(57)【要約】【課題】酸中の金属の分離方法としては、中和法による沈殿分離、または、膜による酸分の分離等が一般的であった。これらの方法では、酸から純粋な金属の分離が不可能であり、分離後の金属の有効利用が困難であった。【解決手段】天然又は、合成ゼオライトを硫酸等の強酸で洗浄し、アルミニウム分を溶解除去することによってアルミニウム欠損型ゼオライトを得る。このアルミニウム欠損型ゼオライトを多孔質のセラミックス基板上に膜化することにより酸中の金属を膜分離する。または、当該ゼオライトの粒状物を充填塔に充填し、金属含有酸を流通させることにより酸中の金属を分離する。これらの方法により、酸を含まない純粋な金属を得ることが可能となる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸中の金属を分離可能なアルミニウム欠損型ゼオライト。
【請求項２】
ゼオライトを酸で洗浄し、アルミニウム分を溶解除去した請求項１記載のアルミニウム欠損型ゼオライト。
【請求項３】
請求項１〜２記載のアルミニウム欠損型ゼオライトを膜化し、金属含有酸を膜内に流通させることにより金属を分離する方法。
【請求項４】
アルミニウム欠損型ゼオライトを充填槽に充填し、充填槽内に金属含有液体を流通させることにより金属を分離する請求項１〜２記載の金属分離方法。
【請求項５】
金属を含有する酸がリン酸である請求項１〜４記載の金属分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸中の金属を分離する方法に関する。詳しくは、酸中の金属をアルミニウム欠損型のゼオライトを用いて除去する方法を提供するものである。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】酸中の金属を分離する方法としては、以前から種々の方法が提案されている。例えば、金属を含む酸中に水酸化カルシウムや水酸化ナトリウム等の中和剤を添加して沈降分離させる方法である。この方法では金属の多くは水酸化物として沈殿するものの、有効に回収したいと考えている酸まで塩を生成して沈殿してしまう。例えば、リン酸中にアルミニウムが含有している場合に水酸化カルシウムを添加した場合、水酸化カルシウムの沈降と併せて、リン酸カルシウムが沈降するので、リン酸を有効に回収することが不可能となる。また、同液に水酸化ナトリウムを添加した場合、水酸化アルミニウムのみ沈殿させることは可能であるが、リン酸はリン酸ナトリウムになっており、酸として有効利用が不可能となる。
【０００３】
また、鉄を含有する硫酸に水酸化カルシウムを添加した場合、鉄は水酸化鉄として沈降するが、同時に硫酸も硫酸カルシウムとして沈降してしまうため金属と酸を有効に分離することが不可能となる。
【０００４】
中和剤として水酸化ナトリウムを添加した場合も水酸化鉄の生成と同時に硫酸ナトリウムが生成してしまい、硫酸を有効に回収することができなかった。
【０００５】
また、金属を含有する酸を分離する方法として膜を利用する方法がある。しかし、現在利用されている膜は、金属を含有する酸から酸を抜き出す方法であり、膜分離後の残液は酸と金属を含むことになる。酸中の金属を濃縮することが可能になる点で単なる中和法より遊離であるが、膜分離後の残液中には酸と金属が混在したものとなる。この残液の処理は中和することになるが、中和後の沈殿中には、濃縮された金属と共に酸が混在しているため、そのご有効利用することが不可能となる。一般には埋立てによる処分が行われているのが現状である。
【０００６】
本発明の金属除去方法としては、アルミニウム欠損型のゼオライトを充填した充填槽に金属を含有した酸を流通させることにより金属を除去することが可能である。
【０００７】
また、アルミニウム欠損型ゼオライトをスラリー化し、それを多孔性の基板上に膜化させることにより金属分離用の膜として用いることができる。また、均一な膜を生成させるためには、多孔質の基盤上でゼオライトを析出させる方法もある。作成した膜を隔膜とした容器の片方に分離したい金属含有酸を入れ、もう片方に水等を入れることにより金属を水側に移行させることができる。
【０００８】
また、酸側に陽極、金属が移行する側に陰極を配置した、いやゆる電気透析装置を利用することによっても金属を分離することが可能である。
【０００９】
