(57)【要約】【課題】  微量のセシウムを含有するセシウム含有溶液からのセシウム除去において、セシウム吸着剤として広く使用されているモルデナイト型ゼオライトよりもセシウムの吸着特性に優れたゼオライト系セシウム吸着剤を提供する。【解決手段】  アルミニウムに対するケイ素のモル比が１．２以上１０．０以下であるＡ型ゼオライトを含むことを特徴とするセシウム吸着剤。このような吸着剤は、ケイ素源、アルミニウム源、テトラエチルアンモニウムカチオン源、アルカリ源及び水を混合して原料組成物を得る原料工程、原料組成物からＡ型ゼオライトの前駆体を得る前駆体工程、及び、Ａ型ゼオライトの前駆体とテトラメチルアンモニウムカチオン源とを含む前駆体組成物を結晶化してＡ型ゼオライトを得る結晶化工程、を有することを特徴とする製造方法により得られることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウムに対するケイ素のモル比が１．２以上１０．０以下であるＡ型ゼオライトを含むことを特徴とするセシウム吸着剤。
【請求項２】
成形体である請求項１に記載のセシウム吸着剤。
【請求項３】
ケイ素源、アルミニウム源、テトラエチルアンモニウムカチオン源、アルカリ源及び水を混合して原料組成物を得る原料工程、原料組成物からＡ型ゼオライトの前駆体を得る前駆体工程、及び、Ａ型ゼオライトの前駆体とテトラメチルアンモニウムカチオン源とを含む前駆体組成物を結晶化してＡ型ゼオライトを得る結晶化工程、を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のセシウム吸着剤の製造方法。
【請求項４】
原料組成物が以下の組成を有する請求項３に記載の製造方法。
Ｓｉ／Ａｌ    ＝５以上、１１以下
ＴＥＡ／Ｓｉ  ＝０．４以上、１．４以下
ＯＨ／Ｓｉ    ＝０．５以上、１．５以下
Ｈ２Ｏ／Ｓｉ    ＝１０以上、３０以下
【請求項５】
請求項１又は２に記載のセシウム吸着剤を使用することをセシウム吸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゼオライト系セシウム吸着剤に係る。より詳細には、本発明は微量のセシウムを含有するセシウム含有溶液からセシウムを吸着除去するためのセシウム吸着剤に係る。
【背景技術】
【０００２】
セシウム含有溶液からのセシウム除去のため、フェロシアン化物系セシウム吸着剤や、ゼオライト系セシウム吸着剤が使用されている。ゼオライト系吸着剤は、安価であることから、これらのセシウム吸着剤の中でも工業的なセシウム処理剤として検討されている。
【０００３】
特許文献１には、５ミクロン以下の天然モルデナイトを用いたセシウムを吸着除去することが開示されている。
【０００４】
特許文献２には、粒子径１０μｍ〜１０００μｍのクリノプチロライト又はモルデナイト粉末と繊維とからなるゼオライト紙、及びこれを用いたセシウムの吸着除去が開示されている。
【０００５】
非特許文献１には、Ａ型ゼオライトよりも、Ｘ型ゼオライトがセシウムの吸着に適していること、及び、チャバザイト型ゼオライトとＸ型ゼオライトを混合したゼオライト系処理剤がストロンチウム及びセシウムの同時除去に最も適していることが開示されている。
【０００６】
