される化合物を含む（但し、ａ＋ｂ＋ｄ＋ｇ＋ｌ＝１、０＜ａ＜１、０≦ｂ，ｄ，ｌ≦１、０＜ｃ＜０．５、０≦ｅ，ｆ，ｈ，ｉ，ｊ≦１、０＜ｇ≦１、ｅ＋ｆ＝１、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１、ｍ＋ｎ＝１、０≦ｘ≦８である）ことを特徴とするリン回収剤。
【請求項９】
前記一般式は前記担体と前記担体の表面に保持されるマグネシウム化合物を表すことを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１０】
前記担体は、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の粘土鉱物であることを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１１】
前記マグネシウム化合物は、ケイ酸、アルカリケイ酸及びアルカリ土類ケイ酸塩の中から選ばれた1種類以上の化合物と、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上の化合物であることを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１２】
前記担体の粒子径は、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１３】
前記マグネシウム化合物の平均粒径は３００μｍ以下であることを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１４】
前記熱処理の温度は、５０℃以上６００℃以下であることを特徴とする請求項６に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１５】
前記熱処理の温度は、５０℃以上３００℃以下であることを特徴とする請求項６に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１６】
前記酸処理に用いる酸は、０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸、塩酸と硫酸のいずれかを用いることを特徴とする請求項６記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１７】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上のマグネシウム化合物と可溶性ケイ酸塩との混合物又は可溶性ケイ酸塩を、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の担体に塗布して成型する成型工程と、
前記成型した物を加熱する工程と、
前記加熱した物を酸処理する工程と、
を有するリン回収剤の製造方法。
【請求項１８】
前記熱処理の温度は、５０℃以上６００℃以下であることを特徴とする請求項１７に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１９】
前記熱処理の温度は、５０℃以上３００℃以下であることを特徴とする請求項１７に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項２０】
前記酸処理に用いる酸は、０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸、塩酸と硫酸のいずれかを用いることを特徴とする請求項１７に記載のリン回収剤の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
実施形態のリン回収剤は、一般式（Ｍ１Ｏα（Ｍ２ＣＯ３）β（Ｍ３（ＯＨ）２）１−α−β）・γＳｉＯ２・δＨ２Ｏ・εＸで表される化合物を含み、（但し、α、β，γ、δ、εは、０≦α≦１、０≦β≦１、０＜α＋β≦１、０．０１≦γ≦２０、０≦δ≦１０、０≦ε≦０．１の範囲の値であり、Ｍ（Ｍ１、Ｍ２とＭ３）はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）多孔質の粒子であり、リン回収剤の気孔率は、３０％以上８０％以下であり、リン回収剤の孔径は、０．１μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月16日(2014.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｍ１Ｏα（Ｍ２ＣＯ３）β（Ｍ３（ＯＨ）２）１−α―β）・γＳｉＯ２・δＨ２Ｏ・εＸで表される化合物を含み、（但し、α、β，γ、δ、εは、０≦α≦１、０≦β≦１、０＜α＋β≦１、０．０１≦γ≦２０、０≦δ≦１０、０≦ε≦０．１の範囲の値であり、Ｍ１、Ｍ２とＭ３はマグネシウムとカルシウムのいずれかまたは両方の金属であり、ＸはＮａ２ＳＯ４、ＮａＣｌとＣＨ３ＣＯＯＮａのいずれか１種以上である。）
多孔質の粒子であるリン回収剤であって、
前記リン回収剤の気孔率は、３０％以上８０％以下であり、
前記リン回収剤の孔径は、０．１μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とするリン回収剤。
【請求項２】
前記リン回収剤の比表面積は、０．１ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項３】
前記リン回収剤の比表面積は、１０ｍ２／ｇ以上５００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項４】
