(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーライトとアルミニウム塩とを、アルカリ金属水酸化物の水溶液に加える調製工程と、
該調製工程で得られた溶液を加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする表面修飾パーライトの製造方法。
【請求項２】
前記アルミニウム塩はアルミン酸ナトリウムであり、前記アルカリ金属水酸化物は水酸化ナトリウムであることを特徴とする請求項１に記載の表面修飾パーライトの製造方法。
【請求項３】
前記加熱工程において、前記溶液の温度を１００℃以下に加熱することを特徴とする請求項１又は２に記載の表面修飾パーライトの製造方法。
【請求項４】
前記加熱工程において、前記溶液の温度を８０℃未満に加熱することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表面修飾パーライトの製造方法。
【請求項５】
前記調製工程及び前記加熱工程を常圧で行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の表面修飾パーライトの製造方法。
【請求項６】
前記調製工程において、ＳｉとＡｌのモル比Ｓｉ／Ａｌが、２．５未満となるように前記パーライトと前記アルミニウム塩との量を設定することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の表面修飾パーライトの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の表面修飾パーライトの製造方法により製造された表面修飾パーライトをろ過助剤とすることを特徴とするろ過助剤の製造方法。
【請求項８】
パーライトの表面にゼオライトが形成された構造を有し、ＳｉとＡｌのモル比Ｓｉ／Ａｌが４．３以下であることを特徴とする表面修飾パーライト。
【請求項９】
請求項８に記載の表面修飾パーライトからなることを特徴とするろ過助剤。
【請求項１０】
請求項９に記載のろ過助剤を被ろ過水に混合し、ろ材を通じて該被ろ過水をろ過することを特徴とするろ過方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面修飾パーライトの製造方法、ろ過助剤、ろ過方法、及び表面修飾パーライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
パーライトは、真珠岩を原料として、粉砕，加熱処理により発泡させることで得られる粉体である。このパーライトはケイ酸アルミニウムを主成分としており、例えばろ過助剤として使用されている。例えば特許文献１には、パーライトをろ過助剤として用いて、ろ過する方法が開示されている。この特許文献１には、パーライトの他に、活性炭，ゼオライト，カルシウム塩などの粉体を混合してろ過助剤として使用することも開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、パーライトの一部をゼオライト化した人工ゼオライト（表面修飾パーライト）が開示されている。この人工ゼオライトは、パーライトとアルカリ金属水酸化物とを含む混合物を、水の共存下に加熱することによって製造することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−３８６１１号公報
【特許文献２】特開２００１−２７８６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ゼオライトは、イオン交換特性や吸着特性をはじめとする化学特性を有しており、パーライトのろ過機能とゼオライトの化学特性とを両立したものが求められている。しかしながら、特許文献１に記載のように、パーライトの他にゼオライトを混ぜて、ろ過助剤として使用した場合、ゼオライトが含まれることによりパーライトのろ過機能が大きく低下してしまうことがあった。
【０００６】
一方、特許文献２に記載の人工ゼオライト（表面修飾パーライト）は、パーライトの一部をゼオライト化したときに十分なろ過機能が得られる場合があるが、製造時においてパーライトとアルカリ金属水酸化物とを含む混合物を高温に加熱する必要があり、製造コストが増加する問題があった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表面修飾パーライトを低温で製造することができ、製造コストを抑制可能な表面修飾パーライトの製造方法を提供することを目的とする。