(57)【要約】【課題】本発明の課題は、各種の液体に含まれる微量のイオン性不純物を速やかに吸着することが可能であり、安全な方法により容易に製造することができるとともに、磁気凝集性を生かして流動床型処理に好適に用いることができる磁性イオン交換材料を提供することにある。【解決手段】磁性体粒子とイオン交換体粉末が、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着されたのち、着磁処理が施された磁性イオン交換材料を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体粒子とイオン交換体粉末が、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着されたのち、着磁処理が施された磁性イオン交換材料。
【請求項２】
着磁処理が施された磁性体粒子とイオン交換体粉末が、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着された磁性イオン交換材料。
【請求項３】
イオン交換体粉末がイオン交換樹脂粉末である、請求項１または２記載の磁性イオン交換材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気引力により凝集、沈降する性質を有し、各種の液体に含まれる微量のイオン性不純物を除去するための分離機能性材料として使用できる、磁性イオン交換材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種の液体に含まれる微量のイオン性不純物を除去するための分離機能性材料として、各種のイオン交換体が知られている。中でも、均一な粒子が得られ、操作性が優れていることから有機系のイオン交換体（イオン交換樹脂）が広く用いられている。イオン交換樹脂は化学的な性質から、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、キレート樹脂に分類できる。これらの樹脂は、いずれも直径０．４ｍｍ前後の多孔質ビーズ状の形態を取っている。無機系のイオン交換体としては天然ゼオライト、ジルコニア系化合物、アルミナ系化合物等の金属酸化物イオン交換体が知られており、バインダーで結着され、粒状に加工されて用いられている。これらのイオン交換体は、カラムに充填されて固定床とし、処理水を上向流または下向流として流す使用形態が取られる。この使用形態においては、以下のような問題点があることが指摘されている。（Ａ）固定床を流れる水量には上限があるため、単位時間あたりの処理水量が限られる。（Ｂ）処理水中の懸濁物質やイオン交換体の破砕物が徐々に目詰まりを引き起こして流量の低下が起こるため、その都度逆洗を実施する必要が出てくる。（Ｃ）多孔質ビーズ状に加工した場合、孔内部でのイオン交換速度が遅くなり、接触時間を十分にとる必要がある。特にイオン交換体を再生して使おうとすると、再生に長時間がかかり、大量の再生廃水が生じる。
【０００３】
このような問題を解決する方法の一つとして、イオン交換体を粉末状態として、バッチ処理を行う方法が提案されている（例えば特許文献１参照）が、操作が煩雑であり、実用性に乏しい。別の方法として、イオン交換体粉末を流動床として用いて処理を行う方法が考えられる。この方法によれば上記の問題はある程度解決されるが、処理水量を上げるために流速を速くするとイオン交換体粉末の流出が増えるという問題が出てくる。イオン交換体粉末の粒径を大きくして流出を抑えようとすると、イオン交換速度が低下するというジレンマに陥る。この問題への解決策として、磁性材料を取り込んだ微小粒径のイオン交換樹脂が提案されている（例えば特許文献２、３参照）。しかしながら本発明者の検討によれば、この方法によっても上記ジレンマの解消は十分でなく、処理水量を上げるために流速を速くするとイオン交換樹脂ビーズの流出が顕著であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６６１６１号公報
【特許文献２】特許第３６３６３６５号公報
