(57)【要約】【課題】水に溶存しているリンとその他の陰イオンとの選択係数を高め、他の陰イオンの存在下においても、リンの除去率が選択的に高い脱リン剤を提供する。【解決手段】一般式ＭＩＩ１−ｘＭＩＩＩｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ（ＭＩＩは二価金属の中から選ばれた少なくとも１種、ＭＩＩＩは三価金属の中から選ばれた少なくとも１種、Ａｎ−はｎ価の陰イオン、ｘ、ｙ及びｍは、０＜ｘ≦０．６７、０＜ｙ≦１、０≦ｍ≦２）で表わされる複合金属水酸化物の結晶の加熱処理物を有効成分とし、かつ水に溶存しているリンの硫酸イオンに対する選択係数が５以上である高選択性脱リン剤とする。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式
ＭＩＩ１−ｘＭＩＩＩｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ
（式中のＭＩＩは二価金属の中から選ばれた少なくとも１種、ＭＩＩＩは三価金属の中から選ばれた少なくとも１種、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを示し、ｘ、ｙ及びｍは、０＜ｘ≦０．６７、０＜ｙ≦１、０≦ｍ≦２を満足する数である）
で表わされる複合金属水酸化物の結晶の加熱処理物を有効成分とし、かつ水に溶存しているリンの硫酸イオンに対する選択係数が５以上であることを特徴とする高選択性脱リン剤。
【請求項２】
一般式中のＭＩＩＩがＭｎである請求項１記載の高選択性脱リン剤。
【請求項３】
一般式中のＭＩＩＩがＡｌ又はＡｌとＣｏの組合せである請求項１記載の高選択性脱リン剤。
【請求項４】
一般式中のＭＩＩがＭｇ又はＮｉ、Ａｎ−がＨＣＯ３−である請求項２記載の高選択性脱リン剤。
【請求項５】
一般式中のＭＩＩがＺｎ、Ａｎ−がＨＣＯ３−である請求項３記載の高選択性脱リン剤。
【請求項６】
一般式中のＭＩＩがＣｏ及びＺｎ、Ａｎ−がＨＣＯ３−である請求項３記載の高選択性脱リン剤。
【請求項７】
二価金属の水溶性化合物と三価金属の水溶性化合物を含む水溶液に、無機酸又は有機酸の水溶性塩と水酸化アルカリの混合水溶液を滴下したのち、０〜９０℃の温度に保って反応させ、一般式
ＭＩＩ１−ｘＭＩＩＩｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ
（式中のＭＩＩは二価金属の中から選ばれた少なくとも１種、ＭＩＩＩは三価金属の中から選ばれた少なくとも１種、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを示し、ｘ、ｙ及びｍは、０＜ｘ≦０．６７、０＜ｙ≦１、０≦ｍ≦２を満足する数である）
で表わされる複合金属水酸化物の結晶の沈殿を生成させ、次いで、この沈殿を分別し、２００〜５００℃において加熱処理することを特徴とする脱リン剤の製造方法。
【請求項８】
二価金属の水溶性化合物と二価マンガンの水溶性化合物を含む水溶液に、無機酸又は有機酸の水溶性塩と水酸化アルカリの混合水溶液を滴下したのち、酸化条件下、０〜９０℃の温度に保って反応させ、一般式
ＭＩＩ１−ｘＭｎ（ＩＩＩ）ｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ
（式中のＭＩＩは二価金属の中から選ばれた少なくとも１種、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを示し、ｘ、ｙ及びｍは、０＜ｘ≦０．６７、０＜ｙ≦１、０≦ｍ≦２を満足する数である）
で表わされる複合金属水酸化物の結晶の沈殿を生成させ、次いで、この沈殿を分別し、２００〜５００℃において加熱処理することを特徴とする脱リン剤の製造方法。
【請求項９】
無機酸又は有機酸の水溶性塩が炭酸アルカリ塩である請求項７及び８記載の脱リン剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、河川、湖沼、海水、上下水道に含まれ汚染源となっているリンを効率よく除去し、浄化するための脱リン剤及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工場や家庭から排出される排水中のリンは、河川、湖沼、海水の富栄養化の原因となり、環境破壊を引き起すことから、これの除去、回収は大きな社会問題となっている。