このように、モルデナイト型ゼオライト、クリノプチロライト型ゼオライト、及びチャバサイト型ゼオライトはセシウム吸着特性が高く、ゼオライト系セシウム吸着剤として適しているとされているが、セシウム吸着特性が特に高いことから、モルデナイト型ゼオライトがゼオライト系セシウム吸着剤として使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２４７４０５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８６０８２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】三村  均ら、“放射性高汚染水からのゼオライトによるセシウムとストロンチウムの除去”、東北大学報告書、第４４巻、第１号（１９８８）１−７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
モルデナイト型ゼオライトは、高濃度のセシウム含有溶液のセシウム低減が可能であるが、微量のセシウムを含有しているセシウム含有溶液からのセシウム除去を行うことはできず、特に微量のセシウムを長期間除去することができなかった。
【００１０】
本発明の目的は、微量のセシウムを含有するセシウム含有溶液からのセシウム除去において、セシウム吸着剤として広く使用されているモルデナイト型ゼオライトよりもセシウムの吸着特性に優れたゼオライト系セシウム吸着剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、ゼオライト系セシウム吸着剤のセシウム吸着特性について検討した。その結果、微量のセシウムを含有するセシウム含有液からのセシウム吸着性能において、ケイ素とアルミニウムとの割合が制御されたＡ型ゼオライトが、モルデナイト型ゼオライトよりも高いセシウム吸着特性を示すことを見出した。
【００１２】
すなわち、本発明は、アルミニウムに対するケイ素のモル比が１．５以上１０以下であるＡ型ゼオライトを含むセシウム吸着剤である。
【００１３】
以下、本発明のセシウム吸着剤について説明する。
【００１４】
本発明のセシウム吸着剤（以下、単に「吸着剤」ともいう。）は、Ａ型ゼオライトを含む。
【００１５】
本発明の吸着剤に含有されるＡ型ゼオライトは、アルミニウムに対するケイ素のモル比（以下、「Ｓｉ／Ａｌ」とする。）が１．２以上、１０．０以下、更には１．６以上、１０．０以下、更には１．６以上、８．０以下、また更には１．６以上、５．０以下である。Ｓｉ／Ａｌが１．２未満であると、実用的なセシウム（Ｃｓ）の吸着特性が得られない。一方、Ｓｉ／Ａｌが１０．０を超えると、吸着剤として製造コストが高くなりすぎる。セシウム以外の金属イオンが含まれる含セシウム溶液、例えばストロンチウムとセシウムとを含む水溶液においてもセシウムを選択的に吸着できることから、Ｓｉ／Ａｌは２．０以上、４．０以下であることが好ましい。
【００１６】
本発明のセシウム吸着剤は上記のＳｉ／ＡｌのＡ型ゼオライトを含んでいればよく、当該Ａ型ゼオライトは、ＢＥＴ比表面積は５００ｍ２／ｇ以上、８００ｍ２／ｇであることが例示できる。
【００１７】
本発明の吸着剤の大きさ及び形状は任意であり粉末又は成形体のいずれであってもよい。
【００１８】
本発明のセシウム吸着剤は成形体であることが好ましい。本発明の吸着剤が成形体であることで、連続的にセシウム含有溶液を流通させる形式のセシウム吸着に適したセシウム吸着剤となる。
【００１９】
本発明の吸着剤が成形体であることにより、セシウム吸着特性、特に他の金属イオンと微量のセシウムとが共存するセシウム含有液を処理した場合であっても、高いセシウムの選択吸着性を有し、なおかつ、このような選択吸着性が持続する。
【００２０】
本発明のセシウム吸着剤が粉末である場合、平均粒径は０．１μｍ以上、２０μｍ以下であることが挙げられる。
【００２１】
一方、本発明のセシウム吸着剤が成形体である場合、その形状は、例えば、円柱状、円板状、球状及び略球状からなる群の少なくとも１種が挙げられる。具体的な成形体の形状として、平均径が０．２ｍｍ以上、１ｍｍ以下、更には０．３ｍｍ以上、０．６ｍｍ以下であることが挙げられる。