【特許文献３】特開平２−２４１５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、上記のような事情に着目してなされたものであって、その課題とするところは、各種の液体に含まれる微量のイオン性不純物を速やかに吸着することが可能であり、安全な方法により容易に製造することができるとともに、磁気凝集性を生かして流動床型処理に好適に用いることができる磁性イオン交換材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を鋭意研究し、磁性体粒子とイオン交換体粉末が、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着されたのち、着磁処理が施された磁性イオン交換材料、あるいは、着磁処理が施された磁性体粒子とイオン交換体粉末が、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着された磁性イオン交換材料が、前記課題の解決に極めて有効であることを見いだして本発明に到達した。イオン交換体粉末が粉末イオン交換樹脂であると好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の磁性イオン交換材料の製造においては、磁性体粒子とイオン交換体粉末を、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着する工程と、着磁処理の工程の二つの工程が含まれるが、いずれも特殊な薬品や装置を必要としない。また本発明の磁性イオン交換材料を吸着塔内に入れておき、処理対象の液体を吸着塔下部から注入してオーバーフローさせる流動床型処理に用いると、十分な磁気凝集性を示し、処理液のオーバーフローに伴って磁性イオン交換材料が吸着塔外へ漏出する現象は見られない。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の磁性イオン交換材料は、磁性体粒子とイオン交換体粉末が、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着されたのち、着磁処理が施されるか、または、着磁処理が施された磁性体粒子とイオン交換体粉末が、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着されることにより得られる。
【０００９】
本発明に用いられる磁性体粒子としては特に制限はなく、磁性を示すあらゆる材料を用いることができる。例えば鉄、ニッケル、コバルト等の金属またはこれらを主成分とする磁性合金の粉末、四三酸化鉄、三二酸化鉄、コバルト添加酸化鉄、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の金属酸化物系磁性体の粉末が挙げられる。中でもバリウムフェライト、ストロンチウムフェライトは、耐酸性が高いため好ましい。磁性体粒子の粒径は０．１μｍ〜５０μｍが好ましい。０．１μｍ未満では、取り扱いに困難が生じることがあり、５０μｍを超えると、イオン交換体粉末との混合がスムースに進まない場合がある。なお、この粒径は、マイクロトラック（登録商標）ＭＴ３３００ＥＸ（日機装（株）製）を使用し、分散媒である水の屈折率を１．３３、被測定物の屈折率を２．４２として測定して求めた。本発明の磁性イオン交換材料におけるこれら磁性体粒子の含有率は２０〜９７質量％が好ましく、特に３０〜７０質量％となるようにするのが好ましい。含有率が２０質量％を下回ると、磁性体粒子が表面に露出した状態を実現できなくなることや、着磁の効果が低下することがあるので好ましくない。また９７質量％を上回ると、イオン交換体粉末の含有率が低くなることがあるために好ましくない。
【００１０】
本発明におけるイオン交換体粉末としては、無機イオン交換体粉末、有機イオン交換体粉末いずれも用いることができる。また両者を組み合わせて用いることもできる。無機イオン交換体粉末の例としてはゼオライト、ハイドロタルサイト、ヒドロキシアパタイト、ジルコニア、アルミナ、酸化セリウム、ホスホタングステン酸、ホスホモリブデン酸等の粉末を挙げることができる。有機イオン交換体粉末の例としては陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、キレート樹脂等のイオン交換樹脂の粉末を挙げることができる。これらのイオン交換樹脂はおよそ直径０．４ｍｍ前後の多孔質ビーズ状であり、樹脂粒子内部にもイオン交換基を持っている。樹脂粒子内部に存在するイオン交換基は粒子表面のイオン交換基よりイオン交換速度が遅いという問題点があるので、イオン交換樹脂を粉砕したイオン交換樹脂粉末が、多様なイオンに対するイオン交換能があり、イオン交換速度が速く、耐酸性や耐アルカリ性が高いことから好ましい。イオン交換樹脂粉末は、市販のイオン交換樹脂を粉砕することにより得られる。イオン交換樹脂の具体例としては例えば、三菱化学（株）製ダイヤイオンシリーズ、ダウ・ケミカル社製ダウエックスシリーズ、アンバーライトシリーズ、住化ケムテックス（株）製デュオライトシリーズを挙げることができる。樹脂の粉砕方法には特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。