(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.４〜２：０.０５〜０.２５）で表される化学組成比を有する原料アロフェン系火山灰土壌を、水分７％以下に調整した後に圧縮空気により粉砕し、粒径２０〜６５μの範囲に分級点を定めて乾式気流中で粗粉と細粉に分級し、分級された粗粉を分離することにより、ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）の化学組成比を有するアロフェンを得ることを特徴とするアロフェンの精製方法。
【請求項２】
上記原料アロフェン系火山灰土壌を、水分５％以下に調整した後に圧縮空気により粉砕することを特徴とする請求項１記載のアロフェンの精製方法。
【請求項３】
上記圧縮空気により粉砕された原料アロフェン系火山灰土壌を、粒径２０〜４０μの範囲に分級点を定めて乾式気流中で粗粉と細粉に分級することを特徴とする請求項１記載のアロフェンの精製方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、工業排水中に含まれるホスフィン酸イオン、ホスホン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、重金属イオン（特に鉛イオン）等の有害イオンを吸着除去するために有効的に使用できるアロフェンを、アロフェン系火山灰土壌から分離精製する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アロフェン系火山灰土壌は、非晶質ケイ酸塩であるアロフェンの他に石英、長石、雲母、角せん石、浮石等が含まれている。このために、この様なアロフェン系火山灰土壌を工業材料、特に吸着剤として使用することが望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
併し乍ら、この様なアロフェン系火山灰土壌を工業材料としての吸着剤として使用する場合には、アロフェン系火山灰土壌中に含まれるイオンを吸着しない石英や雲母等の不純物が、排水設備を大型にするなどの欠点を生じさせ、この様な排水処理上の問題のためにアロフェン系火山灰土壌を工業材料としての吸着剤として効率的に使用することが出来なかった。
【０００４】
従って、この発明の目的は、工業材料として、特に、工業排水中の有害イオンの吸着用吸着剤として有効とされているアロフェンをアロフェン系火山灰土壌から高収率で精製する方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明のアロフェン精製方法は、組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.４〜２：０.０５〜０.２５）で表される化学組成比を有するアロフェン系火山灰土壌を水分７％以下に、好ましくは５％以下に調整した後に、圧縮空気により粉砕し、粒径２０〜６５μの範囲、好ましくは２０〜４０μの範囲に分級点を定めて、乾式気流中で粗粉と細粉に分級し、分級された粗粉を分離することにより、ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）の化学組成比を有するアロフェンを得ることを特徴としている。
【０００６】
【作用】
この発明のアロフェンの精製においては、組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.４〜２：０.０５〜０.２５）で表される化学組成比を有する原料アロフェン系火山灰土壌を、水分７％以下に、好ましくは５％以下に乾燥調整した後に圧縮空気により粉砕し、粒径２０〜６５μの範囲、好ましくは２０〜４０μの範囲に分級点を定めて、乾式気流中で粗粉と細粉に分級し、分級された粗粉を分離することにより、ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）の化学組成比を有するアロフェンを得ることができるので、不純物は、圧縮空気による粉砕で壊れていないので、乾式気流分級器による分級の後、その分級器の下部から機外に確実に排出されて廃棄される。一方、分離された細粉は乾式気流分級器の上部のセンターフードから排気と一緒に排出されて、次のサイクロンで分離されて精製品として所要分級度のアロフェンが分離排出されると共に、細粉は更にサイクロンからバグフイルターに排気と一緒に送られてバグフイルターにおいて微粉として回収され、細粉と同様に利用される。
【０００７】
特に、含水率を７％以下に調整した原料アロフェン系火山灰土壌を、圧縮空気により不純物を粉砕しない程度に粉砕して、粒径２０〜６５μの範囲に分級点を定めて分級するので、効率的なイオン吸着能力を有する、ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）の化学組成比を有するアロフェンを細粉として高収率で精製することが出来る。
【０００８】
この発明の他の目的と特長および利点等は以下の詳細な説明から明らかになろう。
【０００９】
【実施例】
図１は、この発明のアロフェンの精製方法の工程図である。原料アロフェン系火山灰土壌として、例えば山梨県八ヶ岳山麓の地表面下１.５〜２.５ｍから採鉱した黄褐色土壌（組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.４〜２：０.０５〜０.２５）で表される）が原料Ａとして用いられ、風乾または強制乾燥によって水分を７％以下に、好ましくは５％以下に乾燥調整される。水分が７％以上になると原料間に付着が発生し、不純物の分離が悪くなる。所要の水分に乾燥された原料Ａは、原料ホッパー１に入れられ、スクリューフィーダー２によってホッパー３に送られて石英や雲母等の不純物が粉砕されない程度に圧縮空気により粉砕される。圧縮空気により粉砕された原料は、分散器４に送られて圧縮空気により石英や雲母等の不純物が粉砕されない程度に均一に分散されて乾式気流分級器５内に吹き込まれ、この乾式気流分級器５で粒径範囲２０〜６５μ、好ましくは粒径範囲２０〜４０μにおいて定められた分級点で粗粉と細粉粉とに分級される。この乾式気流分級器５は通常の乾式気流分級器を使用することが出来、分級度すなわち分級点を任意に調節出来るものが好適である。なお、原料ホツパー１には必要に応じて回転羽根を設けて、原料の塊をほぐす程度に回転羽根を回転させても良い。