【０００３】
そのため、これまで多種多様の水中脱リン剤や水中脱リン方法が提案されている。すなわち、水中脱リン剤としては、例えば石灰質原料、ケイ酸質原料及びゼオライトの反応生成物からなる脱リン材（特開２００１−９４７０号公報）、アロフェンを主成分とする物質を成形し、３００〜６００℃で焼成してなる除去材（特開平３−６８４４５号公報）、産業廃棄物を溶融処理して得たスラグを微粉砕し、その中の酸化カルシウムをアルカリ処理して除去し、多孔状化したリン除去用無機吸着材（特開昭６３−３９６３２号公報）、流動床ボイラーから排出される灰を主成分とする脱リン材（特開平５−２６１３７８号公報）、ハイドロタルサイト類を有効成分とした脱リン剤（特開２０００−２４６５８号公報）などが知られているし、また水中脱リン方法としては、例えば、酸化アルミニウム及び酸化ナトリウムを含む活性アルミナに海水を接触させる海水の脱リン方法（特開平６−３２８０６７号公報）、アンモニウムイオンを含有するリン酸塩排水にマグネシウムイオンを添加し、次いでｐＨ値を８以上に調整したのち、リン酸マグネシウムアンモニウム含有粒状物の充填層に通し、排水中のリンをリン酸マグネシウムアンモニウム粒子として上記粒状物の表面層に析出させる方法（特開昭６３−２００８８８号公報）、リンを含む水溶液をカルシウムイオンの存在下で、リン除去能力を有する粒状物と接触させる際に、この水溶液中に塩類溶液を添加して液の電気伝導度を２０００マイクロモー／ｃｍ以上に調整して接触脱リンする方法（特開平３−２０７４８９号公報）、二価金属と三価金属とを含む複合金属水酸化物にリン含有排水を接触させてリン成分を吸着し、次いでリン成分を吸着したリン吸着剤をアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩の水溶液で処理して再生する方法（特開平１１−５７６９５号公報）などが知られている。
【０００４】
しかしながら、これらの脱リン剤や脱リン方法は、他の陰イオン、特に硫酸イオンが共存するとリンの除去率が低下し、海水域などで実際に富栄養化を完全に阻止することはできなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、水に溶存しているリンとその他の陰イオンとの選択係数を高め、他の陰イオンの存在下においても、リンの除去率が選択的に高い脱リン剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、他の陰イオンと共存していても高い選択率によりリンを選択的に除去しうる脱リン剤を開発するために鋭意研究を重ねた結果、所定の組成の再結晶性複合金属水酸化物、すなわち所定の組成の複合金属水酸化物の結晶の加熱処理物において、リンの硫酸イオンに対する選択係数が５以上になるように調整することによりその目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、一般式
ＭＩＩ１−ｘＭＩＩＩｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ　（Ｉ）
（式中のＭＩＩは二価金属の中から選ばれた少なくとも１種、ＭＩＩＩは三価金属の中から選ばれた少なくとも１種、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを示し、ｘ、ｙ及びｍは、０＜ｘ≦０．６７、０＜ｙ≦１、０≦ｍ≦２を満足する数である）
で表わされる複合金属水酸化物の結晶の加熱処理物を有効成分とし、かつ水に溶存しているリンの硫酸イオンに対する選択係数が５以上であることを特徴とする高選択性脱リン剤、及び二価金属の水溶性化合物と三価金属の水溶性化合物を含む水溶液に、無機酸又は有機酸の水溶性塩と水酸化アルカリの混合水溶液を滴下したのち、０〜９０℃の温度に保って反応させ、一般式
ＭＩＩ１−ｘＭＩＩＩｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ　（Ｉ）
（式中のＭＩＩは二価金属の中から選ばれた少なくとも１種、ＭＩＩＩは三価金属の中から選ばれた少なくとも１種、Ａｎ−はｎ価の陰イオンを示し、ｘ、ｙ及びｍは、０＜ｘ≦０．６７、０＜ｙ≦１、０≦ｍ≦２を満足する数である）
