JPH0618638B2 - カリウム及びルビジウム用吸着剤及びその製造方法 - Google Patents
カリウム及びルビジウム用吸着剤及びその製造方法Info
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- JPH0618638B2 JPH0618638B2 JP62328821A JP32882187A JPH0618638B2 JP H0618638 B2 JPH0618638 B2 JP H0618638B2 JP 62328821 A JP62328821 A JP 62328821A JP 32882187 A JP32882187 A JP 32882187A JP H0618638 B2 JPH0618638 B2 JP H0618638B2
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Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カリウム及びルビジウム用吸着剤、さらに詳
しくはカリウム及びルビジウムに対する選択吸着性に優
れ、かつ吸着容量や吸着速度が大きく、その上、該希薄
溶液中で安定であって、毒性の少ない安価なカリウム及
びルビジウム用吸着剤に関するものである。
しくはカリウム及びルビジウムに対する選択吸着性に優
れ、かつ吸着容量や吸着速度が大きく、その上、該希薄
溶液中で安定であって、毒性の少ない安価なカリウム及
びルビジウム用吸着剤に関するものである。
カリウムは肥料、光学ガラス、火薬の原料であるととも
に将来的には高速増殖炉の熱交換媒体として重要視され
ている。ルビジウムは光電子管材料として使用されてい
るが、将来的にはイオン推進型エンジンの燃料として宇
宙開発分野で注目されている。
に将来的には高速増殖炉の熱交換媒体として重要視され
ている。ルビジウムは光電子管材料として使用されてい
るが、将来的にはイオン推進型エンジンの燃料として宇
宙開発分野で注目されている。
カリウムの鉱石資源としてはシルバイト、カーナライ
ト、ラングバイナイトなどが知られているが、日本にお
いてはこれら鉱石は産出しない。日本においては海水ま
たは濃縮海水から複塩としてカリウムを採取することが
行われているが、濃縮に多大なエネルギーを要すること
から経済的な方法とは言い難い。ルビジウムの場合、主
成分としてルビジウムを含む鉱石がないことから、副産
生成物として採取されている。
ト、ラングバイナイトなどが知られているが、日本にお
いてはこれら鉱石は産出しない。日本においては海水ま
たは濃縮海水から複塩としてカリウムを採取することが
行われているが、濃縮に多大なエネルギーを要すること
から経済的な方法とは言い難い。ルビジウムの場合、主
成分としてルビジウムを含む鉱石がないことから、副産
生成物として採取されている。
従来、海水などのカリウムを含む希薄溶液から該カリウ
ムを吸着する吸着剤としてはクラウンエーテルが知られ
ているが、［例えば、岡部ら著「海洋の化学」第190ペ
ージ（1980年）］この物質は非常に高価である。また、
クリプトメレーン型マンガン酸化物が海水からカリウム
を吸着することが知られているが［Bull.Chem.Soc.Jpn.
第1109ページ（1985年）］、この物質はカリウム吸着容
量が小さいという欠点があり、実用化は困難である。ル
ビジウムを含む希薄溶液から該ルビジウムを吸着する吸
着剤については実用化に至ったものは見出されていな
い。
ムを吸着する吸着剤としてはクラウンエーテルが知られ
ているが、［例えば、岡部ら著「海洋の化学」第190ペ
ージ（1980年）］この物質は非常に高価である。また、
クリプトメレーン型マンガン酸化物が海水からカリウム
を吸着することが知られているが［Bull.Chem.Soc.Jpn.
