JPS6026595B2 - フッ素イオンの除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水中に溶解しているフッ素イオンの除去方法に
関するものである。

アルミニウムの電解精練工程、リン酸肥料の製造工程、
ステンレス鋼などのピクリング工程あるいはシリコンな
どの電気部品の洗浄工程ならびに化学実験室からの研究
廃水などからフッ素イオンを含む排水が生じる。

このようなフッ素イオン含有排水からフッ素イオンを除
去するためには、水酸化カルシウムを排水に添加して、
不溶’性のフッ化カルシウムを生成させ、これを沈殿分
離することが行われている。しかしながら、このような
沈殿反応を利用した方法では、フッ素イオンの除去率が
悪い上に、生成した沈殿の水中からの分離に著しい困難
を伴うという欠点がある。本発明者らは、従来方法にお
ける前記欠点の克服されたフッ素イオンの除去方法を関
発すべ〈鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに到
った。

即ち、本発明によれば、熱分解によりマグネシア形成可
能のマグネシウム化合物を４００〜７００ｑｏの温度で
焼成して形成したマグネシアを主成分とするマグネシア
系吸着剤に対し、水中に溶解するフッ素イオンを吸着さ
せ、水中から除去することを特徴とするフッ素イオンの
除去方法が提供される。

本発明におけるマグネシア系吸着剤とは、マグネシアを
吸着性主成分として含むもので、焼成マグネシアや、種
々の金属酸化物を含むマグネシア混合物、たとえば、マ
グネシアとアルミナの混合物、マグネシアを含む粘土鉱
物の焼成物などが包含される。

本発明におけるマグネシア系吸着剤は、水酸化マグネシ
ウムや炭酸マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム（ヒ
ドロオキシ炭酸マグネシウム）などの加熱により分解し
、マグネシアを形成する任意のマグネシウム化合物を原
料とし、これを慣用の手段により焼成することによって
形成される。

この場合、高められた吸着能を持つマグネシアを得るに
は、その焼成温度として、４００〜７００℃、好ましく
は５５０〜６５０午○という制限された範囲の温度を選
定することが必要である。焼成温度がこれより高くなる
と、得られるマグネシアの吸着館は著しく低下し、また
吸着後に焼成してもその吸着能は再生されず、劣化する
。焼成温度が前記温度よりも低くなると得られるマグネ
シアは吸着能の著しく低いもので実際の使用に適したも
のではない。焼成時間は４０〜６０分で十分である。本
発明におけるマグネシア系吸着剤は、３０〜２００メッ
シュ、好ましくは６０〜９０メッシュの粒度で使用され
、その粒径がこれより小さくなると吸着能が低下する傾
向を示す。また、このマグネシァ系吸着剤は、通常の軽
焼マグネシアに比べ、その結晶度は小さく、またその見
掛比重は０．４７〜０．３７程度であり、著しく低い。
さらに、本発明のマグネシア系吸着剤は、水溶液中で使
用する場合すぐれた沈降性を示す。前記のマグネシア系
吸着剤は、カオリン （Ｎ２Ｓｉ２０（ＯＨ）４）、酸化第二鉄（Ｆｅ２０３
）、酸化カルシウム（Ｃａ○）及びアルミナ（ＡＩ２０
３）の中から選ばれる金属酸化物の少なくとも１種を混
合することにより、その吸着能を損なわずにその量を増
大させ得をとともに、その吸着能を改良することができ
る。

