(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類元素の水和酸化物及び／又はジルコニアの水和酸化物を含有する砒素用吸着剤の再生において、アルカリおよび酸化剤を用いて処理することを特徴とする吸着剤再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、砒素、特に亜ヒ酸イオン吸着した吸着剤の再生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来知られている砒素を吸着させた希土類元素の水和酸化物、ジルコニアの水和酸化物を含有する吸着剤の再生方法は、高液比、高温の条件（たとえば、特開昭６１−１８７９３１号公報参照）で行うもので、再生が難しく、また脱着率も低いので、実質上、産業廃棄物として処分しているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、砒素を吸着した吸着剤を再生して再利用するために、脱着しやすい条件を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。すなわち、希土類元素の水和酸化物及び／又はジルコニアの水和酸化物を含有する砒素用吸着剤の再生において、アルカリおよび酸化剤を用いて処理する吸着剤再生方法である。本発明によれば、酸化剤は一般に亜ヒ酸イオンをヒ酸イオンに酸化できるものであれば何でもよく、吸着した砒素を効率的に脱着できる。
【０００５】
本発明の希土類元素の水和酸化物とは、希土類元素の酸化物および塩類の水酸化によって得られる化合物で、単独または二種類以上の混合物もしくは各種金属イオンを共存させて生成した複合金属水和酸化物である。希土類元素はいずれを用いても良いが、セリウム、ランタンを用いることができる。
【０００６】
使用する該酸化剤は吸着剤の構造や性能を劣化させないものが好ましく、過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ等が特に好ましい。
【０００７】
これらの酸化剤の使用方法は、アルカリ処理前に単独で使用してもよいし、アルカリ再生剤に混合して使用してもよい。アルカリ処理前に単独で使用する場合反応ｐＨは酸性、アルカリ性領域のどちらでも構わない。該酸化剤の添加量は砒素吸着量に対して、モル比で０．１倍量以上、好ましくは０．６倍量以上である。
【０００８】
アルカリ剤としては、アルカリ金属の水酸化物が使用でき、特に水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムは、脱着率が大きく特に好ましい。該アルカリ溶液の濃度は吸着剤の種類によっても異なるが、０．１Ｎ以上、好ましくは１Ｎ以上である。また、使用する該アルカリ溶液の量は吸着剤の種類、接触方法等によって異なり、浸漬によるバッチ再生では大量に使用しないと脱着率は高くならない。しかし、処理液は大量の砒素を含むため、凝沈等の処理が必要となることを考慮すると、できるだけ少ない方が良く、吸着剤量に対して１〜２０倍量、好ましくは５〜１２倍量が良い。
【０００９】
反応温度は、脱着速度および脱着平衡に影響を与え、加温することは効果があるが、室温でも十分効果を上げられる。また、接触時間は接触時の方法、温度、吸着剤の種類によって左右されるが、通常、平衡に達するのには１分〜３日程度であり、実用的には１分〜１８０分でよい。
【００１０】
本発明の吸着剤は、希土類及びジルコニアの水和酸化物およびこれを適当な多孔質担体に担持させる等の方法で粒状、糸状、帯状、板状等の任意の形状に成形したものであればどんなものを用いてもよい。担体に用いる材料は無機、有機の種々の材料が使用できるが担持加工、担持強度、化学的耐久性等の面から、公知の有機高分子材料が好ましい。また、無機多孔体中に析出させたものでも構わない。
【００１１】
この吸着剤を例えば砒素を含有する水溶液と接触させ、その水溶液中の砒素を吸着除去させた後、この吸着剤を再生するのにこの発明が有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】
