硅酸鋁及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種銫離子吸附容量大的硅酸鋁及其制造方法。本發(fā)明的硅酸鋁為：(1)以下式(I)表示：xNa2O·Al2O3·mSiO2·nH2O(I)(式中，x為0.12≤x≤1.3，m為5.0≤m≤15.0，n為5≤n≤15)；(2)Na2O含量為1.5～11.0重量％；(3)鋁原子的50％以上為4配位的鋁原子。
【專利說明】硅酸鋁及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種銫離子吸附容量大的硅酸鋁及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 因由東日本大地震所引起的福島第一核電站事故，放射性銫被釋放至外界成為較 大的問題。設(shè)想利用吸附劑的吸附固定化作為放射性銫的去除法。作為吸附去除銫離子的 方法提出有使用無定形鋁硅酸鹽的方法（非專利文獻(xiàn)1)。并且，作為吸附去除銫離子的方 法提出有使用沸石、層狀硅酸鹽等的方法（非專利文獻(xiàn)2)。此外，在專利文獻(xiàn)1中，提出有 介孔硅鋁凝膠。
[0003] 然而，在這些文獻(xiàn)中記載的硅酸鋁的銫離子吸附能力還有改良的余地。
[0004] [專利文獻(xiàn)1]日本專利特開2002-284520號公報
[0005] [非專利文獻(xiàn)1]第55屆粘度化學(xué)討論會講演要旨集A25
[0006] [非專利文獻(xiàn)2]用于放射性物質(zhì)的去除?回收技術(shù)的數(shù)據(jù)庫


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種銫離子吸附容量大的硅酸鋁及其制造方法。進(jìn)而本發(fā) 明的目的在于提供一種吸附去除銫離子的方法。
[0008] 本發(fā)明人為了提供一種銫離子的吸附性優(yōu)異、且在銫離子的吸附固定化方面具有 優(yōu)異效果的硅酸鋁而進(jìn)行了努力研究。其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果在特定的組成比和條件下使水溶 性硅酸鹽與水溶性鋁鹽反應(yīng)，則能夠得到銫離子的吸附性優(yōu)異的硅酸鋁，從而完成本發(fā)明。
[0009] 即本發(fā)明為一種硅酸鋁，其為，
[0010] (1)以下式⑴表示，
[0011] xNa20 · Al2〇3 · mSi02 · nH20 (I)
[0012] (式中，x 為 0· 12 彡 x 彡 1. 3, m 為 5. 0 彡 m 彡 15. 0, n 為 5 彡 n 彡 15)
[0013] (2)Na20 含量為 1. 5 ?11. 0 重量 ％ ;
[0014] (3)鋁原子的50%以上為4配位的鋁原子。
[0015] 并且，本發(fā)明為一種硅酸鋁的制造方法，其包括：（1)以水溶性硅酸鹽中的硅原子 與水溶性鋁鹽中的鋁原子的比（Si/Al)為2. 5?7. 5的比例，使水溶性硅酸鹽與水溶性鋁 鹽反應(yīng)，得到液體pH值為3. 5?10. 5的反應(yīng)液的工序；
[0016] (2)于60?120°C使反應(yīng)液熟化0. 5?3小時的工序；
[0017] (3)將反應(yīng)液固液分離得到濾餅的工序；和
[0018] (4)將濾餅洗滌后進(jìn)行干燥的工序。
[0019] 此外，本發(fā)明為一種使含有銫離子的水溶液與硅酸鋁接觸而使水溶液中的銫離子 減少的方法，其特征在于，硅酸鋁為：
[0020] (1)以下式（I)表示，
[0021] xNa20 · A1203 · mSi02 · nH20 (I)
[0022] (式中，x 為 0· 12 彡 x 彡 1· 3, m 為 5· 0 彡 m 彡 15. 0, η 為 5 彡 η 彡 15)
[0023] (2)Na20 含量為 1. 5 ?11. 0 重量 ％ ;
[0024] (3)鋁原子的50%以上為4配位的鋁原子。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下，具體說明本發(fā)明。
