[發明專利]陰離子性物質的吸附劑、陰離子性物質的吸附劑的制造方法、陰離子性物質的吸附劑的制造裝置及陰離子性物質的回收方法

在審

• 申請號: 201880054637.5
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN111093823A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 宮崎博;藤野陽
• 申請（專利權）人: 株式會社JFR
• 主分類號: B01J20/10
• 分類號: B01J20/10;B01J3/00;B01J20/28;B01J20/30;C02F1/28
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林彥

本發明是一種磷酸系陰離子性物質的吸附劑，其含有發泡玻璃，利用XPS分析所得的吸附劑表面的Ca2p濃度為7.5原子％以上或Na1s濃度為5.0原子％以下，Si2p峰的半值寬為2.4eV以上。另外，吸附劑優選利用汞滲法所得的比表面積為45m²/g以上或孔隙體積為2.5cm³/g以上。

技術領域

本發明涉及一種陰離子性物質的吸附劑、陰離子性物質的吸附劑的制造方法、陰離子性物質的吸附劑的制造裝置及陰離子性物質的回收方法。

背景技術

從以往以來，業界一直尋求工業上所產生的陰離子性物質(磷酸根離子、氟、硼酸等)的回收技術。例如，磷是對農產品的生長而言必需的元素，磷酸從以往以來一直用作肥料。如果像這樣用作肥料等的磷酸以磷酸根離子的形式混入排水中并流入封閉性水域，那么該水域中會產生富營養化，因為該現象，導致生態系統產生變化。因為這樣的生態系統的變化，導致產生水道受害或漁業受害，這些成為問題。

另一方面，磷酸一般以磷礦石為原料而制造，但指出了磷礦石的儲藏量有限，在不遠的將來磷礦石有可能會枯竭。因此，為解決由磷酸所導致的水道受害或漁業受害的問題，并且有效獲得磷資源，需要從排水等含有磷酸的溶液中回收磷酸的技術。

另一方面，在日本，一年間超過100萬噸的使用過的玻璃未被再利用而通過填埋等被廢棄處理。特別是，制作玻璃家電制品或后視鏡等汽車玻璃時，產生大量廢棄玻璃。另外，預想今后也會因太陽電池板(solar panel)等玻璃制品的廢棄而產生更大量的廢棄玻璃。這些廢棄玻璃被填埋處理，但因為填埋處理，會顧慮土壤污染問題、或將來廢棄物處理場的建設問題等。該廢棄物問題成為當今社會問題，需要找出廢棄玻璃的新的有效利用法。

在這樣的情況下，作為用于利用廢棄玻璃且回收磷酸的技術，專利文獻1中提出了一種磷酸根離子吸附劑的制造方法，其具備在使發泡玻璃浸漬于堿性溶液中的狀態下，在加壓下以110℃以上的溫度進行2小時以上的加熱處理的步驟。

[現有技術文獻]

[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2011-161398號公報

發明內容

[發明要解決的問題]

然而，關于通過專利文獻1中所記載的方法而制造的陰離子性物質的吸附劑，陰離子性物質的吸附能力尚不充分，具有改善的余地。另外，在專利文獻1中所記載的方法中，制造需2小時以上的長時間，成為工業問題。特別是在最大限度地使用磷酸根離子吸附能力的情況下，需要6小時以上，而需要極大的制造成本。

本發明是鑒于以上的實際情況而完成的，目的在于提供一種陰離子性物質的吸附能力優異的陰離子性物質的吸附劑、其制造方法、陰離子性物質的吸附劑的制造裝置。另外，本發明的目的在于提供一種陰離子性物質的回收方法。

[解決問題的技術手段]

本發明人等發現，通過調整陰離子性物質的吸附劑表面的Ca濃度、Na濃度或SiOX(X為氫、鈉、鈣等)的量，能夠調節優異的陰離子性物質的吸附能力。另外，本發明人等發現，通過在堿性溶液中將發泡玻璃在高溫下進行堿處理或在高加壓下進行處理，能夠以更短時間獲得具有高的磷酸根離子吸附能力的陰離子性物質的吸附劑(以下，有時僅稱為“吸附劑”)，從而完成本發明。更具體而言，本發明提供以下的技術方案。

(1)一種陰離子性物質的吸附劑，其含有發泡玻璃，利用XPS分析所得的吸附劑表面的Ca2p濃度為7.5原子％以上或Na1s濃度為5.0原子％以下，Si2p峰的半值寬為2.4eV以上，且使用3000mg/L的磷酸根離子溶液將所述吸附劑在25℃下攪拌2小時的情況下，通過吸光光度法算出的磷酸根離子可吸附量為60mg/g以上。