実施例１〜５
本発明の再生操作において、酸化剤の種類および反応ｐＨを変えた例を表１に示す。
【００１４】
砒素用吸着剤は次の方法で調製した。エチレン−ビニルアルコール共重合体（日本合成化学株式会社製、ソアノールＥタイプ）をジメチルスルフォキシドに１２重量％の濃度で溶解し、該溶液に含水酸化セリウムを重合体量の６重量倍添加し、充分撹拌分散させた。該混合物を凝固浴として水を用い、粒状に成形した。該成形体を洗浄水に溶媒が検出されなくなるまで、水洗した。得られた吸着剤は平均粒径０．７ｍｍ、該水酸化セリウムの酸化セリウムとしての保持量０．４ｇ／吸着剤ｍｌであった。
【００１５】
予め亜ヒ酸イオンを砒素として５ｍｇ−Ａｓ／ｍｌ−吸着剤を吸着した上記吸着剤１ｍｌを、砒素吸着量に対して、モル比で２倍量になるように調整した過酸化水素、次亜塩素酸ソーダ、ペルオキシ二硫酸ナトリウムの３種の酸化剤水溶液１００ｍｌとビーカー中で１時間混合、撹拌し、次にその溶液を廃棄し、アルカリ再生液としてＩＮ−ＮａＯＨ溶液を用い、これに砒素用吸着剤を浸漬、撹拌して２０時間後の液中の砒素濃度を測定して、脱着量を求めた。
【００１６】
この再生条件で、酸化剤処理時の液ｐＨによらず、脱着率は３５〜８０％と高い値を示した。
【００１７】
【表１】
0003957899.tif 000002
【００１８】
比較例１
実施例１〜５と同様の方法で、酸化剤を添加しない場合の通常のアルカリ処理のみの結果を表１に示す。脱着率が２％と極めて低いものであった。
【００１９】
実施例６〜８
本発明の再生操作において、酸化剤の濃度を変えた例を表２に示す。
【００２０】
実施例１〜５と同様の操作で調製した砒素用吸着剤に、予め亜ヒ酸イオンを砒素として７ｍｇ−Ａｓ／ｍｌ−吸着剤を吸着させたもの１５ｍｌを、内径２４ｍｍ、長さ６０ｍｍのアクリル製カラムに充填した。再生方法はアルカリ再生剤として、２Ｎ−ＮａＯＨ溶液１８０ｍｌに酸化剤として次亜塩素酸ソーダを砒素に対して、モル比で０．５、１．０、２．０倍量になるように混合調整した水溶液を、ＳＶ４ｈｒ~1の速度で３時間通水することで再生し、カラム出口液中の砒素濃度を測定して脱着量を求めた。
【００２１】
この操作により、次亜塩素酸ソーダの添加モル比０．５、１．０、２．０倍量において、脱着率は高い値を示した。
【００２２】
【表２】
0003957899.tif 000003
【００２３】
比較例２
実施例６〜８と同様の方法で、酸化剤を添加しない場合のアルカリ処理のみの結果を表２に示す。脱着率が２％と極めて低いものであった。
【００２４】
実施例９〜１４
本発明の再生操作において、ジルコニアの水和酸化物からなる吸着剤を用い、アルカリ濃度と酸化剤添加の有無による脱着率の関係について例を表３に示す。
【００２５】
砒素用吸着剤の作製方法は実施例１〜５と同様の方法で、含水酸化セリウムの替わりに含水酸化ジルコニウムを使用した。得られた吸着剤は平均粒径０．８ｍｍ、該水酸化ジルコニウムの酸化物としての保持量は０．１７ｇ／吸着剤ｍｌであった。
【００２６】
予め亜ヒ酸イオンを砒素として４ｍｇ−Ａｓ／ｍｌ−吸着剤を吸着した吸着剤３ｍｌを、再生液として濃度０．２、２ＮのＮａＯＨに、酸化剤（次亜塩素酸ソーダ）添加量を砒素吸着量に対して、モル比で０．３４〜１．５倍量になるように混合調整した水溶液６０ｍｌとビーカー中で混合、撹拌し、２０時間後の液中の砒素濃度を測定して、脱着量を求めた。
【００２７】
この操作により、アルカリ濃度が低くても、酸化剤（次亜塩素酸ソーダ）を添加することにより、脱着率は５６〜９０％と高い値を示した。
【００２８】
【表３】
0003957899.tif 000004
【００２９】
比較例３〜６
実施例９〜１４と同様の方法で、酸化剤を添加しない場合のアルカリ処理のみの結果を表３に示す。酸化剤で処理しない場合は、脱着率が８〜３４％と低い値を示した。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の再生方法は、吸着した砒素を効率的に脱着させることができ、再使用が可能な程度まで砒素が脱着できるので、砒素の処理コストを大幅に削減することができる。