JPH0342096A

JPH0342096A - 水中の燐酸イオン及び硫酸イオンを除去する方法

Info

Publication number: JPH0342096A
Application number: JP10322389A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Kasamatsu; 笠松　重信
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1989-04-21
Publication date: 1991-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（！業主利用出来る分野）本発明はウォータジェットルーム用水に関するものであ
る。ｔ！酸カルシウムからなる粒子を、水に接触させる
ことにより、硅酸カルシウムからなる複合固形物粒子に
、水中の燐酸イオン及び確敢イオンを吸着または吸収さ
せることを特徴とする。

水中のｇ４１１１イオン及び硫酸イオンを除去する方法
に関するものである。水中の燐酸イオン及び硫酸イオン
を除去する目的の水処理を必要とする他の産業にも使用
できる。

（従来の技術）繊維工業などでは、用水中に含まれる微量の燐酸イオン
及びＩ！酸イオンによる障害が発生している。

例えば、ヨコ糸をウォータジェットでもって挿入するウ
ォータジェットルームにあっては、地下水を源水とする
ボイラー用水を使用するのが普通であるが、ウォータジ
ェット用水に含まれる微量の燐酸イオン及び硫酸イオン
による障害が発生している。すなわち、ウォータジェッ
トルームの機台上で、織物がピンクや緑色や黒色や灰色
に汚染するのである。これは、用水中に含まれる微量の
燐酸イオン及び［１！１イオンが原因であることが明ら
かになって来た。

しかして、従来、逆浸透膜によってイオン除去、除菌、
パイロジエンフリー程度に至る純水ＷＩ！技術の使用が
提案されているが、ウォータジェットルームは多ｌの水
量を使用するため、かかる純水製造技術では多額の費用
を要すると言う欠点があった。

（発明の構成）本発明は、従来の技術のこれらの欠点を見事に解決した
ものである。すなわち、珪酸質材料と石灰質材料を、Ｃ
ａｂ／５ｉｎＲのモル比が０．　８〜１．１になるごと
く、混合したのち、水中に分散し、スラリーとなし、型
枠の中に入れ、７０〜９０℃にて予備反応を行い、次に
１次に、オートクレープ養生することにより、硅酸カル
シウムからなる固形物を形成せしめたのち、該複合固形
物を乾燥し、粉砕し、粒子化し、ついで、該硅酸カルシ
ウム粒子を、水に接触させることにより、硅酸カルシウ
ムからなる粒子に燐酸イオン及び硫酸イオンを吸着また
は吸収させることを特徴とする、水中の燐酸イオン及び
硫酸イオンを除去する方法を見いだし１本発明にいたっ
たのである。

珪酸質材料例えば、珪石、珪砂１石英、が使用される。

固形粉末材料のＳ度は１４０μ以下を使用する。１００
μが好ましい範囲である０石灰質材料は、消石灰、生石
灰と消石灰の混合物、セメントが使用される。生石灰と
消石灰の混合物の場合、２／３が生石灰、ｌ／３が消石
灰の比率が好ましいＳｉＯ，に対して２重量％から２０重量％の範囲の不定
型５ＩＯ２を含ませることによって、ｐＨの制御が容易
である。

珪酸質材料は５ＬＯ２を７０〜９０重量％及びＮａ２Ｏ
、ＭｇＯ，Ａ１．Ｏ，、Ｋ、Ｏｌ　　Ｔｉｅ、、　　Ｆ
ｅｄ０１、の群の酸化金属を１０〜３０重１％含むもの
が適当である。硅酸カルシウムからなる固形物を形成す
るためのスラリーに必要な水量は、固形混合粉末材料の
４０〜７０重量％が適当である。水中に固形材料を均一
に分散させるため、公知の界面活性剤がもちいられる。

界面活性剤は非イオン活性剤が望ましい、界面活性剤の
水中濃度は２〜３ｆｆｌ量％が望ましい、このようにし
て得られたスラリーを型枠の中に充填するのである。

次にオートクレープ養生の工程に入る前に、オートクレ
ープ養生に耐え得るように予備反応を行ってπく必要が
ある。６０〜９０℃の温度で、約６０分間予備反応をさ
せるのである。生石灰のみを使用する場合は、水と混合
することによって、反応熱によって、この温度に維持す
ることができる。