【００２２】
成形体はＡ型ゼオライトの成形体であってもよく、必要に応じて、バインダー又は成形助剤の少なくともいずれかとＡ型ゼオライトを含む成形体であってもよい。
【００２３】
バインダーとしては、粘土、アルミナゾル、シリカゾル及びジルコニアゾルからなる群のいずれか１種以上が挙げられる。また、粘土としては、アタパルジャイト、セピオライト、カオリンからなる群の少なくとも１種を挙げることができる。
【００２４】
成形助剤としては、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、及び結晶性セルロースからなる群の少なくとも１種を挙げることができる。
【００２５】
本発明の吸着剤が成形体である場合、当該成形体の全細孔容積は０．１ｍｇ／Ｌ以上、１．０ｍｇ／Ｌ以下、更には０．１ｍｇ／Ｌ以上、０．５ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。なお、全細孔容積はゼオライトの細孔を除く、バインダー間やゼオライト粒子間に生成する細孔の容積であり、細孔直径０．５〜２５０，０００ｎｍの範囲に属する細孔の容積の合計を算出することにより求められる。細孔容積は水銀圧入法により測定することができる。
【００２６】
本発明の吸着剤を成形体とする場合、その耐圧強度は５Ｎ以上、更には１０Ｎ以上であることが好ましい。これにより、セシウム吸着処理の際に成形体が壊れにくくなる。
【００２７】
本発明の吸着剤は、これを使用したセシウムの吸着方法に使用することができる。本発明の吸着剤を使用したセシウムの吸着は、任意の方法で、これをセシウム含有溶液と接触させればよい。例えば、本発明の吸着剤と含セシウム物質とを混合、攪拌することや、含セシウム物質を本発明の吸着剤に流通させることが挙げられる。セシウム含有溶液は、更にはセシウム含有水溶液が挙げられ、具体的なセシウム含有水溶液として、海水、地下水、排水、及び汚染水からなる群の少なくとも１種を挙げることができる。本発明のセシウム吸着剤は、特に微量のセシウムを含有するセシウム含有溶液からのセシウムの吸着に使用することができる。そのため、特に０．１ｍｇ／Ｌ以下のセシウム濃度の水溶液や、セシウム以外の金属イオンとセシウムとを含み、尚且つ、０．１ｍｇ／Ｌ以下のセシウム濃度の水溶液からのセシウム除去に適している。
【００２８】
次に、本発明の吸着剤の製造方法について説明する。
【００２９】
本発明の吸着剤は、上記のＳｉ／Ａｌを有するＡ型ゼオライトを含んでいれば任意の方法で製造することができる。
【００３０】
本発明の吸着剤の製造方法においては、ケイ素源、アルミニウム源、テトラエチルアンモニウムカチオン源、アルカリ源及び水を混合して原料組成物を得る原料工程、原料組成物からＡ型ゼオライトの前駆体を得る前駆体工程、及び、Ａ型ゼオライトの前駆体とテトラメチルアンモニウムカチオン源とを含む前駆体組成物を結晶化してＡ型ゼオライトを得る結晶化工程、を有することが好ましい。
【００３１】
原料工程では、ケイ素源、アルミニウム源、テトラエチルアンモニウムカチオン（以下、「ＴＥＡ」ともいう。）源及びアルカリ源を混合し、原料組成物を得る。
【００３２】
ケイ素源は、ケイ素を含む化合物であり、例えば、コロイダルシリカ、無定型シリカ、珪酸ナトリウム、テトラエチルオルトシリケート、沈殿法シリカ又はアルミノシリケートゲルの群から選ばれる少なくとも１種を挙げることができ、沈殿法シリカ又はアルミノシリケートゲルの少なくともいずれかであることが好ましく、沈殿法シリカであることが好ましい。
【００３３】
