リン成分の捕捉剤及びその製造方法
【課題】排水中に含有するリン成分を効率よく除去するリン成分の補足剤、特にその捕捉量が大きく、自然環境に悪影響を及ぼす事がなく、使用済み補足剤が環境に害が無く、肥料としても有用なリン成分の補足剤及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウムから限定された条件で反応させた特定のマグネシュウム含有量、塩素含有量及び灼熱減量を有するマグネシアセメント組成物を主成分とするリン成分の捕捉剤及びその製造方法。
【解決手段】酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウムから限定された条件で反応させた特定のマグネシュウム含有量、塩素含有量及び灼熱減量を有するマグネシアセメント組成物を主成分とするリン成分の捕捉剤及びその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川、湖沼、海域、事業所排水等の水中に含まれるリン成分の除去に好適なリン成分の除去方法に関し、特に、マグネシアセメント組成物を用いたリン成分の捕捉剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リンや窒素などの物質が環境を汚染している問題は、いわゆる富栄養化として、藻類や植物性プランクトンの大量発生の原因であることが知られている。この富栄養化を解消する目的で、リン酸イオンなどのリン成分を除去するための水処理技術の開発が活発に行われてきた。
【０００３】
リン成分の除去を目的とする水処理材として、リン吸着機能を有する酸化マグネシウム（特許文献１、２参照）やハイドロタルサイト系の鉱物（特許文献３参照）は知られている。これらのマグネシュウム化合物は、自然界に豊富に存在し、また動植物にとって安全な材料ではあるが、リン成分に対する吸着性能は満足すべきものではなかった。 (学術文献１) 板坂直樹ら著 「水中低濃度リンの除去・回収用吸着剤の開発状況と課題」用水と排水，Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．３，第１９６〜２０３頁，１９９９年発行には、種々のリン吸着技術が開示されており、各種のリン吸着剤の吸着等温式が筆者らによって算出されている。吸着等温式は一般式
Ｑｅ＝ｋＣｅn で表される。［Ｑｅ；平衡吸着量（ｍｇ―Ｐ／ｇ吸着剤）、ｋ；定数（液相の平衡リン濃度が１ｍｇ／Ｌの時の吸着量に相当）、ｎ；濃度指数定数］。吸着剤固有の定数ｋの値を比較することにより、リン（Ｐ）濃度１ｍｇ／Ｌの濃度下でのリン吸着性能を比較できるが、この文献によれば、マグネシア系ではｋ＝８．８、ハイドロタルサイト系ではｋ＝１６と、他の水和酸化ジルコニュウムの６４、硫酸アルミ添着活性アルミナの３７に比べて小さく低濃度での吸着量が低いという欠点がある。
【０００４】
一方、マグネシアセメントは、古くから無機の硬化体として知られており、強度が強く、他の物質との接着性が高いこと、光沢に優れることなどから土木建設資材として壁材や床材、住設機器用途などに広く一般的に利用されているが、水処理用吸着剤或いは捕捉剤としての利用は明らかにされていなかった。マグネシアセメントの製造方法は、塩化マグネシュウム又は硫酸マグネシュウムの濃厚な水溶液に活性な酸化マグネシュウムを混合し、常温で２０時間〜７０時間放置すると硬化し、強靭な硬化体になることが知られている（特許文献４参照）。このマグネシアセメント鉱物の組成は未だ十分解明されていないが、一般式はXＭｇＯ・YＭｇＣｌ２・ｎＨ２Ｏ（X、Y、ｎは任意の正数）で表され、製造条件によってX、ｎの値は変動するようである。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５９−１１３５７号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２７２号公報
【特許文献３】特開平１１−５７６９５号公報
【特許文献４】特開平９−２２７１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、マグネシアセメントを排水中のリン化合物除去に利用することを着想し、リン捕捉量が大きく、水処理操作に適した粒子状のマグネシアセメントの製造方法を確立し、リン化合物の除去用水処理剤として応用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、従来塊状または板状の硬化体として使用されているマグネシアセメントの製造方法を利用して、マグネシアセメント組成物の製造方法を種々検討した結果、その内で限定された条件で製造されたマグネシアセメント組成物についてリン吸着量（以下捕捉量と云う）を測定した結果、前述の吸着等温式における定数ｋ値が６５と従来の各種のリン吸着剤に比べて著しく高い捕捉能を示すことを発見し、鋭意検討の結果本発明に到達した。
【０００８】
すなわち本発明は、（１）粒子状又は粉状のマグネシアセメント組成物を主成分とするリン成分の捕捉剤であり、 （２）このマグネシアセメント組成物が、マグネシュウムの含有率が３０〜１５重量％、塩素の含有率が１０〜３０重量％、及び８００℃、１時間焼成した後の灼熱減量が７５〜４０重量％であるリン成分の捕捉剤である。更に本発明のマグネシアセメントの製造方法が、（３）酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム及び水からなる混合物を常温又は加熱条件下で糊状〜固形状に反応させた後、反応生成物を水で解膠、濾過、水洗、乾燥、粉砕する工程からなり、更に又、（４）この混合物は酸化マグネシュウムに対する塩化マグネシュウムのモル比が１〜１０、及び水を塩化マグネシュウム（結合水を含む）に対して重量比で０．５〜１．５倍からなり、（５）この混合物を５０〜８０℃で２〜８時間反応させた後、常温で６時間以上熟成させ、（６）乾燥後の反応生成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が、３．