消石灰を使用する場合は、３１１熱することが必要であ
る。この際、ｐＨは７〜１０に調節する。

次に、予備反応を修了したならば、型枠の中から予備反
応固形物を取り出す、取り出した予備反応固形物を、１
８０℃で１０時間飽和水蒸気でオートクレープ養生を行
う。

オートクレープ養生によって、ｔ！酸カルシウムの結晶
ははＣａｂ／Ｓｉｎ、のモル比（以下Ｃ／Ｓと略記する
）すなわち、Ｃｌ３が０．　８であるトバモライトおよ
びＣｌ３が１．　０であるゾノトライトの結晶が形成さ
れる。オートクレープ養生によって、硅酸カルシウム結
晶のほかに、ゲルが形成される。ゲルの成分はＮ　ａ　
２０１Ｍｇ０１ＡＩ、０５、ＳｉＯ，、ＫＩＯ＋　Ｃａ
ｂ、Ｔｉ０１、Ｆｅ１Ｏ。

からなる、したがって、オートクレープ養生によって、
出来あがったブロックは、ｔＩ酸カルシウムからなる複
合固形物である０次に、該複合固形物を乾燥する。乾燥
ｆｆｉ度は１通常、１００〜１８０℃好ましくは、１０
５　〜１５０℃である９次に、乾燥したブロックを粉砕
する。このような粉粒（Ｂまたは顆粒の大きさは、５ｍ
ｍ以下の大きさ、特に０．　５〜２．５ｍｍの粉状物ま
たは０．　１μ以上特に２００μの微粒子が好ましい０
本発明の粒子とはこのような粉粒体または顆粒または微
粒子をさすものである。このようにして、珪酸カルシウ
ムからなる複合固形物の粒子を得ることができる。　　
本発明は、これらの粒子を水に接触させるのである。

本発明の珪酸カルシウムからなる複合固形物の粒子は、
ｐＨ３，５〜１ＯＮ囲で使用されされる。

特に燐酸イオンを含む水の場合は、カルシウムイオンの
存在のもとで、複合固形物粒子に燐酸カルシウムを析出
する。そのとき、起こる反応は反応条件によって異なる
が、概ね次式で表される。

５　Ｃａ　”＋　７０８−＋　３８　ＩＰ　Ｏ’−−１
Ｃａ５　（ＯＨ）（ＰＯ４）＋６Ｈ２０燐酸塩を含む水
から効率よく燐酸塩を除去するには、カルシウムイオン
及び水酸イオンを存在させることが必要である。珪酸カ
ルシウムからなる複合固形物の粒子を水と接触させる方
法は固定床式でも流動床式でもよい０通常は９〜３００
メツシュ程度のものを使用する。　固定床式では、流速
Ｓｖ１〜１０　／　ｈ　ｒ　　で上向ｆｆｉまたは下向
流で通水して燐酸カルシウムの結晶を析出させる。深水
１よ予め、前処理により、夾Ｍ’ｆ’ＪＡを除去してお
くのが望ましい０通水中に、目詰りを起こすようなこと
があれば、定期的に上向流による逆洗をおこなって洗浄
し１表面に付着した不純物を剥離するのが望ましい、逆
洗時の通水条件は、流速は２０〜８０ｍ　／　ｈ　ｒ　
ＰＩ度、時間は、５〜６０分程度である。

ｔ！酸カルシウムからなる複合固形物の粒子のなかに、
Ｎａ２Ｏ＋　ＭｇＯ＋　Ａ１１０３、　Ｋ、０１ＴｉＯ
、、Ｆｅ２０１．　　の群からなる酸化金属を５〜１５
重量％含むものが最適である。５重量％以下では、９１
Ｍイオンの除去効果が低下し、１５重量％以上では、燐
酸イオンの除去効果の低下がｌ！！察された。

天然の砂の中には、この条件に近いものもある。

第１表に参考例１〜５を示す。

第表砂成分の重量％実施例１ヨコ糸をウォータジェットでもって挿入するウォータジ
ェットルームによるポリエステル織物を製布した場合の
、ポリエステル織物表面上に於ける汚染を比較する。