この場合、添加する金属酸化物量は、マグネシアと添加
金属酸化物の総重量に対し、１〜４の重量％、好ましく
は１０〜３の重量％である。本発明における殊に好まし
い添加剤はァルミナである。この混合吸着剤はより高め
られた性能を有し、また再生による吸着力の低下が防止
され、さらに良好な沈降性を示すという利点を有する。
このような混合吸着剤は、前記マグネシアに対し、対応
する金属水酸化物を５００〜７００ｏｏで焼成してあら
かじめ形成した金属酸化物を混合することにより、及び
前記マグネシア形成原料と金属水酸化物をあらかじめ混
合し、この混合物を４００〜７００ｑｏの温度で焼成す
ることにより調製される。本発明の方法を実施するには
、前記したマグネシァ系吸着剤にフッ素イオンを溶解す
る水を接触させることによって実施される。この場合の
接触方式としては、粉末添加法、流動法などがあり、ま
た操作方式はバッチ式、連続式のいずれも採用し得る。
たとえば、フッ素イオンを粉末添加法により除去するに
は、マグネシア系吸着剤の微粉末を直接水中に添加混合
してその中に含まれるフッ素イオンを吸着させた後、生
成した懸濁物質を沈降分離させる。次に得られたスラリ
ーを脱水し、固形物として回収する。また、本発明の方
法はカラム法により実施されるが、この場合には、前記
した吸着剤粉末を適当な粒度に成形あるいは造粒したの
ち、カラムに充填し、このカラム中にフッ素イオンを溶
解する水を通水する。マグネシア系吸着剤の使用量は、
水中に溶解するフッ素イオンに対して、重量で５“音以
上、通常２５〜５０ぴ音である。フッ素イオンとしては
、Ｆ‐の他、フッ素を含むイオン、例えば、ＢＦＺ，Ｂ
Ｆ３０Ｈ−をも包含される。本発明は、フッ素イオンを
含む種々の排水から、その中に含まれるフッ素イオンを
除去するために適用される。

本発明によれば、水中からのフッ素イオンの除去は、沈
殿反応によらず、吸着反応によるものであるから、汝渡
８反応によりフッ素イオンを除去する際に見られたよう
な沈殿分離に伴う困難はなく、またスラッジの副生も生
じない。次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。

実施例 １ 市販の水酸化マグネシウム（関東化学（株）製）を６０
０ｑｏで１時間焼成して吸着剤を調製した。

この吸着剤（粒度３０〜１００メッシュ）の種種の量を
、フッ素イオン５１の９／夕を含むモデル廃水（フッ化
カリウム水溶液）２００の‘に加え、９０分間、１０仇
ｐｍで燈拝した後、内容物をロ別し、得られたロ液につ
いて、ランタンーアリザリンコンプキソン法（ＪＩＳＳ
ＫＯＩ０２）に従って、フッ素濃度を測定した。

その結果を次表に示す。表−１ 実施例 ２ モデル廃水として、フッ素イオン２０．５の９ノクを含
むものを用いた以外は実施例１と同様にして実験操作を
行った。

その結果を次表に示す。表一２ 実施例 ３ モデル廃水として、フッ素イオン４０．０のｏ／夕を含
むもの（ｐＨ５．７）を用いた以外は実施例１と同様に
して実験操作を行った。

その結果を表−３に示す。表−３ 比較例 １ 吸着剤として、市販の水酸化マグネシウム（関東化学（
株）製）を用いた以外は実施例３と同様にして実験操作
を行った。

その結果を表−４に示す。表一４ この表−４の結果と、実施例３における表−３の結果と
を比較することにより、本発明で用いるマグネシア吸着
剤は、禾焼成の水酸化マグネシウムよりも、フッ素イオ
ンに対してすぐれた吸着効果を示すことがわかる。

比較例 ２ 吸着剤として酸化カルシウム（Ｃａ○）を用い、かつモ
デル廃水としてフッ素イオン滋．３の９ノクを含むもの
を用いた以外は実施例１と同様にして実験操作を行った
。

その結果を表−５に示す。表一５この表−５の結果を前
記実施例１〜３の結果と比較することにより、本発明で
用いるマグネシア吸着剤は、酸化カルシウム（Ｃａ○）
よりも、フッ素イオンに対してすぐれた吸着能を有する
ことがわかる。

実施例 ４ 実廃水としてフッ素イオンを含むと同時にリン酸および
油分、界面活性剤を含んでいるＡ社の未処理廃水を対象
とした。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱分解によりマグネシア形成可能のマグネシウム化
   合物を４００〜７００℃の温度で焼成して形成したマグ
   ネシアを主成分とするマグネシア系吸着剤に対し、水中
   に溶解するフツ素イオンを吸着させ、水中から除去する
   ことを特徴とするフツ素イオンの除去方法。