０ｇ／１００ｍｌ以下になるように水洗する工程からなるリン成分捕捉剤の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の製造方法による限定されたマグネシュウム含有率、塩素含有率、灼熱減量を有するマグネシアセメント組成物は、被処理水中に溶存するリン酸イオンに対して高い捕捉能を有することから、少量の使用でリンを効率的に除去できる。又、リン成分を捕捉後の組成物は肥料としての利用も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のマグネシアセメント組成物の形状は、水処理材として使用する操作性に適した粉状、顆粒状などであれば、特に制限は無いが、平均粒子径０．０１〜１０ｍｍの物が好ましい。該組成物は、リン成分の捕捉量を高からしめるため、マグネシュウムの含有率が３０〜１５重量％、塩素の含有率が１０〜３０重量％、及び８００℃、１時間焼成した後の灼熱減量が７５〜４０重量％であることが重要である。マグネシュウム、塩素の含有量は元素分析により組成物に含まれる割合を重量％で表示する。
【００１１】
本発明のマグネシアセメント組成物は、一般に云われている組成式XＭｇＯ・YＭｇＣｌ２・ｎＨ２Ｏ（X、Y、ｎは任意の正数）からなるマグネシア鉱物を主成分とするが、未反応のＭｇＣｌ２ 及びＭｇ（ＯＨ）２ をも含有するものと考えられることから、物質を限定することは出来ないが、８００℃での灼熱減量の値、及び成分中のマグネシュウム、及び塩素含有量を上記の範囲に限定することにより、本発明の効果を奏することが出来る。上記の三成分混合物の総和として上記の組成式に当てはめれば、X対Yの比率は大凡そ４〜０．４対１になっていると推察される。本発明の組成物を８００℃で焼成すると酸化マグネシュウムに変化することを確認しており、本発明で定義する灼熱減量分は組成物中の結合水、付着水及び塩素分に相当するものである。本発明組成物の灼熱減量及び塩素含有量とリン固定量との間にはほぼ相関関係があり、灼熱減量が高い程、また塩素含有量が多い程高いリン吸着量を示す。
【００１２】
因みに、塩化マグネシュウム（ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ）の灼熱減量は８０．２％であり、この塩化マグネシュウム単体でもアルカリの添加でリンを捕捉するが、水処理材として使用する場合は、リン成分の処理に際してｐＨ調整を必要とすることと、被処理液中に溶解してマグネシュウム濃度が高くなることから実用には適さない。本発明のマグネシアセメント組成物は、ｐＨ調整を必要とせず、また組成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が、３．０ｇ／１００ｍｌ以下と小さいので、溶存マグネシュウム濃度を低く抑えることが出来る。
【００１３】
本発明のマグネシアセメント組成物の製造方法は、酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム及び水からなる混合物を、常温又は加熱条件下で糊状〜半固形状に反応させた後、該反応生成物を水で解膠、濾過、水洗、乾燥、粉砕する工程からなる。反応に用いる酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム（結合水を含む）の仕込み比は、酸化マグネシュウム１モルに対して塩化マグネシュウム１〜１０モル、及び水を塩化マグネシュウムに対して重量比で０．５〜１．５倍使用する。塩化マグネシュウム（結合水を含む）に対する水の使用割合は、マグネシアセメント鉱物の生成反応に極めて重要で、反応系中の塩化マグネシュウム（結合水を含まない）の濃度が１５重量％以上（塩化マグネシュウムの２．１重量倍以下の水に相当）でないと反応しないとの知見に基づくもので、より好ましくは、０．５〜１．０倍である。仕込みの酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウムの量的割合は、酸化マグネシュウムの割合が増すにつれて反応生成物中のＭｇＣｌ２の比率が低下し、それにつれてリンの捕捉量が減少することと、反応途中の糊状から半固形化の度合いが強くなり、機械的な攪拌が困難となり、更に、後工程の解膠操作も難しくなることなどの問題から、酸化マグネシュウム１モルに対して、塩化マグネシュウム１〜１０モル、より好ましくは２〜６モルである。
【００１４】
反応の温度と時間は、常温から加温反応までの条件が任意に選べる。常温の場合は２０〜７０時間程度必要であるのに対し、５０〜８０℃に過熱すれば、２〜８時間反応させた後常温で６時間以上熟成させれば反応を完結させることが出来る。より好ましい反応条件は、６０〜８０℃で４〜６時間反応させた後、室温で１２時間程度熟成させる。反応装置は通常の攪拌機付きの縦型反応機、ニーダー型の横型反応機など攪拌効率の高い反応装置が好ましい。
【００１５】
反応終了後、強攪拌下に水を加えて半固形状の反応物を均一に解膠させ、濾過し、未反応の塩化マグネシュウムを水溶液として分離する。濾過物には未反応の塩化マグネシュウムが混在しているが、洗浄を繰り返すことによりこれを除いても良いし、一部残した状態で乾燥しても良い。洗浄の程度は、乾燥した反応生成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が ３．０ｇ／１００ｍｌ以下になるような洗浄条件を選べばよい。溶解量は１０ｇの試料を１００ｍｌの純水に分散させ、５分間攪拌した後濾別し、５０℃で恒量になるまで乾燥して重量を測定してその減量から求める。
【００１６】
洗浄の方法としては、最初の解膠処理に反応仕込みの総和重量の半量から等量の水を使用し、濾過後、その濾過物の半量程度の水で1乃至３回置換洗浄することが望ましい。最初の濾過工程から得られた濾液には、高濃度の塩化マグネシュウムが含有しているので、次回以降の反応に使用することが出来る。乾燥の温度は常温〜１１０℃の範囲で任意に選定できる。また得られた生成物は、粉状又は小塊状に解砕又は粉砕し、本発明の粒子状マグネシアセメント組成物を得る。
【００１７】
本発明の製造に使用する原料としての塩化マグネシュウムは、通常工業的に製造されている塩化マグネシュウム６水塩が使用できる。また、使用する水の一部又は全部を工業的に海水から製造されている苦汁に置き換えることで塩化マグネシュウムの代替とし併用することも出来る。更に、前述した反応生成物の濾液を塩化マグネシュウム源として循環再利用することも出来る。もう一方の原料である酸化マグネシュウムは、一般に工業的に製造されている海水またはマグネサイト鉱物から製造された軽焼マグネシアが使用出来る。
