発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、フミン酸と鉄（ＩＩ／ＩＩＩ）イオンのキレート化合物の調製方法、フミン酸と鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物の利用方法、フミン酸と鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物に関する。 続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】 【０００２】 水質中に溶存する鉄イオンがある場合には、排水基準法を満たすように鉄イオンに対する処理が必要となる。その処理方法としては、鉄イオンを例えば吸着剤で吸着して除去する方法が一般的である。 【０００３】 特許文献１には、集排水施設における集排水管閉塞防止工法において、鉄やカルシウム等の塩類が豊富に含有している地下水に対して、木、草、残滓の未分解の有機物を炭の製造過程で産出される強酸性の有機酸に適量漬け込み、長期間養生することで製造されるフルボ酸およびフミン酸を固形化して利用することで閉塞物に付着することにより、塩類のイオン化を維持して集排水管への付着を緩和することが開示されている。 また、特許文献２には、フミン質を含む被処理水が流入する電解槽と、被処理水に浸漬する第一電極及び第二電極等を備え、第一電極及び第二電極は、印加された際に、陽極側においてフミン質と鉄イオンとの反応により形成される第一生成物と、陰極側において水酸化物イオンと鉄イオンとの反応により形成される第二生成物とが凝集してフロックを形成するように配置されていることが開示されている。 【０００４】 非特許文献１には、鉄イオンの回収に凝集剤を用いる場合に、フミン酸を添加することで、フロックの形成に影響を及ぼすことが記載されている。 また、非特許文献２には、鉄（ＩＩＩ）イオンとフミン酸が持つカルボキシ基がキレート結合を形成することが記載されている。 【先行技術文献】 【特許文献】 【０００５】 特開２０２２－１７２０３７号公報 特開２０２３－０５０３５４号公報 【非特許文献】 【０００６】 X. Li, N. J. D. Graham, W. Deng, M. Liu, T. Liu, W. Yu, The formation of planar crystalline flocs of γ-FeOOH in Fe(II) coagulation ang the influence of humic acid. Water Research, 185 (2020) 116250. S. A. Boyd, L. Sommers, D. W. Nelson, Copper (II) and iron (III) complexation by the carboxylate group of humic acid. Soil Science Society of America Journal, 45 (1981) 1241. 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【０００７】 しかしながら、鉄（ＩＩ）イオンや鉄（ＩＩＩ）イオンが溶存する溶液の液性に注目し、イオン状態を維持したまま簡便に、鉄（ＩＩ）イオンや鉄（ＩＩＩ）イオンを回収しようとすることは行われていなかったという問題があった。そこで、本発明では鉄（ＩＩ）イオンや鉄（ＩＩＩ）イオンが溶存する溶液の液性に注目し、フミン酸により簡便に、鉄（ＩＩ）イオン及び鉄（ＩＩＩ）イオン回収する方法と、回収した鉄（ＩＩ）イオンを利用する方法を提供することを目的とする。 【課題を解決するための手段】 【０００８】 上記課題を解決する本発明は以下の通りである。 ［１］フミン酸と、鉄（ＩＩ）イオンを含む、ｐＨが１～５の溶液から、前記フミン酸と前記鉄（ＩＩ）イオンとのキレート化合物を含む凝集体を得る工程を含む、フミン酸－鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物を含む凝集体の調製方法である。 ここで、フミン酸－鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物を含む凝集体は、フミン酸－鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物の性状を記載するもので、化学的な実質ではフミン酸－鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物を意味する。 ［２］前記ｐＨは２～４である［１］に記載のフミン酸－鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物を含む凝集体の調製方法である。 ［３］前記キレート化合物を含むお凝集体を水中に供給する工程を備える、［１］又は［２］に記載のキレート化合物を含む凝集体の利用方法である。 ［４］［３］に記載の水中は藻場を有する水域を含む、［１］又は［２］に記載のキレート化合物を含む凝集体の利用方法である。 ［５］フミン酸と、鉄（ＩＩＩ）イオンを含む、ｐＨが１～５の溶液から得られる前記フミン酸と鉄（ＩＩＩ）イオンとのキレート化合物を含む凝集体を、さらに水熱合成することにより得られる、フミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物を含む凝集体である。 フミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物を含む凝集体とは、フミン酸と鉄（ＩＩＩ）イオンとのキレート化合物の水熱合成物を含む凝集体のことである。また、フミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物を含む凝集体は、フミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物の性状を記載するもので、化学的な実質ではフミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物を意味する。 ［６］フミン酸と、鉄（ＩＩＩ）イオンを含む、ｐＨが１～５の溶液から得られる前記フミン酸と鉄（ＩＩＩ）イオンとのキレート化合物を含む凝集体を、さらに水熱合成する、フミン酸と鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物を含む凝集体の調製方法である。 【発明の効果】 【０００９】 本発明によるフミン酸－鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物を含む凝集体、及びフミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート化合物を含む凝集体の調製方法によれば、フミン酸により鉄（ＩＩ）イオン及び鉄（ＩＩＩ）をそれぞれ効率的に回収することができる。 【図面の簡単な説明】 【００１０】 本発明の一実施形態である、フミン酸と鉄（ＩＩ）イオンのキレート化合物を含む凝集体及びフミン酸と鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート化合物を含む凝集体の調製方法を、模式的に示す図である。 フミン酸による（ａ）鉄（ＩＩ）イオンの回収率、（ｂ）鉄（ＩＩＩ）イオンの回収率を、それぞれ示す図である。 （ａ）鉄（ＩＩ）イオンから得たキレート化合物を含む凝集体、（ｂ）鉄（ＩＩＩ）イオンから得たキレート化合物を含む凝集体のＸＰＳスペクトルを、それぞれ示す図である。 （ａ）硝酸鉄(ＩＩ)九水和物、（ｂ）塩化鉄(ＩＩＩ)六水和物が、フミン酸による鉄（ＩＩＩ)イオン回収率に及ぼす影響を、それぞれ示す図である。 フミン酸による鉄（ＩＩＩ）イオン回収率の温度依存性を示す図である。 フミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物を含む凝集体の調製方法を示す図である。 フミン酸－鉄（ＩＩＩ）イオンのキレート・水熱合成物を含む凝集体のＸＲＤによる結晶性の調査結果を示す図である。 【発明を実施するための形態】 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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