アルミニウム源はアルミニウムを含む化合物であり、例えば、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、アルミノシリケートゲル及び金属アルミニウムの群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。なお、ケイ素源をアルミノシリケートゲルとした場合、これはアルミニウム源ともなる。
【００３４】
ＴＥＡ源は、ＴＥＡを含む化合物であり、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド又はテトラエチルアンモニウムブロマイドの少なくともいずれかを挙げることができる。
【００３５】
アルカリ源はアルカリ金属の化合物であり、特に塩基性を示すアルカリ金属の化合物である。具体的なアリカリ源として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム及び水酸化セシウムの群から選ばれる少なくとも１種、並びに、シリカ源及びアルミナ源としての結晶性アルミノシリケートに含まれるアルカリ金属成分、の少なくともいずれかを挙げることができる。
【００３６】
水は上記の原料に混合してもよく、各原料を水溶液として使用した場合、これに含まれる水であってもよい。
【００３７】
原料工程では、任意の方法で、各原料が均一になるまで混合して原料組成物を得る。
【００３８】
原料組成物のアルミニウムに対するケイ素のモル比（Ｓｉ／Ａｌ）は、５以上、１１以下であることが好ましい。
【００３９】
原料組成物のケイ素に対するＴＥＡのモル比（以下、「ＴＥＡ／Ｓｉ」ともいう。）は、０．４以上、１．４以下であることが好ましい。
【００４０】
原料組成物のケイ素に対するＯＨのモル比（以下、「ＯＨ／Ｓｉ」ともいう。）は、０．５以上、１．５以下であることが好ましい。
【００４１】
原料組成物のケイ素に対する水のモル比（以下、「Ｈ２Ｏ／Ｓｉ」ともいう。）は１０以上、３０以下であることが好ましい。
【００４２】
原料組成物は以下の組成を有することが好ましい。
【００４３】
Ｓｉ／Ａｌ      ＝  ５以上、１１以下
ＴＥＡ／Ｓｉ    ＝  ０．４以上、１．４以下
ＯＨ／Ｓｉ      ＝  ０．５以上、１．５以下
Ｈ２Ｏ／Ｓｉ    ＝  １０以上、３０以下
前駆体工程では、原料組成物中にＡ型ゼオライトのゼオライトユニット、すなわちＡ型ゼオライトの前駆体を生成させる。
【００４４】
前駆体工程において、各原料組成物中にＡ型ゼオライトの前駆体が生成すれば、任意の方法で原料組成物を処理すればよく、原料組成物を加熱することによりＡ型ゼオライトの前駆体を生成させることが好ましい。加熱により原料組成物中の各原料が熟成及び反応し、当該組成物中にＡ型ゼオライトの前駆体が生成する。
【００４５】
原料組成物の加熱温度は９０℃以上１００℃以下、更には９３℃以上９７℃以下であることが好ましい。１００℃以下とすることで、Ａ型ゼオライトの前駆体の生成効率が高くなりやすい。結晶化に必要なＡ型ゼオライトの前駆体が原料組成物に生成すれば加熱時間は任意であるが、加熱時間は５時間以上、更には１０時間以上であることが好ましい。また加熱の際、原料組成物は攪拌することが好ましい。
【００４６】
好ましい加熱条件として、以下の条件を挙げることができる。
【００４７】
加熱温度    ：  ９０℃以上１００℃以下
加熱時間    ：  ５時間以上２４時間以下
加熱圧力    ：  自生圧
攪拌速度    ：  ２００ｒｐｍ以上４００ｒｐｍ以下
結晶化工程において、Ａ型ゼオライトの前駆体とテトラメチルアンモニウムカチオン（以下、「ＴＭＡ」ともいう）源とを含む前駆体組成物を結晶化することでＡ型ゼオライトを得る。
【００４８】