【００１８】
本発明のマグネシアセメント組成物は、粉末状からバインダーを使用して多孔質構造を有する顆粒状または紐、板状として成形された状態に加工して使用することも出来る。そのバインダーとしては、コロイダルシリカ、アルミナゾルまたはケイ酸ソーダなどの無機系バインダー、或いは、アクリル系、酢酸ビニル系、ウレタン系、エチレンビニルアルコール系等の高分子系バインダーなどから選ばれた１種または２種以上の通常成形に用いられるバインダーが使用出来る。
【００１９】
本発明のマグネシアセメント組成物は、リン成分を含有する水から、効果的にリンを捕捉し除去することが出来る。その捕捉能力は、本発明の組成物に含有する塩素量と最大限等モル量迄のリンをリン酸マグネシュウムの形態で捕捉する。具体的には、リン成分を含有する水に本発明のマグネシアセメント組成物を添加して１〜３０分程度攪拌し、濾別することで、水中のリンを効果的に除去できる。添加量は原水中のリン濃度によって可変であるが、例えば、リン酸イオンがリン原子として数百ｍｇ／L〜数ｍｇ／Lの範囲で含有する水に対しては、１０〜０．１ｇ／L程度の添加量で水中のリン濃度を１ｍｇ／L以下の濃度まで低減することが出来る。
【００２０】
本発明の製造方法で得られたマグネシアセメント組成物の捕捉能力を示す一例を、マグネシアセメント組成物のリン捕捉等温線図として図１に示す。捕捉（吸着）等温式Ｑｅ＝ｋＣｅn の近似式から示される定数ｋ値は６５と大きく、低濃度のリン含有量に於いても高い捕捉能力があることが示唆される。
【００２１】
本発明の製造方法で得られたマグネシアセメント組成物粒子の走査型電子顕微鏡写真の一例を図２に示す。粒子は微細な糸状物質の集合体からなる鉱物であることが示唆される。
【００２２】
本発明のマグネシアセメントのもう一つの特徴として、リンと共存するアンモニア態窒素を同時に捕捉することも出来る。捕捉可能なアンモニア態窒素の量は本発明の組成物に含有する塩素量と最大限等モル量以下であり、リン酸マグネシウムアンモニウムの形で捕捉するものと推察している。従って、リン及びアンモニア態窒素が捕捉されたマグネシアセメント組成物は、マグネシュウム、リン、アンモニアを含有し、植物の成長に必要な肥料としての作用を発揮しうることが期待でき、廃棄物処理の問題を回避できる可能性もある。
【００２３】
リン成分含有排水に本発明のマグネシアセメント組成物を所定量添加し、１〜３０分攪拌し、被処理水を固液分離処理する。この固液分離は常法により行なうことができ、例として、濾過分離、遠心分離、沈降分離等が挙げられるが、通常の濾過装置で十分固液分離可能である。被処理水のｐＨ値が中性〜弱酸性（ｐＨ５以上）の場合はｐＨ調節の必要は無いが、酸性の場合は中性付近までｐＨ調節した上で使用することが好ましい。
【００２４】
多段の処理槽を用いて処理を行う場合は、濾過物の一部を初段の処理槽に戻して循環使用することもできる。このように循環使用することにより、処理剤へのリンの捕捉量を増すことができ、処理剤を効率的に使用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、この発明を具体的に説明するが、実施例はこの発明の理解を容易とするためのものであり、この発明を限定するものではない。実施例中％とあるのは重量％を表す。
【００２６】
実施例１
（１）マグネシアセメント組成物の調製
錨型の攪拌機付き１Lセパラブルフラスコに、塩化マグネシュウム６水塩（試薬）２４４ｇ（１．２モル）と酸化マグネシュウム（試薬）８．１ｇ（０．２モル）及び、純水２００ｇ（水の塩化マグネシュウム６水塩に対する比率０．８２倍）を仕込み、７５℃に昇温した。昇温開始後約３０分から１時間にかけて発熱により最高７９℃まで上昇したがその後７５℃に維持した処、９０分後頃から粘度が上昇を始め、除々に糊状から膠状に変化した。３時間後に半固形状となり、均一な攪拌が困難になったので、攪拌を止め４時間保持し、その後常温で１２時間熟成した。得られた反応物に水２５０ｍｌを加え均一なスラリー状に解膠し、吸引濾過した。濾過物に更に、水２５０ｍｌを加え過剰の塩化マグネシュウムを除去して濾過物を得た。この濾過物を６０℃で恒量になるまで乾燥し、軽く乳鉢で粉砕し、約４６ｇのマグネシアセメント組成物の粉末を得た。この粉末は、８００℃に設定された電気炉で１時間焼成した後の灼熱減量は７０．５％、ＩＣＰ発光分析法で測定したＭｇ含有量１８．６％、Ｃｌ含有量２８．３％であった。また、この粉末１０ｇを２０℃の純水１００ｍｌに分散させ５分間攪拌して濾別し、濾過残渣を６０℃で乾燥させた後に重量を測定して重量減少から溶解量を求めた結果、溶解量は２．６５ｇ／１００ｍｌであった。
【００２７】
（２）リン捕捉量の測定
リン酸水素一カリウム（ＫＨ2ＰＯ4）を水に溶解して、リン（Ｐとして）濃度が３００ｍｇ／Lになるようにリン含有水溶液を調整し、１Lのビーカー４個に、それぞれ溶液１Lを採取した。次に、各ビーカーに上記のマグネシアセメント組成物の粉末５ｇ、２．５ｇ、１ｇ、０．５ｇをそれぞれ添加し、マグネティックスターラー上で２０分攪拌した。被験液をＮｏ．５Ｃの濾紙で濾過して分散物を除去した後、それぞれの濾液を用いてリンの含有量をＩＣＰ発光分析法で測定し、除去されたリン量を求め、測定値からマグネシアセメント組成物単位重量当たりのリン捕捉量を計算した。その結果、処理前のリン濃度２９８．８ｍｇ／Ｌに対して、処理後のリン濃度は、それぞれ、０．７７、７．６４、１１８．３、１９３．１ｍｇ／Ｌであり、計算による組成物のリン捕捉量は５９．６、１１６．５、１８０．５、２６２．０ｍｇ／ｇ組成物であった。組成物のリン捕捉量（Ｐ−ｍｇ／ｇ補足剤）と処理後のリン濃度（Ｐ−ｍｇ／Ｌ）の関係から捕捉（吸着）等温線図を作成し、近似式を求めた結果Ｑｅ＝６５．０Ｃｅ０．２７ であった（図１参照）。
【００２８】
実施例２〜４
