(57)【要約】【課題】  確実に有害元素を除去する有害元素除去方法さらにその用途を提供する。【解決手段】  有害元素除去方法は、少なくとも水銀およびヒ素を含む有害元素を含有する原料水から、当該有害元素を除去する有害元素除去方法において、前記原料水に酸化剤を添加する酸化工程と、前記酸化工程により得られた処理溶液に、鉄化合物および過酸化水素水を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素を含む第１の沈殿物を濾過し、第１の濾液を得る第１の除去工程と、前記第１の除去工程により得られた第１の濾液に、塩化マグネシウム水和物および水酸化ナトリウム溶液を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素および水銀を含む第２の沈殿物を濾過し、第２の濾液を得る第２の除去工程と、を含む。【選択図】図１
2018176050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも水銀およびヒ素を含む有害元素を含有する原料水から、当該有害元素を除去する有害元素除去方法において、
前記原料水に酸化剤を添加する酸化工程と、
前記酸化工程により得られた処理溶液に、鉄化合物および過酸化水素水を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素を含む第１の沈殿物を濾過し、第１の濾液を得る第１の除去工程と、
前記第１の除去工程により得られた第１の濾液に、塩化マグネシウム水和物および水酸化ナトリウム溶液を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素および水銀を含む第２の沈殿物を濾過し、第２の濾液を得る第２の除去工程と、
を含むことを特徴とする
有害元素除去方法。
【請求項２】
請求項１に記載の有害元素除去方法において、
前記原料水が、海水または地熱水であることを特徴とする
有害元素除去方法。
【請求項３】
請求項２に記載の有害元素除去方法において、
前記第２の除去工程により得られた第２の濾液に、酸性溶液を添加し、当該第２の濾液を中和させ、中性溶液を得る中和工程を含むことを特徴とする
有害元素除去方法。
【請求項４】
請求項３に記載の有害元素除去方法を用いて、前記原料水としての海水または地熱水から得られた前記中性溶液を加熱晶析し、当該中性溶液中の塩化ナトリウムを濾過して得ることを特徴とする
塩化ナトリウムの製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の有害元素除去方法を用いて、前記原料水としての海水または地熱水から得られた前記中性溶液を加熱晶析し、当該中性溶液中の塩化ナトリウムを濾過し、当該濾過後の濾液として苦汁を生成することを特徴とする
苦汁の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体に有害な元素を除去する方法に関し、特に、簡易且つ低コストで有害元素を除去できる有害元素除去方法およびその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、食用の安全衛生基準として、人体に有害な元素に対して、厳しい基準値が定められており、このような有害元素の除去技術が盛んに研究されている。
【０００３】
例えば、食用塩においても、このような有害元素であるヒ素や水銀等を対象として、厳しい基準値が定められている。食用塩の安全衛生ガイドライン(平成１２年９月1０日制定、平成２５年１０月１日改訂、一般社団法人 日本塩工業会)に拠れば、ヒ素の基準値は0.2mg/kg以下であり、水銀の基準値は0.05mg/kg以下とされている。
【０００４】
また、有害元素の除去技術に関しては、この他にも、資源を豊富に含んでいる泉源の地熱水から、有価物資源を回収する際にも、ヒ素などの有害元素の除去技術は必須とされている。
【０００５】
地熱水の泉質は、泉源によって様々である。特に、日本の泉源は塩化物泉が多く、その泉源から回収できるNaClやKCｌは利用価値の高い有価物資源物である。また、二次電池や医薬品の材料となるリチウムは溶存濃度が泉源に関わらず約10ppm程度と高い濃度を示している。これら有価物資源の回収効率が高まれば、有価物資源の回収コストの低減に繋がり、地熱水を利用した有価物資源回収の事業展開も実現できるものと期待されている。
【０００６】
