アルミ再生工程で生じる廃棄物からの陰イオン交換体の創製と有害重金属除去への適用

点击翻译按钮获取中文摘要

平成19年度の研究内容は、主にハイドロタルサイトの陰イオン(1価および2価の陰イオン、重金属のオキソ酸イオン)に対するイオン交換序列、炭酸イオン型ハイドロタルサイトの再水和特性と重金属イオン除去への適用、希薄な重金属陰イオン種を含む水溶液からの陰イオン種の除去特性、重金属イオン種の除去におよぼすpH緩衝作用の影響、多段回分操作による重金属陰イオンの除去プロセスに関するものである。当該期間において明らかにされたことを以下にまとめた。ハイドロタルサイトの陰イオン交換序列は、主としてイオン種の価数と大きさに関連して発現すること、すなわち、イオン価数が大きくイオン径の小さい陰イオン種程、ハイドロタルサイトに良く捕捉されることがわかった。硝酸イオン型ハイドロタルサイトによる重金属イオン種の除去量が一番大きいという結果が得られた。ハイドロタルサイトによって重金属陰イオン種が捕捉される際、その除去量は水溶液中での重金属イオン種の形態に依存することが明らかになった。水溶液中で陰イオン種を形成するような条件に調整することによって、陰イオン種の除去量を増大させることが可能であった。ハイドロタルサイトが元々有するpH緩衝作用によって水溶液中の平衡pHは弱アルカリ性を示し、この現象は種々の重金属が陰イオン種を形成するプロセスにも関わることが示唆された。ハイドロタルサイトのpH緩衝作用は、主としてハイドロタルサイトの層間陰イオンの種類や量によって発現することがわかった。ハイドロタルサイトの陰イオン交換等温線の形状はラングミュアー型を示しており、多段回分操作で重金属除去操作を行った場合には段数の増加とともにハイドロタルサイトの所用量が大幅に減少出来る傾向を示した。