[0026] (硅酸鋁）
[0027] 如上所述，本發(fā)明的硅酸鋁以下式（I)表示。
[0028] xNa20 · Al2〇3 · mSi02 · nH20 (I)
[0029] 式⑴中的x、m、n分別滿足下述范圍：0. 12 < x < 1. 3、5. 0 < m < 15. 0、 5彡n彡15。進(jìn)而優(yōu)選x、m、n分別為0· 25彡x彡1· 0、7· 0彡m彡12. 0、6· 0彡n彡12。
[0030] 如果使式（I)中的X小于0. 12,則逃逸至反應(yīng)母液中的鋁離子變多而產(chǎn)率變差， 故而不利。如果X超過1.3,則會超出硅酸鋁的陽離子吸附位點(diǎn)。因此，使得硅酸鋁中含有 游離的Na而通過洗滌被除去。此外，X的范圍為0. 12彡X彡1. 3對應(yīng)于Na20含量1. 5? 11. 0重量％。
[0031] 并且，m超出上述范圍的硅酸鋁的銫離子吸附容量變少，故而不利。
[0032] 此外，當(dāng)使η小于5時，需要較多的干燥工序中的熱能而不經(jīng)濟(jì)。如果η超過15， 則干燥品中的硅酸鋁含量變少，銫離子吸附容量變少，故而不利。
[0033] Na20含量為1. 5?11. 0重量％，優(yōu)選為1. 6?8. 0重量％。
[0034] (配位數(shù)）
[0035] 通常，硅酸鋁中的鋁原子可選擇4配位和6配位的形態(tài)，但為了吸附陽離子必需是 4配位。即，為了使鋁原子成為4配位，硅酸鋁中的鋁原子必須與硅原子發(fā)生同型取代（同 型置換）。如果鋁原子與硅原子發(fā)生取代，此時會產(chǎn)生一價負(fù)電荷。該負(fù)電荷成為陽離子 吸附位點(diǎn)。另一方面，當(dāng)鋁原子為6配位時，由于電中性，因此不存在如上述的堿吸附位點(diǎn)。 并且，本發(fā)明的硅酸鋁中的鋁原子，其50 %以上為4配位，優(yōu)選60?70 %，更優(yōu)選80 %以上 為4配位。
[0036] 鋁原子的配位數(shù)的測定方法可利用NMR法進(jìn)行。例如，以A1C13 · 6H20為基準(zhǔn)物 質(zhì)，當(dāng)測定27A1-NMR時，6配位的鋁的化學(xué)位移的峰出現(xiàn)于Oppm附近，4配位的鋁原子的化 學(xué)位移的峰出現(xiàn)于55ppm附近。根據(jù)出現(xiàn)于這些位置的峰面積的比，可知存在于硅酸鋁中 的4配位與6配位的鋁原子的豐度比。
[0037] (晶體結(jié)構(gòu)）
[0038] 本發(fā)明的硅酸錯，通過X射線粉末衍射法得到的晶體結(jié)構(gòu)為無定形。即，在X射線 衍射圖中不存在表示特定的平面指數(shù)的峰。
[0039] (制造方法）
[0040] 本發(fā)明的硅酸鋁可以通過以下工序（1)?（4)制造。
[0041] (工序⑴）
[0042] 工序（1)為，以水溶性硅酸鹽中的硅原子與水溶性鋁鹽中的鋁原子的比（Si/Al) 為2. 5?7. 5的比例，使水溶性硅酸鹽與水溶性鋁鹽反應(yīng)，得到液體pH值為3. 5?10. 5的 反應(yīng)液的工序。
[0043] 作為水溶性硅酸鹽，可以舉出硅酸鈉、硅酸鉀等硅酸堿金屬。作為硅酸鈉，可以舉 出娃酸鈉1號、2號、3號、4號或偏娃酸鈉。
[0044] 作為水溶性鋁鹽，可以舉出氯化鋁、硝酸鋁、硫酸鋁等。
[0045] 水溶性硅酸鹽與水溶性鋁鹽的比率設(shè)定為，水溶性硅酸鹽中的硅原子與水溶性鋁 鹽中的鋁原子的比率（Si/Al)為2. 5?7. 5,優(yōu)選為3. 5?6。
[0046] 反應(yīng)可以以將一定量的水溶性硅酸鹽水溶液和氫氧化鈉水溶液加入反應(yīng)槽中，然 后以一定的速度注入一定量的水溶性鋁鹽水溶液的批反應(yīng)進(jìn)行。并且，反之，也可以向水 溶性鋁鹽水溶液加入水溶性硅酸鹽和氫氧化鈉水溶液。此外，也可以相對于水溶性硅酸鹽 (水玻璃）中的Na 20,等量混合（反應(yīng)）水溶性鋁鹽中的A1203。