第1109ページ（1985年）］、この物質はカリウム吸着容
量が小さいという欠点があり、実用化は困難である。ル
ビジウムを含む希薄溶液から該ルビジウムを吸着する吸
着剤については実用化に至ったものは見出されていな
い。
カリウム及びルビジウムを含む希薄溶液から該アルカリ
金属を吸着回収するためには、次の要件を満たす吸着剤
を用いることが必要である。すなわち、カリウム及びル
ビジウムを含む希薄溶液には、一般にナトリウムイオ
ン、マグネシウムイオンなどが溶存しており、場合によ
ってはシリカや炭酸カルシウムが多量に含まれているの
で、これらの共存元素に影響されることなく、選択的に
カリウム及びルビジウムを吸着しうる吸着剤であるこ
と、溶液中のカリウム及びルビジウム濃度が低いため吸
着容量や吸着速度が大きいことはもちろん大量の溶液を
接触させるため毒性がなく、かつ該希薄溶液中で安定な
吸着剤であること、及び安価な吸着剤であることが要求
される。
金属を吸着回収するためには、次の要件を満たす吸着剤
を用いることが必要である。すなわち、カリウム及びル
ビジウムを含む希薄溶液には、一般にナトリウムイオ
ン、マグネシウムイオンなどが溶存しており、場合によ
ってはシリカや炭酸カルシウムが多量に含まれているの
で、これらの共存元素に影響されることなく、選択的に
カリウム及びルビジウムを吸着しうる吸着剤であるこ
と、溶液中のカリウム及びルビジウム濃度が低いため吸
着容量や吸着速度が大きいことはもちろん大量の溶液を
接触させるため毒性がなく、かつ該希薄溶液中で安定な
吸着剤であること、及び安価な吸着剤であることが要求
される。
本発明の目的は、このような要件を満足し得るような実
用的な吸着剤を提供することにある。
用的な吸着剤を提供することにある。
本発明者らは種々研究を重ねた結果、マンガン酸ナトリ
ウム及びマンガン酸カリウムの酸処理生成物が前記要件
を満たし得る吸着剤であり、この吸着剤を用いることに
より、カリウム及びルビジウムを含む希薄溶液から該ア
ルカリ金属を極めて効率よく容易に回収しうることを見
出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
ウム及びマンガン酸カリウムの酸処理生成物が前記要件
を満たし得る吸着剤であり、この吸着剤を用いることに
より、カリウム及びルビジウムを含む希薄溶液から該ア
ルカリ金属を極めて効率よく容易に回収しうることを見
出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
本発明において原料として用いられるマンガン酸ナトリ
ウム及びマンガン酸カリウムはカリウムあるいはナトリ
ウムの水酸化物、酸化物、重炭酸塩、炭酸塩、硝酸塩、
ハロゲン化物などとマンガンの含水酸化物、酸化物、硝
酸塩、ハロゲン化物などとを適当な組合せで混合したの
ち、400℃以上の温度で加熱処理することにより製造す
ることができる。あるいはマンガンのハロゲン化物溶液
に水酸化ナトリウムあるいはカリウムの溶液を滴下し、
アルカリ金属含有水酸化マンガンを調製し、それを400
℃以上に加熱処理することによっても調製できる。
ウム及びマンガン酸カリウムはカリウムあるいはナトリ
ウムの水酸化物、酸化物、重炭酸塩、炭酸塩、硝酸塩、
ハロゲン化物などとマンガンの含水酸化物、酸化物、硝
酸塩、ハロゲン化物などとを適当な組合せで混合したの
ち、400℃以上の温度で加熱処理することにより製造す
ることができる。あるいはマンガンのハロゲン化物溶液
に水酸化ナトリウムあるいはカリウムの溶液を滴下し、
アルカリ金属含有水酸化マンガンを調製し、それを400
℃以上に加熱処理することによっても調製できる。
なお、初期に添加するアルカリ金属量としては、マンガ
ンの0.2倍以上のモル量、好ましくは、0.5倍以上のモル
量が必要である。
ンの0.2倍以上のモル量、好ましくは、0.5倍以上のモル
量が必要である。
マンガン酸ナトリウムあるいはマンガン酸カリウムを塩
酸、硫酸、硝酸、リン酸などの鉱酸やギ酸、酢酸などの
有機酸を１種以上含有し、かつ、pH５以下、好ましくは
２以下に調整された酸性溶液中に浸漬し、通常室温で１
時間以上、好ましくは数日間かきまぜてアルカリ金属を
溶出除去したのち、固型物を水洗し、好ましくは70℃以
下の温度において乾燥することにより目的の吸着剤が得
られる。
酸、硫酸、硝酸、リン酸などの鉱酸やギ酸、酢酸などの
有機酸を１種以上含有し、かつ、pH５以下、好ましくは
２以下に調整された酸性溶液中に浸漬し、通常室温で１
時間以上、好ましくは数日間かきまぜてアルカリ金属を
溶出除去したのち、固型物を水洗し、好ましくは70℃以
下の温度において乾燥することにより目的の吸着剤が得
られる。
本発明の吸着剤はカリウム及びルビジウムに対する選択
性に優れ、かつ水中でも安定であって、かつ毒性の少い
安価なものである。この吸着剤を用いることにより、カ
リウム及びルビジウムを含む希薄溶液から該アルカリ金
属を極めて効率よく経済的に回収することができる。
性に優れ、かつ水中でも安定であって、かつ毒性の少い
安価なものである。この吸着剤を用いることにより、カ
リウム及びルビジウムを含む希薄溶液から該アルカリ金
属を極めて効率よく経済的に回収することができる。
実施例 次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ 市販のオキシ水酸化マンガン６ｇと炭酸ナトリウム27ｇ
とを混合し、800℃で４時間加熱処理した。この加熱生
成物１ｇを0.2Ｎ塩酸溶液３中に加えて10日間かきま
ぜたのち、生成物をろ別、洗浄し、70℃で乾燥して吸着
剤を得た。第１表に得られた加熱生成物のＸ線回折特性
を示す。なお、吸着剤中のナトリウムイオン含量は0.1
％以下であった。
とを混合し、800℃で４時間加熱処理した。この加熱生
成物１ｇを0.2Ｎ塩酸溶液３中に加えて10日間かきま
ぜたのち、生成物をろ別、洗浄し、70℃で乾燥して吸着
剤を得た。第１表に得られた加熱生成物のＸ線回折特性
