JP7668484B2 - Metal Fixing Material - Google Patents
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Description
本開示は、金属固定材、及び前記金属固定材を用いた金属の固定方法に関する。 This disclosure relates to a metal fixing material and a method for fixing metal using the metal fixing material.
ヒ素は人体に対して有害な元素として知られている。無機ヒ素のなかでも特にAs(III)は強い毒性を示す。排水中のAs(III)は、凝集剤によりAs(III)を凝集沈殿させて液中から分離される(凝集沈殿法)。しかし、As(III)は、広いpH領域において低分子無電荷種として液中に溶存するため、除去効率が低いことが問題であった。また、As(III)を凝集沈殿させるには多量の凝集剤を必要とし、その結果、多量のスラッジが生成する。そのため、大掛かりな設備やスラッジの処理にコストがかかることも問題であった。 Arsenic is known to be a harmful element to the human body. Among inorganic arsenic, As(III) in particular is highly toxic. As(III) in wastewater is separated from the liquid by coagulating and precipitating As(III) with a coagulant (coagulation and precipitation method). However, since As(III) is dissolved in the liquid as a low-molecular-weight uncharged species over a wide pH range, the removal efficiency is low, which is a problem. In addition, a large amount of coagulant is required to coagulate and precipitate As(III), which results in the production of a large amount of sludge. This also poses the problem of the cost of large-scale equipment and sludge treatment.
また、近年、ルテニウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、銀、金等の有価金属は、電子材料、電子部品、工業用触媒、金属メッキ等に多用されている。医療分野においては、白金が抗がん剤に使用され、パラジウムが歯の治療に使用されている。 In recent years, valuable metals such as ruthenium, cobalt, rhodium, iridium, nickel, palladium, platinum, copper, silver, and gold have come to be widely used in electronic materials, electronic components, industrial catalysts, metal plating, etc. In the medical field, platinum is used in anti-cancer drugs, and palladium is used in dental treatment.
日本では、有価金属を多量に消費するにもかかわらず、そのほとんどを輸入に依存している。そのため、資源の有効利用の観点から、工場排水や廃棄物に含まれる有価金属を回収し、再利用することが望まれている。 Despite Japan consuming large amounts of valuable metals, most of them are imported. Therefore, from the perspective of effective resource utilization, it is desirable to recover and reuse valuable metals contained in industrial wastewater and waste materials.
特許文献1には、結晶化度が70%以下のセルロースにイミノジ酢酸又はジアルキルアミンを結合させると、有価金属とキレートを形成可能な官能基を多く導入することができること、このようにして得られたセルロース誘導体によれば、有価金属を効率よく回収できることが記載されている。
しかし、前記セルロース誘導体は、アルカリ金属やアルカリ土類金属と塩を形成しやすい。このため、前記セルロース誘導体は、有価金属と共に、自然界に多く存在するアルカリ金属やアルカリ土類金属を吸着してしまい、有価金属を選択的に回収することができない。 However, the cellulose derivatives tend to form salts with alkali metals and alkaline earth metals. As a result, the cellulose derivatives adsorb alkali metals and alkaline earth metals that are abundant in nature along with valuable metals, making it impossible to selectively recover valuable metals.
そして、本発明者等は、HSAB則において軟らかい塩基に該当するジチオカルバメート基が導入されたセルロース誘導体は、カチオンが、HSAB則において硬い酸に該当するアルカリ金属やアルカリ土類金属は吸着せず、軟らかい酸又は中間の酸に該当する有価金属や有害金属を選択的に吸着することを見いだした。 The inventors have discovered that cellulose derivatives into which dithiocarbamate groups, which correspond to soft bases in the HSAB rule, have cations that do not adsorb alkali metals or alkaline earth metals, which correspond to hard acids in the HSAB rule, but selectively adsorb valuable metals and harmful metals, which correspond to soft acids or intermediate acids.
しかし、ジチオカルバメート基が導入されたセルロース誘導体は水に易溶解性を示すため、前記セルロース誘導体に有価金属や有害金属を吸着させたものを、液中から回収することが困難であった。 However, because cellulose derivatives with dithiocarbamate groups are easily soluble in water, it has been difficult to recover valuable metals or harmful metals adsorbed onto the cellulose derivatives from the liquid.
従って、本開示の目的は、有価金属や有害金属を、簡便な方法で、選択的且つ効率よく回収するのに有用な金属固定材を提供することにある。
本開示の他の目的は、前記金属固定材を使用して金属を固定する方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present disclosure is to provide a metal-immobilizing material that is useful for selectively and efficiently recovering valuable metals and hazardous metals in a simple manner.
Another object of the present disclosure is to provide a method for fastening metal using said metal fastener.
本発明者等は上記課題を解決するため鋭意検討した結果、水溶液中にて、HSAB則において軟らかい塩基に該当するジチオカルバメート基が導入されたセルロース誘導体に、カチオンが、HSAB則において軟らかい酸又は中間の酸に該当する有価金属や有害金属を選択的に吸着させた後、特定の凝結剤及び高分子凝集剤を添加すれば、前記セルロース誘導体は速やかにフロック(塊)を形成し、濾過等の簡便な方法により、水溶液から容易に分離できるようになることを見いだした。本開示はこれらの知見に基づいて完成させたものである。 As a result of intensive research by the present inventors to solve the above problems, they have found that if a cation is selectively adsorbed in an aqueous solution to a cellulose derivative into which a dithiocarbamate group, which corresponds to a soft base in the HSAB rule, is introduced, and valuable metals or harmful metals, which correspond to a soft acid or intermediate acid in the HSAB rule, and then a specific coagulant and polymer flocculant are added, the cellulose derivative quickly forms flocs (lumps), which can be easily separated from the aqueous solution by a simple method such as filtration. The present disclosure has been completed based on these findings.
すなわち、本開示は、下記A成分、B成分、及びC成分の組み合わせからなる金属固定材を提供する。
A成分:下記式(I)で表される繰り返し単位を有するセルロース誘導体を含む金属吸着材
B成分:凝結剤
C成分:高分子凝集剤
That is, the present disclosure provides a metal fixing material consisting of a combination of the following components A, B, and C.
Component A: a metal adsorbent containing a cellulose derivative having a repeating unit represented by the following formula (I):
B component: coagulant C component: polymer flocculant
本開示は、また、前記凝結剤がカチオン性凝結剤である前記金属固定材を提供する。 The present disclosure also provides the metal fixing material, wherein the coagulant is a cationic coagulant.
本開示は、また、前記高分子凝集剤がアニオン性高分子凝集剤である前記金属固定材を提供する。 The present disclosure also provides the metal fixing material, in which the polymer flocculant is an anionic polymer flocculant.
本開示は、また、前記アニオン性高分子凝集剤が、アニオン性モノマー由来のモノマー単位を含むポリマーであり、前記ポリマーを構成する全モノマー単位における、前記アニオン性モノマー由来のモノマー単位の占める割合が30重量%以上である前記金属固定材を提供する。 The present disclosure also provides the metal fixing material, in which the anionic polymer flocculant is a polymer containing monomer units derived from an anionic monomer, and the proportion of the monomer units derived from the anionic monomer in the total monomer units constituting the polymer is 30% by weight or more.
本開示は、また、前記A成分1重量部に対して、前記B成分を0.1~10重量部含有する前記金属固定材を提供する。 The present disclosure also provides the metal fixing material, which contains 0.1 to 10 parts by weight of the B component per 1 part by weight of the A component.
本開示は、また、前記A成分1重量部に対して、前記C成分を0.1~10重量部含有する前記金属固定材を提供する。 The present disclosure also provides the metal fixing material, which contains 0.1 to 10 parts by weight of the C component per 1 part by weight of the A component.
本開示は、また、前記B成分と前記C成分の含有量の比(B/C;重量比)が20/80~80/20である前記金属固定材を提供する。 The present disclosure also provides the metal fixing material, in which the ratio of the content of the B component to the content of the C component (B/C; weight ratio) is 20/80 to 80/20.
本開示は、また、下記金属の固定材である前記金属固定材を提供する。
金属:カチオンが、HSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する金属
The present disclosure also provides the metal fixing material, which is a fixing material for the following metals:
Metal: Metal whose cation is a soft acid or intermediate acid according to the HSAB rule
本開示は、また、チタン、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ヒ素、セレン、カドミウム、インジウム、鉛、ビスマス、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、及び金から選択される少なくとも1種の金属の固定材である前記金属固定材を提供する。 The present disclosure also provides the metal fixing material, which is a fixing material of at least one metal selected from titanium, vanadium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, arsenic, selenium, cadmium, indium, lead, bismuth, ruthenium, rhodium, iridium, palladium, platinum, silver, and gold.
