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有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤、その製造方法並びに有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着方法

国内特許コード P130008506
整理番号 S2011-0530
掲載日 2013年1月30日
出願番号 特願2011-146561
公開番号 特開2013-013835
登録番号 特許第5889554号
出願日 平成23年6月30日(2011.6.30)
公開日 平成25年1月24日(2013.1.24)
登録日 平成28年2月26日(2016.2.26)
発明者
  • 三宅 通博
  • 亀島 欣一
  • 西本 俊介
  • 莎茹拉
  • 堀内 英樹
出願人
  • 国立大学法人 岡山大学
  • 奥多摩工業株式会社
発明の名称 有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤、その製造方法並びに有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着方法
発明の概要 【課題】本発明は、製造容易かつ低コストの有害物質、特に重金属、芳香族化合物の除去能を有する材料を提供することを課題とした。
【解決手段】金属カチオン、特にナトリウムイオン又はカリウムイオンで置換した白土が優れた重金属、芳香族化合物の吸着能力を有することを見出して、本発明を完成した。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


家庭ごみの大半は公営の焼却場で処分されているが、焼却処分の際には微細な飛散灰、炉底に堆積する焼却炉灰に加え、種々の有害物質{塩化水素,ダイオキシン類,硫黄酸化物(SOx),重金属微粒子等}が発生する。
有害物質の大気中への放出を抑制するために、通常の焼却炉では、塩化水素、SOxの固定用に消石灰粉体を、ダイオキシン類の固定用に活性炭粉体を煙道に吹き込み、飛散灰と有害物質を固定化した粉体(以後、飛灰と称す)をバグフィルターで回収している。回収した飛灰中には低融点の鉛のような重金属が含まれるので、飛灰の空気中への飛散を抑えるために水が加えられ、さらに、重金属の溶出を抑えるためにキレート剤が添加されている。
さらに、化学製品工場の跡地の土壌では、法令基準以上の重金属、塩化水素,ダイオキシン類,硫黄酸化物(SOx)が含まれていることが度々報告されている。さらに、該土壌から溶出した水溶液が河川に流れ込むことが問題となっている。



重金属を除去する材料について、以下が報告されている。
特許文献1は、「モンモリナイト族粘土である酸性白土がダイオキシンやハイドロカーボンと鉛を除去できること」を開示している。
しかし、該文献は、「アルカリ金属で置換した白土」について開示又は示唆がない。



特許文献2は、「膨潤性無機層状化合物としては、特定の化合物に限定されないが、例えば、Na-モンモリロナイト、Ca-モンモリロナイト、酸性白土、合成スメクタイト、Na-ヘクトライト、Li-ヘクトライト、Na-テニオライト、Li-テニオライトおよび合成雲母からなる群のうちの少なくとも1つが挙げられる」を開示している。
しかし、該文献は、「アルカリ金属で置換した白土」について開示又は示唆がない。



特許文献3は、「固体酸には種々あるが、まず酸性白土、フラーズ・アース、モンモリロナイト、ベントナイト、カオリン、クラリット、フロリジンなどの天然の粘土鉱物で比表面積が150m2 /g以上、500m2 /g以下になるように加工しているものが挙げられる。」を開示している。
しかし、該文献は、「アルカリ金属で置換した白土」について開示又は示唆がない。



現在、ごみ焼却時に発生する有害物質の除去材料として、消石灰(塩化水素除去用)、活性炭(ダイオキシン類除去用)、キレート剤(重金属固定用)が使われている。しかし、活性炭、キレート剤が高価であるので、廉価な代替え品が望まれている。
また、従来から陽イオン交換体として知られているモンモリロナイトは高価であるとともに、重金属を除去できても、モンモリロナイトの構造からダイオキシンを除去できないので、大量の活性炭が必要であり、高コストとなるという欠点があった。

産業上の利用分野


本発明は、金属カチオンで置換した白土を含む有害物質処理剤、該処理剤の製造方法及び該処理剤を使用した有害物質処理方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
塩化ナトリウムで置換した白土又は塩化カリウムで置換した白土を含む有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤

【請求項2】
塩化ナトリウムで置換した白土を含む請求項1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤

【請求項3】
塩化カリウムで置換した白土を含む請求項2に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤

【請求項4】
前記有害物質がπ結合を有する有機化合物である請求項1~3のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤


【請求項5】
前記π結合を有する有機化合物が芳香族化合物である請求項4に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤

【請求項6】
前記白土が酸性白土又は活性白土である請求項1~5のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤

【請求項7】
前記ナトリウム又はカリウムの含有量が0.5~6.0重量%である請求項1~6のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤

【請求項8】
白土を、塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムを含む水溶液でイオン交換することで
得られる塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムで置換した白土を含む有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。

【請求項9】
前記白土が酸性白土又は活性白土である請求項8に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。

【請求項10】
前記塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムを含む水溶液が、塩化ナトリウムを含む水
溶液である請求項8又は9に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。

【請求項11】
前記塩化ナトリウム及び/又は塩化カリウムを含む水溶液が、塩化カリウムを含む水溶
液である請求項8又は9に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。

【請求項12】
前記有害物質がπ結合を有する有機化合物である請求項8~11のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤の製造方法。

【請求項13】
請求項1~7のいずれか1に記載の有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着剤を、有害金属を含む溶液及び/又はπ結合を有する有機化合物に接触させることにより、該溶液中の有害金属及び/又はπ結合を有する有機化合物を除去することを特徴とする有害金属又はπ結合を有する有機化合物吸着方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
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