JPS583639A - フツ素処理剤 - Google Patents

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】 本発明は廃水中に含まれたフッ素を除去する処理剤に関
するものである。

フッ素含有廃水の処理法として、カルシウム塩を廃水中
に添加し、フッ素をフッ化カルシウム沈殿として分離除
去する方法が広く採用されている。しかし、実際の廃水
中にはフッ素と錯体を形成しやすいケイ素、鉄、アルミ
ニウム、ホウ素などのイオンが共存することが多いため
、多量のカルシウム薬剤を添加しても、処理水中のフッ
素濃度を１０ｍ１／ｌ以下に下げるのは困難であると言
われている。

フッ素およびその化合物はアルミニウム製造時に多量に
発生するばかりでなく、フッ化水素酸、ホウ７ツ化水素
酸、７ツ化アンモノなどの薬剤として、金属−工業、窯
業、化学工業、電子工業、試験研究機関で広く使用され
るためその廃水中に残存しやすい。フッ素は、人体に対
する有害・性が大きいため、排水基準を全国−律の１５
ｓｌ／ｌにとどまらず、飲料水盤みに規制しようとする
自治体もあり、更に有効な高度処理法が強く望まれてい
るのが現状である。

廃水中のフッ素濃度を１０　ｍｌ／ｌ以下に下げるにＦ
ｉ、活性アルミナや、フッ素吸着樹脂を用いる方法が知
られている。しかし活性アルミナやフッ素吸着樹脂の再
生処理工程が複雑であること、特性劣化が大きく繰り返
し使用回数が限られること、吸着能力が共存する錯体形
成イオンにより大きく変化すること、そして、吸着でき
る７ツ膏イオンの形に選択性がちシ、錯体となっている
フッ素イオンをすべて除去することは困難であることな
どのさまざまな欠点がある。

さらにフッ素含有廃水は多くの場合酸性の状態で発生す
るが、酸性のま＼でフッ素を゛除去する方法は、従来、
全く知られてぃなかった。

本発明はこれら従来法の欠点を解消し、廃宋中の７ツ累
１酸性状態で低濃度まで処理できる全く新しいフッ素処
理剤を提供するものである１Ｒ７ ＲｅｅＲｓＩＩｉ水素またはアルキル基でその５゛ちの
少くとも二つは異種または同種のアルキル基、Ｘ−１ｉ
Ｃ４Ｂデ、−ＯＨまたは加水分解して一〇Ｈとなる基例
えばアルコキシル基を示す）で示される化合物を固体吸
着剤に担持させたものである。

本発明のフッ素処理剤によるフッ素の除去と処理剤の再
生とは、次の機構で行われる。

フッ素の除去 Ｒ＋ＲｚＲｊＳｊＸ＋ＨＦ−＋Ｌ＆Ｒａ５ｊＦ＋ＨＸ　
　（１）Ｒ＋＆ＲＪｊＦ　＋　ＭＯＨ→Ｒ＋ＲｚＲａＳ
ｓＯＨ＋　ＭＦ　　（２）’　、　　Ｒｎ＆Ｒ５５ｊＯ
Ｈ＋　Ｈｃｌ→Ｒ＋ＲｚＲｓＳｊ（Ｊ　＋　ｎ、ｏ　　
（３）これらの式中、　Ｒ＋ＲＪｓＳｊＸ、　Ｒ，Ｒ，
Ｒ，ＳｊＦ、Ｒ＋ＲｔＲｓＳ＝ＯＨはフッ素の除去及び
処理剤の再生の全過程中において、固体吸着剤に担持さ
れている。

すなわち、トフッ素含有廃水は酸性の状態で本発明のフ
ッ素処理剤と接触させるとＸとＦのイ、　　オン交換が
起シ効率よくフッ素を吸着する。この吸着後フッ素処理
剤の再生をするにＦｉ、アルカリ水溶液と接触させるこ
とにより（２）式に従って処理剤は容易にシラノール型
に変化する。さらに塩酸溶液と接触させることにより（
３）式に従って、フッ素処理剤は、完全に再生される。

ここで重要なことは、酸性状態で（１）式に従って行わ
れるフッ素の除去反応はホウ酸イオン、ケイ酸イオン、
アルミニウムイオン、鉄イオンが共存しても、全く、妨
害されない点である。従って、廃水中に存在するフッ素
が５ｊＦｊ、　ＡＩＦｊ　、　ＢＦ２などの７ツ累の″
゛錯イオンの形であっても、本発明のフッ素処理剤の有
効性が失われることはない、更に、再生も簡単に行い得
るばかりでなく、繰り返し使用によって特性の劣化が認
められないなど本発明のフッ素処理剤は従来に見られな
い轡黴を有する。

ｆＬ１Ｒ小５ｓｉＸを担持させるための担体としては。

酸、アルカリに安定な比表面績の大きな有機、無機の固
体吸着剤ならばよく石炭系、ヤンガラ系などの活性炭が
最も適当である。Ｒｔ　Ｒｔ　Ｒｓは水素またはアルキ
ル基でありそのうち少なくとも二つは異種または同種の
アルキル基としたのは。