実施例１に準じて、塩化マグネシュウム（試薬）と純水、及び酸化マグネシュウムに炭酸マグネシュウム鉱物を焼成した中国産軽焼酸化マグネシュウムを使用して、それぞれの仕込みの割合を変える以外は同様にして７５℃で６時間加熱し、その後室温で１２時間熟成反応した後、実施例１と同様に濾過、水洗、乾燥してマグネシアセメント組成物の粉末を調製した。それぞれの粉末２ｇを採取して、リン酸水素一カリウムでリン濃度６０ｍｇ／Ｌに調製したｐＨ８．５７のリン含有水溶液１Ｌに添加し、２０分間攪拌後分散物を濾過し、濾液のｐＨ、Ｍｇ濃度、及びリン濃度を測定した。リンは除去後の濃度と処理前の濃度から除去率（％）で示し、結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１及び比較例２
本発明のマグネシアセメント組成物に変えて、比較例１として、塩化マグネシュウム６水塩（試薬）を、比較例２として酸化マグネシュウム（試薬）を用いて、それぞれ２ｇをリン濃度６０ｍｇ／Ｌのリン含有水溶液１Ｌに添加し、比較例１の場合のみ０．１Ｎの苛性ソーダ液によりｐＨ１０に調整して沈殿を生成させ、それぞれを２０分攪拌後に沈殿を濾別して、濾液のｐＨ、Ｍｇ濃度、及びリンの除去率を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
比較例３〜５
実施例１に準じて、塩化マグネシュウム（試薬）と純水、及び酸化マグネシュウムに炭酸マグネシュウム鉱物を焼成した中国産軽焼酸化マグネシュウムを使用して、比較例１では反応の温度、時間の条件を変えて、また比較例２、３では、その仕込み割合を本発明の仕込み組成割合から外して反応させ、実施例１と同様に濾過、水洗、乾燥してマグネシアセメント組成物の粉末を調製した。それぞれの粉末２ｇを採取して、リン酸水素一カリウムでリン濃度６０ｍｇ／Ｌに調製したｐＨ８．５７のリン含有水溶液１Ｌに添加し、２０分間攪拌後分散物を濾過し、濾液のｐＨ、リン濃度を測定した結果を、実施例１の結果と対比して表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
実施例５、６、比較例６
実施例１に準じて、塩化マグネシュウム（試薬）２４４ｇ（１．２モル）と純水２００ｇ、及び中国産軽焼酸化マグネシュウム２０．１ｇ（０．５モル）を混合して、７０℃６時間反応させた後、室温で１２時間熟成して、得られた反応物に水２５０ｍｌを加え均一なスラリー状に解膠し吸引濾過した。この濾過物を３等分し、それぞれに1回当たり２５０ｍｌの洗浄水を使用することで、洗浄、濾過の回数を変えた試料を調製した。洗浄回数１回（実施例５）３回（実施例６）、５回（比較例６）についてそれぞれの濾過物を１００℃で乾燥、粉砕してマグネシアセメント組成物の粉末を調製した。それぞれの粉末２ｇを採取して、リン酸水素一カリウムでリン濃度６０ｍｇ／Ｌに調製したｐＨ８．５７のリン含有水溶液１Ｌに添加し、２０分間攪拌後分散物を濾過し、濾液のｐＨ、リン濃度を測定した結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
実施例７
リン濃度６４ｍｇ／Ｌ、アンモニア態窒素濃度６６ｍｇ／Ｌ(アンモニア水を用いて調製)のリンとアンモニア態窒素の両方を含有する模擬排水を調整し、これに実施例１で調製したマグネシアセメント組成物を２ｇ／Ｌの添加量で加えて２０分攪拌した。この懸濁液を濾過して、濾液のリン濃度とアンモニア態窒素濃度を測定した。アンモニア態窒素はアンモニ電極使用のイオン電極法で測定した。その結果、処理後の液中リン濃度は１．６ｍｇ／Ｌ、アンモニア態窒素濃度は３６ｍｇ／Ｌと低下した。この結果からマグネシアセメント組成物への捕捉量は、リンを３２ｍｇ（約１ミリモル）／ｇ組成物、アンモニア態窒素を１５ｍｇ（約１ミリモル）／ｇ組成物となり、リンとアンモニアを同時に捕捉することが分かった。
【００３６】
以上の実施例により、リン酸などのリン成分を含有する水に本発明の製造方法により調製したマグネシアセメント組成物を添加することで、効率的にリンを除去できることが分かる。実施例に示されるように、リン濃度３００〜６０ｍｇ／Ｌのリン含有水に、本発明の組成物を５〜２ｇ／Ｌ添加し、簡単な濾過操作により、９７％以上の除去率でリンの除去が可能である。また、本発明のマグネシアセメント組成物は、リン成分にアンモニア態窒素が共存する場合は、リンとアンモニア態窒素をほぼ当モルの割合で捕捉することも出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のマグネシアセメント組成物は、リン成分含有排水のリンの除去に好適に利用出来る。また、アンモニア態窒素が共存する排水の場合はリンとアンモニアを同時に処理することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１で得られたマグネシアセメント組成物のリン捕捉量と処理液のリン濃度の関係を示すリン捕捉等温線図である。
【図２】実施例１で得られたマグネシアセメント組成物の走査型電子顕微鏡写真である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、河川、湖沼、海域、事業所排水等の水中に含まれるリン成分の除去に好適なリン成分の除去方法に関し、特に、マグネシアセメント組成物を用いたリン成分の捕捉剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リンや窒素などの物質が環境を汚染している問題は、いわゆる富栄養化として、藻類や植物性プランクトンの大量発生の原因であることが知られている。この富栄養化を解消する目的で、リン酸イオンなどのリン成分を除去するための水処理技術の開発が活発に行われてきた。
【０００３】
リン成分の除去を目的とする水処理材として、リン吸着機能を有する酸化マグネシウム（特許文献１、２参照）やハイドロタルサイト系の鉱物（特許文献３参照）は知られている。これらのマグネシュウム化合物は、自然界に豊富に存在し、また動植物にとって安全な材料ではあるが、リン成分に対する吸着性能は満足すべきものではなかった。 (学術文献１) 板坂直樹ら著 「水中低濃度リンの除去・回収用吸着剤の開発状況と課題」用水と排水，Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．３，第１９６〜２０３頁，１９９９年発行には、種々のリン吸着技術が開示されており、各種のリン吸着剤の吸着等温式が筆者らによって算出されている。吸着等温式は一般式