【００１０】
乾式気流分級器５内で行われるアロフェン系火山灰土壌の原料の分級点は２０〜６５μ、好ましくは２０〜４０μの範囲内に維持される。この分級点は乾式気流分級器５内のコーン高さを調節することによって所要の分級点を決めることが出来る。この乾式気流分級器５内で原料を乾式気流分級することによって不純物を粗粉の形で分離することが出来、分級された粗粉は乾式気流分級器５の下部からロータリーバルブ６を介して機外に排出される。他方、乾式気流分級器５内で分級された細粉は組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）の化学組成比を有するアロフェンで、細粉として乾式気流分級器５の上部のセンターフードから空気と一緒に排出され、サイクロン７に送り込まれて、こゝで細粉がサイクロン７の下部のロータリーバルブ８を介して排出されて回収される。この回収された細粉が所要の成分のアロフェンである。アロフェンが細粉として分級された残りの微粉と空気はサイクロン７の上部からバグフィルター９に送り込まれ、微粉がロータリーバルブ１０を介して回収され、残った排気はブロワー１１によって外部に排出される。
【００１１】
この様に、この発明においては、原料アロフェン系火山灰土壌は、ホッパー３に送られた石英や雲母等の不純物が粉砕されない程度に圧縮空気により粉砕され、さらに、分散器４内で不純物を粉砕しない程度にほぐすように気流中に均一に分散された後、粒径２０〜６５μ、好ましくは２０〜４０μの範囲内に分級点を定め、この分級点を維持しながら乾式気流分級することによって不純物を粗粉の形で分離することが出来る。一方、組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）で表される化学組成比を有するアロフェンを細粉として高効率で分離精製することが出来る。乾式気流分級器５内で不純物が粉砕されてしまうと、アロフェン中に不純物が混入する原因になる。また、分級点が粒径２０〜６５μの範囲を超えると不純物がアロフェンに混入したり、得られるアロフェンのイオン吸着効率が低下する原因になる。
【００１２】
上述のこの発明のアロフェンの精製方法に従ってアロフェンを分離精製した実施例を表１に示す。
【００１３】
これら実施例において、使用される原料のアロフェン系火山灰土壌は、例えば山梨県八ヶ岳山麓の地表面下１.５〜２.５ｍから採鉱した黄褐色土壌（組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.４〜２：０.０５〜０.２５）で表される）が用いられ、風乾または強制乾燥によって水分が５％以下に乾燥調整された。原料およびアロフェンの化学組成比は日本電子株式会社製の蛍光Ｘ線分析装置を用いて算出した。精製方法は工程図に示される通りである。処理品物性の最大粒径は島津製作所製のレーザー回析式粒度分布測定装置によって求めた。異物の混入は目開き４５μのメッシュで篩分けしてメッシュ上の残留物を観察した。いずれの実施例においても分離精製されたアロフェンの化学組成比は組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）で表される範囲内にある。
【００１４】
【表１】
0003747327.tif 000002
【００１５】
また、これら実施例における吸着性能は次の表２の通りである。
【００１６】
【表２】
0003747327.tif 000003
【００１７】
上記の表２において、*1の吸着量は、Ｈ3ＰＯ3およびＨ3ＰＯ2を用いてリンとして１００ｍｇ／リットルの試験液を調整し、乾燥した各処理品３ｇを共栓付三角フラスコにとり、試験液を加えて撹拌し乍ら３６時間処理した。次に、上澄みを濾過して高周波プラズマ発光分光分析装置により分析してリンの吸着量を求めた。*2の吸着量は、Ｈ3ＰＯ3およびＨ3ＰＯ2を用いてリンとして５００ｍｇ／リットルの試験液を調整し、乾燥した各処理品５ｇを共栓付三角フラスコにとり、試験液を加えて撹拌し乍ら３６時間処理した。次に、上澄みを濾過して高周波プラズマ発光分光分析装置により分析してリンの吸着量を求めた。*3の比較例の原料はらいかい機で２時間粉砕したものを試料として用いた。
【００１８】
表２から明らかな様に、この発明のアロフェンの精製方法に従って精製した実施例３、４、５、６の処理品を試料として用いたものにおいては、比較例のものと比べていずれも吸着量が４３〜５５mg/gと良好である。
【００１９】
【発明の効果】
上述した様に、この発明のアロフェンの精製方法に依れば、アロフェン系火山灰土壌を原料として用い、水分７％以下に調整した後に圧縮空気により粉砕し、粒径２０〜６５μの範囲に分級点を定めて乾式気流中で粗粉と細粉に分級し、分級された粗粉を分離することにより、組成式ｌＡｌ2Ｏ3・ｍＳｉＯ2・ｎＦｅ2Ｏ3（ｌ：ｍ：ｎ＝１：１.１〜１.４：０.０５〜０.１５）で表される化学組成比を有するアロフェンを高収率で分離精製することが出来、このアロフェンは排水中の有害イオンの効率的な吸着剤として使用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のアロフェンの精製方法の工程図である。
【符号の説明】
１        原料ホッパー
２        スクリューフィーダー
３        ホッパー
４        分散器
５        乾式気流分級器
６        ロータリーバルブ
７        サイクロン
８        ロータリーバルブ
９        バグフィルター
１０      ロータリーバルブ
１１      ブロア
【図１】
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