Ｒ＋　−ｋ　、　＆のうち二つ以上が水素となると、活
性炭などへの担持能力が小さくなることによる。

アルキル基はメチル基でもエチル基でもよく。

更に炭素数の多いアルキル基でも差しつかえない。活性
炭に’Ｒ＊ＲＪＬｓＳ４Ｘを担持させる方法は１種々あ
るが、密閉容器内に活性炭とＲＪｔａＲａＳｉＸを隔離
して置き、Ｒ＾Ｒａ８４Ｘの蒸気を活性炭などの固体吸
着剤に吸着担持させる方法、ＲｔＲｅＲｓＳｔＸを直接
固体吸着剤に攪拌混合担持させる方法、水にＲＩＲｔＲ
ｓＳｊＸを分散させておき、固体吸着剤を加えて吸着担
持させる方法、挿接性有機溶剤にＲ＋＆Ｒ５５ｆｆを溶
解させておき、これに固体吸着剤を加えて均一に湿潤さ
せたのち、実質的に有機溶剤成分のみを揮散させて担持
させる方法などが有効であった。このような方法により
調製した本発明のフッ素処理剤は飽和フッ累吸着量が大
きく廃水中のフッ素の除去に極めて有効である。

次に１本発明のフッ素処理剤の有効性を、実施例により
具体的に説明する。

（実施例　１） 一市販の石炭系粒状活性炭とトリメチルクロルシラン１
に密閉した容器内Ｋ１９ｉｉ離して２昼夜靜置したとこ
ろ、活性炭１１当たりトリメチルクロルシランが約１０
０１１Ｉｊ担持されたフッ素処理剤が得られた。どのフ
ッ素処理剤をカラムに充填し、これに河川水１１につき
、　ＮａｖＳｉＦａを７０ｍ１゜ＮａＡｊＦ＠を４７−
及びＮａＢＦ、を４１−溶解させ几７ツ素濃度１００ｍ
１／ｌの試験用フッ素含有廃液を空間遠度５ｖ−１ｏｈ
デで通水した。通水に先立って試験用フッ素含有廃液に
は硫酸を加え％　ｐＨを１以下に調整した。このカラム
により処理された処理水中のフッ素濃度をＪＩＳ−ＫＯ
１０２−２８の方法で追跡し九ところ図中実線で示す曲
線が得られた。図から明らかなように、フッ素処理剤１
１当たりの通水量が１２０ｄまではフッ素濃度は０．２
１１１１／１　以下であった。本発明のフッ素処理剤は
１ｇ当たり１０〜１２ｍ＃　と、従来フッ素処理剤の２
〜５倍のフッ素吸着能力があることが分った。

このカラ五Ｆｉ１Ｌｓカセイソーダ水溶液を通水して水
洗後１規定塩酸通水により容易に再生できた。再生１回
後に、上記試験用フッ素含有廃液を処理した結果と％フ
ッ素処理再生を繰り返Ｕた場合の１０回再生後の同様な
試験結果とを同じく図にそれぞれ破線と、一点鎖線とで
示す。

この結果から、実質的に劣化が認められないことが明ら
かである。

同じ試験用フッ素含有廃液を従来のカルシウム塩を用い
る方法で処理したところ処理水中のフッ素の濃度を３０
　ｍｌｌ　／／ｌ以下することは極めて困難であった。

また、市販の活性アルミナでフッ素処理と再生を繰り返
したところ、５回目の再生後の吸着量は初回の５０％以
下に劣化した。また市販のフッ素吸着樹脂カラムで、処
理水中のフッ素濃度を３　ｍｌｌ　ｌ以下になるように
通水したところ吸着量は５〜６　ｖｎｌフッ素／９しか
得られず、さらに再生して繰り返し使用したところ特性
劣化は活性アルミナとはソ同じ割合を示した。

（実施例２） トリメチルクロルシランの代すにトリエチルクロルシラ
ンを石炭系活性炭め代りにヤシガラ系活性炭を用いたこ
と以外は実施例１と同一の条件で本発明フッ素処理剤を
試験したところ。

処理剤１１当たり９〜１１ｔｓ＃のフッ素の除去が可能
であった。また再生して繰り返し使用したが特性の劣化
は小さく、１０回再生後吸着量で８０％以下にはならな
かった。

（実施例３） １３００惟１１／ｌの３価の鉄イオン、５００悔１１／
ｌのフッ素を含む約２規定の硫酸酸性廃液１！を処理す
るために、活性炭１１１当たり約１２０−のトリメチル
クロルシランを担持させた本発明のフッ素処理剤を４０
ｇ添加し５時間攪拌したのち、５ｆｌＣの１紙によりｒ
遇し、Ｆ液中のフッ素濃度を測定したところ、　３１１
１１／ｌであった。このように強酸性廃水を強酸性のま
＼でフッ素処理する処理剤は従来全く知られていない。

以上、実施例による具体的な説明から明らかなように本
発明は、従来に例がない極めて優れた特性を有するフッ
素処理剤を提供することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図はフッ素処理剤ｇ当り通水量に対する処理水中のフッ
素濃度を示す図である。 特許出願人　日本電気株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　一般式島−８（−Ｘ（式中ル、鳥、Ｒ，Ｆｉ
   水素り またはアルキル基で、そのうちの少くとも二つは異種ま
   たは同種のアルキル基、　Ｘ　ＨＣ１，Ｂｒ　。 −ＯＨまたは加水分解して−ＯＨとなる基を示す）で示
   される化合物を固体吸着剤に担持させたことを特徴とす
   るフッ素処理剤。