具体的には例えば、衝撃式粉砕機、ジェットミル、ボールミル、ピンミル等の粉砕機による粉砕を挙げることができる。イオン交換体粉末の平均粒径は１μｍ〜５０μｍが好ましい。１μｍ未満では、取り扱いに困難が生じることがあり、５０μｍを超えると、磁性体粒子との混合がスムースに進まない場合がある。なお、この粒径は、マイクロトラック（登録商標）ＭＴ３３００ＥＸ（日機装（株）製）を使用し、分散媒である水の屈折率を１．３３、被測定物の屈折率を１．５として測定して求めた。本発明の磁性イオン交換材料におけるこれらイオン交換体粉末の含有率は２〜７０質量％が好ましく、特に２０〜６０質量％となるようにするのが好ましい。含有率が２質量％を下回るとイオン交換能が低下することがあるので好ましくない。また７０質量％を上回ると、磁性体粒子の含有率が低くなるために、磁性体粒子が表面に露出した状態を実現できなくなることや、着磁の効果が低下することがあるので好ましくない。
【００１１】
本発明に用いられるバインダーとしては水性樹脂エマルジョンや耐水化された水溶性樹脂、およびそれらの組み合わせが用いられる。バインダーの含有率としては１〜３０質量％が好ましく、特に２〜２０質量％となるようにするのが好ましい。含有率が１質量％を下回ると、吸着剤の耐水性が不十分になることがあるので好ましくない。また含有率が３０質量％を上回ると、イオン交換体粉末の吸着能を落とすことがあるので好ましくない。水性樹脂エマルジョンとしては特に制限はなく、公知のものを用いることができる。例えば、ポリウレタン系エマルジョン、ポリアクリル酸エステル系エマルジョン、ポリ酢酸ビニル系エマルジョン、ポリ（エチレン／酢酸ビニル）共重合エマルジョン、ポリ（スチレン／ブタジエン）共重合エマルジョン等が挙げられ、これらのうちの１種のみを単独で使用してもよく、２種以上を混合して使用することもできる。さらに、これらの樹脂を変性した変性樹脂のエマルジョンも使用できる。これらの中で、イオン交換体粉末の吸着能を落とすことなく耐水性の高い吸着剤を与えることができるという点で、ポリ（スチレン／ブタジエン）共重合エマルジョンが好ましい。
【００１２】
本発明に用いられる水溶性樹脂としては特に制限はなく、公知のものを用いることができる。例えば、デンプン、ゼラチン、キチン類、キトサン類、ポリビニルアルコール系樹脂（ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アニオン変性ポリビニルアルコール、シラノール変性ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール等）、セルロース系樹脂（メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等）、ポリアクリル酸系樹脂、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等を挙げることができる。これらの水溶性樹脂を耐水化するには、架橋剤を使用する方法や加熱により結晶化を促進する方法がある。架橋剤としては特に制限はなく、公知のものを用いることができる。例えば、オキサゾリンポリマー、水溶性エポキシ化合物、水溶性メラミン化合物、水分散ブロックイソシアネート、水系アジリジン化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物、ケイ素化合物、アルデヒド化合物、ホウ酸等を挙げることができる。これらの中で、イオン交換体粉末の吸着能を落とすことなく耐水性の高い吸着剤を与えることができるという点で、架橋剤や加熱による結晶化で耐水化したポリビニルアルコールが好ましい。
【００１３】
磁性体粒子とイオン交換体粉末を、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着する方法としては、磁性体粒子とイオン交換体粉末を、バインダーとともに混練し、乾燥、粉砕する方法がある。混練、乾燥、粉砕の方法に関して特に制限はなく、公知の方法を用いることができる。例えば粉砕に関しては、ジョークラッシャー、コーンクラッシャー、ロールクラッシャー、インパクトクラッシャー、ハンマクラッシャー、ロッドミル、ボールミル、振動ロッドミル、振動ボールミル、パンミル、ローラーミル、インパクトミル、円盤形ミル等を用いる粉砕方法を挙げることができる。粉砕によって得られる粒子の平均粒径は５μｍ〜１００μｍが好ましい。５μｍ未満では、吸着塔に磁性イオン交換材料を入れておき、処理対象の液体を吸着塔下部から注入してオーバーフローさせる場合に、処理液のオーバーフローに伴って少量ずつ塔外へ漏出することがある。１００μｍを超えると、吸着塔内で磁性イオン交換材料が自由に流動する挙動が低減することがある。なおこの粒径は、マイクロトラック（登録商標）ＭＴ３３００ＥＸ（日機装（株）製）を使用し、分散媒である水の屈折率を１．３３、被測定物の屈折率を２として測定して求めた。磁性体粒子とイオン交換体粉末を、磁性体粒子が表面に露出した状態でバインダーによって結着する別の方法としては、磁性体粒子とイオン交換体粉末の混合物を、バインダーによって造粒する方法がある。造粒方法に関して特に制限はなく、湿式造粒法として公知の方法を用いることができる。具体的には例えば、スプレードライ法、流動層造粒法、転動造粒法、撹拌造粒法等を挙げることができる。