[0047] 此外，也可以是將水溶性硅酸鹽水溶液、氫氧化鈉水溶液和水溶性鋁鹽水溶液以 一定的比例加入至預(yù)先加有一定量的水的反應(yīng)槽中的連續(xù)反應(yīng)方式。水溶性硅酸鹽的濃度 以Si計優(yōu)選為1. 5?2. Omol/L。水溶性鋁鹽的濃度以A1計優(yōu)選為0. 25?0. 4mol/L。
[0048] 此外，硅酸鋁中的Na20含量的變量除了反應(yīng)時使用氫氧化鈉水溶液以外，也可以 通過按照使水溶性硅酸鹽水溶液與水溶性鋁鹽成為目標(biāo)的摩爾比，以上述批反應(yīng)或連續(xù)反 應(yīng)法進(jìn)行反應(yīng)，在洗滌時加入設(shè)定的Na 20含量來得到目標(biāo)的硅酸鋁。
[0049] 反應(yīng)溫度沒有特別的限制，可以為20?70°C。并且，反應(yīng)液的pH值為3. 5?10. 5， 優(yōu)選3. 8?9. 5。如果反應(yīng)液的pH值未達(dá)到3. 5,則逃逸至反應(yīng)母液中的鋁離子變多而產(chǎn) 率變差。反之，如果將反應(yīng)pH值設(shè)為10.5以上，則超過Na20含量所能夠得到的硅酸鋁的 陽離子吸附位點(diǎn)，因此不優(yōu)選。因此，反應(yīng)液的pH值需要設(shè)定在上述范圍內(nèi)。
[0050] (工序（2))
[0051] 工序⑵為于60?120°C使反應(yīng)液熟化0. 5?3小時的工序。熟化的溫度優(yōu)選為 60?95°C。并且，熟化時間優(yōu)選為1. 0?2. 0小時。熟化可以在反應(yīng)釜中進(jìn)行。
[0052] (工序（3))
[0053] 工序（3)為將反應(yīng)液固液分離得到濾餅的工序。固液分離可利用鼓式過濾器、壓 濾機(jī)等進(jìn)行。固液分離的溫度優(yōu)選為常溫?50°C，更優(yōu)選為25?35°C。
[0054] (工序（4))
[0055] 工序（4)為將濾餅洗滌后進(jìn)行干燥的工序。
[0056] 由于洗滌是與固液分離一起進(jìn)行的，因此可利用鼓式過濾器、壓濾機(jī)等進(jìn)行。洗滌 水溫為常溫?50°C，更優(yōu)選為25?35°C。并且，洗滌水量以對于熟化后混懸液中的硅酸鋁 粒子為10倍量為充分。
[0057] 干燥可以通過洗滌后將濾餅脫水并使用帶式干燥機(jī)，或者在洗滌?脫水后使濾餅 再乳化并進(jìn)行噴霧干燥等方法進(jìn)行。
[0058] 利用帶式干燥機(jī)的干燥，入口溫度為50?200°C，出口溫度為120?170°C，更優(yōu) 選入口溫度為160?180°C，出口溫度為130?150°C。利用噴霧干燥機(jī)的干燥，入口溫度為 350?500°C，出口溫度為160?200°C，更優(yōu)選入口溫度為400?450°C，出口溫度為170? 190。。。
[0059] 實(shí)施例
[0060] 基于以下實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此。
[0061] 硅酸鋁的特性通過以下方法測定。
[0062] (l)Na20含量：使用東京光電機(jī)株式會社制的火焰分光光度計ANA-135求出Na含 量，換算成Na20含量（重量％ )。
[0063] (2)A1203含量：按照日本藥典干燥氫氧化鋁凝膠定量法，但用鹽酸溶解樣品后過 濾，測定該濾液。
[0064] (3) Si02含量：按照日本藥典硅酸酐的定量法進(jìn)行測定。
[0065] (4)H20含量：于900°C將樣品煅燒3小時，由其灼燒損失求出。
[0066] (5) 4配位A1原子:以A1C13 · 6H20作為基準(zhǔn)物質(zhì)，測定NMR27A1-NMR，由6配 位的鋁原子的化學(xué)位移的峰面積與4配位的鋁原子的化學(xué)位移的面積算出。
[0067] (6)X射線粉末衍射：使用理學(xué)電機(jī)株式會社制RINT2200V，用Cu-Κα進(jìn)行測定。
[0068] (7)銫離子濃度測定：使用電感耦合等離子體質(zhì)量分析裝置（ICP-MS)，日立制作 所制P-5000型進(jìn)行測定。
[0069] 實(shí)施例1 (硅酸鋁1的制造）
[0070] [工序⑴]