前記一般式で表された化合物は、マグネシウム化合物又はカルシウム化合物のいずれか又は両方の化合物とケイ酸とを含む化合物であることを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項５】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれる１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体とが含まれた混合物を成形し、成形された前記混合物に対して熱処理と酸処理を施して得られたことを特徴とする請求項１に記載のリン回収剤。
【請求項６】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムの中から選ばれた１種以上の化合物と可溶性ケイ酸塩非晶質体が含まれた混合物を成形する工程と、
成形された前記混合物に対して熱処理を施す工程と、
熱処理が施された前記混合物に対して酸処理を施す工程と、
を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項７】
担体と、前記担体表面にバインダを介してマグネシウム化合物とを有するリン回収剤であって、
前記リン回収剤は、一般式が、ａＭｇＯ・ｂＣａＣＯ３・ｃＳｉＯ２・ｄ（ＭｇｅＣａｆ）ＣＯ３・ｌ（（ＭｇＯ）ｍ・（ＣａＣＯ３）ｎ）・ｘＨ２Ｏで表される化合物を含み、（但し、ａ＋ｂ＋ｄ＋ｇ＋ｌ＝１、０＜ａ＜１、０≦ｂ，ｄ，ｌ≦１、０＜ｃ＜０．５、０≦ｅ，ｆ，ｈ，ｉ，ｊ≦１、ｅ＋ｆ＝１、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１、ｍ＋ｎ＝１、０≦ｘ≦８である）
前記担体の粒子径は、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、
前記マグネシウム化合物の平均粒径は３００μｍ以下であり、
前記担体の気孔率は３０％以上８０％以下であり、
前記担体の孔径は０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とするリン回収剤。
【請求項８】
担体と、前記担体表面にバインダを介してマグネシウム化合物とを有するリン回収剤であって、
前記リン回収剤は、一般式が、ａＭｇＯ・ｂＣａＣＯ３・ｃＳｉＯ２・ｄ（ＭｇｅＣａｆ）ＣＯ３・ｇ（ＭｇｈＳｉｉＯｊ（ＯＨ）ｋ）・ｌ（（ＭｇＯ）ｍ・（ＣａＣＯ３）ｎ）・ｘＨ２Ｏで表される化合物を含み、（但し、ａ＋ｂ＋ｄ＋ｇ＋ｌ＝１、０＜ａ＜１、０≦ｂ，ｄ，ｌ≦１、０＜ｃ＜０．５、０≦ｅ，ｆ，ｈ，ｉ，ｊ≦１、０＜ｇ≦１、ｅ＋ｆ＝１、ｈ＋ｉ＋ｊ＋ｋ＝１、ｍ＋ｎ＝１、０≦ｘ≦８である）
前記担体の粒子径は、０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下であり、
前記マグネシウム化合物の平均粒径は３００μｍ以下であり、
前記担体の気孔率は３０％以上８０％以下であり、
前記担体の孔径は０．１μｍ以上１ｍｍ以下であることを特徴とするリン回収剤。
【請求項９】
前記一般式は前記担体と前記担体の表面に保持されるマグネシウム化合物を表すことを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１０】
前記担体は、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の粘土鉱物であることを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１１】
前記マグネシウム化合物は、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上の化合物であることを特徴とする請求項７又は８に記載のリン回収剤。
【請求項１２】
前記熱処理の温度は、５０℃以上６００℃以下であることを特徴とする請求項６に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１３】
前記熱処理の温度は、５０℃以上３００℃以下であることを特徴とする請求項６に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１４】
前記酸処理に用いる酸は、０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸、塩酸と硫酸のいずれかを用いることを特徴とする請求項６記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１５】
水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、ドロマイト、半焼ドロマイト、セピオライトとタルクの中から選ばれた1種類以上のマグネシウム化合物と可溶性ケイ酸塩との混合物又は可溶性ケイ酸塩を、ドロマイト、半焼ドロマイトとセピオライトから選ばれた1種類以上の担体に塗布して成型する成型工程と、
前記成型した物を加熱する工程と、
前記加熱した物を酸処理する工程と、
を有する請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１６】
前記熱処理の温度は、５０℃以上６００℃以下であることを特徴とする請求項１５に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１７】
前記熱処理の温度は、５０℃以上３００℃以下であることを特徴とする請求項１５に記載のリン回収剤の製造方法。
【請求項１８】
前記酸処理に用いる酸は、０．０１ｍｏｌ／ｌ以上１ｍｏｌ／ｌ以下の酢酸、塩酸と硫酸のいずれかを用いることを特徴とする請求項１５に記載のリン回収剤の製造方法。
【国際調査報告】
2013027807.tif 000008
2013027807.tif 000009
2013027807.tif 000010
2013027807.tif 000011