水側に移行した金属は、水酸化カルシウムや水酸化ナトリウム等のアルカリでｐＨを段階的に上げることにより純粋な金属水酸化物として分別可能である。
【００１０】
【問題点を解決するための手段】本発明は、金属を含有する酸から金属を分離する方法を提供する。即ち、本発明に従えば、以下の発明が提供される。
（１）酸中の金属を分離可能なアルミニウム欠損型ゼオライト。
（２）ゼオライトを酸で洗浄し、アルミニウム分を溶解除去した請求項１記載のアルミニウム欠損型ゼオライト。
（３）請求項１〜２記載のアルミニウム欠損型ゼオライトを膜化し、金属含有酸を膜内に流通させることにより金属を分離する方法。
（４）アルミニウム欠損型ゼオライトを充填槽に充填し、充填槽内に金属含有液体を流通させることにより金属を分離する（１）〜（２）記載の金属分離方法。
（５）金属を含有する酸がリン酸である（１）〜（４）記載の金属分離方法。
以下本発明を詳細に説明する。
【００１１】
本発明の対象となる酸は、無機酸、有機酸などの各種酸中に金属を含有した液体である。酸中に金属を含有した酸としては、種々の産業における製造プロセス、処理プロセスあるいは加工プロセスなどから、排出される酸をいう。例えば、非鉄金属の原鉱またはメタルの処理工程からの硫酸含有溶液、抽出またはビックリング工程からの塩酸含有溶液、タンタルや鉛の処理工程からの弗酸含有溶液、溶媒抽出、エッチング工程からの塩酸、硫酸、硝酸含有溶液、メッキ廃液からのクロム酸含有溶液などが挙げられる。
【００１２】
本発明のアルミニウム欠損型のゼオライトは天然、又は、合成ゼオライトを酸で酸洗することにより得ることができる。天然、又は、合成ゼオライトとしては、モルデナイト、クリプチルライト等が使用できる。酸洗に用いる酸としては、強酸であればいずれの酸でも良いが、１Ｎ以上の硫酸を用いることが好ましい。
【００１３】
【発明の効果】上記のように本発明によれば、金属を含有する酸中から金属を効率的に除去することが可能であり、除去した金属はｐＨの段階的な調整によりそれぞれ純粋な金属水酸化物として再利用可能である。また、本発明を実施することにより従来法では大量に発生した汚泥の発生を削減することができる。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明を更に具体的に示すために実施例を示すが、本発明は上記説明及び下記の実施例によって何ら限定されるものではない。
〔アルミニウム欠損型ゼオライトの調製〕
２．０〜３．４ｍｍ  天然モルデナイト４２ｋｇを付着した泥分を除去するため、１５００の市水でリパルプした後ろ過する。得られたケーキを８４リットルの２Ｎ硫酸に添加し、３時間攪拌することによりアルミニウムを溶出させる。アルミニウム溶出後、ろ過を行い、得られたケーキを１０００リットルの純水で洗浄する。得られたケーキは１４０℃で１２時間乾燥した。
【００１５】
処理に用いた酸は、リン酸製造工程により得られた金属含有リン酸を用いた。金属含有リン酸の組成を表１に示す。
【００１６】
【表１】
2004250259.tif 000002
【００１７】
実施例１
調製したアルミニウム欠損型ゼオライト１００ｇを筒状の充填槽に充填し、上部から表１の金属含有リン酸を注入した。底部から抜き出した処理後の液の分析を行った。結果を表２に占示す。
【００１８】
【表２】
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【００１９】
実施例２
調製したアルミニウム欠損型ゼオライトを平均粒径２μｍまで湿式粉砕する。生成したスラリーに多孔質セラミックス板をディッピングした後、１０５℃で３時間乾燥した。
【００２０】
作成した膜を隔膜とした容器の片方に表１の金属含有リン酸を入れ、もう片方に水を入れる。両槽を約６時間攪拌した後、金属含有リン酸の分析を行った。結果を表３に示す。
【００２１】
【表３】
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【００２２】
比較例
〔アルミニウム欠損型ゼオライトの調製〕において、２Ｎの硫酸を用いた酸洗以外は同様の方法で得られたゼオライトを用いて、実施例１と同様の試験を行った。処理後の液の分析値を表４に示す。
【００２３】
【表４】
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