本開示は、また、溶解した金属を含む水溶液に、下記A成分を添加し、その後、下記B成分及びC成分を添加して、前記金属、A成分、B成分、及びC成分を含むフロックを形成する工程を有する金属固定方法を提供する。
A成分:下記式(I)で表される繰り返し単位を有するセルロース誘導体を含む金属吸着材
B成分:凝結剤
C成分:高分子凝集剤
The present disclosure also provides a method for fixing a metal, comprising the steps of adding the following component A to an aqueous solution containing a dissolved metal, and then adding the following components B and C to form a floc containing the metal, the component A, the component B, and the component C.
Component A: a metal adsorbent containing a cellulose derivative having a repeating unit represented by the following formula (I):
B component: coagulant C component: polymer flocculant
本開示の金属固定材は、前記成分A、成分B、及び成分Cの組み合わせからなる。そして、前記成分Aは、カチオンが、HSAB則において軟らかい酸又は中間の酸に該当する金属(例えば、有価金属及び有害金属)を吸着し易く、硬い酸に該当する金属(例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属)は吸着し難い特性を有する。
そして、前記金属が吸着した成分Aを含む液中に、成分B及び成分Cを添加すれば、前記金属を吸着した成分Aは、成分B、成分Cと共に速やかにフロックを形成し、濾過等の簡便な方法によって液中から分離できるようになる。また、液中から分離されたフロックは、加熱処理に付すことで大幅に減容化することができる。
The metal fixing material of the present disclosure is composed of a combination of the components A, B, and C. The component A has a property that the cations of the component A easily adsorb metals that fall under the category of soft acids or intermediate acids in the HSAB rule (e.g., valuable metals and harmful metals) and do not easily adsorb metals that fall under the category of hard acids (e.g., alkali metals and alkaline earth metals).
If components B and C are added to a liquid containing component A to which the metal has been adsorbed, component A to which the metal has been adsorbed will rapidly form flocs together with components B and C, and can be separated from the liquid by a simple method such as filtration. Furthermore, the volume of the flocs separated from the liquid can be significantly reduced by subjecting them to a heat treatment.
そのため、前記金属固定材を使用すれば、有害金属で汚染された水から、有害金属を効率よく且つ選択的にフロック中に固定することができ、濾過等によりフロックを容易に回収することができる。また、回収されたフロックを加熱処理に付して減容することで、埋め立て等の処分費用を大幅に削減することができる。 Therefore, by using the metal fixing material, harmful metals can be efficiently and selectively fixed in flocs from water contaminated with harmful metals, and the flocs can be easily recovered by filtration, etc. In addition, by subjecting the recovered flocs to a heat treatment to reduce their volume, disposal costs such as landfilling can be significantly reduced.
また、前記金属固定材を使用すれば、工場排水や廃棄物の中から、有価金属を選択的に且つ効率よくフロック中に固定することができ、濾過等によりフロックを容易に回収することができる。また、回収されたフロックを燃焼処理に付せば、フロック中に固定された有価金属を容易に回収することができ、再利用することができる。 In addition, by using the metal fixing material, valuable metals from industrial wastewater or waste can be selectively and efficiently fixed in flocs, and the flocs can be easily recovered by filtration or the like. In addition, by subjecting the recovered flocs to a combustion process, the valuable metals fixed in the flocs can be easily recovered and reused.
[金属固定材]
本開示の金属固定材は、下記A成分、B成分、及びC成分の組み合わせからなる。
A成分:金属吸着材
B成分:凝結剤
C成分:高分子凝集剤
[Metal fixing material]
The metal fixing material of the present disclosure comprises a combination of the following components A, B, and C.
Component A: Metal adsorbent Component B: Coagulant Component C: Polymer flocculant
A成分は、カチオンが、HSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する有価金属や有害金属に対して優れた吸着力を有する。一方、カチオンが、HSAB則において硬い酸に該当する金属の吸着力は低い。 Component A has excellent adsorption power for valuable metals and harmful metals whose cations correspond to soft acids or intermediate acids according to the HSAB law. On the other hand, it has low adsorption power for metals whose cations correspond to hard acids according to the HSAB law.
そのため、前記金属固定材によれば、種々の金属を含む水溶液(例えば、工業廃水、鉱山廃水、温泉水等)から、カチオンが、HSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する有価金属や有害金属を、選択的に且つ効率よく固定することができる。 Therefore, the metal fixing material can selectively and efficiently fix valuable metals and harmful metals whose cations fall under the soft acid or intermediate acid category under the HSAB rule from aqueous solutions containing various metals (e.g., industrial wastewater, mine wastewater, hot spring water, etc.).
カチオンが、HSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する有価金属(例えば、コバルト、セレン、イリジウム、ニッケル、パラジウム、白金、銅、亜鉛、銀、及び金から選択される金属)の固定率は、例えば85%以上、好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上である。 The fixation rate of valuable metals (e.g., metals selected from cobalt, selenium, iridium, nickel, palladium, platinum, copper, zinc, silver, and gold) whose cations fall under the soft acid or intermediate acid category under the HSAB rule is, for example, 85% or more, preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.
カチオンが、HSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する有害金属(例えば、ヒ素、カドミウム、及び鉛から選択される金属)の固定率は、例えば85%以上、好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上である。 The fixation rate of harmful metals (e.g., metals selected from arsenic, cadmium, and lead) whose cations fall under the soft acid or intermediate acid category under the HSAB rule is, for example, 85% or more, preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.
前記金属固定材による、カチオンがHSAB則において硬い酸に該当する金属(例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属)の固定率は、例えば10%以下、好ましくは5%以下、特に好ましくは1%以下、最も好ましくは0.1%以下である。 The fixation rate of metals (e.g., alkali metals, alkaline earth metals) whose cations fall under the category of hard acids according to the HSAB law by the metal fixation material is, for example, 10% or less, preferably 5% or less, particularly preferably 1% or less, and most preferably 0.1% or less.
前記金属固定材による、卑金属(特に、鉄、アルミニウム、マンガン)の固定率は、例えば60%以下、好ましくは50%以下、より好ましくは45%以下、さらに好ましくは30%以下、特に好ましくは20%以下、最も好ましくは10%以下、とりわけ好ましくは5%以下である。 The fixation rate of base metals (particularly iron, aluminum, and manganese) by the metal fixing material is, for example, 60% or less, preferably 50% or less, more preferably 45% or less, even more preferably 30% or less, particularly preferably 20% or less, most preferably 10% or less, and especially preferably 5% or less.
尚、本開示において、金属の固定率は、25℃において、金属元素濃度が2mMの水溶液(pH7)10mLに、A成分10mgを添加し、200rpmで20分間撹拌し、その後、B成分20mg、C成分10mgを添加し、200rpmで60分間撹拌した場合の固定率であり、実施例に記載の方法で算出できる。 In this disclosure, the metal fixation rate is the fixation rate when 10 mg of component A is added to 10 mL of an aqueous solution (pH 7) with a metal element concentration of 2 mM at 25°C, stirred at 200 rpm for 20 minutes, and then 20 mg of component B and 10 mg of component C are added and stirred at 200 rpm for 60 minutes, and can be calculated by the method described in the Examples.
(A成分)
前記A成分は金属吸着材であり、下記式(I)で表される繰り返し単位を有するセルロース誘導体(以後、「セルロース誘導体(I)」と称する場合がある)を少なくとも含む。
The component A is a metal adsorbent and contains at least a cellulose derivative having a repeating unit represented by the following formula (I) (hereinafter, sometimes referred to as "cellulose derivative (I)").
環Zはヘテロ原子として窒素原子を含む複素環である。環Zは窒素原子以外のヘテロ原子を含んでいてもよい。 Ring Z is a heterocycle containing a nitrogen atom as a heteroatom. Ring Z may contain a heteroatom other than a nitrogen atom.
環Zとしては、なかでも、ヘテロ原子として窒素原子のみを含む複素環(特に、非芳香族性複素環)が好ましい。また、環Zは例えば3~10員環であり、なかでも4~8員環が好ましく、とりわけ4~6員環が好ましい。 Among these, ring Z is preferably a heterocycle (particularly a non-aromatic heterocycle) containing only a nitrogen atom as a heteroatom. Ring Z is, for example, a 3- to 10-membered ring, more preferably a 4- to 8-membered ring, and even more preferably a 4- to 6-membered ring.
環Zとしては、例えば、ピロリジン環等の5員環;ピペリジン環、ピペラジン環等の6員環等が挙げられる。 Examples of ring Z include five-membered rings such as a pyrrolidine ring; and six-membered rings such as a piperidine ring and a piperazine ring.
R1における炭素数1~10のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、2-メチルエチレン基、1,2-ジメチルエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、2-メチル-トリメチレン基等の直鎖状又は分岐鎖状アルキレン基が挙げられる。 Examples of the alkylene group having 1 to 10 carbon atoms for R 1 include linear or branched alkylene groups such as a methylene group, a methylmethylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group, a 2-methylethylene group, a 1,2-dimethylethylene group, a propylene group, a trimethylene group, and a 2-methyl-trimethylene group.