また、この表面修飾パーライトの製造方法を用いたろ過助剤、このろ過助剤を用いたろ過方法、及び低温で製造することができる表面修飾パーライト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】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る表面修飾パーライトの製造方法は、パーライトとアルミニウム塩とを、アルカリ金属水酸化物の水溶液に加える調製工程と、該調製工程で得られた溶液を加熱する加熱工程と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様に係る表面修飾パーライトの製造方法において、前記アルミニウム塩はアルミン酸ナトリウムであり、前記アルカリ金属水酸化物は水酸化ナトリウムであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様に係る表面修飾パーライトの製造方法は、前記加熱工程において、前記溶液の温度を１００℃以下に加熱することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様に係る表面修飾パーライトの製造方法は、前記加熱工程において、前記溶液の温度を８０℃未満に加熱することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の一態様に係る表面修飾パーライトの製造方法は、前記調製工程及び前記加熱工程を常圧で行うことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の一態様に係る表面修飾パーライトの製造方法は、前記調製工程において、ＳｉとＡｌのモル比Ｓｉ／Ａｌが、２．５未満となるように前記パーライトと前記アルミニウム塩との量を設定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の一態様に係るろ過助剤は、前述の表面修飾パーライトの製造方法により製造された表面修飾パーライトからなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の一態様に係るろ過方法は、前述のろ過助剤を被ろ過水に混合し、ろ材を通じて該被ろ過水をろ過することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の一態様に係る表面修飾パーライトは、パーライトの表面にゼオライトが形成された構造を有し、ＳｉとＡｌのモル比Ｓｉ／Ａｌが４．３以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、表面修飾パーライトを低温で製造することができ、製造コストを抑制可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る表面修飾パーライトの製造方法のフロー図である。
【図２】図２は、実施例１のＸＲＤ測定の実験結果を示す図である。
【図３】図３は、実施例１の供試体のＳＥＭ画像の例を示す図である。
【図４】図４は、実施例２のＸＲＤ測定の実験結果を示す図である。
【図５】図５は、実施例３のＸＲＤ測定の実験結果を示す図である。
【図６】図６は、実施例４のＸＲＤ測定の実験結果を示す図である。
【図７】図７は、実施例５のＸＲＤ測定の実験結果を示す図である。
【図８】図８は、実施例６で用いた表面修飾パーライトにおいて実験前の状態を示すＳＥＭ画像である。
【図９】図９は、実施例６において、実験後の表面修飾パーライトの状態を示すＳＥＭ画像である。
【図１０】図１０は、実施例６の実験結果を示す図である。
【図１１】図１１は、実施例６の実験結果を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例７の実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る表面修飾パーライトの製造方法、ろ過助剤、ろ過方法、及び表面修飾パーライトの実施形態について説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付し、重複した説明を適宜省略する。
【００２０】
本発明の実施形態に係る表面修飾パーライトは、パーライトの表面にゼオライトが形成された構造を有している。この表面修飾パーライトは、例えば、構成元素の成分として、Ｓｉ，Ａｌ，Ｋ，Ｎａ，Ｆｅ，Ｃａ，Ｏなどを含んでいる。ここで、本実施形態に係る表面修飾パーライトにおいて、ＳｉとＡｌのモル比Ｓｉ／Ａｌが４．３以下とされている。ＳｉとＡｌのモル比Ｓｉ／Ａｌは、好ましくは、１．７９以上３．７５以下である。このモル比Ｓｉ／Ａｌは、蛍光Ｘ線分析装置を用いて表面修飾パーライトに対して半定量分析を行い、測定された重量からＡｌとＳｉとのモル比を算出することによって求めることができる。
【００２１】