Ｑｅ＝ｋＣｅn で表される。［Ｑｅ；平衡吸着量（ｍｇ―Ｐ／ｇ吸着剤）、ｋ；定数（液相の平衡リン濃度が１ｍｇ／Ｌの時の吸着量に相当）、ｎ；濃度指数定数］。吸着剤固有の定数ｋの値を比較することにより、リン（Ｐ）濃度１ｍｇ／Ｌの濃度下でのリン吸着性能を比較できるが、この文献によれば、マグネシア系ではｋ＝８．８、ハイドロタルサイト系ではｋ＝１６と、他の水和酸化ジルコニュウムの６４、硫酸アルミ添着活性アルミナの３７に比べて小さく低濃度での吸着量が低いという欠点がある。
【０００４】
一方、マグネシアセメントは、古くから無機の硬化体として知られており、強度が強く、他の物質との接着性が高いこと、光沢に優れることなどから土木建設資材として壁材や床材、住設機器用途などに広く一般的に利用されているが、水処理用吸着剤或いは捕捉剤としての利用は明らかにされていなかった。マグネシアセメントの製造方法は、塩化マグネシュウム又は硫酸マグネシュウムの濃厚な水溶液に活性な酸化マグネシュウムを混合し、常温で２０時間〜７０時間放置すると硬化し、強靭な硬化体になることが知られている（特許文献４参照）。このマグネシアセメント鉱物の組成は未だ十分解明されていないが、一般式はXＭｇＯ・YＭｇＣｌ２・ｎＨ２Ｏ（X、Y、ｎは任意の正数）で表され、製造条件によってX、ｎの値は変動するようである。
【０００５】
【特許文献１】特公昭５９−１１３５７号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２７２号公報
【特許文献３】特開平１１−５７６９５号公報
【特許文献４】特開平９−２２７１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、マグネシアセメントを排水中のリン化合物除去に利用することを着想し、リン捕捉量が大きく、水処理操作に適した粒子状のマグネシアセメントの製造方法を確立し、リン化合物の除去用水処理剤として応用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、従来塊状または板状の硬化体として使用されているマグネシアセメントの製造方法を利用して、マグネシアセメント組成物の製造方法を種々検討した結果、その内で限定された条件で製造されたマグネシアセメント組成物についてリン吸着量（以下捕捉量と云う）を測定した結果、前述の吸着等温式における定数ｋ値が６５と従来の各種のリン吸着剤に比べて著しく高い捕捉能を示すことを発見し、鋭意検討の結果本発明に到達した。
【０００８】
すなわち本発明は、（１）粒子状又は粉状のマグネシアセメント組成物を主成分とするリン成分の捕捉剤であり、 （２）このマグネシアセメント組成物が、マグネシュウムの含有率が３０〜１５重量％、塩素の含有率が１０〜３０重量％、及び８００℃、１時間焼成した後の灼熱減量が７５〜４０重量％であるリン成分の捕捉剤である。更に本発明のマグネシアセメントの製造方法が、（３）酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム及び水からなる混合物を常温又は加熱条件下で糊状〜固形状に反応させた後、反応生成物を水で解膠、濾過、水洗、乾燥、粉砕する工程からなり、更に又、（４）この混合物は酸化マグネシュウムに対する塩化マグネシュウムのモル比が１〜１０、及び水を塩化マグネシュウム（結合水を含む）に対して重量比で０．５〜１．５倍からなり、（５）この混合物を５０〜８０℃で２〜８時間反応させた後、常温で６時間以上熟成させ、（６）乾燥後の反応生成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が、３．０ｇ／１００ｍｌ以下になるように水洗する工程からなるリン成分捕捉剤の製造方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の製造方法による限定されたマグネシュウム含有率、塩素含有率、灼熱減量を有するマグネシアセメント組成物は、被処理水中に溶存するリン酸イオンに対して高い捕捉能を有することから、少量の使用でリンを効率的に除去できる。又、リン成分を捕捉後の組成物は肥料としての利用も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のマグネシアセメント組成物の形状は、水処理材として使用する操作性に適した粉状、顆粒状などであれば、特に制限は無いが、平均粒子径０．０１〜１０ｍｍの物が好ましい。該組成物は、リン成分の捕捉量を高からしめるため、マグネシュウムの含有率が３０〜１５重量％、塩素の含有率が１０〜３０重量％、及び８００℃、１時間焼成した後の灼熱減量が７５〜４０重量％であることが重要である。マグネシュウム、塩素の含有量は元素分析により組成物に含まれる割合を重量％で表示する。
【００１１】
本発明のマグネシアセメント組成物は、一般に云われている組成式XＭｇＯ・YＭｇＣｌ２・ｎＨ２Ｏ（X、Y、ｎは任意の正数）からなるマグネシア鉱物を主成分とするが、未反応のＭｇＣｌ２ 及びＭｇ（ＯＨ）２ をも含有するものと考えられることから、物質を限定することは出来ないが、８００℃での灼熱減量の値、及び成分中のマグネシュウム、及び塩素含有量を上記の範囲に限定することにより、本発明の効果を奏することが出来る。上記の三成分混合物の総和として上記の組成式に当てはめれば、X対Yの比率は大凡そ４〜０．４対１になっていると推察される。本発明の組成物を８００℃で焼成すると酸化マグネシュウムに変化することを確認しており、本発明で定義する灼熱減量分は組成物中の結合水、付着水及び塩素分に相当するものである。本発明組成物の灼熱減量及び塩素含有量とリン固定量との間にはほぼ相関関係があり、灼熱減量が高い程、また塩素含有量が多い程高いリン吸着量を示す。
【００１２】
因みに、塩化マグネシュウム（ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ）の灼熱減量は８０．２％であり、この塩化マグネシュウム単体でもアルカリの添加でリンを捕捉するが、水処理材として使用する場合は、リン成分の処理に際してｐＨ調整を必要とすることと、被処理液中に溶解してマグネシュウム濃度が高くなることから実用には適さない。本発明のマグネシアセメント組成物は、ｐＨ調整を必要とせず、また組成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が、３．０ｇ／１００ｍｌ以下と小さいので、溶存マグネシュウム濃度を低く抑えることが出来る。