R1としては、好ましくは単結合又は炭素数1~2のアルキレン基である。 R 1 is preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms.
R2における炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基等の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基が挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms for R2 include linear or branched alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, and pentyl groups.
R2としては、好ましくは炭素数1~3のアルキル基である。 R2 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
式(a)で表される基としては、なかでも下記式(a-1)で表される基又は下記式(a-2)で表される基が好ましい。下記式中、R2は前記に同じである。
式(a)で表される基としては、なかでも下記式(a-1’)で表される基又は下記式(a-2’)で表される基が好ましい。下記式中、R1は前記に同じである。
式(a)で表される基(好ましくは式(a-1),(a-2),(a-1'),又は(a-2')で表される基)の総平均置換度(セルロースを構成するグルコース単位の2,3および6位の水酸基の水素原子の、前記基への置換度の平均値)は、例えば0.1~3.0、好ましくは1.0~3.0、特に好ましくは2.0~3.0である。セルロース誘導体(I)が前記基を前記範囲で含有すると、優れた金属吸着力を発揮することができる点で好ましい。 The total average degree of substitution (the average value of the degree of substitution of the hydrogen atoms of the hydroxyl groups at the 2-, 3- and 6-positions of the glucose units constituting the cellulose with the group represented by formula (a) (preferably the group represented by formula (a-1), (a-2), (a-1') or (a-2')) is, for example, 0.1 to 3.0, preferably 1.0 to 3.0, and particularly preferably 2.0 to 3.0. When the cellulose derivative (I) contains the group in the above range, it is preferable in that it can exhibit excellent metal adsorption power.
前記セルロース誘導体(I)の重量平均分子量は、例えば5000以上、好ましくは1万以上、特に好ましくは5万以上である。前記重量平均分子量の上限値は、例えば500万、好ましくは200万、特に好ましくは100万、最も好ましくは50万である。 The weight average molecular weight of the cellulose derivative (I) is, for example, 5,000 or more, preferably 10,000 or more, and particularly preferably 50,000 or more. The upper limit of the weight average molecular weight is, for example, 5 million, preferably 2 million, particularly preferably 1 million, and most preferably 500,000.
前記セルロース誘導体(I)は、上記式(a)で表される基を有し、前記基がHSAB則における軟らかい塩基に該当するジチオカルバメート基を含む。そのため、HSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する、金属(例えば、チタン、バナジウム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、セレン、ガリウム、ヒ素、カドミウム、インジウム、鉛、ビスマス、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム、白金、銀、及び金から選択される少なくとも1種の金属)由来の金属イオンに対して優れた吸着力を有する。すなわち、セルロース誘導体(I)は、カチオンがHSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する金属の吸着材として作用する。 The cellulose derivative (I) has a group represented by the above formula (a), and the group contains a dithiocarbamate group that corresponds to a soft base in the HSAB rule. Therefore, it has excellent adsorption power for metal ions derived from metals that correspond to soft acids or intermediate acids in the HSAB rule (e.g., at least one metal selected from titanium, vanadium, manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, selenium, gallium, arsenic, cadmium, indium, lead, bismuth, ruthenium, rhodium, iridium, palladium, platinum, silver, and gold). In other words, the cellulose derivative (I) acts as an adsorbent for metals whose cations correspond to soft acids or intermediate acids in the HSAB rule.
前記セルロース誘導体(I)の、カチオンがHSAB則における軟らかい酸又は中間の酸に該当する金属の(飽和)吸着容量は、例えば1mol/kg以上、好ましくは2mol/kg以上、より好ましくは2.5mol/kg以上、さらに好ましくは3mol/kg以上、特に好ましくは3.5mol/kg以上、最も好ましくは5mol/kg以上である。 The (saturated) adsorption capacity of the cellulose derivative (I) for metals whose cations correspond to soft acids or intermediate acids according to the HSAB rule is, for example, 1 mol/kg or more, preferably 2 mol/kg or more, more preferably 2.5 mol/kg or more, even more preferably 3 mol/kg or more, particularly preferably 3.5 mol/kg or more, and most preferably 5 mol/kg or more.
前記セルロース誘導体(I)の、前記有害金属の(飽和)吸着容量は、例えば0.2mol/kg以上、好ましくは0.3mol/kg以上、より好ましくは0.5mol/kg以上、さらに好ましくは0.6mol/kg以上、特に好ましくは1mol/kg以上、最も好ましくは2mol/kg以上である。 The (saturated) adsorption capacity of the cellulose derivative (I) for the harmful metals is, for example, 0.2 mol/kg or more, preferably 0.3 mol/kg or more, more preferably 0.5 mol/kg or more, even more preferably 0.6 mol/kg or more, particularly preferably 1 mol/kg or more, and most preferably 2 mol/kg or more.
ヒ素の吸着容量は、例えば0.2mol/kg以上、好ましくは0.5mol/kg以上、より好ましくは1mol/kg以上である。 The arsenic adsorption capacity is, for example, 0.2 mol/kg or more, preferably 0.5 mol/kg or more, and more preferably 1 mol/kg or more.
前記セルロース誘導体(I)は、カチオンがHSAB則における硬い酸に該当する金属(特に、アルカリ金属、アルカリ土類金属、卑金属)の吸着力が低い。 The cellulose derivative (I) has a low adsorption power for metals whose cations fall under the category of hard acids according to the HSAB rule (particularly alkali metals, alkaline earth metals, and base metals).
カチオンが、HSAB則において硬い酸に該当する金属(例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムン、バリウム等のアルカリ土類金属;鉄、アルミニウム、マンガン等の卑金属)の(飽和)吸着容量は、例えば2.0mol/kg以下、より好ましくは1.6mol/kg以下、更に好ましくは0.8mol/kg以下、特に好ましくは0.4mol/kg以下、最も好ましくは0.1mol/kg以下、とりわけ好ましくは0.01mol/kg以下である。 The (saturated) adsorption capacity of metals whose cations fall under the category of hard acids according to the HSAB rule (e.g., alkali metals such as sodium and potassium; alkaline earth metals such as magnesium, calcium, strontium, and barium; and base metals such as iron, aluminum, and manganese) is, for example, 2.0 mol/kg or less, more preferably 1.6 mol/kg or less, even more preferably 0.8 mol/kg or less, particularly preferably 0.4 mol/kg or less, most preferably 0.1 mol/kg or less, and particularly preferably 0.01 mol/kg or less.
また、前記セルロース誘導体(I)は、上記式(a)で表される基中の環Z(例えば、ピペリジン、ピロリジン等の複素環)のひずみにより、ジチオカルバミン酸基の分解の起点となる、窒素原子へのプロトン移動が抑制されるため、保存安定性に優れる。例えば、前記セルロース誘導体(I)を、40℃の空気雰囲気下に2週間静置する試験に付した後でも、試験に付す前と変わらず高い金属吸着量を有する。金属吸着量の維持率は、例えば95%以上である。 The cellulose derivative (I) has excellent storage stability because the strain of the ring Z (e.g., a heterocycle such as piperidine or pyrrolidine) in the group represented by formula (a) inhibits proton transfer to the nitrogen atom, which is the starting point for decomposition of the dithiocarbamic acid group. For example, even after the cellulose derivative (I) is subjected to a test in which it is left standing in an air atmosphere at 40°C for two weeks, it has a high metal adsorption amount that is the same as before the test. The retention rate of the metal adsorption amount is, for example, 95% or more.
A成分は、セルロース誘導体(I)以外にも他の成分を含有していてもよいが、セルロース誘導体(I)の占める割合は、A成分全量の例えば50重量%以上、好ましくは60重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、最も好ましくは80重量%以上、とりわけ好ましくは90重量%以上である。セルロース誘導体(I)の占める割合が前記範囲を下回ると、金属を効率よく且つ選択的に吸着することが困難となる傾向がある。また、保存安定性が低下する傾向がある。 Component A may contain other components in addition to the cellulose derivative (I), but the proportion of the cellulose derivative (I) in the total amount of component A is, for example, 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, most preferably 80% by weight or more, and particularly preferably 90% by weight or more. If the proportion of the cellulose derivative (I) falls below the above range, it tends to be difficult to efficiently and selectively adsorb metals. Also, storage stability tends to decrease.
A成分の剤形としては、効果を奏する範囲において特に制限が無く、例えば、粉末状、ペレット状、糸状、不織布状などが挙げられる。 There are no particular limitations on the dosage form of component A as long as it is effective, and examples include powder, pellets, threads, nonwoven fabric, etc.
セルロース誘導体(I)は、例えば、下記工程[1][2][3]を経て製造することができる。
前記式中のR1、R2、環Z、Raは上記に同じ。 In the above formula, R 1 , R 2 , ring Z and R a are the same as above.