[0071] 在具有溢流孔的容量為2L的不銹鋼制反應(yīng)槽中，預(yù)先加入800mL水，并于攪拌下， 使用定量泵，將Si濃度為1. 67mol/L的3號水玻璃水溶液以33. 4ml/l分鐘的流速，以及A1 濃度為〇. 32mol/L的硫酸鋁水溶液以33. 6ml/l分鐘的流速同時供給，于30±1°C連續(xù)反應(yīng) 2小時。Si/Al為5. 19。所得到的反應(yīng)混懸液的pH值為4. 03。
[0072] [工序（2)]
[0073] 將所得到的反應(yīng)混懸液加入至10L的不銹鋼槽中并于95°C熟化2小時。
[0074] [工序（3)]
[0075] 將經(jīng)熟化的混懸液冷卻至常溫，使用吸濾器進(jìn)行抽氣過濾形成濾餅。
[0076] [工序（4)]
[0077] 然后，通入自來水7000mL進(jìn)行洗滌。接著，脫水后使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn) 行干燥，通過利用錘式粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎得到硅酸鋁粒子。將所得到的硅酸鋁1的特性示于 表1。
[0078] [銫離子吸附試驗(yàn)1]
[0079] 將Cs濃度為lmg/L的水溶液100mL和實(shí)施例1中得到的硅酸鋁lg加入容量 300mL的附塞錐形瓶中，將其設(shè)置于設(shè)定為30°C的滲透器中并以振幅速度lOOmirT 1滲透1 小時后，使用離心機(jī)進(jìn)行15, OOOrpmX 15分鐘的處理，利用電感稱合等離子體質(zhì)量分析裝 置（ICP-MS)測定上清液中的銫離子濃度。將其結(jié)果示于表2。
[0080] [銫離子吸附試驗(yàn)2]
[0081] 除了將硅酸鋁的使用量設(shè)為0. 5g以外，進(jìn)行與銫離子吸附試驗(yàn)1相同的操作。將 其結(jié)果不于表2。
[0082] [銫離子吸附試驗(yàn)3]
[0083] 除了將硅酸鋁的使用量設(shè)為0. lg以外，進(jìn)行與銫離子吸附試驗(yàn)1相同的操作。將 其結(jié)果不于表2。
[0084] 實(shí)施例2 (硅酸鋁2的制造）
[0085] [工序⑴]
[0086] 以與實(shí)施例1相同的條件實(shí)施。其結(jié)果，所得到的反應(yīng)液的pH值為4. 01。
[0087] [工序（2)]
[0088] 將經(jīng)熟化的混懸液冷卻至常溫，使用吸濾器通過抽氣過濾進(jìn)行固液分離形成濾 餅。
[0089] [工序（3)]
[0090] 然后，通入自來水3000mL。接著，通入0. 3mol/L氫氧化鈉水溶液3000mL。
[0091] [工序⑷]
[0092] 然后，脫水后使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn)行干燥，利用錘式粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎得 到硅酸鋁粒子。將所得到的硅酸鋁2的特性示于表1。
[0093] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0094] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0095] 實(shí)施例3 (硅酸鋁3的制造）
[0096] 在實(shí)施例2中，將工序⑶的氫氧化鈉水溶液設(shè)為0. lmol/L氫氧化鈉水溶液 3000mL，除此以外，進(jìn)行與實(shí)施例2相同的操作得到硅酸鋁粒子。另外，在工序（1)中的反 應(yīng)溫度于30°C ±1°C實(shí)施，所得到的反應(yīng)液的pH值為3. 95。將所得到的硅酸鋁3的特性示 于表1。
[0097] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0098] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0099] 實(shí)施例4 (硅酸鋁4的制造）
[0100][工序⑴]