【００１３】
本発明のマグネシアセメント組成物の製造方法は、酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム及び水からなる混合物を、常温又は加熱条件下で糊状〜半固形状に反応させた後、該反応生成物を水で解膠、濾過、水洗、乾燥、粉砕する工程からなる。反応に用いる酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム（結合水を含む）の仕込み比は、酸化マグネシュウム１モルに対して塩化マグネシュウム１〜１０モル、及び水を塩化マグネシュウムに対して重量比で０．５〜１．５倍使用する。塩化マグネシュウム（結合水を含む）に対する水の使用割合は、マグネシアセメント鉱物の生成反応に極めて重要で、反応系中の塩化マグネシュウム（結合水を含まない）の濃度が１５重量％以上（塩化マグネシュウムの２．１重量倍以下の水に相当）でないと反応しないとの知見に基づくもので、より好ましくは、０．５〜１．０倍である。仕込みの酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウムの量的割合は、酸化マグネシュウムの割合が増すにつれて反応生成物中のＭｇＣｌ２の比率が低下し、それにつれてリンの捕捉量が減少することと、反応途中の糊状から半固形化の度合いが強くなり、機械的な攪拌が困難となり、更に、後工程の解膠操作も難しくなることなどの問題から、酸化マグネシュウム１モルに対して、塩化マグネシュウム１〜１０モル、より好ましくは２〜６モルである。
【００１４】
反応の温度と時間は、常温から加温反応までの条件が任意に選べる。常温の場合は２０〜７０時間程度必要であるのに対し、５０〜８０℃に過熱すれば、２〜８時間反応させた後常温で６時間以上熟成させれば反応を完結させることが出来る。より好ましい反応条件は、６０〜８０℃で４〜６時間反応させた後、室温で１２時間程度熟成させる。反応装置は通常の攪拌機付きの縦型反応機、ニーダー型の横型反応機など攪拌効率の高い反応装置が好ましい。
【００１５】
反応終了後、強攪拌下に水を加えて半固形状の反応物を均一に解膠させ、濾過し、未反応の塩化マグネシュウムを水溶液として分離する。濾過物には未反応の塩化マグネシュウムが混在しているが、洗浄を繰り返すことによりこれを除いても良いし、一部残した状態で乾燥しても良い。洗浄の程度は、乾燥した反応生成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が ３．０ｇ／１００ｍｌ以下になるような洗浄条件を選べばよい。溶解量は１０ｇの試料を１００ｍｌの純水に分散させ、５分間攪拌した後濾別し、５０℃で恒量になるまで乾燥して重量を測定してその減量から求める。
【００１６】
洗浄の方法としては、最初の解膠処理に反応仕込みの総和重量の半量から等量の水を使用し、濾過後、その濾過物の半量程度の水で1乃至３回置換洗浄することが望ましい。最初の濾過工程から得られた濾液には、高濃度の塩化マグネシュウムが含有しているので、次回以降の反応に使用することが出来る。乾燥の温度は常温〜１１０℃の範囲で任意に選定できる。また得られた生成物は、粉状又は小塊状に解砕又は粉砕し、本発明の粒子状マグネシアセメント組成物を得る。
【００１７】
本発明の製造に使用する原料としての塩化マグネシュウムは、通常工業的に製造されている塩化マグネシュウム６水塩が使用できる。また、使用する水の一部又は全部を工業的に海水から製造されている苦汁に置き換えることで塩化マグネシュウムの代替とし併用することも出来る。更に、前述した反応生成物の濾液を塩化マグネシュウム源として循環再利用することも出来る。もう一方の原料である酸化マグネシュウムは、一般に工業的に製造されている海水またはマグネサイト鉱物から製造された軽焼マグネシアが使用出来る。
【００１８】
本発明のマグネシアセメント組成物は、粉末状からバインダーを使用して多孔質構造を有する顆粒状または紐、板状として成形された状態に加工して使用することも出来る。そのバインダーとしては、コロイダルシリカ、アルミナゾルまたはケイ酸ソーダなどの無機系バインダー、或いは、アクリル系、酢酸ビニル系、ウレタン系、エチレンビニルアルコール系等の高分子系バインダーなどから選ばれた１種または２種以上の通常成形に用いられるバインダーが使用出来る。
【００１９】
本発明のマグネシアセメント組成物は、リン成分を含有する水から、効果的にリンを捕捉し除去することが出来る。その捕捉能力は、本発明の組成物に含有する塩素量と最大限等モル量迄のリンをリン酸マグネシュウムの形態で捕捉する。具体的には、リン成分を含有する水に本発明のマグネシアセメント組成物を添加して１〜３０分程度攪拌し、濾別することで、水中のリンを効果的に除去できる。添加量は原水中のリン濃度によって可変であるが、例えば、リン酸イオンがリン原子として数百ｍｇ／L〜数ｍｇ／Lの範囲で含有する水に対しては、１０〜０．１ｇ／L程度の添加量で水中のリン濃度を１ｍｇ／L以下の濃度まで低減することが出来る。
【００２０】
本発明の製造方法で得られたマグネシアセメント組成物の捕捉能力を示す一例を、マグネシアセメント組成物のリン捕捉等温線図として図１に示す。捕捉（吸着）等温式Ｑｅ＝ｋＣｅn の近似式から示される定数ｋ値は６５と大きく、低濃度のリン含有量に於いても高い捕捉能力があることが示唆される。
【００２１】
本発明の製造方法で得られたマグネシアセメント組成物粒子の走査型電子顕微鏡写真の一例を図２に示す。粒子は微細な糸状物質の集合体からなる鉱物であることが示唆される。
【００２２】
本発明のマグネシアセメントのもう一つの特徴として、リンと共存するアンモニア態窒素を同時に捕捉することも出来る。捕捉可能なアンモニア態窒素の量は本発明の組成物に含有する塩素量と最大限等モル量以下であり、リン酸マグネシウムアンモニウムの形で捕捉するものと推察している。従って、リン及びアンモニア態窒素が捕捉されたマグネシアセメント組成物は、マグネシュウム、リン、アンモニアを含有し、植物の成長に必要な肥料としての作用を発揮しうることが期待でき、廃棄物処理の問題を回避できる可能性もある。