前記式中のR0は1価の炭化水素基又は1価の複素環式基を示す。 In the above formula, R 0 represents a monovalent hydrocarbon group or a monovalent heterocyclic group.
前記炭化水素基には、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びこれらの結合した基が含まれる。 The hydrocarbon groups include aliphatic hydrocarbon groups, alicyclic hydrocarbon groups, aromatic hydrocarbon groups, and groups formed by combining these groups.
脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、デシル基等の炭素数1~10(特に好ましくは炭素数1~3)のアルキル基;ビニル基、アリル基、1-ブテニル基等の炭素数2~10(特に好ましくは炭素数2~3)のアルケニル基等が挙げられる。 Examples of aliphatic hydrocarbon groups include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms (particularly preferably 1 to 3 carbon atoms), such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, and decyl; and alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms (particularly preferably 2 to 3 carbon atoms), such as vinyl, allyl, and 1-butenyl.
脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等の3~10員(特に好ましくは5~8員)のシクロアルキル基;シクロペンテニル基、シクロへキセニル基等の3~15員(特に好ましくは5~8員)のシクロアルケニル基;パーヒドロナフタレン-1-イル基、ノルボルニル基、アダマンチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン-8-イル基、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン-3-イル基等の橋かけ環式炭化水素基等が挙げられる。 Examples of the alicyclic hydrocarbon group include 3- to 10-membered (particularly preferably 5- to 8-membered) cycloalkyl groups such as a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group; 3- to 15-membered (particularly preferably 5- to 8-membered) cycloalkenyl groups such as a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group; and bridged cyclic hydrocarbon groups such as a perhydronaphthalene-1-yl group, a norbornyl group, an adamantyl group, a tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decan-8-yl group, and a tetracyclo[4.4.0.1 2,5 .1 7,10 ]dodecan-3-yl group.
芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等の炭素数6~20のアリール基が挙げられる。また、前記芳香族炭化水素基を構成する芳香環には、他の環(例えば、脂環等)が縮合して縮合環を形成していてもよい。このような縮合環を含む基としては、例えば、フルオレン基等が挙げられる。 Examples of aromatic hydrocarbon groups include aryl groups having 6 to 20 carbon atoms, such as a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group. In addition, the aromatic ring constituting the aromatic hydrocarbon group may be condensed with another ring (e.g., an alicyclic ring, etc.) to form a condensed ring. Examples of groups containing such condensed rings include a fluorene group.
前記複素環式基は複素環の構造式から1個の水素原子を除いた基である。そして前記複素環には、芳香族性複素環及び非芳香族性複素環が含まれる。このような複素環としては、環を構成する原子に炭素原子と少なくとも1種のヘテロ原子(例えば、酸素原子、イオウ原子、窒素原子等)を有する3~10員環(好ましくは4~6員環)、及びこれらの縮合環が挙げられる。具体的には、ヘテロ原子として酸素原子を含む複素環(例えば、オキシラン環等の3員環;オキセタン環等の4員環;フラン環、テトラヒドロフラン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、γ-ブチロラクトン環等の5員環;4-オキソ-4H-ピラン環、テトラヒドロピラン環、モルホリン環等の6員環;ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、4-オキソ-4H-クロメン環、クロマン環、イソクロマン環等の縮合環;3-オキサトリシクロ[4.3.1.14,8]ウンデカン-2-オン環、3-オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン-2-オン環等の橋かけ環)、ヘテロ原子としてイオウ原子を含む複素環(例えば、チオフェン環、チアゾール環、イソチアゾール環、チアジアゾール環等の5員環;4-オキソ-4H-チオピラン環等の6員環;ベンゾチオフェン環等の縮合環等)、ヘテロ原子として窒素原子を含む複素環(例えば、ピロール環、ピロリジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環等の5員環;イソシアヌル環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペリジン環、ピペラジン環等の6員環;インドール環、インドリン環、キノリン環、アクリジン環、ナフチリジン環、キナゾリン環、プリン環等の縮合環等)等が挙げられる。 The heterocyclic group is a group in which one hydrogen atom has been removed from the structural formula of a heterocycle. The heterocycle includes aromatic heterocycles and non-aromatic heterocycles. Examples of such heterocycles include 3- to 10-membered rings (preferably 4- to 6-membered rings) having carbon atoms and at least one heteroatom (e.g., oxygen atom, sulfur atom, nitrogen atom, etc.) as ring-constituting atoms, and condensed rings thereof. Specifically, heterocycles containing an oxygen atom as a heteroatom (for example, three-membered rings such as an oxirane ring; four-membered rings such as an oxetane ring; five-membered rings such as a furan ring, a tetrahydrofuran ring, an oxazole ring, an isoxazole ring, and a γ-butyrolactone ring; six-membered rings such as a 4-oxo-4H-pyran ring, a tetrahydropyran ring, and a morpholine ring; condensed rings such as a benzofuran ring, an isobenzofuran ring, a 4-oxo-4H-chromene ring, a chroman ring, and an isochroman ring; 3-oxatricyclo[4.3.1.1 4,8 ]undecane-2-one ring, 3-oxatricyclo[4.2.1.0 4,8 ]nonan-2-one ring and the like), heterocycles containing a sulfur atom as a heteroatom (e.g., 5-membered rings such as a thiophene ring, a thiazole ring, an isothiazole ring, a thiadiazole ring, and the like; 6-membered rings such as a 4-oxo-4H-thiopyran ring; fused rings such as a benzothiophene ring, and the like), heterocycles containing a nitrogen atom as a heteroatom (e.g., 5-membered rings such as a pyrrole ring, a pyrrolidine ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, a triazole ring, and the like; 6-membered rings such as an isocyanuric ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a piperidine ring, a piperazine ring, and the like; fused rings such as an indole ring, an indoline ring, a quinoline ring, an acridine ring, a naphthyridine ring, a quinazoline ring, and a purine ring, and the like).
前記炭化水素基や複素環式基は、種々の置換基[例えば、ハロゲン原子、オキソ基、ヒドロキシル基、置換オキシ基(例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、アシルオキシ基等)、カルボキシル基、置換オキシカルボニル基(例えば、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基等)、置換又は無置換カルバモイル基、シアノ基、ニトロ基、置換又は無置換アミノ基、スルホ基等]を有していてもよい。 The hydrocarbon group or heterocyclic group may have various substituents [e.g., halogen atoms, oxo groups, hydroxyl groups, substituted oxy groups (e.g., alkoxy groups, aryloxy groups, aralkyloxy groups, acyloxy groups, etc.), carboxyl groups, substituted oxycarbonyl groups (e.g., alkoxycarbonyl groups, aryloxycarbonyl groups, aralkyloxycarbonyl groups, etc.), substituted or unsubstituted carbamoyl groups, cyano groups, nitro groups, substituted or unsubstituted amino groups, sulfo groups, etc.].
前記式中のRbは、同一又は異なって、水素原子又は上記式(b)で表される基である。尚、セルロース誘導体(II)に含まれる全てのRbのうち、少なくとも1つは上記式(b)で表される基である。 In the above formula, R b may be the same or different and is a hydrogen atom or a group represented by the above formula (b). At least one of all R b contained in the cellulose derivative (II) is a group represented by the above formula (b).
前記式中のRcは、同一又は異なって、水素原子又は上記式(c)で表される基である。尚、セルロース誘導体(III)に含まれる全てのRcのうち、少なくとも1つは上記式(c)で表される基である。また、上記式(c)で表される基は、塩を形成していてもよい。 In the formula, R c is the same or different and is a hydrogen atom or a group represented by the above formula (c). Of all R c contained in the cellulose derivative (III), at least one is a group represented by the above formula (c). In addition, the group represented by the above formula (c) may form a salt.
工程[1]は、セルロース(1-1)(=上記式(1-1)で表される繰り返し単位を有する化合物)の水酸基に、上記式(2)で示される化合物(以後、「イミノ酸(2)」と称する場合がある)を反応させる工程である。 Step [1] is a step in which a compound represented by the above formula (2) (hereinafter sometimes referred to as "imino acid (2)") is reacted with the hydroxyl group of cellulose (1-1) (= a compound having a repeating unit represented by the above formula (1-1)).
イミノ酸(2)は、イミノ酸のイミノ基がカルバメート系保護基(COOR0基)で保護された化合物(若しくは、環状のアミノ酸の第二級アミノ基がカーバメート系保護基で保護された化合物)である。前記イミノ酸としては、例えば、プロリン、3-ピロリジンカルボン酸、2-ピペリジンカルボン酸、4-ピペリジンカルボン酸、(4-ピペリジニル)酢酸等が挙げられる。 The imino acid (2) is a compound in which the imino group of the imino acid is protected with a carbamate-based protecting group (COOR 0 group) (or a compound in which the secondary amino group of a cyclic amino acid is protected with a carbamate-based protecting group). Examples of the imino acid include proline, 3-pyrrolidine carboxylic acid, 2-piperidine carboxylic acid, 4-piperidine carboxylic acid, and (4-piperidinyl) acetic acid.