パーライトは、真珠岩を原料として、粉砕，加熱処理によって発泡させた粉体であり、その化学組成はケイ酸アルミニウムが主成分の非晶質な構造を有する。このパーライトは、多孔質で軽量であり、断熱性・耐火性・耐薬品性に優れている。例えば、表面修飾パーライトにおいて、パーライトの粒径は、例えば５μｍ以上５０００μｍ以下とされている。表面修飾パーライトをろ過助剤として用いる場合は、パーライトの平均粒径が、１００μｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
ゼオライトは、アルミノケイ酸塩であり、イオン交換特性や吸着特性などを有する。このゼオライトは、例えば、ＬＴＡ型のゼオライトやＦＡＵ型のゼオライトがある。
【００２３】
次に、本実施形態に係る表面修飾パーライトの製造方法について図１を参照して説明する。この表面修飾パーライトの製造方法は、例えば、調製工程Ｓ１と、撹拌工程Ｓ２と、熟成工程Ｓ３と、加熱工程Ｓ４と、吸引ろ過工程Ｓ５と、乾燥・粉砕工程Ｓ６と、を備えている。
【００２４】
まず、調製工程Ｓ１が行われる。調製工程Ｓ１では、パーライトと、アルミニウム塩とを準備し、これらをアルカリ金属水酸化物の水溶液に加える。パーライトは例えば、質量％で、ＳｉＯ２：７５．０％、Ａｌ２Ｏ３：１４．０％、Ｆｅ２Ｏ３：０．９％、ＣａＯ：０．１％、Ｋ２Ｏ：４．２％、Ｎａ２Ｏ：３．５％、及び残部からなる成分組成を有するものを使用する。
【００２５】
アルミニウム塩は、例えば、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、硫酸アルミニウムなどであり、本実施形態ではアルミニウム塩として、アルミン酸ナトリウムを用いる。アルカリ金属水酸化物は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどである。本実施形態では、アルカリ金属水酸化物として、水酸化ナトリウムを用いる。
【００２６】
本実施形態では、調製工程Ｓ１において、１Ｍ（ｍｏｌ／Ｌ）の水酸化ナトリウム水溶液に、パーライト及びアルミン酸ナトリウムを加える。ここで、パーライトと、アルミン酸ナトリウムとを、例えばＳｉとＡｌとのモル比Ｓｉ／Ａｌが２．５未満となるように設定する。好ましいＳｉ／Ａｌの範囲は、０．５以上２．０以下であり、より好ましくは、０．５以上１．５以下である。なお、Ｓｉ／Ａｌは、パーライト中のＳｉのモル量と、パーライト中のＡｌのモル量及びアルミン酸ナトリウム中のＡｌのモル量を足し合わせたものと、の比を算出したものである。
【００２７】
次いで、撹拌工程Ｓ２において、アルカリ金属水酸化物水溶液にパーライトとアルミニウム塩とを加えた溶液を撹拌する。
次いで、熟成工程Ｓ３において、撹拌後の溶液を２４時間保持する。
【００２８】
次いで、加熱工程Ｓ４において、加熱する。ここで、必要に応じて加圧しても良い。本実施形態では、加圧せずに、常圧において１００℃以下に加熱している。すなわち、本実施形態では、オートクレーブを使用せずに表面修飾パーライトの製造を行う。この加熱工程Ｓ４において、パーライトの表面にゼオライトが形成される。加熱温度について好ましくは、８０℃以下である。加熱温度の下限は特にないが、例えば３０℃以上である。より好ましい加熱温度の範囲は、４５℃以上７５℃以下である。
【００２９】
次いで、吸引ろ過工程Ｓ５において、加熱工程Ｓ４を行った後の溶液に対して、吸引ろ過を行う。これにより溶液をろ過し、溶液中の固体と液体とを分離する。
次いで、乾燥・粉砕工程Ｓ６において、吸引ろ過工程Ｓ５で分離された固体を乾燥させた後に、粉砕を行う。このようにして、本実施形態に係る表面修飾パーライトが製造される。
【００３０】
以上のような構成とされた本実施形態に係る表面修飾パーライトの製造方法においては、パーライトとアルミニウム塩とを、アルカリ金属水酸化物の水溶液に加える調製工程と、調製工程で得られた溶液を加熱する加熱工程とを備えており、この加熱工程においてパーライトの表面にゼオライトを形成し、パーライトの表面を修飾することができる。この表面修飾パーライトは、パーライトの表面がゼオライトに置換されることにより形成されており、ろ過機能としてのパーライトの特性と、吸着や陽イオン交換特性としてのゼオライトの特性とを併せ持つ。また、この特性は、パーライトの粒径及びゼオライトの形成量を調整することで、制御することができる。
【００３１】
また、パーライトとアルミニウム塩とをアルカリ金属水酸化物の水溶液に加える構成とされているので、加熱工程においてより低温でゼオライトを合成することができる。すなわち、本実施形態に係る表面修飾パーライトの製造方法においては、アルミニウム塩を加えずに、パーライトをアルカリ金属水酸化物の水溶液に加え、水熱合成する場合と比較して、より低温の加熱によってゼオライトを合成することができる。したがって、製造時の加熱を低温化することによって製造コストを低減することが可能となる。
【００３２】