現在、低コストで高効率の除去技術は難しいのが現状である。ヒ素などの有害物質を効率よく低コストで除去することが可能となれば様々な有価物資源の利用化が期待できる。
【０００７】
従来の有害元素除去方法としては、例えば、含有率が３０質量％以上、カルシウムの含有率が１０質量％以上、且つ、ケイ素含有率が１０質量％以下である製鋼スラグを７０質量％以上含む有害元素低減材を処理対象物に接触させることによって、該処理対象物のヒ素含有量を低減、若しくは、該処理対象物からのヒ素溶出量を低減させる処理工程を含むものが知られている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、例えば、従来の有害元素除去方法として、セレン（Se）、ヒ素（As）含有排水に第一鉄塩を添加した後、Ca(OH)2 および／またはCaO を添加、反応せしめ、得られた処理液を固液分離することを特徴とするセレン（Se）、ヒ素（As）含有排水の処理方法が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2013-116465号公報
【特許文献２】特開2002-192167号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、従来の従来の有害元素除去方法では、例えば特許文献１のように、有害元素低減材を処理対象物に接触させる方法では、有害元素低減材を製造するコストが掛かることのみならず、処理対象物に接触後の有害元素低減材の後処理（例えば廃棄や償却など）にも、別途コストが必要となり、作業が煩雑であり、コストも嵩むという課題がある。
【００１１】
また、従来の従来の有害元素除去方法では、例えば特許文献２のように、反応させて得られた処理液を固液分離する方法では、固液分離の作業自体が煩雑であることのみならず、固液分離の実施条件（pH調整など）がシビアであり、作業が容易ではないという課題がある。
【００１２】
そのため、簡易な方法によって、有害元素を含有する原料水から、確実に有害元素を除去する有害元素除去方法の実現が期待されているが、現在のところ、そのようなものは見当たらない。
【００１３】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、簡易な方法によって、有害元素を含有する原料水から、確実に有害元素を除去する有害元素除去方法さらにその用途の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、鋭意研究の結果、少なくとも水銀およびヒ素を含む有害元素を含有する原料水から、２種類の共沈処理を連続して行うことによって、原料水から、水銀およびヒ素が沈殿物として、効率的に除去され、原料水から有害元素が簡易に除去できることを見出した。
【００１５】
すなわち、本願に開示する有害元素除去方法としては、少なくとも水銀およびヒ素を含む有害元素を含有する原料水から、当該有害元素を除去する有害元素除去方法において、前記原料水に酸化剤を添加する酸化工程と、前記酸化工程により得られた処理溶液に、鉄化合物および過酸化水素水を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素を含む第１の沈殿物を濾過し、第１の濾液を得る第１の除去工程と、  前記第１の除去工程により得られた第１の濾液に、塩化マグネシウム水和物および水酸化ナトリウム溶液を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素および水銀を含む第２の沈殿物を濾過し、第２の濾液を得る第２の除去工程と、を含むものが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願の第１の実施形態に係る有害元素除去方法のフローチャートを示す。
【図２】本願の第２の実施形態に係る有害元素除去方法のフローチャートを示す。
【図３】本願の第３の実施形態に係る有害元素除去方法のフローチャートを示す。
【図４】本願の実施例１に係る有害元素除去方法の第１の除去工程（一段階共沈）における鉄の添加量と沈殿成分との結果を示す。
【図５】本願の実施例１に係る有害元素除去方法の第１の除去工程（一段階共沈）における過酸化水素水の添加量とヒ素の除去率との結果、およびEDXパターン結果を示す。
【図６】本願の実施例１に係る有害元素除去方法の第２の除去工程（二段階共沈）における写真、沈殿物のEDXパターン結果、および溶液（苦汁）のEDXパターン結果を示す。