前記カーバメート系保護基としては、なかでも、t-ブトキシカルボニル基(Boc)、ベンジルオキシカルボニル基(CBZ)、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基(Fmoc)等が、温和な条件で脱保護できる点で好ましい。 Among the carbamate protecting groups, t-butoxycarbonyl group (Boc), benzyloxycarbonyl group (CBZ), 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group (Fmoc), etc. are preferred because they can be deprotected under mild conditions.
工程[1]で使用されるセルロース(1-1)としては、例えば、木材パルプ(針葉樹パルプ、広葉樹パルプ)やコットンリンターパルプ由来のセルロース、結晶性セルロース等を好適に用いることができる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。尚、前記パルプには、ヘミセルロースなどの異成分が含まれていてもよい。前記パルプは、例えば解砕処理を施す等により、細かく粉砕した状態で使用することが好ましい。 As the cellulose (1-1) used in step [1], for example, cellulose derived from wood pulp (softwood pulp, hardwood pulp) or cotton linter pulp, crystalline cellulose, etc. can be suitably used. These can be used alone or in combination of two or more. The pulp may contain other components such as hemicellulose. The pulp is preferably used in a finely pulverized state, for example by subjecting it to a crushing treatment.
前記セルロース(1-1)とイミノ酸(2)との反応は、触媒の存在下で行うことが好ましい。前記触媒としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン(DMAP)等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The reaction between the cellulose (1-1) and the imino acid (2) is preferably carried out in the presence of a catalyst. Examples of the catalyst include triethylamine, pyridine, and N,N-dimethyl-4-aminopyridine (DMAP). These can be used alone or in combination of two or more.
前記触媒の使用量としては、イミノ酸(2)1モルに対して、例えば0.01~1.0モル程度である。 The amount of the catalyst used is, for example, about 0.01 to 1.0 mole per mole of imino acid (2).
また、前記反応は、縮合剤の存在下で行うことが好ましい。前記縮合剤としては、例えば、1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC-HCl)、N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミド、N,N’-ジイソプロピルカルボジイミド等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The reaction is preferably carried out in the presence of a condensing agent. Examples of the condensing agent include 1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride (EDC-HCl), N,N'-dicyclohexylcarbodiimide, and N,N'-diisopropylcarbodiimide. These can be used alone or in combination of two or more.
前記縮合剤の使用量としては、イミノ酸(2)1モルに対して、例えば0.01~1.0モル程度である。 The amount of the condensing agent used is, for example, about 0.01 to 1.0 mole per mole of imino acid (2).
前記反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。前記溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素;シクロヘキサン等の脂環式炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;クロロホルム、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素;ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等のアミド;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール;ジメチルスルホキシド等が挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The reaction is preferably carried out in the presence of a solvent. Examples of the solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and octane; alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, and 1,2-dichloroethane; ethers such as diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; esters such as methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate, and butyl acetate; amides such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone; nitriles such as acetonitrile, propionitrile, and benzonitrile; alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, and butanol; and dimethyl sulfoxide. These can be used alone or in combination of two or more.
前記溶媒としては、なかでも、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミドが好ましく、前記溶媒に塩化リチウム等のリチウム塩を混合したものを使用するのが、セルロースの溶解性に優れる点で特に好ましい。溶媒中のリチウム塩濃度は、セルロースを溶解させる効果を損なわない範囲において適宜調整することができ、例えば1~30重量%程度である。 As the solvent, amides such as N,N-dimethylacetamide are preferred, and it is particularly preferred to use a mixture of the solvent with a lithium salt such as lithium chloride, as this has excellent cellulose solubility. The concentration of the lithium salt in the solvent can be adjusted as appropriate within a range that does not impair the effect of dissolving cellulose, and is, for example, about 1 to 30% by weight.
前記溶媒の使用量としては、反応基質の総量の、例えば0.5~30重量倍程度である。溶媒の使用量が前記範囲を上回ると反応成分の濃度が低くなり、反応速度が低下する傾向がある。 The amount of the solvent used is, for example, about 0.5 to 30 times the total amount of the reaction substrates. If the amount of the solvent used exceeds this range, the concentration of the reaction components will be low and the reaction rate will tend to decrease.
工程[1]を経て、上記式(II)で表される繰り返し単位を有するセルロース誘導体(II)が生成する。 Through step [1], a cellulose derivative (II) having a repeating unit represented by the above formula (II) is produced.
工程[2]は、工程[1]を経て生成したセルロース誘導体(II)のイミノ基の脱保護工程(より詳細には、セルロース誘導体(II)に導入された、式(b)で表される基におけるイミノ基の保護基を外す工程)である。 Step [2] is a step of deprotecting the imino group of the cellulose derivative (II) produced through step [1] (more specifically, a step of removing the protecting group of the imino group in the group represented by formula (b) introduced into the cellulose derivative (II)).
工程[2]を経ると、上記式(III)で表される繰り返し単位を有するセルロース誘導体(III)が生成する。 After step [2], a cellulose derivative (III) having a repeating unit represented by the above formula (III) is produced.
前記セルロース誘導体(II)のイミノ基の保護基を外す方法としては、保護基の種類に応じて適宜選択することができる。 The method for removing the protecting group of the imino group of the cellulose derivative (II) can be appropriately selected depending on the type of protecting group.
例えば、保護基としてBoc等を有する場合、塩酸、トリフルオロ酢酸等の強酸を反応させることによって前記保護基を外すことができる。そして、強酸を用いて脱保護した場合に得られるセルロース誘導体(III)は、式(c)で表される基がカウンターアニオンと共に塩を形成している場合がある。例えば強酸としてトリフルオロ酢酸を反応させた場合には、式(c)で表される基の末端イミノ基は、CF3COO-と塩を形成して、「>N+H2・CF3COO-」となる場合がある。 For example, when the protecting group is Boc or the like, the protecting group can be removed by reacting with a strong acid such as hydrochloric acid or trifluoroacetic acid. When the strong acid is used to remove the protecting group, the cellulose derivative (III) obtained may have the group represented by formula (c) forming a salt together with a counter anion. For example, when trifluoroacetic acid is reacted as a strong acid, the terminal imino group of the group represented by formula (c) may form a salt with CF 3 COO - to become ">N + H 2 .CF 3 COO - ".
例えば、保護基としてCBZを有する場合、触媒(例えば、Pd-C)の存在下にて還元反応を行うことで、前記保護基を外すことができる。 For example, when the protecting group is CBZ, the protecting group can be removed by carrying out a reduction reaction in the presence of a catalyst (e.g., Pd-C).
例えば、保護基としてFmocを有する場合は、ピリジン等の第2級アミンを反応させることにより保護基を外すことができる。 For example, if the protecting group is Fmoc, the protecting group can be removed by reacting with a secondary amine such as pyridine.
工程[2]の反応温度は、例えば0~100℃程度である。反応時間は、例えば1~24時間程度である。反応終了後、得られた反応生成物は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、吸着、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。 The reaction temperature in step [2] is, for example, about 0 to 100°C. The reaction time is, for example, about 1 to 24 hours. After completion of the reaction, the reaction product obtained can be separated and purified by, for example, a separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, adsorption, recrystallization, column chromatography, or a combination of these separation means.
工程[3]は、工程[2]を経て生成したセルロース誘導体(III)に、硫黄化合物の存在下、上記式(3)で示される第4級アンモニウム化合物を反応させる工程である。 Step [3] is a step of reacting the cellulose derivative (III) produced through step [2] with a quaternary ammonium compound represented by the above formula (3) in the presence of a sulfur compound.
式(3)中のR2は、上記式(a)中のR2に対応する。また、式(3)中のX-はカウンターアニオンを示し、例えば、OH-、Cl-、Br-、I-、F-、SO4 2-、BH4 -、BF4 -、PF6 -等が挙げられる。 R2 in formula (3) corresponds to R2 in formula (a) above . X- in formula (3) represents a counter anion, such as OH- , Cl- , Br-, I- , F- , SO42- , BH4- , BF4- , or PF6- .
前記第4級アンモニウム化合物としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム等が挙げられる。 Examples of the quaternary ammonium compound include tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, etc.
前記第4級アンモニウム化合物の使用量は、前記セルロース誘導体(III)100重量部に対して、例えば50重量部以上である。 The amount of the quaternary ammonium compound used is, for example, 50 parts by weight or more per 100 parts by weight of the cellulose derivative (III).