また、本実施形態では、アルミニウム塩としてアルミン酸ナトリウムを用い、アルカリ金属水酸化物として水酸化ナトリウムを用いているので、ゼオライトを効率良く合成できるとともに、加熱工程における加熱温度もより低温化することが可能である。
【００３３】
例えば、本実施形態に係る表面修飾パーライトの製造方法においては、上述のような構成とされているため、加熱工程において溶液の温度を１００℃以下に加熱することでパーライトの表面にゼオライトを合成できる。また、本実施形態に係る表面修飾パーライトの製造方法においては、オートクレーブのような装置を必要とせず、常圧でパーライトの表面にゼオライトを合成できる。また、本実施形態の表面修飾パーライトの製造方法においては、８０℃未満のような低温の加熱でも上述の表面修飾パーライトを製造可能である。
【００３４】
ここで、本実施形態に係る表面修飾パーライトの製造方法により製造される表面修飾パーライトは、例えばろ過助剤として好適に使用することができる。このろ過助剤は、ろ過機能と、吸着や陽イオン交換特性の機能とを併せ持っており、例えば、被ろ過水の陽イオンを吸着しながらろ過することが可能である。ろ過方法は、例えば前述のろ過助剤を被ろ過水に混合し、ろ材を通じて該被ろ過水をろ過するものである。
【００３５】
なお、上記の実施形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００３６】
（実施例１）
次に、本発明の実施例について説明する。まず、実施例１について説明する。表１に示す質量のパーライト（ロカヘルプ４３９：三井金属鉱業（株）社製）及びアルミン酸ナトリウムを、１Ｍの水酸化ナトリウム水溶液１５ｍｌに加え、撹拌した。なお、表中のＳｉ／Ａｌは、実施形態で説明したＳｉ／Ａｌと同じ意味を有する。次いで、撹拌後の溶液を２４時間熟成させた後に、５５℃に加熱して７２時間保持した。次に、この溶液を吸引ろ過により、液体と固体とを分離する。そして、得られた固体を乾燥、粉砕し、発明例１〜４の供試体を作製した。
【００３７】
【表１】
0006467301.tif 000002
【００３８】
上述のようにして得た発明例１〜４の供試体に対して、ＸＲＤ（Ｘ−ｒａｙ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）による結晶構造解析と、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて組織観察を行った。ＸＲＤによる結晶構造解析の結果を図２に示す。また、ＳＥＭによる組織観察の結果の例を図３に示す。
【００３９】
図２に示すように、発明例１〜４の供試体では、ＬＴＡ型のゼオライトが形成されていることが確認された。また、発明例１（Ｓｉ／Ａｌが２．０のＬＴＡ型ゼオライト）では、Ｘ線の回折強度が低く、発明例２〜４に比べてゼオライトの合成量が低いことが確認された。なお、発明例１のＸ線回折結果では、非晶質によるブロードなピークの影響が大きくなっている。
【００４０】
また、ＳＥＭ観察の結果から、発明例１〜４の供試体では、パーライトの表面に微細なゼオライトが形成されていることが確認された。図３（ａ）は、発明例２の供試体の２０００倍のＳＥＭ画像、図３（ｂ）は、発明例３の供試体の２０００倍のＳＥＭ画像、図３（ｃ）は、発明例３の供試体の１５０００倍のＳＥＭ画像である。また、ＳＥＭ観察結果からも、発明例１の供試体は、発明例２〜４の供試体と比較して、ゼオライトの合成量が少ないことも確認された。以上のことから、Ｓｉ／Ａｌが２．０以下ではゼオライトを確実に合成することができ、Ｓｉ／Ａｌが１．５以下では、よりゼオライトを効率的に合成することができることが確認された。なお、ＳＥＭによる組織観察において、ＥＤＸ（Ｅｎｅｒｆｙ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ  Ｘ−ｒａｙ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）装置を用いて組成分析を行うことで、パーライトとゼオライトとを見分けることもできる。
【００４１】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例２では、Ｓｉ／Ａｌ及び加熱温度の条件を表２に示す条件に変えたこと以外は、実施例１で説明した方法と同様にして、発明例５〜８の供試体を作製した（表２参照）。具体的には、加熱温度を７５℃に設定した。このようにして作製した発明例５〜８の供試体に対して、実施例１と同様に、ＸＲＤによる結晶構造解析と、ＳＥＭによる組織観察を行った。ＸＲＤによる結晶構造解析の結果を図４に示す。なお、図４では、発明例７の実験結果の記載を省略している。
【００４２】
【表２】
0006467301.tif 000003
【００４３】