で表わされる複合金属水酸化物の結晶の沈殿を生成させ、あるいは二価金属の水溶性化合物と二価マンガンの水溶性化合物を含む水溶液に、無機酸又は有機酸の水溶性塩と水酸化アルカリの混合水溶液を滴下したのち、酸化条件下、０〜９０℃の温度に保って反応させ、一般式
ＭＩＩ１−ｘＭｎ（ＩＩＩ）ｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ　（ＩＩ）
（式中のＭＩＩ、Ａｎ−、ｘ、ｙ及びｍは前記と同じ意味をもつ）
で表わされる複合金属水酸化物の結晶の沈殿を生成させ、次いで、この沈殿を分別し、２００〜５００℃において加熱処理することを特徴とする脱リン剤の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一般式（Ｉ）中における二価金属ＭＩＩとしては、例えばＭｇ、Ｚｎ、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）などを挙げることができるが、特に好ましいのは、Ｍｇ、Ｚｎ及びＣｏ（ＩＩ）である。また、三価金属ＭＩＩＩとしては、Ａｌ、Ｍｎ（ＩＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩＩ）を挙げることができるが、特に好ましいのはＭｎ及びＡｌである。このＭＩＩ及びＭＩＩＩは、それぞれ単独の金属であってもよいし、また２種以上の金属の複合でもよい。
【０００９】
次に、一般式（Ｉ）中の陰イオンＡｎ−は、イオン交換性を有することが必要であり、例えば炭酸イオン、硫酸イオン、ハロゲンイオン、水酸化物イオンなどが挙げられる。この中で水酸化物イオンが特に好ましく、また加熱処理により容易に水酸化物イオンに変わるという点で炭酸イオン、炭酸水素イオンが好ましい。
【００１０】
本発明の脱リン剤においては、従来の脱リン剤がリン酸と金属との反応に基づくものであるのに対し、イオン交換に基づく点で明らかに異なっている。しかも、このイオン交換は、炭酸イオン、ハロゲンイオン、硝酸イオン、硫酸イオンが共存していてもリン酸の電離体のみと選択的に行われる。
【００１１】
次に、一般式（Ｉ）中のｘは、０よりも大きく０．６７以下の範囲の数であり、ｍは０と２との間の範囲の数であることが必要である。
そして、陰イオンＡｎ−の量ｙは、Ｍｎ、Ｃｏなどの遷移金属を含む場合、原子価が単一でないため、このｙは理論値（ｘ／ｎ）に対し、約３０％の許容範囲を有している。特に好ましいのは、ｘが０．３３付近でｍが０≦ｍ≦２の範囲内にあるものである。
【００１２】
本発明の脱リン剤は、一般式（Ｉ）の組成を有する複合金属水酸化物の結晶の加熱処理物を有効成分とするものであって、かつ水に溶存しているリンの硫酸イオンに対する選択係数が５以上であることが必要である。この加熱処理物は、結晶構造を維持できず、層構造が崩れるが、リンを吸着すると層構造が回復するという特徴を有する。このもののリンに対する高い選択性は脱リン剤の層間の空隙により発現すると考えられる。すなわち、本発明の脱リン剤においては、層構造が乱れ、この空隙の大きさ（４〜６Å）がリン酸イオンの大きさに一致するためであると考えられる。
この空隙の大きさは、Ｘ線回折により求められる層間間隙ｄとは異なり、直接求めることはできず、選択吸着性などから間接的に求められるものである。そして、同じｄ値を示す物質でも、構成元素の種類、加熱処理条件により、この大きさは変化する。
【００１３】
したがって、本発明において、一般式（Ｉ）中の組成の複合金属水酸化物の結晶を熱処理して、所定の選択係数を有するものを得るには、先ず好適な組成をもつ複合金属水酸化物の結晶を調製することが必要である。このような組成としては、例えば一般式（Ｉ）におけるＭＩＩＩが、Ｍｎ、Ａｌ又はＡｌとＣｏの複合で、ＭＩＩがＭｇ、Ｎｉ、Ｚｎ又はＣｏとＺｎの複合のものを挙げることができる。
【００１４】
そして、このような組成をもつ複合金属水酸化物の結晶の例としては、一般式
Ｍｇ１−ｘＭｎｘ（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）ｙ・ｍＨ２Ｏ　（ＩＩＩ）
Ｚｎ１−ｘＡｌｘ（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）ｙ・ｍＨ２Ｏ　（ＩＶ）
（Ｃｏ，Ｚｎ）１−ｘ（Ｃｏ，Ａｌ）ｘ（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）ｙ・ｍＨ２Ｏ（Ｖ）