前記硫黄化合物としては、例えば、二硫化炭素が挙げられる。硫黄化合物の使用量は、前記セルロース誘導体(III)100重量部に対して、例えば20重量部以上である。 The sulfur compound may be, for example, carbon disulfide. The amount of the sulfur compound used is, for example, 20 parts by weight or more per 100 parts by weight of the cellulose derivative (III).
工程[3]の反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。前記溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、2-プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール;N-メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド等が挙げられる。これらは、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。溶媒の使用量は、反応基質の総量の、例えば0.5~30重量倍程度である。 The reaction in step [3] is preferably carried out in the presence of a solvent. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene; alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, isopropyl alcohol, and butanol; and N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, and N,N-dimethylformamide. These can be used alone or in combination of two or more. The amount of the solvent used is, for example, about 0.5 to 30 times by weight the total amount of the reaction substrates.
工程[3]の反応温度は、例えば0~100℃程度である。反応時間は、例えば1~24時間程度である。反応終了後、得られた反応生成物は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、吸着、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。 The reaction temperature in step [3] is, for example, about 0 to 100°C. The reaction time is, for example, about 1 to 24 hours. After completion of the reaction, the reaction product obtained can be separated and purified by, for example, a separation means such as filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, adsorption, recrystallization, column chromatography, or a combination of these separation means.
(B成分)
前記B成分は凝結剤である。前記凝結剤はA成分の表面電荷を中和し、A成分同士の反発を抑制する。A成分にB成分を添加することで、A成分同士の反発が抑制され、フロックを形成しやすくなる。
(Component B)
The component B is a coagulant. The coagulant neutralizes the surface charge of the component A and suppresses the repulsion between the components A. By adding the component B to the component A, the repulsion between the components A is suppressed, making it easier to form flocs.
A成分に含まれるセルロース誘導体(I)は、式(a)で表される基を有する。そのため、A成分の表面はアニオンの電荷を有する。従って、B成分としては、カチオン性を示す凝結剤(=カチオン性凝集剤)を使用することが好ましい。 The cellulose derivative (I) contained in component A has a group represented by formula (a). Therefore, the surface of component A has an anionic charge. Therefore, it is preferable to use a coagulant that exhibits cationic properties (= cationic flocculant) as component B.
前記凝結剤には無機凝結剤と有機凝結剤が含まれる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The coagulants include inorganic coagulants and organic coagulants. These can be used alone or in combination of two or more.
前記無機凝結剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム等のアルミニウム系凝集剤;塩化第二鉄、塩化第一鉄、ポリ硫酸第二鉄等の鉄系凝集剤等が挙げられる。 Examples of the inorganic coagulant include aluminum-based coagulants such as aluminum sulfate, aluminum chloride, and polyaluminum chloride; and iron-based coagulants such as ferric chloride, ferrous chloride, and polyferric sulfate.
前記有機凝結剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルアミノエステル、ビニルアミン系化合物、アリルアミン系化合物、縮合アミン系化合物、ポリエチレンイミン、ジシアンジアミド系化合物等が挙げられる。 Examples of the organic coagulant include (meth)acrylic acid alkylamino esters, vinylamine compounds, allylamine compounds, condensed amine compounds, polyethyleneimine, and dicyandiamide compounds.
前記有機凝結剤の重量平均分子量は、例えば1×106以下、好ましくは1×105以下、より好ましくは1×104以下、特に好ましくは0.5×104以下、最も好ましくは1×103以下である。 The weight average molecular weight of the organic coagulant is, for example, 1×10 6 or less, preferably 1×10 5 or less, more preferably 1×10 4 or less, particularly preferably 0.5×10 4 or less, and most preferably 1×10 3 or less.
前記(メタ)アクリル酸アルキルアミノエステルは、例えば、下記式(b)で表されるモノマー由来のモノマー単位を有するポリマーである。
式(b)中、L1は酸素原子又はNR基を示し、前記Rは水素原子又はアルキル基を示す。前記アルキル基は、例えば炭素数1~10(好ましくは1~5、特に好ましくは1~3)のアルキル基である。 In formula (b), L1 represents an oxygen atom or an NR group, and the R represents a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group is, for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3).
式(b)中、L2は炭素数1~4のアルキレン基を示す。Rb1~Rb3は、同一又は異なって、水素原子又は炭化水素基を示す。Rb4は水素原子又はメチル基を示す。Z-は対アニオンを示す。 In formula (b), L 2 represents an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms. R b1 to R b3 are the same or different and represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group. R b4 represents a hydrogen atom or a methyl group. Z − represents a counter anion.
前記炭素数1~4のアルキレン基としては、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。なかでも、炭素数2~4のアルキレン基が好ましく、特に炭素数2~3のアルキレン基が好ましい。 Examples of the alkylene group having 1 to 4 carbon atoms include linear or branched alkylene groups such as methylene, methylmethylene, dimethylene, propylene, and trimethylene. Among these, alkylene groups having 2 to 4 carbon atoms are preferred, and alkylene groups having 2 to 3 carbon atoms are particularly preferred.
前記炭化水素基には、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基、及びこれらの結合した基が含まれる。なかでも、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基が好ましく、特に脂肪族炭化水素基が好ましい。 The hydrocarbon group includes an aliphatic hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and groups formed by combining these. Among these, an aliphatic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group is preferred, and an aliphatic hydrocarbon group is particularly preferred.
前記脂肪族炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1~10(好ましくは1~5、特に好ましくは1~3)のアルキル基が好ましい。 The aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 3), such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, or a hexyl group.
前記対アニオンとしては、例えば、ハロゲンアニオン、硫酸アニオン等が挙げられる。 Examples of the counter anion include a halogen anion and a sulfate anion.
前記式(b)で表されるモノマー単位を形成するモノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートや、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミドの、塩酸塩、硫酸塩、塩化メチル付加物、塩化ベンジル付加物、硫酸ジメチル付加物等が挙げられる。 Examples of monomers that form the monomer unit represented by formula (b) include dialkylaminoalkyl (meth)acrylates such as dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylate, and dimethylamino-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, and hydrochlorides, sulfates, methyl chloride adducts, benzyl chloride adducts, and dimethyl sulfate adducts of dialkylaminoalkyl (meth)acrylamides such as dimethylaminopropyl (meth)acrylamide.
前記(メタ)アクリル酸アルキルアミノエステルは、上記式(b)で表されるモノマー単位以外にも他のモノマー単位を有していてもよい。他のモノマー単位としては、例えば、ノニオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位が挙げられる。 The (meth)acrylic acid alkylamino ester may have other monomer units in addition to the monomer unit represented by the above formula (b). Examples of the other monomer units include a nonionic monomer unit and an anionic monomer unit.
前記ノニオン性モノマー単位を形成するモノマー(=ノニオン性モノマー)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N’-ジ(アルキル)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸エステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル等)、ビニルエステル(例えば、酢酸ビニル、スチレン等)、アクリロニトリル、ジアセトンアクリルアミド、N-ビニルピロリドン、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド、アクリロイルモルホリン等が挙げられる。 Examples of monomers that form the nonionic monomer units (=nonionic monomers) include (meth)acrylamide, N,N'-di(alkyl)acrylamide, (meth)acrylic acid esters (e.g., methyl (meth)acrylate, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, etc.), vinyl esters (e.g., vinyl acetate, styrene, etc.), acrylonitrile, diacetone acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-vinylformamide, N-vinylacetamide, acryloylmorpholine, etc.
前記アニオン性モノマー単位を形成するモノマー(=アニオン性モノマー)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、2-アクリルアミド-2-メチルスルフォン酸、及びこれらの塩(例えば、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等)が挙げられる。 Examples of monomers that form the anionic monomer units (=anionic monomers) include (meth)acrylic acid, maleic acid, itaconic acid, 2-acrylamido-2-methylsulfonic acid, and salts thereof (e.g., ammonium salts, sodium salts, potassium salts, etc.).
前記(メタ)アクリル酸アルキルアミノエステルを構成するモノマー単位全量における、上記式(b)で表されるモノマー単位の占める割合は、例えば10モル%以上、好ましくは30モル%以上、特に好ましくは50モル%以上、最も好ましくは70モル%以上である。 The proportion of the monomer units represented by the above formula (b) in the total amount of monomer units constituting the (meth)acrylic acid alkylamino ester is, for example, 10 mol% or more, preferably 30 mol% or more, particularly preferably 50 mol% or more, and most preferably 70 mol% or more.
前記(メタ)アクリル酸アルキルアミノエステルは、1種のモノマーを重合、又は2種以上のモノマーを共重合することにより製造することができる。 The (meth)acrylic acid alkylamino ester can be produced by polymerizing one type of monomer or copolymerizing two or more types of monomers.