ＴＭＡ源は、ＴＭＡを含む化合物であり、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド又はテトラメチルアンモニウムブロマイドの少なくともいずれかを挙げることができる。
【００４９】
ＴＭＡ源は、前駆体組成物中のシリカ原子に対するＴＭＡのモル比（以下、「ＴＭＡ／Ｓｉ」ともいう。）が０．０３以上、更には０．０５以上となるように混合することが好ましい。ＴＭＡ／Ｓｉが０．０３以上であることでＡ型ゼオライトがより結晶化しやすくなる。ＴＭＡがＴＭＡ／Ｓｉで０．０３以上であれば、Ａ型ゼオライトの結晶化が進行する。そのため、必要以上のＴＭＡの混合は製造コストの増加になる。そのため、ＴＭＡは、例えば、ＴＭＡ／Ｓｉで１．０以下であればよい。
【００５０】
なお、結晶化工程における前駆体組成物中のＴＭＡとＴＥＡとの割合は特に制限はないが、組成物中のＴＭＡに対するＴＥＡのモル比（以下、「ＴＥＡ／ＴＭＡ」ともいう。）が、０．１以上５０以下、更には０．１以上２０以下であることが例示できる。
【００５１】
前駆体組成物は、前駆体工程で得られた原料組成物とＴＭＡ源とを混合することで得られる。
【００５２】
ＴＥＭ源と原料組成物とを混合する際に、アルカリ金属又は水の少なくともいずれかを混合することが好ましい。結晶化工程においてアルカリ金属を混合することで、より結晶化が進みやすくなる。また、さらに水を混合することでＴＭＡやアルカリ金属を均一に添加することが容易となる。
【００５３】
ＴＭＡ源及び、必要に応じてアルカリ源を混合した後の前駆体組成物は、以下の組成を有することが好ましい。
【００５４】
Ｓｉ／Ａｌ      ＝  ５以上、１１以下
ＴＥＡ／Ｓｉ    ＝  ０．４以上、１．４以下
ＴＭＡ／Ｓｉ    ＝  ０．０６以上、１．０以下
ＯＨ／Ｓｉ      ＝  ０．５以上、１．５以下
Ｈ２Ｏ／Ｓｉ    ＝  １０以上、３０以下
結晶化工程では、前駆体組成物を１００℃超１５０℃以下、更には１２０℃以上１３０℃以下で加熱する。１００℃超で結晶化することで、前駆体組成物中の前駆体がＡ型ゼオライトに結晶する。前駆体組成物の結晶化が進行すれば加熱時間は任意であるが、加熱時間は５時間以上、更には１０時間以上であることが例示できる。また結晶化の際、前駆体組成物は攪拌することが好ましい。
【００５５】
好ましい結晶化条件として、以下の条件を挙げることができる。
【００５６】
結晶化温度    ：  １００以上、１５０以下
結晶化時間    ：  ５以上、１００時間以下
結晶化圧力    ：  自生圧
攪拌速度      ：  ２００ｐｍ以上、４００ｒｐｍ以下
本発明の吸着剤の好ましい製造方法においては、結晶化工程後に、洗浄工程、又は乾燥工程のいずれかを含んでいてもよい。
【００５７】
洗浄工程は、結晶化工程を経た後のＡ型ゼオライトに含まれる不純物を除去する。洗浄方法は任意であり、固液分離したＡ型ゼオライトに十分量の水、アルコールその他溶媒を通液することが挙げられる。
【００５８】
乾燥工程は、Ａ型ゼオライトを乾燥すれば任意の方法が適用できる。例えば、大気中、７０〜１００℃で２４時間乾燥することが挙げられる。
【００５９】
本発明の吸着剤はＳｉ／Ａｌが１．２以上、１０．０以下のＡ型ゼオライトをそのまま使用してもよいが、このようにして得られたＡ型ゼオライトを成形する成形工程を含んでいてもよい。
【００６０】
成形工程においては、Ａ型ゼオライトを成形し、これを成形体とする。また、成形体とする場合、必要に応じてバインダー又は成形助剤の少なくともいずれかをＡ型ゼオライトと混合して成形体としてもよい。
【００６１】
