[發明專利]類水滑石物質的層間離子置換方法、再生方法以及層間離子置換裝置

無效

• 申請號: 200880116579.0
• 申請日: 2008-11-20
• 公開（公告）號: CN101861206A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 朝倉健夫;大野睦浩;梶本崇;杉山周平
• 申請（專利權）人: 日本國土開發株式會社
• 主分類號: B01J41/02
• 分類號: B01J41/02;B01J49/00;C01F7/00;C02F1/42
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 高龍鑫;王錚

技術領域

本發明涉及類水滑石物質的層間離子置換方法以及層間離子置換裝置。

背景技術

類水滑石物質將鎂、鋁等自然界中大量存在的元素的氫氧化物作為主骨架，其合成也可以較簡單地進行，因此，已公開了各種合成方法。例如，已經公開了作為鎂源使用氫氧化鎂，在水溶劑中制造水滑石的方法(例如，參照專利文獻1)或在堿的存在下，在水溶液中使鎂離子和鋁離子反應的方法(例如，參照專利文獻2)等。

另外，已知水滑石具有陰離子交換作用。若利用該陰離子交換作用固定砷、氟、硼、硒、六價鉻、亞硝酸離子、其他陰離子系的有害物質，則能夠在廢棄物的安全性提高技術、無公害環境改善技術中，對改善污染水的水質、防止有害物質的溶出、土壤改良、促進廢棄物處理廠中的有害物質的穩定化作出貢獻。

另一方面，固定了有害物的類水滑石物質，有必要對所固定的有害物質選擇性地進行脫離或再利用脫離有害物質后的類水滑石物質，有必要將固定于類水滑石物質中的有害物質即層間陰離子與置換用陰離子來進行置換。

因此，以往要么是供給比所固定的有害物質即層間陰離子具有與類水滑石物質更高親和性的置換用陰離子，或者，要么通過放置于雖然親和性低但大量含有置換用陰離子的溶液中，從而進行置換。

專利文獻1：JP特開平6-329410號公報

專利文獻2：JP特開2003-26418號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，在以往的方法中，難以使固定于類水滑石物質中的有害物質脫離，或者，脫離過程需要大量的時間和成本。

因此，本發明的目的在于，提供能夠有效地置換類水滑石物質的層間陰離子的層間離子置換方法以及層間離子置換裝置。

解決課題的方法

以往，將類水滑石物質的層間陰離子與置換用陰離子進行置換時，僅考慮了類水滑石物質與陰離子的親和力。然而，本發明者等發現僅考慮類水滑石物質與陰離子的親和力是不充分的，有必要對至少與層間陰離子和置換用陰離子中的任意陰離子進行化學反應的陽離子的量加以調節，以使吸附于類水滑石物質中的層間陰離子成為在溶液中易脫離的狀態，或者，使置換用陰離子成為易吸附于類水滑石物質的狀態。

即、本發明的層間離子置換方法，是在含有置換用陰離子的溶液中置換類水滑石物質的層間陰離子的層間離子置換方法，其特征在于，具有陽離子調節工序，該陽離子調節工序是在上述溶液中增加與上述層間陰離子進行化學反應的陽離子的量。

另外，本發明的另一層間離子置換方法，是在含有置換用陰離子的溶液中置換類水滑石物質的層間陰離子的層間離子置換方法，其特征在于，具有陽離子調節工序，該陽離子調節工序是在上述溶液中減少與上述置換用陰離子進行化學反應的陽離子的量。

另外，本發明又一層間離子置換方法，是在含有置換用陰離子的溶液中置換類水滑石物質的層間陰離子的層間離子置換方法，其特征在于，具有陽離子調節工序，該陽離子調節工序是在上述溶液中調節與上述層間陰離子和上述置換用陰離子的兩者進行化學反應的陽離子的量，以提高上述層間陰離子的脫離量。

在上述情況下，上述類水滑石物質優選使用微晶大小為20nm以下的物質。另外，作為上述陽離子，可以使用氫離子。另外，優選上述置換用陰離子為比上述層間陰離子具有與類水滑石物質更高親和性的陰離子。作為該置換用陰離子，可使用碳酸離子或氯化物離子。另外，優選上述類水滑石物質從吸附上述層間陰離子后開始到與置換用陰離子置換為止的期間內保持濕潤狀態。

另外，本發明的再生方法是將類水滑石物質的層間陰離子與置換用陰離子進行置換，來再生類水滑石物質的再生方法，其特征在于，使用上述層間離子置換方法將類水滑石物質的層間陰離子與碳酸離子置換后，在pH值為3～7的氯化鈉溶液中將碳酸離子與氯化物離子進行置換。

另外，本發明的另一再生方法，其特征在于，在pH值為3～7的氯化鈉溶液中將類水滑石物質的層間陰離子與上述層間陰離子進行置換。

另外，本發明的層間離子置換裝置，是在溶液中將類水滑石物質的層間陰離子與置換用陰離子進行置換的層間離子置換裝置，其特征在于，具有陽離子調節裝置，該陽離子調節裝置用來調節至少與上述層間陰離子和上述置換用陰離子中的任意陰離子進行化學反應的陽離子的量。

此時，上述陽離子調節裝置可設置成調整氫離子濃度的裝置。

發明的効果