【図７】本願の実施例１に係る有害元素除去方法の第２の除去工程（二段階共沈）で得られた溶液（潅水）からの塩化ナトリウムおよび塩化カリウムの分離回収結果であるＸＲＤパターン結果を示す。
【図８】本願の実施例２に係る有害元素除去方法の第２の除去工程（二段階共沈）で得られた沈殿物のEDXパターン結果、溶液（潅水）のEDXパターン結果、および溶液（苦汁）のEDXパターン結果、を示す。
【図９】本願の実施例２に係る有害元素除去方法の第１の除去工程（一段階共沈）における鉄の添加量と沈殿成分との結果、第２の除去工程（二段階共沈）における鉄の添加量と沈殿成分との結果、および第２の除去工程（二段階共沈）で得られた沈殿物についての塩化マグネシウム６水和物の添加量ごとのEDXパターン結果を示す。
【図１０】本願の実施例２に係る有害元素除去方法の第２の除去工程（二段階共沈）で得られた沈殿物についての塩化マグネシウム６水和物の添加量と成分ピーク強度との結果と、一段階共沈および二段階共沈で得られた各沈殿物についての過酸化水素の添加量ごとの各元素の含有量を示す。
【図１１】本願の実施例２に係る有害元素除去方法の第２の除去工程（二段階共沈）で得られた溶液（潅水）からの塩化ナトリウムおよび塩化カリウムの分離回収結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
本願の第１の実施形態に係る有害元素除去方法は、図１に示すように、少なくとも水銀およびヒ素を含む有害元素を含有する原料水から、当該有害元素を除去する有害元素除去方法であり、この原料水に酸化剤を添加する酸化工程（S1）と、この酸化工程により得られた処理溶液に、鉄化合物および過酸化水素水を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素を含む第１の沈殿物を濾過し、第１の濾液を得る第１の除去工程（S２）と、この第１の除去工程により得られた第１の濾液に、塩化マグネシウム水和物および水酸化ナトリウム溶液を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素および水銀を含む第２の沈殿物を濾過し、第２の濾液を得る第２の除去工程（S３）と、を含むものである。
【００１８】
以下、本願の第１の実施形態に係る有害元素除去方法について、図１に示すフローチャートに従って、詳細に説明する。
【００１９】
（酸化工程）
先ず、少なくとも水銀（Hg）およびヒ素（As）を含む有害元素を含有する原料水に酸化剤を添加する（S1）。原料水とは、少なくとも水銀およびヒ素を含む有害元素を含有するものであれば、自然界に存在する水溶液、工場排液などの人工的に製造された水溶液のいずれでも可能である。自然界に存在する原料水としては、例えば、海水または地熱水を対象とすることが可能である。
【００２０】
また、この原料水としての海水または地熱水（海水熱水ともいう）は、各々、一般的な海水または地熱水であれば特に制限されるものではなく、例えば、比重ｄが１．０３を示すものを用いることができる。なお、この比重ｄの定義に関しては、市販の比重計（例えば、標準比重計Ｎｏ．４、アズワン(株)製）を用いて測定することができる無次元数である。
【００２１】
この原料水として、海水または地熱水を用いた場合には、栄養分が豊富な海水または地熱水から、有害元素が除去された溶液が得られることによって、食品をはじめとする各種用途への応用が可能となる。
【００２２】
特に、本実施形態に係る有害元素除去方法を用いることによって、有害元素のうち特に水銀（Hg）およびヒ素（As）を効率的に除去できることから（後述の実施例参照）、水銀（Hg）およびヒ素（As）の規制が厳しい食品分野にも適用することが可能である。そのような好適な適用例としては、栄養分が豊富な海水または地熱水を原料とする食塩や苦汁の製造が挙げられる。
【００２３】
酸化剤とは、特に限定されないが、過酸化水素水、硝酸カリウム、次亜塩素酸 、亜塩素酸、塩素酸、過塩素酸、ハロゲン化合物、過マンガン酸塩、硝酸セリウムアンモニウム、クロム酸などを用いることができ、取り扱いの容易さから、過酸化水素水を用いることが好ましい。この酸化剤の添加によって、ヒ素（As）について、As（III）から、As（V）に、酸化されることとなり、後段の各除去工程において、ヒ素を沈殿させ易くすることができる。
【００２４】
（第１の除去工程）
次に、上記の酸化工程により得られた処理溶液に、鉄化合物および過酸化水素水を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素を含む第１の沈殿物を濾過し、第１の濾液を得る（S２）。