[0101] 在具有溢流孔的容量為2L的不銹鋼制反應(yīng)槽中，預(yù)先加入800mL水，并于攪拌 下，使用定量泵，將Si濃度為1. 67mol/L的3號水玻璃水溶液以21. 4ml/l分鐘的流速、 0. 54mol/L氫氧化鈉水溶液以21. 4mL/l分鐘的流速、以及A1濃度為0. 32mol/L的硫酸鋁水 溶液以21.4ml/l分鐘的流速同時供給，于30±1°C連續(xù)反應(yīng)2小時。Si/Al為5. 22。所得 到的反應(yīng)液的pH值為10. 7。
[0102] [工序⑵]
[0103] 將所得到的反應(yīng)混懸液加入至10L的不銹鋼槽中并于60°C熟化2小時。
[0104] [工序⑶]
[0105] 將經(jīng)熟化的混懸液冷卻至常溫，使用吸濾器進(jìn)行抽氣過濾形成濾餅。然后，通入自 來水7000mL進(jìn)行洗滌。
[0106] [工序⑷]
[0107] 然后，脫水后使用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模熱風(fēng)干燥機(jī)進(jìn)行干燥，通過利用錘式粉碎機(jī)進(jìn)行粉 碎得到硅酸鋁4。將所得到的硅酸鋁4的特性示于表1。
[0108] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0109] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0110] 實(shí)施例5 (硅酸鋁5的制造）
[0111] [工序⑴]
[0112] 在容量為10L的不銹鋼槽中，加入A1濃度為0. 32mol/L的硫酸鋁水溶液4000mL， 于攪拌下使用定量泵以1小時加入Si濃度為1. 67mol/L的3號水玻璃水溶液4000mL。Si/ A1為5. 22。于反應(yīng)溫度為30°C ±1°C實(shí)施，水玻璃水溶液添加結(jié)束后的溶液pH值為3. 86。
[0113] [工序（2)]
[0114] 使所得到的反應(yīng)混懸液進(jìn)行95°C X2小時的熟化。
[0115] [工序（3)和（4)]
[0116] 進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作。將所得到的硅酸鋁5的特性示于表1。
[0117] [銫吸附試驗(yàn)]
[0118] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0119] 實(shí)施例6 (硅酸鋁6的制造）
[0120] [工序⑴]
[0121] 在容量為10L的不銹鋼槽中，加入Si濃度為1.67mol/L的3號水玻璃水溶液 4000mL，于攪拌下使用定量泵以1小時加入A1濃度為0. 32mol/L的硫酸鋁水溶液4000mL， Si/Al為5. 22。于反應(yīng)溫度為30°C ±1°C實(shí)施，硫酸鋁水溶液添加結(jié)束后的溶液pH值為 3. 92。
[0122] [工序⑵]
[0123] 使所得到的反應(yīng)混懸液進(jìn)行95°C X 2小時的熟化。
[0124] [工序（3)和（4)]
[0125] 進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作。將所得到的硅酸鋁6的特性示于表1。
[0126] [銫吸附試驗(yàn)]
[0127] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0128] 實(shí)施例7 (硅酸鋁7的制造）
[0129] [工序⑴]
[0130] 在具有溢流孔的容量為2L的不銹鋼制反應(yīng)槽中，預(yù)先加入800mL水，并于攪拌下， 使用定量泵，將Si濃度為1. 75mol/L的1號水玻璃水溶液以26ml/l分鐘的流速，以及A1 濃度為〇. 32mol/L的硫酸鋁水溶液以41ml/l分鐘的流速同時供給，于30土 1°C連續(xù)反應(yīng)2 小時。Si/Al為3. 47。反應(yīng)液的pH值為3. 90。
[0131] [工序⑵]
[0132] 將所得到的反應(yīng)懸浮液加入至10L的不銹鋼槽中并于60°C熟化2小時。