【００１４】
着磁処理は、磁性イオン交換材料または磁性体粒子を電磁石または永久磁石に接触させることによって行われる。充分に着磁させるためには、用いる磁性イオン交換材料または磁性体粒子の保磁力以上の磁界を与える電磁石または永久磁石に１秒以上接触させることが好ましく、接触時間を３０秒以上とすることがさらに好ましい。
【実施例】
【００１５】
以下に本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されるものでない。なお、実施例中の百分率は、質量基準である。
【００１６】
＜磁性イオン交換材料１の合成＞
平均粒径１μｍのストロンチウムフェライト（３０ｇ）と平均粒径１５μｍのキレート樹脂粉末（ローム・アンド・ハース製アンバーライトＩＲＣ７４８を粉砕して調製；３０ｇ）を、ポリ（スチレン／ブタジエン）共重合エマルジョン（旭化成（株）；Ｅ−１５８５；固形分約５０％；１８ｇ）とともに乳鉢で混練し、シャーレに広げて８０℃で３時間乾燥させた。得られた乾燥固形物をミニブレンダーで粉砕し、磁性イオン交換材料１を６６ｇ得た。平均粒径は６５μｍであった。なおこの平均粒径は、マイクロトラック（登録商標）ＭＴ３３００ＥＸ（日機装（株）製）を使用し、分散媒である水の屈折率を１．３３、被測定物の屈折率を２として測定して求めた。次いで、２００ｍＴの磁石上に１分間置き、着磁処理を施した。磁性イオン交換材料１の表面をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により観察すると、磁性成分の構成元素であるストロンチウムと鉄が露出していることが確認された。
【００１７】
＜磁性イオン交換材料２の合成＞
ストロンチウムフェライトを予め２００ｍＴの磁石上に１分置いて着磁処理を施しておき、最後の着磁処理を省略する他は、磁性イオン交換材料１の合成と同様に操作して、磁性イオン交換材料２を６６ｇ得た。平均粒径は７５μｍであり、ＥＤＸにより粒子表面に磁性成分の構成元素であるストロンチウムと鉄が露出していることが確認された。
【００１８】
＜磁性イオン交換材料３の合成＞
キレート樹脂粉末を陽イオン交換樹脂粉末（三菱化学（株）製ダイヤイオンＷＫ１０を粉砕して調製；平均粒径１５μｍ）に替え、ポリ（スチレン／ブタジエン）共重合エマルジョンをポリアクリル酸エステル系エマルジョン（日信化学工業（株）；ビニブラン２６８０；固形分３０％；３０ｇ）に置き換える他は、磁性イオン交換材料１の合成と同様に操作して、磁性イオン交換材料３を６６ｇ得た。平均粒径は７０μｍであり、ＥＤＸにより粒子表面に磁性成分の構成元素であるストロンチウムと鉄が露出していることが確認された。
【００１９】
＜磁性イオン交換材料４の合成＞
ポリ（スチレン／ブタジエン）共重合エマルジョンをポリビニルアルコール（（株）クラレ；Ｒ１１３０；１０％溶液９０ｇ）に置き換え、乾燥条件を１２０℃で３時間とする他は、磁性イオン交換材料１の合成と同様に操作して、磁性イオン交換材料４を６４ｇ得た。平均粒径は８５μｍであり、ＥＤＸにより粒子表面に磁性成分の構成元素であるストロンチウムと鉄が露出していることが確認された。
【００２０】
＜磁性イオン交換材料５の合成＞
ストロンチウムフェライトを平均粒径１μｍのバリウムフェライトに置き換える他は、磁性イオン交換材料１の合成と同様に操作して、磁性イオン交換材料５を６６ｇ得た。平均粒径は５５μｍであり、ＥＤＸにより粒子表面に磁性成分の構成元素であるバリウムと鉄が露出していることが確認された。
【００２１】
＜磁性イオン交換材料６の合成＞
ストロンチウムフェライトの量を２０ｇ、キレート樹脂粉末の量を４０ｇに変更する他は、磁性イオン交換材料１の合成と同様に操作して、磁性イオン交換材料６を６６ｇ得た。平均粒径は６０μｍであった。ＥＤＸにより粒子表面を観察したところ、磁性イオン交換材料１よりＥＤＸのピーク強度は弱いものの、磁性成分の構成元素であるストロンチウムと鉄が露出していることが確認された。
【００２２】
＜磁性イオン交換材料７の合成＞