所望の形状が得られれば、成形方法は任意であるが、例えば、成形方法としてプレス成形、押出し成形、射出成形、鋳込み成形、及びシート成形からなる群の少なくとも１種を挙げることができる。例えば、Ａ型ゼオライト、カオリン粘土、及びＣＭＣ（セラミックスマトリックス複合材料を）転動造粒により成形し、これを５００〜７００℃で焼成する成形方法を挙げることができる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明により、微量のセシウムを含有するセシウム含有溶液からのセシウム除去性能において、セシウム吸着剤として広く使用されているモルデナイト型ゼオライトよりもセシウムの吸着特性に優れたゼオライト系セシウム吸着剤を提供することができる。また、この様なセシウム吸着剤の製造方法を提供することができる。
【００６３】
本発明の吸着剤は、微量のセシウム含有溶液からのセシウム除去に適しているため、これをそのままセシウム含有溶液からのセシウム吸着除去に使用することや、何らかの処理でセシウムを除去されたセシウム含有溶液から、残存する微量のセシウムの吸着除去に使用することができる。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。しかしながら、本発明は実施例に限定されるものではない。
（細孔容積、細孔径の測定）
試料の細孔容積及び細孔径は、水銀圧入法により測定した。測定には一般的な水銀ポロシメーター（装置名：オートポア９５１０、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ社製）を使用した。なお、測定に先立ち、試料は大気中、３５０℃、２時間処理を施した。
【００６５】
細孔容積は、細孔直径０．５〜２５０，０００ｎｍの範囲に属する細孔の容積の合計を算出することにより求めた。平均細孔直径は、細孔直径０．５〜２５０，０００ｎｍの範囲の５０％細孔容積に相当する細孔直径とした。
（耐圧強度の測定）
試料の耐圧強度は一般的な硬度計（装置名；木屋式デジタル硬度計ＫＨＴ−２０Ｎ、藤原製作所）を使用して測定した。測定は、各試料につき２５個のサンプルの耐圧強度を測定した。得られた耐圧強度の平均値を算出して耐圧強度とした。
（金属イオン濃度の測定）
各試料溶液中の金属イオン濃度は適宜、希釈してＩＣＰ法により測定した。測定には、一般的なＩＣＰ−ＡＥＳ（装置名：ＯＰＴＩＭＡ３０００ＤＶ、ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製）を使用した。
【００６６】
また、濃度５ｍｇ／Ｌ以上のセシウム濃度はカチオンイオンクロマト（装置名：ＩＣ−２００１、ＴＳＫｇｅｌ  ＩＣ−Ｃａｔｉｏｎ  Ｉ／ＩＩＨＲ）で測定し、それ以下の濃度のセシウム濃度はＩＣＰ−ＭＡＳＳ（装置名：ＮＥｘＩＯＮ３００Ｓ、ＰＥＲＫＩＮ−ＥＬＭＥＲ社製）で測定した。
【００６７】
実施例１
（Ａ型ゼオライトの合成）
以下の方法で、Ａ型ゼオライトを合成した。
【００６８】
２３１６．９ｇの３５％テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（以下、「ＴＥＡＯＨ」とする。）、及び、６１．０ｇの水酸化アルミニウム（商品名：Ｂ１０３Ｅ、日本軽金属社製）を混合し、常圧下、４００ｒｐｍで３分間撹拌した。攪拌後の混合物にシリカゾル（ＬＵＤＯＸＡＳ４０）９３９．９ｇを添加し、攪拌することで以下の組成を有する組成物を得た。
【００６９】
Ｓｉ／Ａｌ      ＝  ８．０
ＴＥＡ／Ｓｉ    ＝  ０．８８
ＯＨ／Ｓｉ      ＝  ０．８８
Ｈ２Ｏ／Ｓｉ    ＝  １８．４
当該組成物を、ステンレス製オートクレーブに入れ、これを２７３ｒｐｍで撹拌しながら９５℃で１６時間加熱した。
【００７０】