ＸＲＤによる結晶構造解析の結果から発明例５〜８の供試体は、ゼオライトが形成されていることが確認された。また、５５℃で合成した場合よりもＸ線の回折強度が高く、ゼオライトの結晶性が高くなることも確認された。また、発明例５の供試体では、ＬＴＡ型及びＦＡＵ型のゼオライトが確認された。一方、発明例６〜８の供試体では、ＬＴＡ型のゼオライトが確認された。また、ＳＥＭ観察の結果から、５５℃で作製した場合と比較して、パーライトが少なくなり、ゼオライトが増加することが確認された。Ｓｉ／Ａｌが２．５の条件で作製された発明例５の供試体では、パーライトの量が特に少ないことが確認された。
【００４４】
（実施例３）
次に、本発明の実施例３について説明する。実施例３では、加熱温度の条件を４５℃に変えたこと以外は、実施例１で説明した方法と同様にして、発明例９〜１２の供試体を作製した（表３参照）。これら発明例９〜１２の供試体に対して、実施例１と同様に、ＸＲＤによる結晶構造解析と、ＳＥＭによる組織観察を行った。ＸＲＤによる結晶構造解析の結果を図５に示す。
【００４５】
【表３】
0006467301.tif 000004
【００４６】
図５に示すように、ＸＲＤによる結晶構造解析の結果から、発明例９〜１２の供試体では、ＬＴＡ型のゼオライトが形成されていることが確認された。なお、４５℃の合成条件では、ＦＡＵ型のゼオライトは確認されなかった。また、ＳＥＭ観察の結果からも、パーライトの表面に微細なゼオライトが合成されていることが確認された。
【００４７】
以上の実施例１〜３の結果から、加熱温度４５℃〜７５℃の範囲では、ゼオライトの生成量及び、パーライトとゼオライトの割合のバランスから、Ｓｉ／Ａｌが０．５以上１．５以下の範囲に設定することが好ましい。
【００４８】
（実施例４）
次に、本発明の実施例４について説明する。実施例４では、表面修飾パーライトを作製する際においてオートクレーブが必要か否かについて調べた。発明例１３は、オートクレーブ容器を用いて、表４に示すＳｉ／Ａｌとなるようにし、その他は実施例１で説明した方法と同様にして表面修飾パーライトの供試体を作製した。発明例１４は、オートクレープ容器を使用せず、セラミックス容器に溶液を入れて、表４に示すＳｉ／Ａｌとなるようにし、その他は実施例１で説明した方法と同様にして表面修飾パーライトの供試体を作製した。発明例１５は、１Ｌの樹脂容器に７００ｍｌの溶液となるように、表４に示すロカヘルプ４３９とアルミン酸ナトリウムとを水酸化ナトリウムに加え、その他は実施例１で説明した方法と同様にして表面修飾パーライトの供試体を作製した。
【００４９】
【表４】
0006467301.tif 000005
【００５０】
これら発明例１３〜１５の供試体に対して、実施例１と同様に、ＸＲＤによる結晶構造解析と、ＳＥＭによる組織観察を行った。ＸＲＤによる結晶構造解析の結果を図６に示す。図６に示すように、発明例１３〜１５の供試体において、ＬＴＡ型のゼオライトが形成されていることが確認された。また、ＳＥＭ観察結果からも、パーライトの表面にゼオライトが形成されていることを確認した。この結果から、オートクレーブを使用しなくても、本発明例の表面修飾パーライトを製造できることが確認された。
【００５１】
（実施例５）
次に、本発明の実施例５について説明する。実施例５で、パーライトからゼオライトへの転化率と時間との関係を調べた。表５に示す条件で、発明例１６〜２０の供試体を作製した。加熱時間は、２４ｈ〜１２０ｈの範囲に設定した。
【００５２】
【表５】
0006467301.tif 000006
【００５３】
作製した供試体について、結晶構造解析と、ＳＥＭによる組織観察を行った。また、蛍光Ｘ線分析により、表面修飾パーライト中におけるＳｉＯ２とＡｌ２Ｏ３のｍａｓｓ％の割合を求め、さらにＳｉとＡｌのモル比Ｓｉ／Ａｌを算出した。この評価結果を、表６に示す。
【００５４】
【表６】
0006467301.tif 000007
図７に示すように、加熱時間の増加とともに、ＬＴＡ型のゼオライトのピークが高くなることが確認された。また、蛍光Ｘ線分析により得られたＳｉ／Ａｌの結果より、Ｓｉ／Ａｌが４．４５以下１．７９以上の範囲で組成が変化することを確認できた。
【００５５】
（実施例６）
次に、本発明の実施例６について説明する。実施例６では、表面修飾パーライトのイオン吸着試験を行った。イオン吸着試験は、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎの標準溶液（２０ｍｌ、１０ｐｐｍ）の溶液を用意し、吸着剤として表７〜１０に示すものを溶液に対して１ｗｔ％加え、１〜１２時間浸漬させた。その後、ろ過を行い、ろ液を回収し、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）測定を行った。
【００５６】
なお、吸着剤として、具体的には以下のものを使用した。