及び
Ｎｉ１−ｘＭｎｘ（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）ｙ・ｍＨ２Ｏ　（ＶＩ）
（ただし、各式中のｘ、ｙ及びｍは前記と同じ意味をもつ）
で表わされるものを挙げることができる。
なお、上記の（Ｃｏ，Ｚｎ）及び（Ｃｏ，Ａｌ）は二価金属Ｚｎ及び三価金属Ａｌの一部がそれぞれＣｏで置換されていることを意味する。Ｍｎ、Ｃｏなどの遷移金属を含む場合、原子価が単一でないため、ｙの値は理論値（ｘ／ｎ）と必ずしも一致しない。したがって、ｙの値は０〜１の範囲内で許容される。
【００１５】
このような組成の複合金属水酸化物の結晶の炭酸水素塩は２００〜５００℃、好ましくは２５０〜３５０℃の範囲の温度で加熱することにより、脱炭酸反応が進行し、水酸化物型に変化する。そして、金属成分としてＭｎ、Ｃｏ、Ｆｅが含まれる場合、これらは複数の原子価を有するため、温度、雰囲気及び反応時間などを適切に制御して、必要な構成及び有効層空隙をもつものとすることが必要である。
【００１６】
本発明方法において、原料として用いる二価金属の水溶性化合物及び三価金属の水溶性化合物としては、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌなどの金属のハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩などを挙げることができる。そのほか、所望ならば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化鉄のような水酸化物を用いることもできる。
【００１７】
次に、前記一般式（Ｉ）中の陰イオンＡｎ−の供給源となる無機酸又は有機酸の水溶性塩としては、炭酸、硫酸、塩酸、硝酸のような無機酸又はシュウ酸、酢酸、クエン酸、乳酸などの有機酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩などが用いられるが、特に好ましいのはアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムである。また、これと混合して用いられる水酸化アルカリとしては、アルカリ金属やアンモニウムの水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウムなどがある。
この無機酸又は有機酸の水溶性塩と水酸化アルカリの混合水溶液は、二価金属及び三価金属化合物に対し、約１〜４０倍モルの割合で用いられる。
【００１８】
三価金属の水溶性化合物の代りに、二価のマンガンの水溶性化合物を用いた場合は、これと無機酸又は有機酸の水溶性塩と水酸化アルカリの混合水溶液を滴下したのち、酸化条件下、例えば特に雰囲気を制御しない大気下、０〜９０℃の温度においてゆっくり反応させることにより、一般式
ＭＩＩ１−ｘＭｎ（ＩＩＩ）ｘ（ＯＨ）２Ａｎ−ｙ・ｍＨ２Ｏ　（ＩＩ）
（式中のＡｎ−はｎ価の陰イオンを示し、ＭＩＩ、ｘ、ｙ及びｍは前記と同じ意味をもつ）
で表わされる複合金属水酸化物の結晶の沈殿を生成させることができる。
【００１９】
このようにして調製された二価金属の水溶性化合物と三価金属の水溶性化合物に無機酸又は有機酸の水溶性塩と水酸化アルカリの混合水溶液を滴下したのち、次に０〜９０℃の温度において反応させる。この反応は、通常かきまぜながら１〜５時間行われる。この反応により、前記一般式（Ｉ）で表わされる複合金属水酸化物の結晶が沈殿してくるので、これをろ過又は遠心分離により分取し、中性になるまで水洗したのち、風乾することにより、複合金属水酸化物の結晶が粉末として得られる。
【００２０】
この粉末は、Ｘ線構造解析、組成分析、各金属の価数分析及びＴＧ−ＴＤＡ分析の質量減少から、一般式（Ｉ）で表わされる組成を有するハイドロタルサイトであることが分る。
【００２１】
次に、この複合金属酸化物の結晶を、電気炉中に入れ、２００〜５００℃、好ましくは２５０〜３５０℃の温度において２〜１０時間加熱処理する。この加熱処理により組成中の陰イオンが脱離するとともに、層構造が再配列し、水に溶存しているリンの硫酸イオンに対する選択係数が５以上の高選択性脱リン剤が得られる。
【００２２】