キレート樹脂粉末を平均粒径１５μｍのゼオライトに置き換える他は、磁性イオン交換材料１の合成と同様に操作して、磁性イオン交換材料７を６６ｇ得た。平均粒径は４５μｍであり、ＥＤＸにより粒子表面に磁性成分の構成元素であるストロンチウムと鉄が露出していることが確認された。
【００２３】
＜比較イオン交換材料１の合成＞
着磁処理を施さない点を除いては、磁性イオン交換材料１の合成と同様に操作して、比較イオン交換材料１を６６ｇ得た。
【００２４】
＜比較イオン交換材料２の合成＞
着磁処理を施さない点を除いては、磁性イオン交換材料３の合成と同様に操作して、比較イオン交換材料２を６６ｇ得た。
【００２５】
＜比較イオン交換材料３の合成＞
着磁処理を施さない点を除いては、磁性イオン交換材料４の合成と同様に操作して、比較イオン交換材料３を６４ｇ得た。
【００２６】
＜比較イオン交換材料４の合成＞
着磁処理を施さない点を除いては、磁性イオン交換材料５の合成と同様に操作して、比較イオン交換材料４を６６ｇ得た。
【００２７】
＜比較イオン交換材料５の合成＞
着磁処理を施さない点を除いては、磁性イオン交換材料６の合成と同様に操作して、比較イオン交換材料５を６６ｇ得た。
【００２８】
＜比較イオン交換材料６の合成＞
着磁処理を施さない点を除いては、磁性イオン交換材料７の合成と同様に操作して、比較イオン交換材料６を６６ｇ得た。
【００２９】
＜比較イオン交換材料７の合成＞
Ｎ，Ｎ′−（１−ヒドロキシ−２，６−フェニレンビスメチレン）ビスイミノジ酢酸９６ｇに２２％水酸化ナトリウム水溶液２２７ｇを、冷却しながらゆっくり加えて均一な溶液とし、３７％ホルマリン２０．３ｇを添加して６５〜７０℃にて３時間加熱撹拌した。反応物を冷却し、フェノール２３．５ｇを加えて、さらに８５〜９０℃で４時間加熱撹拌した。再度冷却し、３７％ホルマリン８０．５ｇとストロンチウムフェライト６７ｇを加えて室温にて１時間撹拌後、ポリエチレングリコールセチルエーテル４．５ｇを溶解したテトラクロロエチレン５７０ｇへ加え、４００ｒｐｍにて撹拌しつつ加熱して水を共沸により留去した。生成した球状樹脂を取り出し、４％塩酸２３０ｇ、次いで水で洗浄、乾燥して比較イオン交換材料７を得た。平均粒径は７０μｍであった。比較イオン交換材料７をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）により観察すると、ストロンチウムフェライトが内包された構造を取っており、磁性成分の構成元素であるストロンチウムと鉄の露出は認められないことが確認された。このものを磁性イオン交換材料１の合成と同様に着磁処理した。
【００３０】
＜比較イオン交換材料８の合成＞
着磁処理を施さない点を除いては、比較イオン交換材料７の合成と同様に操作して、比較イオン交換材料８を得た。
【００３１】
実施例１
容量５００ｍｌのメスシリンダーに水５００ｍｌを入れ、磁性イオン交換材料１（１ｇ）を加えて良く振り、均一に分散させた。メスシリンダーを静置して、磁性イオン交換材料が沈降するまでの時間を目視判定で求めた。結果を表１に示す。
【００３２】
【表１】
2015058410.tif 000002
【００３３】
実施例２
磁性イオン交換材料１の替わりに磁性イオン交換材料２（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００３４】
実施例３
磁性イオン交換材料１の替わりに磁性イオン交換材料３（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００３５】
実施例４
磁性イオン交換材料１の替わりに磁性イオン交換材料４（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００３６】
実施例５
磁性イオン交換材料１の替わりに磁性イオン交換材料５（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００３７】
実施例６
磁性イオン交換材料１の替わりに磁性イオン交換材料６（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００３８】
実施例７
磁性イオン交換材料１の替わりに磁性イオン交換材料７（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００３９】
比較例１
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料１（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４０】
比較例２
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料２（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４１】