試薬ＬＴＡ型ゼオライト：ゼオラムＡ−４、粉末（東ソー株式会社製、市販品）
試薬ＦＡＵ型ゼオライト：ＨＳＺ−３００（３２０ＮＡＡ）（東ソー株式会社製、市販品）
表面修飾パーライト（ＬＴＡ型）として、実施例６では、発明例４で作製したものを使用した。また、図８に吸着試験前の表面修飾パーライトのＳＥＭ画像を示す。
【００５７】
測定結果を表７〜１０に示す。なお、表７はＣｄイオンの測定結果、表８はＣｕイオンの測定結果、表９はＰｂイオンの測定結果、表１０はＺｎイオンの測定結果を示している。また、図９に吸着試験後の表面修飾パーライトのＳＥＭ観察結果を示す。
【００５８】
【表７】
0006467301.tif 000008
【００５９】
【表８】
0006467301.tif 000009
【００６０】
【表９】
0006467301.tif 000010
【００６１】
【表１０】
0006467301.tif 000011
【００６２】
表７〜１０に示すように、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎのイオンに対して、吸着特性が良好であることが確認された。また、本発明の表面修飾パーライトは、市販品のものと同様に吸着特性を有することが確認された。また、図８及び図９に示す吸着試験前後のＳＥＭ画像から、吸着前後で表面修飾パーライトに変化がないことが確認された。
【００６３】
実施例６では、さらに、各種イオン（Ａｌ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ｐｂ）を含有した鉱山排水を使用して、吸着試験を行った。吸着時間を１０分と３０分の２条件で行い、吸着剤と鉱山排水との割合が、１０ｍｇ：１０ｍｌとなるようにして実験を行った。図１０に、吸着時間１０分の時の実験結果、図１１に、吸着時間３０分の時の実験結果を示す。
【００６４】
図１０及び図１１に示す鉱山排水を使用した実験結果より、本発明に係る表面修飾パーライトが、各種元素を吸着できることを確認した。また、処理時間１０分と３０分では大きな差がなく、１０分でも十分に吸着できることを確認した。
【００６５】
（実施例７）
次に、本発明の実施例７について説明する。実施例７では、表面修飾パーライトのケーキ比抵抗を測定した。まずケーキ比抵抗の測定方法について以下に説明する。
まず、洗ビンに蒸留水を採り、温水器で予め３０℃に加温しておく。次に、ビーカーをろ過器内にセットする。次いで、ろ紙（Ｎｏ．２）をろ過器にクリップで固定する。二方コックを閉じて真空ポンプを起動し、負圧を２００ｍｍＨｇに調整する。次いで、サンプル２ｇを３００ｍｌビーカーに量る。３０℃に加温した蒸留水１００ｍｌを加え撹拌し、ろ過器内に流し込む。このとき、ビーカー内に付着したサンプルは洗ビンで流し込む。次に、二方コックを不落、この時負圧を２００ｍｍＨｇになるようにする。ろ過器内の液面と形成されたケーキ面の差が５ｍｍ程度になったらろ過器内側に付着したサンプルを洗ビンにて洗い落とす。この操作を２回行った後、再び液面とケーキ面の差が５ｍｍ程度になったら、静かにケーキ面を荒らさないように蒸留水（３０℃に加温）２５０ｍｌをろ過器内に流し込む。ろ過器内にセットした３００ｍｌビーカーに溜まったろ過液が２００ｍｌより３００ｍｌ間を通過する１００ｍｌのろ過時間θを測定する。ろ過終了後、二方コックを閉じ、ろ過器からケーキを取り出し、ケーキの厚さｈｃｍを測定する。そして、以下の式により、ケーキ比抵抗ａを算出する。
ｋ（ろ過速度）＝（√（１００／θ／１．５６））２×１．１２８
ａ（ケーキ比抵抗）＝１／（ｋ×γ）
ここで、γ（ケーキ嵩密度）は、ろ過前の助剤（表面修飾パーライト）の嵩密度である。
【００６６】
実施例７では、表面修飾パーライトとして、実施例５で作製した供試体を使用して、上記した方法によりケーキ比抵抗（平均比抵抗）ａを測定する実験を行った。なお、ここでは、負圧（圧力）を変動させて実験データを取得した。また、比較のため、表面修飾をしていないロカヘルプ４３９のケーキ比抵抗を測定する実験も行った。この実験の結果を図１２に示す。
【００６７】
図１２に示すように、本実施例で作製した表面修飾パーライトは、ろ過機能を有していることが確認された。また、加熱時間によってゼオライトの形成量は増加しているが、ろ過機能には大きな差は見られないことが分かった。初期のパーライトの粒径を制御することでろ過特性を制御し、ゼオライトの合成量を制御することで吸着特性を制御することができる。
【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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【図１２】
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