前記ビニルアミン系化合物としては、例えば、N-ビニルカルボン酸アミド、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルアセトアミド等から選択される1種のモノマーの重合体や、2種以上のモノマーの共重合体が挙げられる。 The vinylamine-based compound may be, for example, a polymer of one monomer selected from N-vinyl carboxylic acid amide, N-vinyl formamide, N-vinyl acetamide, etc., or a copolymer of two or more monomers.
前記アリルアミン系化合物としては、例えば、アリルアミン、ジアリルメチルアミン、およびこれらの塩、又はジアリルジメチルアンモニウムクロリド等のモノマーの(共)重合体が挙げられる。 The allylamine-based compounds include, for example, allylamine, diallylmethylamine, and salts thereof, or (co)polymers of monomers such as diallyldimethylammonium chloride.
前記縮合アミン系化合物としては、例えば、モノメチルアミン、ジメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン等から選択される少なくとも1種のアミンとエピクロロヒドリンとの縮合物や、前記縮合物をさらにエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヘキサメチレンジアミン等のポリアミンと縮合させた化合物等が挙げられる。 Examples of the condensed amine compounds include condensates of epichlorohydrin with at least one amine selected from monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine, diethylamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, etc., and compounds obtained by further condensing the condensates with polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, and hexamethylenediamine.
前記ジシアンジアミド系化合物としては、例えば、ジシアンジアミド/ホルムアルデヒド縮合物、ジシアンジアミド/ホルムアルデヒド/塩化アンモニウム縮合物等が挙げられる。 Examples of the dicyandiamide-based compound include dicyandiamide/formaldehyde condensate, dicyandiamide/formaldehyde/ammonium chloride condensate, etc.
(C成分)
前記C成分は高分子凝集剤である。前記高分子凝集剤は、B成分の添加により表面電荷が中和されたA成分を凝集する。前記高分子凝集剤により凝集された前記A成分は、液中においてフロックを形成し、沈殿する。
(Component C)
The component C is a polymer flocculant. The polymer flocculant flocculates the component A whose surface charge has been neutralized by the addition of the component B. The component A flocculated by the polymer flocculant forms flocs in the liquid and precipitates.
前記高分子凝集剤には、アニオン性高分子凝集剤、カチオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤、及びノニオン性高分子凝集剤が含まれる。これらは1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 The polymer flocculants include anionic polymer flocculants, cationic polymer flocculants, amphoteric polymer flocculants, and nonionic polymer flocculants. These can be used alone or in combination of two or more.
前記高分子凝集剤の重量平均分子量は、例えば2×106以上、好ましくは3×106以上、特に好ましくは4×106以上、最も好ましくは5×106以上である。前記重量平均分子量の上限値は、例えば50×106、好ましくは20×106、好ましくは18×106である。重量平均分子量が前記範囲の高分子凝集剤を使用すれば、速やかにフロックを形成することができる。 The weight average molecular weight of the polymer flocculant is, for example, 2 x 10 6 or more, preferably 3 x 10 6 or more, particularly preferably 4 x 10 6 or more, and most preferably 5 x 10 6 or more. The upper limit of the weight average molecular weight is, for example, 50 x 10 6 , preferably 20 x 10 6 , and preferably 18 x 10 6. By using a polymer flocculant having a weight average molecular weight in the above range, flocs can be formed quickly.
前記高分子凝集剤の形態は、特に制限はなく、水溶液、分散液、エマルジョン、粉末等、任意の形態のものを使用することができる。 The form of the polymer flocculant is not particularly limited, and any form such as an aqueous solution, dispersion, emulsion, powder, etc. can be used.
<アニオン性高分子凝集剤>
前記アニオン性高分子凝集剤は、アニオン性モノマー由来のモノマー単位を有するポリマーである。前記ポリマーを構成する全モノマー単位における、前記アニオン性モノマー由来のモノマー単位の占める割合は、例えば10重量%以上、好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、最も好ましくは90重量%以上である。
<Anionic polymer flocculant>
The anionic polymer flocculant is a polymer having a monomer unit derived from an anionic monomer. The proportion of the monomer unit derived from the anionic monomer in the total monomer units constituting the polymer is, for example, 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more.
前記アニオン性高分子凝集剤は、アニオン性モノマー由来のモノマー単位以外にも他のモノマー単位を含んでいても良い。他のモノマー単位としては、例えば、ノニオン性モノマー由来のモノマー単位が挙げられる。 The anionic polymer flocculant may contain other monomer units in addition to the monomer units derived from the anionic monomer. Examples of other monomer units include monomer units derived from nonionic monomers.
前記アニオン性モノマー、ノニオン性モノマーとしては、前記B成分の項で記載のアニオン性モノマー、ノニオン性モノマーの例と同様の例が挙げられる。 Examples of the anionic monomer and nonionic monomer include the same examples of the anionic monomer and nonionic monomer described in the section on component B.
前記アニオン性高分子凝集剤は、アニオン性モノマーと必要に応じて他のモノマーを(共)重合(例えば、水溶液重合、油中水型エマルジョン重合、或いは油中水型分散重合等)することにより製造できる。 The anionic polymer flocculant can be produced by (co)polymerizing an anionic monomer and, if necessary, other monomers (e.g., aqueous solution polymerization, water-in-oil emulsion polymerization, or water-in-oil dispersion polymerization, etc.).
<カチオン性高分子凝集剤>
前記カチオ性高分子凝集剤は、カチオン性モノマー由来のモノマー単位を有するポリマーである。前記ポリマーを構成する全モノマー単位における、前記カチオン性モノマー由来のモノマー単位の占める割合は、例えば0重量%を超え、100重量%以下である。前記割合の下限値は、好ましくは1重量%、特に好ましくは5重量%である。前記割合の上限値は、好ましくは90重量%、更に好ましくは70重量%、特に好ましくは50重量%、最も好ましくは30重量%である。
<Cationic polymer flocculant>
The cationic polymer flocculant is a polymer having a monomer unit derived from a cationic monomer. The proportion of the monomer unit derived from the cationic monomer in the total monomer units constituting the polymer is, for example, more than 0% by weight and 100% by weight or less. The lower limit of the proportion is preferably 1% by weight, particularly preferably 5% by weight. The upper limit of the proportion is preferably 90% by weight, more preferably 70% by weight, particularly preferably 50% by weight, and most preferably 30% by weight.
前記カチオン性高分子凝集剤は、カチオン性モノマー由来のモノマー単位以外にも他のモノマー単位を含んでいても良い。他のモノマー単位としては、例えば、アニオン性モノマー由来のモノマー単位、ノニオン性モノマー由来のモノマー単位が挙げられる。 The cationic polymer flocculant may contain other monomer units in addition to the monomer units derived from the cationic monomer. Examples of other monomer units include monomer units derived from anionic monomers and monomer units derived from nonionic monomers.
前記カチオン性モノマーとしては、例えば、前記B成分の項で記載の式(b)で表されるモノマーが挙げられる。前記アニオン性モノマー、ノニオン性モノマーとしては、前記B成分の項で記載のアニオン性モノマー、ノニオン性モノマーの例と同様の例が挙げられる。 The cationic monomer may be, for example, a monomer represented by formula (b) described in the section on component B. The anionic monomer and nonionic monomer may be the same as the examples of the anionic monomer and nonionic monomer described in the section on component B.
前記カチオン性高分子凝集剤は、カチオン性モノマーと必要に応じて他のモノマーを(共)重合することにより製造できる。 The cationic polymer flocculant can be produced by (co)polymerizing a cationic monomer and, if necessary, other monomers.
<両性高分子凝集剤>
前記両性高分子凝集剤は、カチオン性モノマー由来のモノマー単位とアニオン性モノマー由来のモノマー単位を有するポリマーである。カチオン性モノマー由来のモノマー単位とアニオン性モノマー由来のモノマー単位の重量比(前者/後者)は、例えば40/60~60/40である。
<Amphoteric polymer flocculant>
The amphoteric polymer flocculant is a polymer having a monomer unit derived from a cationic monomer and a monomer unit derived from an anionic monomer, and the weight ratio of the monomer unit derived from the cationic monomer to the monomer unit derived from the anionic monomer (the former/the latter) is, for example, 40/60 to 60/40.
前記ポリマーを構成する全モノマー単位における、前記カチオン性モノマー由来のモノマー単位とアニオン性モノマー由来のモノマー単位の合計の占める割合は、例えば10重量%以上、好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、最も好ましくは90重量%以上である。 The proportion of the total monomer units derived from the cationic monomer and the monomer units derived from the anionic monomer in the total monomer units constituting the polymer is, for example, 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more.
前記両性高分子凝集剤は、カチオン性モノマー由来のモノマー単位、及びアニオン性モノマー由来のモノマー単位以外にも他のモノマー単位を含んでいても良い。他のモノマー単位としては、例えば、ノニオン性モノマー由来のモノマー単位が挙げられる。 The amphoteric polymer flocculant may contain other monomer units in addition to the monomer units derived from cationic monomers and the monomer units derived from anionic monomers. Examples of other monomer units include monomer units derived from nonionic monomers.