【００２５】
鉄化合物とは、鉄を含有する化合物であれば、特に限定されないが、取り扱いの容易さから、金属の鉄を用いることが好ましく、さらに、入手のし易さから、鉄釘を用いることが好ましい。この他にも、ハロゲン化鉄を用いることも可能であり、例えば、塩化鉄を用いることも可能である。塩化鉄を用いることによって、ハロゲン元素である塩素由来の高反応性が得られ、反応をより促進させることができる。
【００２６】
鉄の使用量については、特に限定されないが、過酸化水素水の量に拠らず、２５ｇ〜１００ｇであることが好ましく、例えば、過酸化水素水５ｍｌ〜１０ｍｌに対して、２５ｇ〜１００ｇとすることができる。
【００２７】
過酸化水素水とは、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を含有する水溶液であれば、特に限定されず、例えば、濃度３％の過酸化水素水を用いることができる。
【００２８】
このような鉄および過酸化水素水を添加した溶液については、より反応を促進させるという観点から、加熱し、濃縮することが好ましい。この加熱・濃縮は、例えば、１００℃で行い、溶液の比重（ｄ）を１．２１〜１．２２まで濃縮することである。濃縮に際しては、逆浸透膜（ＲＯ膜）を用いることもできる。
【００２９】
第１の沈殿物とは、少なくともヒ素を含む沈殿物であり、特に、原料水として、海水または地熱水を用いた場合には、ヒ素のみならず、マンガン（Mn）も、沈殿物として含まれるものとなる（後述の実施例参照）。これは、H2O2添加でマンガン（Mn）の酸化が促進され、酸化マンガンの生成（沈殿）が促進されるものと考えられる。
【００３０】
第１の濾液とは、第１の沈殿物を濾過して得られる溶液を指す。この濾過は、例えば、１００μメッシュのろ紙（例えば、東洋ろ紙製、１３１−１００）を用いることができる。
【００３１】
（第２の除去工程）
次に、上記の第１の除去工程により得られた第１の濾液に、塩化マグネシウム水和物および水酸化ナトリウム溶液を添加し、当該添加により生成された少なくともヒ素および水銀を含む第２の沈殿物を濾過し、第２の濾液を得る（S２）。
【００３２】
塩化マグネシウム水和物とは、特に限定されないが、塩化マグネシウム６水和物（ＭｇＣｌ・６Ｈ２Ｏ）を用いることができる。水酸化ナトリウム溶液は、濃度等特に限定されない。
【００３３】
第２の沈殿物とは、少なくともヒ素および水銀を含む沈殿物であり、特に、原料水として、海水または地熱水を用いた場合には、ヒ素および水銀のみならず、マンガン（Mn）も、沈殿物として含まれるものとなる（後述の実施例参照）。
【００３４】
このように、本願の第１の実施形態に係る有害元素除去方法に拠れば、第１の除去工程によって、第１の沈殿物として、主にヒ素が除去され、第２の除去工程によって、第２の沈殿物として、主にヒ素および水銀が除去され、結果として、極めて有害元素が除去された溶液が得られる。
【００３５】
特に、原料水として、海水または地熱水を用いた場合には、第１の除去工程によって、第１の沈殿物として、主にヒ素およびマンガンの大部分が除去され、第２の除去工程によって、第２の沈殿物として、主に水銀が除去されると共に、ヒ素およびマンガンの残部が除去され、結果として、極めて簡易な手法で、且つ確実に、有害元素が除去された溶液が得られるものとなる。
【００３６】
このように本願に係る食塩の製造方法が優れた効果を奏するメカニズムは、詳細には解明されていないが、第１の除去工程によって、鉄と過酸化水素が添加されて、主にヒ素およびマンガンの大部分が除去された状況下で、塩化マグネシウム水和物および水酸化ナトリウム溶液が加えられる（第２の除去工程）ことによって、新たに水銀が除去されると共に、ヒ素およびマンガンの残部も、同時に沈殿し易くなるイオン状態が形成されているものと推察される。
【００３７】
（第２の実施形態）
上記の第１の実施形態に係る有害元素除去方法において、前記原料水は、少なくとも水銀およびヒ素を含む有害元素を含有する原料水であれば特に限定されないが、特に、海水または地熱水を用いた場合に、特に、食品用途として、有害元素が除去された溶液を得る場合には、好適には、第２の濾液を中和させることである。  
【００３８】
このような点から、本願の第２の実施形態に係る有害元素除去方法を、図２のフローチャートに従い説明する。
【００３９】