[0133] [工序（3)和（4)]
[0134] 進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作。將所得到的硅酸鋁7的特性示于表1。
[0135] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0136] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0137] 實(shí)施例8 (硅酸鋁8的制造）
[0138] [工序⑴]
[0139] 在具有溢流孔的容量為2L的不銹鋼制反應(yīng)槽中，預(yù)先加入800mL水，并于攪拌下， 使用定量泵，將Si濃度為1. 8mol/L的2號水玻璃水溶液以28. 3ml/l分鐘的流速，以及A1 濃度為〇. 32mol/L的硫酸鋁水溶液以38. 7ml/l分鐘的流速同時供給，于30±1°C連續(xù)反應(yīng) 2小時。Si/Al為4. 11。反應(yīng)液的pH值為4. 01。
[0140] [工序⑵]
[0141] 將所得到的反應(yīng)液加入至10L的不銹鋼槽中并于80°C熟化2小時。
[0142] [工序（3)和（4)]
[0143] 進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作。將所得到的硅酸鋁8的特性示于表1。
[0144] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0145] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0146] 實(shí)施例9 (硅酸鋁9的制造）
[0147] [工序⑴]
[0148] 在具有溢流孔的容量為2L的不銹鋼制反應(yīng)槽中，預(yù)先加入800mL水，并于攪拌下， 使用定量泵，將Si濃度為1. 7mol/L的4號水玻璃水溶液以36. 3ml/l分鐘的流速，以及A1 濃度為〇. 32mol/L的硫酸鋁水溶液以30. 7ml/l分鐘的流速同時供給，于30±1°C連續(xù)反應(yīng) 2小時。Si/Al為6. 28。反應(yīng)液的pH值為3. 95。
[0149] [工序⑵]
[0150] 將所得到的反應(yīng)液加入至10L的不銹鋼槽中并于90°C熟化2小時。
[0151] [工序（3)和（4)]
[0152] 進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作。將所得到的硅酸鋁9的特性示于表1。
[0153] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0154] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0155] 比較例1
[0156] [工序⑴]
[0157] 至實(shí)施例1的工序（1)為止以相同的操作實(shí)施。于反應(yīng)溫度為30±1°C實(shí)施，所得 到的反應(yīng)液的pH值為3. 97。Si/Al為5. 19。
[0158] [工序⑵]
[0159] 將所得到的反應(yīng)液加入至10L的不銹鋼槽中并于40°C熟化2小時。
[0160] [步驟（3)和（4)]
[0161] 將經(jīng)熟化的混懸液冷卻至常溫，使用吸濾器進(jìn)行抽氣過濾形成濾餅。然后，通入自 來水7000mL進(jìn)行洗滌。脫水后進(jìn)行干燥，并利用錘式粉碎機(jī)進(jìn)行粉碎。將所得到的硅酸鋁 的特性示于表1。
[0162] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0163] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0164] 比較例2
[0165] [工序⑴]