このようにして得られる本発明の脱リン剤は、リン溶存水溶液中において、塩化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオンなど、通常リンの吸着を阻害すると考えられている陰イオンが共存してもリンを選択的に高い効率で吸着することができる。
【００２３】
【実施例】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
なお、各例中における脱リン剤についての、水に溶存しているリンの硫酸イオンに対する選択係数は次のようにして求めた。
【００２４】
炭酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン（いずれもナトリウム塩として用いる）の等モル量（０．０２ｍｍｏｌ）混合溶液で、混合陰イオン吸着実験を行い、溶液中のイオン種の減少量から各陰イオンの吸着容量を求め、リン酸二水素イオンの吸着容量を分子に、他の陰イオンの吸着容量を分母とした比をとり、脱リン剤の水中における各種陰イオンに対する溶存したリンの選択係数とした。
【００２５】
実施例１
塩化マンガン（ＩＩ）１質量部と塩化マグネシウム３質量部とを含む水溶液に、水酸化ナトリウム８０質量部と炭酸ナトリウム４０質量部を含む水溶液を撹拌しながら滴下し、６０℃で２時間反応させ、沈殿物を得た。次いで、この沈殿物を遠心分離し、中性になるまで水洗したのち、風乾した。生成物を粉末Ｘ線構造解析、組成分析、マンガンの価数分析した結果、Ｍｇ０．７５Ｍｎ０．２５（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）０．２５・ｍＨ２Ｏ型のハイドロタルサイトと同定された。また、ＴＧ−ＴＤＡ分析の質量減少から、ｍの値は、１から２の間であることが分った。
【００２６】
この試料を３００℃の電気炉の中で４時間加熱することにより脱リン剤を製造し、陰イオン吸着性能を以下の方法で測定した。すなわち、この試料０．１ｇに対して０．０２ｍｍｏｌの炭酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン（いずれもナトリウム塩）を加え、混合陰イオン吸着実験を２７℃で３日間行ったのち、溶液を陰イオンクロマトグラフィで分析したところ、添加したリン酸二水素イオンの９９％が吸着したのに対し、硫酸イオンの吸着は９％であった。すなわち、脱リン剤の水中における硫酸イオンに対する溶存したリンの選択係数は１１であった。また、リン酸単独での飽和吸着容量を測定したところ、１．４ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００２７】
実施例２
塩化アルミニウム１質量部と塩化亜鉛３質量部を含む水溶液に、水酸化ナトリウム８０質量部と炭酸ナトリウム４０質量部とを含む水溶液を撹拌しながら滴下し、６０℃で２時間反応させ、沈殿物を得た。この沈殿物を遠心分離し、中性になるまで水洗したのち、風乾した。生成物を粉末Ｘ線構造解析、組成分析した結果、Ｚｎ０．７５Ａｌ０．２５（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）０．２５・ｍＨ２Ｏ型のハイドロタルサイトと同定された。また、ＴＧ−ＴＤＡ分析の質量減少から、ｍの値は１から２の間にあることが分った。
【００２８】
次に、この生成物を３００℃の電気炉の中で４時間加熱することにより脱リン剤を製造し、このものの陰イオン吸着性能を以下の方法で測定した。すなわち、この脱リン剤０．１ｇに対して０．０２ｍｍｏｌの炭酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン（いずれもナトリウム塩）を加え、混合陰イオン吸着実験を２７℃で３日間行ったのち、溶液を陰イオンクロマトグラフィで分析した。リン酸二水素イオンが７３％吸着したのに対し、硫酸イオンの吸着は６％であった。したがって、この脱リン剤の水中における硫酸イオンに対する溶存したリンの選択係数は１３であった。また、リン酸単独での飽和吸着容量を測定したところ、１．２ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００２９】
実施例３