【００２３】
リン成分含有排水に本発明のマグネシアセメント組成物を所定量添加し、１〜３０分攪拌し、被処理水を固液分離処理する。この固液分離は常法により行なうことができ、例として、濾過分離、遠心分離、沈降分離等が挙げられるが、通常の濾過装置で十分固液分離可能である。被処理水のｐＨ値が中性〜弱酸性（ｐＨ５以上）の場合はｐＨ調節の必要は無いが、酸性の場合は中性付近までｐＨ調節した上で使用することが好ましい。
【００２４】
多段の処理槽を用いて処理を行う場合は、濾過物の一部を初段の処理槽に戻して循環使用することもできる。このように循環使用することにより、処理剤へのリンの捕捉量を増すことができ、処理剤を効率的に使用することができる。
【実施例】
【００２５】
以下、この発明を具体的に説明するが、実施例はこの発明の理解を容易とするためのものであり、この発明を限定するものではない。実施例中％とあるのは重量％を表す。
【００２６】
実施例１
（１）マグネシアセメント組成物の調製
錨型の攪拌機付き１Lセパラブルフラスコに、塩化マグネシュウム６水塩（試薬）２４４ｇ（１．２モル）と酸化マグネシュウム（試薬）８．１ｇ（０．２モル）及び、純水２００ｇ（水の塩化マグネシュウム６水塩に対する比率０．８２倍）を仕込み、７５℃に昇温した。昇温開始後約３０分から１時間にかけて発熱により最高７９℃まで上昇したがその後７５℃に維持した処、９０分後頃から粘度が上昇を始め、除々に糊状から膠状に変化した。３時間後に半固形状となり、均一な攪拌が困難になったので、攪拌を止め４時間保持し、その後常温で１２時間熟成した。得られた反応物に水２５０ｍｌを加え均一なスラリー状に解膠し、吸引濾過した。濾過物に更に、水２５０ｍｌを加え過剰の塩化マグネシュウムを除去して濾過物を得た。この濾過物を６０℃で恒量になるまで乾燥し、軽く乳鉢で粉砕し、約４６ｇのマグネシアセメント組成物の粉末を得た。この粉末は、８００℃に設定された電気炉で１時間焼成した後の灼熱減量は７０．５％、ＩＣＰ発光分析法で測定したＭｇ含有量１８．６％、Ｃｌ含有量２８．３％であった。また、この粉末１０ｇを２０℃の純水１００ｍｌに分散させ５分間攪拌して濾別し、濾過残渣を６０℃で乾燥させた後に重量を測定して重量減少から溶解量を求めた結果、溶解量は２．６５ｇ／１００ｍｌであった。
【００２７】
（２）リン捕捉量の測定
リン酸水素一カリウム（ＫＨ2ＰＯ4）を水に溶解して、リン（Ｐとして）濃度が３００ｍｇ／Lになるようにリン含有水溶液を調整し、１Lのビーカー４個に、それぞれ溶液１Lを採取した。次に、各ビーカーに上記のマグネシアセメント組成物の粉末５ｇ、２．５ｇ、１ｇ、０．５ｇをそれぞれ添加し、マグネティックスターラー上で２０分攪拌した。被験液をＮｏ．５Ｃの濾紙で濾過して分散物を除去した後、それぞれの濾液を用いてリンの含有量をＩＣＰ発光分析法で測定し、除去されたリン量を求め、測定値からマグネシアセメント組成物単位重量当たりのリン捕捉量を計算した。その結果、処理前のリン濃度２９８．８ｍｇ／Ｌに対して、処理後のリン濃度は、それぞれ、０．７７、７．６４、１１８．３、１９３．１ｍｇ／Ｌであり、計算による組成物のリン捕捉量は５９．６、１１６．５、１８０．５、２６２．０ｍｇ／ｇ組成物であった。組成物のリン捕捉量（Ｐ−ｍｇ／ｇ補足剤）と処理後のリン濃度（Ｐ−ｍｇ／Ｌ）の関係から捕捉（吸着）等温線図を作成し、近似式を求めた結果Ｑｅ＝６５．０Ｃｅ０．２７ であった（図１参照）。
【００２８】
実施例２〜４
実施例１に準じて、塩化マグネシュウム（試薬）と純水、及び酸化マグネシュウムに炭酸マグネシュウム鉱物を焼成した中国産軽焼酸化マグネシュウムを使用して、それぞれの仕込みの割合を変える以外は同様にして７５℃で６時間加熱し、その後室温で１２時間熟成反応した後、実施例１と同様に濾過、水洗、乾燥してマグネシアセメント組成物の粉末を調製した。それぞれの粉末２ｇを採取して、リン酸水素一カリウムでリン濃度６０ｍｇ／Ｌに調製したｐＨ８．５７のリン含有水溶液１Ｌに添加し、２０分間攪拌後分散物を濾過し、濾液のｐＨ、Ｍｇ濃度、及びリン濃度を測定した。リンは除去後の濃度と処理前の濃度から除去率（％）で示し、結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１及び比較例２
本発明のマグネシアセメント組成物に変えて、比較例１として、塩化マグネシュウム６水塩（試薬）を、比較例２として酸化マグネシュウム（試薬）を用いて、それぞれ２ｇをリン濃度６０ｍｇ／Ｌのリン含有水溶液１Ｌに添加し、比較例１の場合のみ０．１Ｎの苛性ソーダ液によりｐＨ１０に調整して沈殿を生成させ、それぞれを２０分攪拌後に沈殿を濾別して、濾液のｐＨ、Ｍｇ濃度、及びリンの除去率を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
比較例３〜５
実施例１に準じて、塩化マグネシュウム（試薬）と純水、及び酸化マグネシュウムに炭酸マグネシュウム鉱物を焼成した中国産軽焼酸化マグネシュウムを使用して、比較例１では反応の温度、時間の条件を変えて、また比較例２、３では、その仕込み割合を本発明の仕込み組成割合から外して反応させ、実施例１と同様に濾過、水洗、乾燥してマグネシアセメント組成物の粉末を調製した。それぞれの粉末２ｇを採取して、リン酸水素一カリウムでリン濃度６０ｍｇ／Ｌに調製したｐＨ８．５７のリン含有水溶液１Ｌに添加し、２０分間攪拌後分散物を濾過し、濾液のｐＨ、リン濃度を測定した結果を、実施例１の結果と対比して表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
実施例５、６、比較例６
実施例１に準じて、塩化マグネシュウム（試薬）２４４ｇ（１．２モル）と純水２００ｇ、及び中国産軽焼酸化マグネシュウム２０．１ｇ（０．５モル）を混合して、７０℃６時間反応させた後、室温で１２時間熟成して、得られた反応物に水２５０ｍｌを加え均一なスラリー状に解膠し吸引濾過した。この濾過物を３等分し、それぞれに1回当たり２５０ｍｌの洗浄水を使用することで、洗浄、濾過の回数を変えた試料を調製した。洗浄回数１回（実施例５）３回（実施例６）、５回（比較例６）についてそれぞれの濾過物を１００℃で乾燥、粉砕してマグネシアセメント組成物の粉末を調製した。それぞれの粉末２ｇを採取して、リン酸水素一カリウムでリン濃度６０ｍｇ／Ｌに調製したｐＨ８．５７のリン含有水溶液１Ｌに添加し、２０分間攪拌後分散物を濾過し、濾液のｐＨ、リン濃度を測定した結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