加熱後の混合液を室温まで降温した後に、２５％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（以下、ＴＭＡＨ）を１３６．９ｇ、４８％水酸化ナトリウム溶液を３１．３７ｇ、水を１１４．２ｇを添加し、攪拌することで以下の組成を有する混合物とした。
【００７１】
Ｓｉ／Ａｌ      ＝  ８．０
ＴＥＡ／Ｓｉ    ＝  ０．８８
ＴＭＡ／Ｓｉ    ＝  ０．０６
Ｎａ／Ｓｉ      ＝  ０．０６
ＯＨ／Ｓｉ      ＝  １．０
Ｈ２Ｏ／Ｓｉ    ＝  ２０．５
攪拌後の混合物を１２５℃で７２時間水熱処理することにより、これを結晶化して結晶化スラリーを得た。結晶化の際、混合物は２７３ｒｐｍで撹拌した。
【００７２】
結晶化スラリーを固液分離した後、得られた固相を８０℃で一晩乾燥した。これにより、平均粒径５．２μｍ、組成が０．６Ｎａ２Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・６ＳｉＯ２であり、Ｓｉ／Ａｌ＝３．０であるＡ型ゼオライトを得た。当該ゼオライトを本実施例のＡ型ゼオライトとした。
（セシウムの吸着処理）
セシウム標準液（キシダ化学社製）と純水とを混合し、０．１ｍｇ／Ｌのセシウムを含有するセシウム含有溶液を得た。セシウム吸着剤として本実施例のＡ型ゼオライト０．０２ｇを当該セシウム含有溶液に添加し、以下の条件で吸着処理を行った。
【００７３】
攪拌速度        ：  ８００ｒｐｍ
処理時間        ：  ２４時間
処理温度        ：  ３０℃
吸着処理後、セシウム吸着剤及びセシウム含有溶液を固液分離し、これらを回収した。
（セシウムの選択吸着処理）
セシウム標準液（キシダ化学社製）、ナトリウム標準液、及び純水を混合し、０．１ｍｇ／Ｌのセシウム及び５３０ｍｇ／Ｌのナトリウムを含有するセシウム・ナトリウム含有溶液を得た。セシウム吸着剤として本実施例のＡ型ゼオライト０．０２ｇを当該セシウム・ナトリウム含有溶液に添加したこと以外は吸着処理と同様な方法で、選択吸着処理を行った。
（セシウムの微量吸着処理）
セシウム標準液（キシダ化学社製）、ナトリウム標準液、及び純水を混合し、０．１ｍｇ／Ｌのセシウム及び５３００ｍｇ／Ｌのナトリウムを含有するセシウム・ナトリウム含有溶液を得た。セシウム吸着剤として本実施例のＡ型ゼオライト０．０２ｇを当該セシウム・ナトリウム含有溶液に添加したこと以外は吸着処理と同様な方法で、微量吸着処理を行った。
【００７４】
本実施例の吸着処理の結果を表１に、選択吸着処理の結果を表２に、及び微量吸着処理の結果を表３に示す。
【００７５】
比較例１
合成例１のＡ型ゼオライトの代わりに、平均粒子径６．１μｍでＳｉ／Ａｌ＝１．０のＡ型ゼオライト粉末（商品名：Ａ−４、東ソー社製）を使用したこと以外は実施例１と同様な方法でセシウムの吸着処理の結果を表１に、選択吸着処理の結果を表２に、及び微量吸着処理の結果を表３に示す。
【００７６】
比較例２
合成例１のＡ型ゼオライトの代わりに、平均粒子径７．９μｍでＳｉ／Ａｌ＝９．０のモルデナイト型ゼオライト粉末（商品名：６４２ＮＮＡ、東ソー社製）を使用したこと以外は実施例１と同様な方法でセシウムの吸着処理、選択吸着処理、及び微量吸着処理を行った。吸着処理の結果を表１に、選択吸着処理の結果を表２に、及び微量吸着処理の結果を表３に示す。
【００７７】
【表１】
2016179914.tif 000002
【００７８】
表１より、実施例のＡ型ゼオライトは、従来のＡ型ゼオライトと比べ、より高いセシウム吸着特性を有し、セシウム吸着剤として使用されているＭＯＲ型ゼオライトと同程度のセシウム吸着特性を有することが確認できた。
【００７９】
【表２】
2016179914.tif 000003
【００８０】
