[发明专利]类水滑石物质的层间离子置换方法、再生方法以及层间离子置换装置

说明书

技术领域

本发明涉及类水滑石物质的层间离子置换方法以及层间离子置换装置。

背景技术

类水滑石物质将镁、铝等自然界中大量存在的元素的氢氧化物作为主骨架，其合成也可以较简单地进行，因此，已公开了各种合成方法。例如，已经公开了作为镁源使用氢氧化镁，在水溶剂中制造水滑石的方法(例如，参照专利文献1)或在碱的存在下，在水溶液中使镁离子和铝离子反应的方法(例如，参照专利文献2)等。

另外，已知水滑石具有阴离子交换作用。若利用该阴离子交换作用固定砷、氟、硼、硒、六价铬、亚硝酸离子、其他阴离子系的有害物质，则能够在废弃物的安全性提高技术、无公害环境改善技术中，对改善污染水的水质、防止有害物质的溶出、土壤改良、促进废弃物处理厂中的有害物质的稳定化作出贡献。

另一方面，固定了有害物的类水滑石物质，有必要对所固定的有害物质选择性地进行脱离或再利用脱离有害物质后的类水滑石物质，有必要将固定于类水滑石物质中的有害物质即层间阴离子与置换用阴离子来进行置换。

因此，以往要么是供给比所固定的有害物质即层间阴离子具有与类水滑石物质更高亲和性的置换用阴离子，或者，要么通过放置于虽然亲和性低但大量含有置换用阴离子的溶液中，从而进行置换。

专利文献1：JP特开平6-329410号公报

专利文献2：JP特开2003-26418号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在以往的方法中，难以使固定于类水滑石物质中的有害物质脱离，或者，脱离过程需要大量的时间和成本。

因此，本发明的目的在于，提供能够有效地置换类水滑石物质的层间阴离子的层间离子置换方法以及层间离子置换装置。

解决课题的方法

以往，将类水滑石物质的层间阴离子与置换用阴离子进行置换时，仅考虑了类水滑石物质与阴离子的亲和力。然而，本发明者等发现仅考虑类水滑石物质与阴离子的亲和力是不充分的，有必要对至少与层间阴离子和置换用阴离子中的任意阴离子进行化学反应的阳离子的量加以调节，以使吸附于类水滑石物质中的层间阴离子成为在溶液中易脱离的状态，或者，使置换用阴离子成为易吸附于类水滑石物质的状态。

即、本发明的层间离子置换方法，是在含有置换用阴离子的溶液中置换类水滑石物质的层间阴离子的层间离子置换方法，其特征在于，具有阳离子调节工序，该阳离子调节工序是在上述溶液中增加与上述层间阴离子进行化学反应的阳离子的量。

另外，本发明的另一层间离子置换方法，是在含有置换用阴离子的溶液中置换类水滑石物质的层间阴离子的层间离子置换方法，其特征在于，具有阳离子调节工序，该阳离子调节工序是在上述溶液中减少与上述置换用阴离子进行化学反应的阳离子的量。

另外，本发明又一层间离子置换方法，是在含有置换用阴离子的溶液中置换类水滑石物质的层间阴离子的层间离子置换方法，其特征在于，具有阳离子调节工序，该阳离子调节工序是在上述溶液中调节与上述层间阴离子和上述置换用阴离子的两者进行化学反应的阳离子的量，以提高上述层间阴离子的脱离量。

在上述情况下，上述类水滑石物质优选使用微晶大小为20nm以下的物质。另外，作为上述阳离子，可以使用氢离子。另外，优选上述置换用阴离子为比上述层间阴离子具有与类水滑石物质更高亲和性的阴离子。作为该置换用阴离子，可使用碳酸离子或氯化物离子。另外，优选上述类水滑石物质从吸附上述层间阴离子后开始到与置换用阴离子置换为止的期间内保持湿润状态。

另外，本发明的再生方法是将类水滑石物质的层间阴离子与置换用阴离子进行置换，来再生类水滑石物质的再生方法，其特征在于，使用上述层间离子置换方法将类水滑石物质的层间阴离子与碳酸离子置换后，在pH值为3～7的氯化钠溶液中将碳酸离子与氯化物离子进行置换。

另外，本发明的另一再生方法，其特征在于，在pH值为3～7的氯化钠溶液中将类水滑石物质的层间阴离子与上述层间阴离子进行置换。

另外，本发明的层间离子置换装置，是在溶液中将类水滑石物质的层间阴离子与置换用阴离子进行置换的层间离子置换装置，其特征在于，具有阳离子调节装置，该阳离子调节装置用来调节至少与上述层间阴离子和上述置换用阴离子中的任意阴离子进行化学反应的阳离子的量。

此时，上述阳离子调节装置可设置成调整氢离子浓度的装置。

发明的効果