を示す。なお、吸着剤中のナトリウムイオン含量は0.1
％以下であった。
この吸着剤100mgを塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩
化カリウム、塩化ルビジウム、塩化セシウムをそれぞれ
0.1ｍＭの濃度で含む溶液10ml中に添加し、７日間かき
まぜた。吸着前後の溶液中のアルカリ金属イオン濃度を
原子吸光法で定量し、吸着率を求めた。結果を第２表に
示す。
化カリウム、塩化ルビジウム、塩化セシウムをそれぞれ
0.1ｍＭの濃度で含む溶液10ml中に添加し、７日間かき
まぜた。吸着前後の溶液中のアルカリ金属イオン濃度を
原子吸光法で定量し、吸着率を求めた。結果を第２表に
示す。
この結果から、本発明の吸着剤はカリウムとルビジウム
の選択吸着性が優れていることは明らかである。
の選択吸着性が優れていることは明らかである。
実施例２ 市販のオキシ水酸化マンガン６ｇと炭酸カリウム７ｇと
を混合し、800℃で４時間加熱処理した。この加熱生成
物１ｇを0.2Ｍ塩酸溶液３中に加えて10日間かきまぜ
たのち、生成物をろ別洗浄し、70℃で乾燥して吸着剤を
得た。第３表に得られた吸着剤のＸ線回折特性を示す。
を混合し、800℃で４時間加熱処理した。この加熱生成
物１ｇを0.2Ｍ塩酸溶液３中に加えて10日間かきまぜ
たのち、生成物をろ別洗浄し、70℃で乾燥して吸着剤を
得た。第３表に得られた吸着剤のＸ線回折特性を示す。
この吸着剤を実施例１と同じ方法で吸着実験を行った。
その結果を第４表に示す。
その結果を第４表に示す。
実施例３ ２Ｍの塩化マンガン溶液100mlに２Ｍの水酸化ナトリウ
ム溶液250mlを滴下し、含水酸化マンガンを沈澱させ、1
50℃で乾燥した。その後、630℃で５時間加熱処理した
のち、0.2Ｍ塩酸溶液10で洗浄し、風乾し吸着剤を得
た。第５表に得られた吸着剤のＸ線回折特性を示す。
ム溶液250mlを滴下し、含水酸化マンガンを沈澱させ、1
50℃で乾燥した。その後、630℃で５時間加熱処理した
のち、0.2Ｍ塩酸溶液10で洗浄し、風乾し吸着剤を得
た。第５表に得られた吸着剤のＸ線回折特性を示す。
この吸着剤を実施例１と同じ方法で吸着実験を行った。
その結果を第６表に示す。
その結果を第６表に示す。
実施例４ 実施例１で得られた吸着剤50mgを海水２中に入れ、７
日間かきまぜて、吸着実験を行った。吸着実験後ナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムの吸着量を
原子吸光法で求めた。それぞれの金属の吸着量及び濃縮
係数を第７表に示す。
日間かきまぜて、吸着実験を行った。吸着実験後ナトリ
ウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムの吸着量を
原子吸光法で求めた。それぞれの金属の吸着量及び濃縮
係数を第７表に示す。
この結果から該吸着剤は海水からカリウムを選択的に吸
着することは明らかである。
着することは明らかである。
Claims (3)
- 【請求項１】マンガン酸ナトリウムあるいはマンガン酸
カリウムの酸処理物であって次に示すＸ線回折ピークを
有するカリウム及びルビジウム用吸着剤 面間隔（Å） 相対
強度 7.14±0.05 強 3.58±0.03 中 2.45±0.03 弱 2.34±0.03 弱 - 【請求項２】マンガン酸ナトリウムあるいはマンガン酸
カリウムをｐＨ５以下で処理しその中のアルカリ金属を
溶出させることを特徴とし、次に示すＸ線回折ピークを
有するカリウム及びルビジウム用吸着剤の製造方法 面間隔（Å） 相対
強度 7.14±0.05 強 3.58±0.03 中 2.45±0.03 弱 2.34±0.03 弱 - 【請求項３】ｐＨ５以下の酸性溶液が鉱産及び有機酸の
中から選ばれた少なくとも１種を含有するものである特
許請求範囲第２項記載の吸着剤の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328821A JPH0618638B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | カリウム及びルビジウム用吸着剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62328821A JPH0618638B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | カリウム及びルビジウム用吸着剤及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168339A JPH01168339A (ja) | 1989-07-03 |
| JPH0618638B2 true JPH0618638B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=18214466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62328821A Expired - Lifetime JPH0618638B2 (ja) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | カリウム及びルビジウム用吸着剤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0618638B2 (ja) |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62328821A patent/JPH0618638B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01168339A (ja) | 1989-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |