阴离子性物质的吸附剂、阴离子性物质的吸附剂的制造方法、阴离子性物质的吸附剂的制造装置及阴离子性物质的回收方法制造方法及图纸

本发明专利技术是一种磷酸系阴离子性物质的吸附剂，其含有发泡玻璃，利用XPS分析所得的吸附剂表面的Ca2p浓度为7.5原子％以上或Na1s浓度为5.0原子％以下，Si2p峰的半值宽为2.4eV以上。另外，吸附剂优选利用汞渗法所得的比表面积为45m

Adsorbent for anionic substances, manufacturing method of adsorbent for anionic substances, manufacturing device of adsorbent for anionic substances and recovery method of anionic substances

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阴离子性物质的吸附剂、阴离子性物质的吸附剂的制造方法、阴离子性物质的吸附剂的制造装置及阴离子性物质的回收方法
本专利技术涉及一种阴离子性物质的吸附剂、阴离子性物质的吸附剂的制造方法、阴离子性物质的吸附剂的制造装置及阴离子性物质的回收方法。
技术介绍
从以往以来，业界一直寻求工业上所产生的阴离子性物质(磷酸根离子、氟、硼酸等)的回收技术。例如，磷是对农产品的生长而言必需的元素，磷酸从以往以来一直用作肥料。如果像这样用作肥料等的磷酸以磷酸根离子的形式混入排水中并流入封闭性水域，那么该水域中会产生富营养化，因为该现象，导致生态系统产生变化。因为这样的生态系统的变化，导致产生水道受害或渔业受害，这些成为问题。另一方面，磷酸一般以磷矿石为原料而制造，但指出了磷矿石的储藏量有限，在不远的将来磷矿石有可能会枯竭。因此，为解决由磷酸所导致的水道受害或渔业受害的问题，并且有效获得磷资源，需要从排水等含有磷酸的溶液中回收磷酸的技术。另一方面，在日本，一年间超过100万吨的使用过的玻璃未被再利用而通过填埋等被废弃处理。特别是，制作玻璃家电制品或后视镜等汽车玻璃时，产生大量废弃玻璃。另外，预想今后也会因太阳电池板(solarpanel)等玻璃制品的废弃而产生更大量的废弃玻璃。这些废弃玻璃被填埋处理，但因为填埋处理，会顾虑土壤污染问题、或将来废弃物处理场的建设问题等。该废弃物问题成为当今社会问题，需要找出废弃玻璃的新的有效利用法。在这样的情况下，作为用于利用废弃玻璃且回收磷酸的技术，专利文献1中提出了一种磷酸根离子吸附剂的制造方法，其具备在使发泡玻璃浸渍于碱性溶液中的状态下，在加压下以110℃以上的温度进行2小时以上的加热处理的步骤。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2011-161398号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]然而，关于通过专利文献1中所记载的方法而制造的阴离子性物质的吸附剂，阴离子性物质的吸附能力尚不充分，具有改善的余地。另外，在专利文献1中所记载的方法中，制造需2小时以上的长时间，成为工业问题。特别是在最大限度地使用磷酸根离子吸附能力的情况下，需要6小时以上，而需要极大的制造成本。本专利技术是鉴于以上的实际情况而完成的，目的在于提供一种阴离子性物质的吸附能力优异的阴离子性物质的吸附剂、其制造方法、阴离子性物质的吸附剂的制造装置。另外，本专利技术的目的在于提供一种阴离子性物质的回收方法。[解决问题的技术手段]本专利技术人等发现，通过调整阴离子性物质的吸附剂表面的Ca浓度、Na浓度或SiOX(X为氢、钠、钙等)的量，能够调节优异的阴离子性物质的吸附能力。另外，本专利技术人等发现，通过在碱性溶液中将发泡玻璃在高温下进行碱处理或在高加压下进行处理，能够以更短时间获得具有高的磷酸根离子吸附能力的阴离子性物质的吸附剂(以下，有时仅称为“吸附剂”)，从而完成本专利技术。更具体而言，本专利技术提供以下的技术方案。(1)一种阴离子性物质的吸附剂，其含有发泡玻璃，利用XPS分析所得的吸附剂表面的Ca2p浓度为7.5原子％以上或Na1s浓度为5.0原子％以下，Si2p峰的半值宽为2.4eV以上，且使用3000mg/L的磷酸根离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过吸光光度法算出的磷酸根离子可吸附量为60mg/g以上。(2)根据(1)所述的吸附剂，其利用汞渗法所得的比表面积为45m2/g以上或孔隙体积为2.5cm3/g以上。(3)根据(1)或(2)所述的吸附剂，其比重为0.53g/mL以下。(4)一种阴离子性物质的吸附剂的制造方法，其具有将发泡玻璃材料在以1摩尔/L以上的量含有碱金属氢氧化物且为140℃以上的碱性溶液中历经指定时间进行处理的步骤，且以使用3000mg/L的磷酸根离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过吸光光度法算出的磷酸根离子可吸附量成为40mg/g以上的方式，选择碱金属氢氧化物浓度、温度、及时间。(5)根据(4)所述的方法，其中所述指定时间为1.5小时以内。(6)根据(4)或(5)所述的方法，其中所述发泡玻璃材料是利用含有碳酸钙的发泡剂发泡。(7)一种阴离子性物质的吸附剂的制造装置，其具备将发泡玻璃材料在以1摩尔/L以上的量含有碱金属氢氧化物且为140℃以上的碱性溶液中历经指定时间进行处理的机构，且以使用3000mg/L的磷酸根离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过吸光光度法算出的磷酸根离子可吸附量成为40mg/g以上的方式，调节碱金属氢氧化物浓度、温度、及时间。(8)一种阴离子性物质的吸附剂，其含有发泡玻璃，利用XPS分析所得的吸附剂表面的Ca2p浓度为3.0原子％以上或Na1s浓度为8.5原子％以下，Si2p峰的半值宽为2.4eV以上，且使用1000mg/L的氟化物离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过比色法算出的氟化物离子可吸附量为10mg/g以上。(9)根据(8)所述的吸附剂，其利用汞渗法所得的比表面积为15m2/g以上或孔隙体积为1.5cm3/g以上。(10)根据(8)或(9)所述的吸附剂，其比重为0.65g/mL以下。(11)一种阴离子性物质的吸附剂的制造方法，其具有将发泡玻璃材料在以1摩尔/L以上的量含有碱金属氢氧化物且为125℃以上的碱性溶液中历经指定时间进行处理的步骤，且以使用1000mg/L的氟化物离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过比色法算出的氟化物离子可吸附量成为10mg/g以上的方式，选择碱金属氢氧化物浓度、温度、及时间。(12)根据(11)所述的方法，其中所述指定时间为2小时以内。(13)根据(11)或(12)所述的方法，其中所述发泡玻璃材料是利用含有碳酸钙的发泡剂发泡。(14)一种阴离子性物质的吸附剂的制造装置，其具备将发泡玻璃材料在以1摩尔/L以上的量含有碱金属氢氧化物且为125℃以上的碱性溶液中历经指定时间进行处理的机构，且以使用1000mg/L的氟化物离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过比色法算出的氟化物离子可吸附量成为10mg/g以上的方式，调节碱金属氢氧化物浓度、温度、及时间。(15)一种阴离子性物质的回收方法，其具有使阴离子性物质吸附于根据(1)至(3)、(8)至(10)所述的吸附剂或利用根据(4)至(6)、(11)至(13)中任一项所述的方法制造的吸附剂的步骤。(16)一种阴离子性物质吸附物，其是在根据(1)至(3)、(8)至(10)所述的吸附剂或利用根据(4)至(6)、(11)至(13)中任一项所述的方法制造的吸附剂吸附有阴离子性物质。(17)一种粉碎物，其是根据(16)所述的吸附物的粉碎物。(18)一种阴离子性物质的再利用用吸附剂的制造方法，其具备使阴离子性物质从根据(16)所述的吸附物脱附的步骤。[专利技术效果]根据本专利技术，可提供一种阴离子性物质的吸附能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阴离子性物质的吸附剂，其含有发泡玻璃，/n利用XPS分析所得的吸附剂表面的Ca2p浓度为7.5原子％以上或Na1s浓度为5.0原子％以下，Si2p峰的半值宽为2.4eV以上，且/n使用3000mg/L的磷酸根离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过吸光光度法算出的磷酸根离子可吸附量为60mg/g以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170824 JP 2017-161168;20180620 JP 2018-1174661.一种阴离子性物质的吸附剂，其含有发泡玻璃，
利用XPS分析所得的吸附剂表面的Ca2p浓度为7.5原子％以上或Na1s浓度为5.0原子％以下，Si2p峰的半值宽为2.4eV以上，且
使用3000mg/L的磷酸根离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过吸光光度法算出的磷酸根离子可吸附量为60mg/g以上。


2.根据权利要求1所述的吸附剂，其利用汞渗法所得的比表面积为45m2/g以上或孔隙体积为2.5cm3/g以上。


3.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其比重为0.53g/mL以下。


4.一种阴离子性物质的吸附剂的制造方法，其具有将发泡玻璃材料在以1摩尔/L以上的量含有碱金属氢氧化物且为140℃以上的碱性溶液中历经指定时间进行处理的步骤，且以使用3000mg/L的磷酸根离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过吸光光度法算出的磷酸根离子可吸附量成为40mg/g以上的方式，选择碱金属氢氧化物浓度、温度、及时间。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述指定时间为1.5小时以内。


6.根据权利要求4或5所述的方法，其中所述发泡玻璃材料是利用含有碳酸钙的发泡剂发泡。


7.一种阴离子性物质的吸附剂的制造装置，其具备将发泡玻璃材料在以1摩尔/L以上的量含有碱金属氢氧化物且为140℃以上的碱性溶液中历经指定时间进行处理的机构，且以使用3000mg/L的磷酸根离子溶液将所述吸附剂在25℃下搅拌2小时的情况下，通过吸光光度法算出的磷酸根离子可吸附量成为40mg/g以上的方式，调节碱金属氢氧化物浓度、温度、及时间。


8.一种阴离子性物质的吸附剂，其含有发泡玻璃，
利用XPS分析所得的吸附剂表面的Ca2p浓度为3.0原子％以上或Na1s浓度为8.5原子％以下，Si2p峰的半值宽为2.4eV以上，且
使用10...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫崎博，藤野阳，
申请(专利权)人：株式会社JFR，
类型：发明
国别省市：日本;JP