表２より、実施例のＡ型ゼオライトは、ナトリウム共存下において、従来のＡ型ゼオライトと比べ、より高いセシウムの選択吸着特性を有し、なおかつ、セシウム吸着剤として使用されているＭＯＲ型ゼオライトと同程度のセシウム吸着特性を有することが確認できた。
【００８１】
【表３】
2016179914.tif 000004
【００８２】
表３より、実施例のＡ型ゼオライトは、大量のナトリウム共存下において、従来のＡ型ゼオライト及びＭＯＲ型ゼオライトのいずれよりも、高いセシウム吸着特性を有することが確認できた。これより、本発明の吸着剤は、より低濃度のセシウムに対しても高い選択吸着特性を有することが確認できた。
【００８３】
実施例２
合成例１と同様な方法でＡ型ゼオライトを合成した。得られたＡ型ゼオライト、カオリン（商品名：フラットＤＳ）、及び、ＣＭＣ（カルボキシメチルセルロース）を以下の割合となるように混合して混合物を得た。
【００８４】
Ａ型ゼオライト      ：  １００重量部
カオリン            ：    ２０重量部
ＣＭＣ              ：      ２重量部
得られた混合物をヘンシュエルミキサーで２０分間混合した。混合の際、混合物の重量に対して５４重量部となるように純水を添加した。
【００８５】
混合後の混合物は転動造粒機によって成形し、粒径０．５〜１．０ｍｍの円柱状の成形体とした。得られた成形体を６００℃、２時間、２５Ｌ／ｍｉｎの空気流通下で焼成してＡ型ゼオライトを得た。得られたＡ型ゼオライト成形体は、全細孔容積が０．４６ｍｇ／Ｌ、平均細孔径が９４７ｎｍ、及び耐圧強度が１２Ｎであった。
（連続吸着処理）
長さ１２０ｍｍ、内径８ｍｍのカラムに、Ａ型ゼオライト成形体５ｍＬを充填した。当該カラムに以下の金属イオンを含む水溶液を流通し、連続的に当該水溶液中のセシウムの吸着処理を行った。
【００８６】
セシウム        ：    ０．１ｍｇ／Ｌ
ナトリウム      ：  ５３００ｍｇ／Ｌ
また、水溶液の流通は以下の条件で行った。
【００８７】
流通速度        ：  ５０ｍＬ／時間
ＳＶ比          ：  １０時間−１
流通温度        ：  ３０℃
通液後、５０時間、及び１００時間後の水溶液を回収し、その金属イオン濃度を測定した。結果を表４に示す。
【００８８】
比較例３
比較例２のモルデナイト型ゼオライト粉末を使用したこと以外は実施例２と同様な方法でゼオライト成形体を得た。得られたモルデナイト型ゼオライト成形体は、全細孔容積が０．３７ｍｇ／Ｌ、平均細孔径が９７ｎｍ、及び耐圧強度が２１Ｎであった。
【００８９】
得られたモルデナイト型ゼオライト成形体を使用したこと以外は実施例２と同様な方法でセシウム吸着処理を行った。結果を表４に示す。
【００９０】
【表４】
2016179914.tif 000005
【００９１】
表４より、実施例２の吸着剤は、通液５０時間経過後のセシウム濃度がモルデナイト型ゼオライトと同程度のセシウム吸着特性を有することが確認できる。しかしながら、通液１００時間経過後のセシウム濃度は、通液５０時間後のセシウム濃度の２０倍以上高くなっているのに対し、実施例のセシウム濃度の変化は２倍程度しか高くなっていなかった。これにより、微量のセシウムを含有する溶液からのセシウム吸着において、本発明の吸着剤は、従来のゼオライト系セシウム吸着剤よりも、高いセシウム吸着特性が持続できることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の処理剤は、海水、地下水、工業排水などのセシウム含有溶液に含まれるセシウムを低減又は除去するためのセシウム処理剤として使用することができる。更にはセシウム含有溶液中の放射性セシウムを除去するためのゼオライト系セシウム処理剤として使用することができる。