[发明专利]无机离子吸附剂及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在具有耐热性和耐放射线性的同时，特别是对Cr、Mn、Co和Ni离子等重金属离子的吸附特性优异的无机离子吸附剂及其制造方法。

背景技术

无机离子交换体与离子交换树脂相比，其耐热性、耐放射线性等优异，因此长期以来期待着应用于高温水中的离子交换处理、强放射线物质的分离、浓缩和纯化等。其中，视为有希望的是五氧化二锑[Sb₂O₅·kH₂O(其中，k为4以下的正数。)]、锑酸锡[SnO₂·bSb₂O₅·1H₂O(其中，b是正数，1是0或正数。)]、锑酸钛[TiO₂·cSb₂O₅·mH₂O(其中，c是0.6以下的正数，m是0或正数。)]等，对其进行了各种探讨(例如，专利文献1、2、3和4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公昭47-020465号公报

专利文献2：日本特开平03-050117号公报

专利文献3：日本特开平05-100083号公报

专利文献4：日本特开平07-185322号公报

非专利文献

非专利文献1：“关于福岛第一核电站的疑问与解答”，2011年4月26日，北海道大学大学院工学研究院量子理工学部、[2013年3月29日检索]，网址<URL：http：//www2.qe.eng.hokudai.ac.jp/nuclear-accident/reactor/pdf/Q_and_A-14-detail.pdf>

发明内容

发明要解决的问题

但是，专利文献1～4中记载的无机离子交换体主要用于Cs、Sr等碱金属离子的分离，没有特别公开适用于重金属离子分离的无机离子交换体。此外，近年来需求能将由核电站的铁材产生的Co-60、Mn-54、Cr-51、Ni-63等二价和三价重金属的放射性核素(非专利文献1)进行有效分离的无机离子交换体。

本发明的目的在于提供一种与以往的锑化合物相比，特别是对Cr、Mn、Co和Ni离子等重金属离子的吸附特性优异的无机离子吸附剂及其制造方法。

解决问题的手段

本发明人等发现具有正方晶氧化锡的晶体结构且立方晶五氧化二锑结构少的特定锑酸锡(锑酸与锡酸的混合体)对Cr、Mn、Co和Ni离子等重金属离子的吸附特性优异。此外，发现通过将锡和锑的特定比率的混合溶液与水混合使之成为特定浓度后加热熟化，可以以稳定的状态得到通式(1)所示的锑酸锡，从而完成了本发明。

即，本发明中涉及的无机离子吸附剂如下。

1.一种下述通式(1)所示的无机离子吸附剂，其特征在于，在使用CuKα射线的粉末X射线衍射测定中，正方晶氧化锡的衍射强度相对于五氧化二锑Sb₂O₅·2H₂O的衍射强度为3％以上，而且立方晶五氧化二锑的衍射强度相对于五氧化二锑Sb₂O₅·2H₂O的衍射强度为40％以下，

SnO₂·aSb₂O₅·2H₂O(1)

[式中，a是满足0.2≤a≤4的数，此外，n表示水合数，是0或正数。]

2.如上述1所述的无机离子吸附剂，其用BET法测定的比表面积为100m²/g以上。

3.如上述1或2所述的无机离子吸附剂的制造方法，其特征在于，具备：使含四价锡盐和五价锑盐的水溶液与水混合以产生沉淀的沉淀工序和通过加热进行熟化的熟化工序，其中，所述锡盐的Sn与锑盐的Sb的摩尔比Sn/Sb为0.1～5，而且在所述沉淀工序中，相对于Sn与Sb的总摩尔数，混合100倍摩尔以上的水。

4.如上述3所述的无机离子吸附剂的制造方法，其中，上述熟化工序的温度为50℃以上。

发明效果