第２の実施形態に係る有害元素除去方法は、図２のフローチャートに示すように、上述した第１の実施形態と同じく、前記酸化工程（Ｓ１）と、前記第１の除去工程（Ｓ２）と、前記第２の除去工程（Ｓ３）とを含み、さらに、前記第２の除去工程により得られた第２の濾液に、酸性溶液を添加し、この第２の濾液を中和させ、中性溶液を得る中和工程（Ｓ４）を含むものである。
【００４０】
（中和工程）
すなわち、上述の第２の除去工程（Ｓ３）の後工程として、第２の除去工程（Ｓ３）により得られた第２の濾液に、酸性溶液を添加し、この第２の濾液を中和させ、中性溶液を得る（Ｓ４）。酸性溶液とは、特に限定されないが、例えば、塩酸を用いることができる。
【００４１】
このように、第２の除去工程（Ｓ３）により得られた第２の濾液に、酸性溶液を添加することによって、アルカリ性に偏っている第２の濾液が中和され、特に食品分野での使用がより好適なものとなる。
【００４２】
（第３の実施形態）
本願の第３の実施形態に係る有害元素除去方法では、上記の第２の実施形態に係る有害元素除去方法において、前記原料水として、地熱水を用いて、特に、食品用途として、塩化ナトリウムと共に苦汁を得るものである。さらに、その一連の処理に付随して、各種の有価物資源の回収も同時に行えるものである。
【００４３】
すなわち、本願の第３の実施形態に係る有害元素除去方法は、図３に示すように、前記原料水として、地熱水（比重ｄ＝１．０３、１００℃）を用いて、上記第２の実施形態と同様に、前記酸化工程（Ｓ１）と、前記第１の除去工程（Ｓ２）と、前記第２の除去工程（Ｓ３）とを実施する。前記酸化工程（Ｓ１）の実施前には、地熱水を自然放冷により冷却することによってシリカ（メタケイ酸）を回収することができる。シリカ（メタケイ酸）は、化粧品等の原料として利用することができる。さらにこのシリカ（メタケイ酸）の回収と共に生成された脱シリカ海水熱水に対して、前記酸化工程（Ｓ１）を実施することができる。
【００４４】
前記第１の除去工程（Ｓ２）と、前記第２の除去工程（Ｓ３）を実施後、酸性溶液（例えば、塩酸）によって、中和させて（Ｓ４）、潅水を得る。得られた潅水を、１００℃で加熱晶析することによって、塩化ナトリウムが得られる。
【００４５】
この得られた塩化ナトリウム（食塩）は、海水由来のミネラル分が豊富であると共に、水銀およびヒ素が、除去されたものとなる（後述の実施例参照）。前記原料水の採水地域によっては、水銀やヒ素の含有率が高いことがあり、従来では食塩として製造できなかった地域の原料水であっても、本実施形態に係る有害元素除去方法を用いることによって、海水由来のミネラル分が豊富な食塩を製造することができるという優れた効果を奏する。
【００４６】
その後の工程においても、前記有害元素が除去された苦汁を用いることによって、この苦汁を原料とした各種の資源回収が可能となる。例えば、得られた苦汁に電解法（ダイヤ電極を使用）や塩素法の酸化処理によって、臭素を得ることや、冷凍晶析を行って、塩化カリウムを得ることや、さらに、この塩化カリウムの製造と同時に得られた苦汁（脱塩化カリウム苦汁）に対して、吸着・脱着を用いた炭酸化処理を行うことによって、ホウ素やリチウム（炭酸化によりＬｉ２ＣＯ３となる）を得ることができる。リチウムは、電池や医薬品の原料として利用できる。
【００４７】
このように、本願の第３の実施形態に係る有害元素除去方法では、前記有害元素が除去されて生成された苦汁を用いることによって、この苦汁を原料とした各種の有価物資源の回収が可能となるという優れた効果を奏する。また、前記有害元素が除去されて生成された塩化ナトリウム（食塩）を得ることもできる。
【００４８】
特に、従来では、地熱水には、ミネラル分が豊富に含まれているものの、水銀やヒ素などの有害元素の含有量が多いケースが多く、通常の加熱・晶析では、食品安全基準を満たす塩化ナトリウム（食塩）や苦汁を製造（製塩）することは困難とされていたが、本実施形態に従えば、食品安全基準を満たす塩化ナトリウム（食塩）や苦汁を製造（製塩）することが可能となるという優れた効果を奏するものである。
【００４９】
本発明の特徴を更に明らかにするため、以下に実施例を示すが、本発明はこの実施例によって制限されるものではない。
【００５０】
（実施例１）
上記原料水として、鹿児島県指宿市から採取（湧出量約２ｍ３／ｈ）した地熱水２０００ｍｌ(比重d=1.03、１００℃、ｐＨ７、ヒ素含有量２．４ｐｐｍ)を用意した。
【００５１】
（１−１）第１の除去工程（一段階共沈）