[0166] 在容量為10L的不銹鋼槽中，加入A1濃度為0. 32mol/L的硫酸鋁水溶液4000mL， 于攪拌下，使用定量泵，以30分鐘加入Si濃度為1. 67mol/L的3號水玻璃水溶液1150mL。 然后，使用定量泵以60分鐘加入lmol/L氫氧化鈉溶液3000mL。于反應(yīng)溫度為30±1°C實(shí) 施，氫氧化鈉添加結(jié)束后的溶液pH值為4. 23。Si/Al為1. 5。
[0167] [工序⑵]
[0168] 使所得到的反應(yīng)混懸液于60°C熟化2小時。
[0169] [工序（3)和（4)]
[0170] 進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作。將所得到的硅酸鋁的特性示于表1。
[0171] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0172] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0173] 比較例3
[0174] 在容量為12L的不銹鋼槽中，加入A1濃度為0. 32mol/L的硫酸鋁水溶液3000mL， 于攪拌下，使用定量泵以60分鐘加入Si濃度為1. 67mol/L的3號水玻璃水溶液5750mL。 然后，使用定量泵以30分鐘加入lmol/L硫酸水溶液1450mL。于反應(yīng)溫度為30°C ±1°C實(shí) 施，氫氧化鈉添加結(jié)束后的溶液pH值為4. 12。Si/Al為10. 0。
[0175] [熟化]
[0176] 使所得到的反應(yīng)混懸液于90°C熟化2小時。
[0177] [洗滌?干燥]
[0178] 進(jìn)行與實(shí)施例1相同的操作。將所得到的硅酸鋁的特性示于表1。
[0179] [銫離子吸附試驗(yàn)]
[0180] 進(jìn)行與實(shí)施例1的銫吸附試驗(yàn)3相同的操作。將其結(jié)果示于表2。
[0181] 表 1
[0182]

【權(quán)利要求】
1. 一種娃酸錯，其為： (1) 以下式⑴表示， xNa20 · Al2〇3 · mSi02 · nH20 (I) (式中，x為〇· 12彡x彡1. 3, m為5. 0彡m彡15. 0, n為5彡n彡15); (2) Na20含量為1. 5?11. 0重量％ ; (3) 鋁原子的50%以上為4配位的鋁原子。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鋁，其中，通過X射線粉末衍射法得到的晶體結(jié)構(gòu)為無定 形。
3. -種硅酸鋁的制造方法，其包括： (1) 以水溶性硅酸鹽中的硅原子與水溶性鋁鹽中的鋁原子的比（Si/Al)為2. 5?7. 5 的比例，使水溶性硅酸鹽與水溶性鋁鹽反應(yīng)，得到液體pH值為3. 5?10. 5的反應(yīng)液的工 序； (2) 于60?120°C使反應(yīng)液熟化0· 5?3小時的工序； (3) 將反應(yīng)液固液分離得到濾餅的工序；和 (4) 將濾餅洗滌后進(jìn)行干燥的工序。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其中，水溶性硅酸鹽為硅酸鈉。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其中，水溶性鋁鹽為硫酸鋁。
6. -種使含有銫離子的水溶液與硅酸鋁接觸而使水溶液中的銫離子減少的方法，其特 征在于，硅酸鋁為： (1) 以下式⑴表示， xNa20 · Al2〇3 · mSi02 · nH20 (I) (式中，x為〇· 12彡x彡1. 3, m為5. 0彡m彡15. 0, n為5彡n彡15); (2) Na20含量為1. 5?11. 0重量％ ; (3) 鋁原子的50%以上為4配位的鋁原子。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中，硅酸鋁的通過X射線粉末衍射法得到的晶體結(jié)構(gòu)為無 定形。
【文檔編號】B01J20/30GK104254493SQ201380015959
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】鈴木隆文 申請人:協(xié)和化學(xué)工業(yè)株式會社