比較例３
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料３（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４２】
比較例４
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料４（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４３】
比較例５
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料５（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４４】
比較例６
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料６（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４５】
比較例７
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料７（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４６】
比較例８
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料８（１ｇ）を用いる以外は、実施例１と同様に操作して、沈降時間を求めた。結果を表１に示す。
【００４７】
実施例８
直径３ｃｍ、高さ５０ｃｍのガラス管に磁性イオン交換材料１を４０ｇ入れ、硫酸ニッケル（II）水溶液１０リットル（３．４ｍｍｏｌ／リットル；ニッケル濃度にして２００ｐｐｍ）を、流速２００ｍｌ／分で上向流として流した。オーバーフローして排出される水を５００ｍｌごとに採取し、ニッケル濃度をＩＣＰ−ＡＥＳを用いて分析したところ、排出量４リットルまでは５ｐｐｍ以下であり、１０リットル全量を排出した時点でも磁性イオン交換材料１は全量がガラス管内に残留していた。
【００４８】
比較例９
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料１を用いる他は、実施例８と同様に操作した。ニッケル濃度は４リットルまでは５ｐｐｍ以下であったが、１０リットル全量を排出した時点で、比較性イオン交換材料１の１５％がガラス管外へ流出していた。
【００４９】
比較例１０
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料７を用いる他は、実施例８と同様に操作した。ニッケル濃度は３リットル時点で５ｐｐｍを超え、１０リットル全量を排出した時点で、比較性イオン交換材料７の１６％がガラス管外へ流出していた。
【００５０】
比較例１１
磁性イオン交換材料１の替わりに比較イオン交換材料８を用いる他は、実施例８と同様に操作した。ニッケル濃度は３リットル時点で５ｐｐｍを超え、１０リットル全量を排出した時点で、比較性イオン交換材料８の２５％がガラス管外へ流出していた。
【００５１】
実施例１〜７と比較例１〜８の結果から、本発明によれば沈降性の良い、従って流動床型処理に好適な磁性イオン交換材料が得られることが分かる。実施例１〜７と比較例１〜６の比較から、速やかな沈降には着磁処理が極めて有効であることが分かる。また実施例１と比較例７の比較から、磁性体粒子が表面に露出した状態で着磁処理を施されていることが、速やかな沈降に有効であることが分かる。実施例８と比較例９〜１１の結果から、本発明によれば流動床型処理に好適な磁性イオン交換材料が得られることが分かる。比較合成例７では重合反応を進めるための厳密な温度管理と長い反応時間、テトラクロロエチレンのような特殊な薬品の使用等が必要であることが示されているが、これに比べて磁性イオン交換材料１〜７の合成例から分かるように、本発明の磁性イオン交換材料は安全な方法により容易に製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明によれば、各種の液体に含まれる微量のイオン性不純物を速やかに吸着することが可能であり、安全な方法により容易に製造することができるとともに、磁気凝集性を生かして流動床型処理に好適に用いることができる磁性イオン交換材料を得ることができる。微量のイオン性不純物を含む液体が不溶分を含んでいてもそのまま処理することが可能であることから、汚泥、土壌、焼却灰等を含有する溶液からのイオン性不純物分離に有効であると考えられる。