この地熱水に対して、過酸化水素水（３％）５ｍｌとして、市販の鉄釘の添加量を５０〜６００ｇに変化させた複数のサンプルに対して、第１の除去工程（一段階共沈）として、過酸化水素水と鉄釘を添加し、１００℃に加熱して濃縮（ｄ＝１．２１〜１．２２）し、濾紙（東洋ろ紙、１３１−１００）で濾過して、一段階共沈潅水を得た。得られた沈殿物の成分含有量を図４に示す。得られた結果から、鉄の添加量として、ヒ素（Ａｓ）の含有量が１．５〜２．５の範囲内に含まれている５０〜３００ｇが好ましく、より好ましくは、ヒ素（Ａｓ）の含有量が１．５〜２．０の範囲内に含まれている５０〜１００ｇであることが確認された。
【００５２】
次に、第１の除去工程（一段階共沈）における過酸化水素水（３％）の添加量とヒ素の除去率との結果を図５（ａ）および以下の表に示す。鉄釘の添加量は１００ｇであり、過酸化水素水と鉄釘の添加後の濃縮時間は４０分とした。
【００５３】
【表１】
2018176050.tif 000003
【００５４】
得られた結果から、過酸化水素水（３％）の添加量は、５ｍｌの場合が最も良好であり、ほぼ１００％が除去されたことが確認された。この５ｍｌの場合に得られた沈殿物について、沈殿物に含まれる元素成分を、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(Rayny EDX-800HS、島津製作所製）により解析したEDXパターン結果を、図５（ｂ）に示す。得られた結果から、ヒ素は０．１ｐｐｍ未満まで除去され、水銀も検出限度以下であることが確認された。
【００５５】
（１−２）第２の除去工程（二段階共沈）
第１の除去工程（一段階共沈）で得られた溶液（一段階共沈潅水）に対して、図６（ａ）に示すように、塩化マグネシウム６水和物を１４ｇ、１Ｍ−水酸化ナトリウムを１４ｍｌ添加して共沈を起こし、濾紙（東洋ろ紙、１３１−１００）で濾過して、二段階共沈潅水を得た。
【００５６】
得られた沈殿物について、沈殿物に含まれる元素成分を、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(Rayny EDX-800HS、島津製作所製）により解析したEDXパターン結果を、図６（ｂ）に示す。得られた結果から、第２の除去工程（二段階共沈）によって、水銀が除去され、さらにヒ素、マンガンについても、さらなる除去が行われたことが確認された。
【００５７】
得られた溶液（二段階共沈潅水、ｄ＝１．２７、６０ｍｌ）について、沈殿物に含まれる元素成分を、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(Rayny EDX-800HS、島津製作所製）により解析したEDXパターン結果を、図６（ｃ）に示す。得られた結果から、第２の除去工程（二段階共沈）によって、水銀が除去され、さらにヒ素、マンガンについても、さらなる除去が行われ、いずれも検出限界以下であったことが確認された。
【００５８】
（１−３）塩化ナトリウムの回収
得られた溶液（二段階共沈潅水、ｄ＝１．２７、３６０ｍｌ）を加熱晶析した。析出した結晶について、水平型X線構造解析装置（XRD7000、島津製作所製）で解析したＸＲＤパターン結果を図７（ａ）に示す。得られた結果から、カリウムを２．８％含み、有害元素が除去された塩化ナトリウム（食塩）が得られたことが確認された。
【００５９】
（１−４）塩化カリウムの回収
さらに、得られた溶液（二段階共沈潅水、ｄ＝１．２７、３６０ｍｌ）を、冷凍晶析法に従って、塩化カリウムを晶析した。析出した結晶について、水平型X線構造解析装置（XRD7000、島津製作所製）で解析したＸＲＤパターン結果を図７（ｂ）に示す。得られた結果から明らかなように、塩化カリウムが極めて高い分離精度で回収できたことが確認された。
【００６０】
（実施例２）
上記と同じ手順で、再現性を確かめるべく、確認を行った。上記と同様に、原料水として、鹿児島県指宿市から採取（湧出量約２ｍ３／ｈ）した地熱水４０００ｍｌ(比重d=1.03、２０℃、ｐＨ７、ヒ素含有量２．４ｐｐｍ)を用意した。
【００６１】
（２−１）一段階共沈および二段階共沈
過酸化水素水（３％）７．５ｍｌとして、市販の鉄釘の添加量を５〜１００ｇに変化させた複数のサンプルに対して、鉄釘と、過酸化水素水１５ｍｌを添加して、第１の除去工程（一段階共沈）を行い、一段階共沈かん水（３６０ｍｌ、ｐH５）を得た。さらに、MgCl26H2O:１４g、1M-NaOH:１４mlを用いて、第２の除去工程（二段階共沈）を２０℃で行い、ｐH９の二段階共沈かん水を得た。１M-HCｌを用いて、ｐH７にｐH調整を行った。