実施例７
リン濃度６４ｍｇ／Ｌ、アンモニア態窒素濃度６６ｍｇ／Ｌ(アンモニア水を用いて調製)のリンとアンモニア態窒素の両方を含有する模擬排水を調整し、これに実施例１で調製したマグネシアセメント組成物を２ｇ／Ｌの添加量で加えて２０分攪拌した。この懸濁液を濾過して、濾液のリン濃度とアンモニア態窒素濃度を測定した。アンモニア態窒素はアンモニ電極使用のイオン電極法で測定した。その結果、処理後の液中リン濃度は１．６ｍｇ／Ｌ、アンモニア態窒素濃度は３６ｍｇ／Ｌと低下した。この結果からマグネシアセメント組成物への捕捉量は、リンを３２ｍｇ（約１ミリモル）／ｇ組成物、アンモニア態窒素を１５ｍｇ（約１ミリモル）／ｇ組成物となり、リンとアンモニアを同時に捕捉することが分かった。
【００３６】
以上の実施例により、リン酸などのリン成分を含有する水に本発明の製造方法により調製したマグネシアセメント組成物を添加することで、効率的にリンを除去できることが分かる。実施例に示されるように、リン濃度３００〜６０ｍｇ／Ｌのリン含有水に、本発明の組成物を５〜２ｇ／Ｌ添加し、簡単な濾過操作により、９７％以上の除去率でリンの除去が可能である。また、本発明のマグネシアセメント組成物は、リン成分にアンモニア態窒素が共存する場合は、リンとアンモニア態窒素をほぼ当モルの割合で捕捉することも出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のマグネシアセメント組成物は、リン成分含有排水のリンの除去に好適に利用出来る。また、アンモニア態窒素が共存する排水の場合はリンとアンモニアを同時に処理することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１で得られたマグネシアセメント組成物のリン捕捉量と処理液のリン濃度の関係を示すリン捕捉等温線図である。
【図２】実施例１で得られたマグネシアセメント組成物の走査型電子顕微鏡写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状又は粉状のマグネシアセメント組成物を主成分とするリン成分の捕捉剤。
【請求項２】
マグネシアセメント組成物が、マグネシュウムの含有率が３０〜１５重量％、塩素の含有率が１０〜３０重量％、及び８００℃、１時間焼成した後の灼熱減量が７５〜４０重量％である請求項１に記載のリン成分の捕捉剤。
【請求項３】
酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム及び水からなる混合物を常温又は加熱条件下で糊状〜固形状に反応させた後、該反応生成物を水で解膠、濾過、水洗、乾燥、粉砕することからなるリン成分捕捉剤の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の混合物が、酸化マグネシュウムに対する塩化マグネシュウムのモル比１〜１０、及び水が塩化マグネシュウム（結合水を含む）に対して重量比で０．５〜１．５倍からなる混合物である請求項３に記載のリン成分捕捉剤の製造方法。
【請求項５】
上記の反応を５０〜８０℃で２〜８時間反応させた後、常温で６時間以上熟成させることを特徴とする請求項３及び４に記載のリン成分捕捉剤の製造方法。
【請求項６】
乾燥後の反応生成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が、３．０ｇ／１００ｍｌ以下になるように水洗することを特徴とする請求項３〜５に記載のリン成分捕捉剤の製造方法。
【請求項１】
粒子状又は粉状のマグネシアセメント組成物を主成分とするリン成分の捕捉剤。
【請求項２】
マグネシアセメント組成物が、マグネシュウムの含有率が３０〜１５重量％、塩素の含有率が１０〜３０重量％、及び８００℃、１時間焼成した後の灼熱減量が７５〜４０重量％である請求項１に記載のリン成分の捕捉剤。
【請求項３】
酸化マグネシュウムと塩化マグネシュウム及び水からなる混合物を常温又は加熱条件下で糊状〜固形状に反応させた後、該反応生成物を水で解膠、濾過、水洗、乾燥、粉砕することからなるリン成分捕捉剤の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の混合物が、酸化マグネシュウムに対する塩化マグネシュウムのモル比１〜１０、及び水が塩化マグネシュウム（結合水を含む）に対して重量比で０．５〜１．５倍からなる混合物である請求項３に記載のリン成分捕捉剤の製造方法。
【請求項５】
上記の反応を５０〜８０℃で２〜８時間反応させた後、常温で６時間以上熟成させることを特徴とする請求項３及び４に記載のリン成分捕捉剤の製造方法。
【請求項６】
乾燥後の反応生成物１０ｇを２０℃の水１００ｍｌに分散させたときの溶解量が、３．０ｇ／１００ｍｌ以下になるように水洗することを特徴とする請求項３〜５に記載のリン成分捕捉剤の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１２５４７８（Ｐ２００７−１２５４７８Ａ）
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１９２１０（Ｐ２００５−３１９２１０）
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（０００１９１１３５）株式会社日本海水 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月２４日（２００７．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２日（２００５．１１．２）
【出願人】（０００１９１１３５）株式会社日本海水 (19)
【Ｆターム（参考）】
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