第１表の参考例４　の砂を使用する。珪砂５５重畳部に
不定型５１０２を７．７４重量部、生石灰１５重量部、
ポルトランドセメント３０重１部、水５０重量ｇのスラ
リーを型枠中に注入し８０〜９０℃で３０分の予備反応
を行った後、型枠から固形物を取り出し、１３０℃で３
時間乾燥し、１８０℃で１０ｖＩ間飽和水蒸気中でオー
トクレープ養生し、ブロックを得た。これを、１３０℃
で３時間乾燥し、粉砕し、１．２５ｍｍのふるい目を通
過したもの、すなわち、硅酸カルシウムからなる複合固
形物の粒子を得た。この粒子は、ＸＩＩ分析によりトバ
モライト結晶を有することが確認された。

しかして化学分析の結果Ｃａｂ；　　３６．２３重量％
、ｓｔｏ、：　４７．６１重量％、Ｎａ２Ｏ；　　ｏ。

９４重量％、ＭｇＯ；　　０．１５重量％、ＡＩ、Ｏ。

；４．３８重量％、Ｋ、Ｏ；　　１．４３重量％、Ｔｌ
０ａｉ０．０５重量％、Ｆｅ１Ｏ１；　　０．８９重Ｉ
％；不純物８．３２重量％であった。

硅酸カルシウムからなる複合固形物の粒子に含まれるＮ
ａｎｏ、Ｍｇｏ、ＡＩ２Ｏ、、に２Ｏ、ＴｉＯ２、Ｆｅ
２０１、の群からなる酸化金属の合計量は。

７．８４重量％であった。

しかして、ｉｌ？１合固形物の粒子をＦＡ簡に２００ｋ
ｇ充填し２２通水し、ポリエステル織物を製布したとこ
ろ、ポリエステル織＊ｉ面上にピンクや緑色や黒色に汚
染するのが観察されなかったが、処理前の水で製布する
と、ピンクや緑色や黒色に汚染するのがｎ察された。処
理前のウォータジェットルーム用水および処理後のウォ
ータジェットルーム用水を噴射直後の状態で比較検討し
た結果を第２表に示した。処理前用水と処Ｆ！後用水を
比較してみると、Ｐｏ、１−が０．１６ＰＰＭから０．
０６ＰＰＭへ減少し、８０１−が８．５ＰＰＭから０゜
５ＰＰＭ以下へ減少しているのがｌＩ察された。

第２１１〈発明の効果）本発明は実施例１で明かになったごとく、硅酸カルシウ
ムからなる複合固形物粒子を、水に接触させることによ
り、硅酸カルシウムからなる複合固形物粒子に水中の燐
酸イオン及び硫酸イオンを吸着または吸収させることを
特徴とする。水中の燐酸イオン及び硫酸イオンを除去す
る方法は、効果がある０本発明は、繊維工業にとどまら
ず、環境公害分野、電子部品分野、食品分野、など水を
使用するすべての分野で利用することができる。

本発明で用いる処理材は、　安価にｍ４できるので、経
済的である。

持許出願人笠松重信

Claims

【特許請求の範囲】

（１）珪酸質材料と石灰質材料を、ＣａＯ／ＳｉＯ＿２
のモル比が０．８〜１．１になるごとく、混合したのち
、水中に分散し、スラリーとなし、型枠の中に入れ、７
０〜９０℃にて予備反応を行い、次に、オートクレープ
養生することにより、硅酸カルシウムからなる複合固形
物を形成せしめたのち、該複合固形物を乾燥し、粉砕し
、粒子化し、ついで、該硅酸カルシウムからなる複合固
形物粒子を、水に接触させることにより、硅酸カルシウ
ムからなる複合固形物粒子に水中の燐酸イオン及び硫酸
イオンを吸着または吸収させることを特徴とする、水中
の燐酸イオン及び硫酸イオンを除去する方法
（２）不定型ＳｉＯ＿２が２重量％〜２０重量％含まれ
ている硅酸カルシウムからなる複合固形物粒子を水処理
剤として使用することを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載されたる水中の燐酸イオン及び硫酸イオンを除
去する方法
（３）Ｎａ＿２Ｏ、ＭｇＯ、Ａｌ＿２Ｏ＿３、Ｋ＿２Ｏ
、ＴｉＯ＿２、Ｆｅ＿２Ｏ＿３、の群からなる酸化金属
を５〜１５重量％含む硅酸カルシウムからなる複合固形
物粒子を処理剤として使用すことを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載されたる水中の燐酸イオン及び硫酸
イオンを除去する方法