【００６２】
得られた溶液（二段階共沈潅水）について、沈殿物に含まれる元素成分を、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(Rayny EDX-800HS、島津製作所製）により解析したEDXパターン結果を、鉄釘が１２．５ｇの場合と鉄釘が５ｇの場合について、図８（ａ）に示す。得られた結果から、第２の除去工程（二段階共沈）によって、水銀が除去され、さらにヒ素、マンガンについても、さらなる除去が行われたことが確認された。
【００６３】
また、得られた溶液（二段階共沈潅水）について、鉄釘が１２．５ｇの場合の溶液中に含まれる元素成分を、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(Rayny EDX-800HS、島津製作所製）により解析したEDXパターン結果を、図８（ｂ）に示す。得られた結果から、第２の除去工程（二段階共沈）によって、水銀が除去され、さらにヒ素、マンガンについても、さらなる除去が行われたことが確認された。
【００６４】
さらに、得られた溶液（二段階共沈潅水）を加熱して得た苦汁（ｄ＝１．２７）について、溶液中に含まれる元素成分を、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(Rayny EDX-800HS、島津製作所製）により解析したEDXパターン結果を、図８（ｃ）に示す。得られた結果から、第２の除去工程（二段階共沈）によって、水銀が除去され、さらにヒ素、マンガンについても、さらなる除去が行われたことが確認された。
【００６５】
次に、各共沈での沈殿物の成分含有量を確認した。第１の除去工程（一段階共沈）における鉄釘の添加量と沈殿成分との結果を図９（ａ）に示す。また、第２の除去工程（二段階共沈）における第２の除去工程（二段階共沈）における鉄釘の添加量と沈殿成分との結果（一段階共沈かん水(360ml) /MgCl2 6H2O: 14g, 1M-NaOH: 14ml）を図９（ｂ）に示す。得られた結果から、特に、鉄釘の添加量が２５〜１００ｇである場合に、ヒ素が検出限界以下まで除去されることが確認された。
【００６６】
さらに、第２の除去工程（二段階共沈）で得られた沈殿物についての塩化マグネシウム６水和物の添加量ごとのEDXパターン結果を図９（ｃ）に示す。得られた結果から、水銀、ヒ素が検出限界以下まで除去されることが確認された。
【００６７】
次に、有害元素除去方法の第２の除去工程（二段階共沈）で得られた沈殿物についての塩化マグネシウム６水和物の添加量と成分ピーク強度との結果を図１０（ａ）に示す。また、酸化剤(3%-H2O2)の添加量依存性について確認した。得られた結果として、一段階共沈および二段階共沈で得られた各沈殿物について、過酸化水素の添加量ごとの各元素の含有量を、各々、図１０（ｂ）および（ｃ）に示す。図１０（ｂ）の横軸は、3%-H2O2添加量（ｍｌ) / 地熱水(4000ml）を示しており、As除去の最適添加量条件としては、H2O2添加量が、５〜３０ｍｌであることが確認された。また、図１０（ｂ）の横軸は、3%-H2O2添加量（ｍｌ) / Fe潅水（一段階共沈潅水：360ml）を示しており、As除去の最適添加量条件としては、H2O2添加量が、確かに、５〜３０ｍｌであることが確認された。
【００６８】
（２−２）塩化ナトリウムの回収
得られた溶液（二段階共沈潅水、ｄ＝１．２７、３６０ｍｌ）を加熱晶析した。析出した結晶について、水平型X線構造解析装置（XRD7000、島津製作所製）で解析したＸＲＤパターン結果を図７（ａ）に示す。得られた結果から、有害元素が除去された塩化ナトリウム（食塩）が、収量８０〜９５ｇ／地熱水４０００ｍｌで得られたことが確認された。
【００６９】
（２−３）塩化カリウムの回収
さらに、得られた溶液（二段階共沈潅水、ｄ＝１．２７、３６０ｍｌ）を、冷凍晶析法に従って、塩化カリウムを晶析した。析出した結晶について、水平型X線構造解析装置（XRD7000、島津製作所製）で解析したＸＲＤパターン結果を図７（ｂ）に示す。得られた結果から明らかなように、塩化カリウムが極めて高い分離精度で回収でき、収量１．６〜２．２ｇ／地熱水４０００ｍｌで得られたことが確認された。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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