塩化アルミニウム１質量部と塩化コバルト（ＩＩ）１．５質量部と塩化亜鉛１．５質量部とを含む水溶液に、炭酸ナトリウム４０質量部を含む水溶液を撹拌しながら滴下したのち、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを９に調整した。この混合物を８０℃で４時間反応させ、沈殿物を得た。次に、この沈殿物を遠心分離し、中性になるまで水洗したのち、４０℃で１日乾燥した。この生成物を粉末Ｘ線構造解析した結果、ハイドロタルサイトと同定された。また、また、ＴＧ−ＴＤＡ分析の質量減少から、ｍの値は１から２の間であることが分った。
【００３０】
次に、この生成物を３００℃の電気炉の中で４時間加熱することにより、脱リン剤を製造し、陰イオン吸着性能を以下の方法で測定した。すなわち、この脱リン剤０．１ｇに対して０．０２ｍｍｏｌの炭酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン（いずれもナトリウム塩）を加え、混合陰イオン吸着実験を２７℃で３日間行ったのち、液を陰イオンクロマトグラフィで分析した。その結果、リン酸二水素イオンが９１％吸着したのに対し、硫酸イオンの吸着は２％であった。したがって、この脱リン剤の水中における硫酸イオンに対する溶存したリンの選択係数は５５であった。また、リン酸単独での飽和吸着容量を測定したところ、０．６ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００３１】
実施例４
塩化マンガン（ＩＩ）１質量部と塩化ニッケル３質量部とを含む水溶液に、水酸化ナトリウム８０質量部と炭酸ナトリウム４０質量部を含む水溶液を撹拌しながら滴下し、６０℃で２時間反応させ、沈殿物を得た。この沈殿物を遠心分離し、中性になるまで水洗し、風乾した。このようにして得た生成物を粉末Ｘ線構造解析、組成分析、マンガンの価数分析した結果、Ｎｉ０．７５Ｍｎ０．２５（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）０．２５・ｍＨ２Ｏ型のハイドロタルサイトであると同定された。また、ＴＧ−ＴＤＡ分析の質量減少から、ｍの値は１から２の間であることが分った。
【００３２】
この生成物を３００℃の電気炉の中で４時間加熱することにより脱リン剤を製造し、陰イオン吸着性能を以下の方法で測定した。すなわち、この脱リン剤０．１ｇに対して０．０２ｍｍｏｌの炭酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン（いずれもナトリウム塩）を加え、混合陰イオン吸着実験を２７℃で３日間行ったのち、溶液を陰イオンクロマトグラフィで分析したところ、リン酸二水素イオンが２４％吸着したのに対し、硫酸イオンの吸着は４％であった。したがって、この脱リン剤の水中における硫酸イオンに対する溶存したリンの選択係数は６であった。また、リン酸単独での飽和吸着容量を測定したところ、０．１６ｍｍｏｌ／ｇであった。
【００３３】
比較例
市販のＭｇ０．７５Ａｌ０．２５（ＯＨ）２（ＨＣＯ３）０．２５型のハイドロタルサイトを３００℃の電気炉の中で４時間加熱したものを脱リン剤とし、陰イオン吸着性能を以下の方法で測定した。この脱リン剤０．１ｇに対して０．０２ｍｍｏｌの炭酸イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、リン酸二水素イオン、硫酸イオン（いずれもナトリウム塩）を加え、混合陰イオン吸着実験を２７℃で３日間行ったのち、溶液を陰イオンクロマトグラフィで分析したところ、添加したリン酸二水素イオンが８０％吸着したのに対し、硫酸イオンが３６％、塩化物イオンは１３％、硝酸イオンが１０％吸着され、これらは主に炭酸イオンとイオン交換していた。また、リン酸単独での飽和吸着容量を測定したところ、１．１ｍｍｏｌ／ｇであった。また、この脱リン剤の水中における硫酸イオンに対する溶存したリンの選択係数はおよそ２であった。
【００３４】
以上の結果から、本発明の高選択性脱リン剤は、従来のものと比較して、高いリン選択性を有することが分る。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、リン含有水溶液において、ハロゲンイオン、硝酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオンなどの陰イオンが共存していても、リンを選択的に吸着しうる高選択性脱リン剤が得られるので、海水中のリンの除去に有用である。