前記ノニオン性モノマーとしては、前記B成分の項で記載のノニオン性モノマーの例と同様の例が挙げられる。 Examples of the nonionic monomer include the same examples of the nonionic monomer described in the section on component B.
前記両性高分子凝集剤は、カチオン性モノマーとアニオン性モノマーと、必要に応じて他のモノマーを共重合することにより製造できる。 The amphoteric polymer flocculant can be produced by copolymerizing a cationic monomer, an anionic monomer, and, if necessary, other monomers.
<ノニオン性高分子凝集剤>
前記両性高分子凝集剤は、ノニオン性モノマーの重合体或いは共重合体である。
<Nonionic polymer flocculant>
The amphoteric polymer flocculant is a polymer or copolymer of a nonionic monomer.
前記ノニオン性モノマーとしては、前記B成分の項で記載のノニオン性モノマーの例と同様の例が挙げられる。 Examples of the nonionic monomer include the same examples of the nonionic monomer described in the section on component B.
前記両性高分子凝集剤は、ノニオン性モノマーの1種を重合、或いは2種以上を共重合することにより製造できる。 The amphoteric polymer flocculant can be produced by polymerizing one type of nonionic monomer or copolymerizing two or more types.
前記C成分としては、なかでも、アニオン性高分子凝集剤を使用することが、フロックの形成が速やかであり、効率よく金属を固定することができる点で好ましい。また、アニオン性高分子凝集剤のなかでも、アニオン性モノマー由来のモノマー単位の占める割合が30重量%以上(好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、最も好ましくは90重量%以上)であるポリマーを使用することが、フロックの形成が速やかであり、且つ大きいフロックを形成することができるため、液中からの分離が特に容易である点で好ましい。 As the C component, it is preferable to use an anionic polymer flocculant, because it quickly forms flocs and can fix metals efficiently. Furthermore, among the anionic polymer flocculants, it is preferable to use a polymer in which the proportion of monomer units derived from anionic monomers is 30% by weight or more (preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more), because it quickly forms flocs and can form large flocs, which makes it particularly easy to separate them from the liquid.
前記C成分全量における前記アニオン性高分子凝集剤の占める割合は、例えば50重量%以上、好ましくは60重量%以上、更に好ましくは70重量%以上、特に好ましくは80重量%以上、最も好ましくは90重量%以上である。 The proportion of the anionic polymer flocculant in the total amount of component C is, for example, 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, particularly preferably 80% by weight or more, and most preferably 90% by weight or more.
[金属固定方法]
本開示の金属固定方法は、溶解した金属を含む水溶液に、前記A成分を添加し、その後、前記B成分及び前記C成分を添加して、前記金属、A成分、B成分、及びC成分を含むフロックを形成する工程を有する。
[Metal fixing method]
The metal fixing method of the present disclosure includes a step of adding the component A to an aqueous solution containing a dissolved metal, and then adding the component B and the component C to form a floc containing the metal, the component A, the component B, and the component C.
金属は水溶液中において金属イオンとして存在する。そして、水溶液中に、前記A成分を添加すると、金属イオンが、A成分であるセルロース誘導体(I)の、式(a)で表される基とキレート錯体を形成することによって、A成分に吸着する。 Metals exist as metal ions in an aqueous solution. When component A is added to the aqueous solution, the metal ions form a chelate complex with the group represented by formula (a) of cellulose derivative (I), which is component A, and are adsorbed to component A.
A成分の使用量は、水溶液に含まれる金属1モルに対して、例えば200~3000g、好ましくは200~2000g、特に好ましくは200~1000gである。 The amount of component A used is, for example, 200 to 3,000 g, preferably 200 to 2,000 g, and particularly preferably 200 to 1,000 g, per mole of metal contained in the aqueous solution.
金属イオンのA成分への吸着を促進するため、水溶液にA成分を添加した後は、水溶液を、例えば1分~1時間程度、撹拌及び/又は振盪することが好ましい。 In order to promote the adsorption of metal ions to component A, after adding component A to the aqueous solution, it is preferable to stir and/or shake the aqueous solution for, for example, about 1 minute to 1 hour.
また、水溶液のpHを例えば1~9(なかでも1~7、とりわけ2~6)に調整することが、金属イオンのA成分への吸着をより一層向上することができる点で好ましい。尚、水溶液のpH調整は、周知慣用のpH調整剤(硝酸等の酸や、水酸化ナトリウム等のアルカリ)を用いて行うことができる。 In addition, adjusting the pH of the aqueous solution to, for example, 1 to 9 (preferably 1 to 7, and especially 2 to 6) is preferable in that it can further improve the adsorption of metal ions to component A. The pH of the aqueous solution can be adjusted using a commonly known pH adjuster (an acid such as nitric acid or an alkali such as sodium hydroxide).
水溶液中において、A成分へ金属イオンを吸着させた後は、B成分及びC成分を水溶液に添加する。B成分及びC成分は同時に添加しても良いし、B成分を添加し、その後C成分を添加してもよい。 After the metal ions are adsorbed to component A in the aqueous solution, components B and C are added to the aqueous solution. Components B and C may be added simultaneously, or component B may be added first and then component C.
フロックの形成を促進するため、水溶液にB成分及びC成分を添加した後は、水溶液を、例えば30分~2時間程度、撹拌及び/又は振盪することが好ましい。 In order to promote the formation of flocs, after components B and C have been added to the aqueous solution, it is preferable to stir and/or shake the aqueous solution for, for example, about 30 minutes to 2 hours.
B成分の使用量は、A成分1重量部に対して、例えば0.1~10重量部、好ましくは0.1~5重量部、特に好ましくは0.1~3重量部、最も好ましくは0.1~2.0重量部である。B成分を前記範囲で使用することにより、A成分同士の反発を抑制することができ、フロックの形成を促進する効果が得られる。 The amount of component B used is, for example, 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 3 parts by weight, and most preferably 0.1 to 2.0 parts by weight, per part by weight of component A. By using component B in the above range, it is possible to suppress the repulsion between components A, and it is possible to obtain the effect of promoting the formation of flocks.
前記C成分の使用量は、A成分1重量部に対して、例えば0.1~10重量部、好ましくは0.1~5重量部、特に好ましくは0.1~2重量部、最も好ましくは0.1~1.5重量部である。C成分を前記範囲で使用することにより、B成分によって表面電荷が中和されたA成分同士を凝集させることができ、フロックを速やかに形成させることができる。 The amount of component C used is, for example, 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, particularly preferably 0.1 to 2 parts by weight, and most preferably 0.1 to 1.5 parts by weight, per part by weight of component A. By using component C in the above range, components A whose surface charge has been neutralized by component B can be aggregated together, allowing flocks to be formed quickly.
前記B成分と前記C成分の使用量の比(B/C;重量比)は、例えば20/80~80/20、好ましくは30/70~80/20、特に好ましくは40/60~75/25、最も好ましくは50/50~75/25、とりわけ好ましくは55/45~75/25である。 The ratio of the amounts of the B component and the C component used (B/C; weight ratio) is, for example, 20/80 to 80/20, preferably 30/70 to 80/20, particularly preferably 40/60 to 75/25, most preferably 50/50 to 75/25, and particularly preferably 55/45 to 75/25.
このようにして水溶液中に形成されたフロックは、濾過等の簡便な方法で水溶液から分離することができる。また、分離されたフロックは、加熱処理を施すことによって、減容化することができる。減容率は、例えば90%以上、好ましくは95%以上である。また、前記フロックを燃焼することで、前記フロック中に固定された金属を回収することができる。 The flocs thus formed in the aqueous solution can be separated from the aqueous solution by a simple method such as filtration. The separated flocs can be reduced in volume by subjecting them to a heat treatment. The volume reduction rate is, for example, 90% or more, and preferably 95% or more. The metals fixed in the flocs can be recovered by burning the flocs.
以上、本開示の各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲において、適宜、構成の付加、省略、置換、及び変更が可能である。 The above configurations and combinations of the present disclosure are merely examples, and additions, omissions, substitutions, and modifications of the configurations may be made as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure.
以下、実施例により本開示をより具体的に説明するが、本開示はこれらの実施例により限定されるものではなく、請求の範囲の記載によってのみ限定される。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to examples, but the present disclosure is not limited to these examples and is limited only by the claims.
調製例1(セルロース誘導体の調製)
二口ナスフラスコにセルロース(1-1)(0.501g、3.08mmol)を入れ、90℃で2時間真空乾燥した。窒素雰囲気下、N,N-ジメチルアセトアミド(15mL)、塩化リチウム(0.99g)を加えセルロースを溶解させた。この反応容器に、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン(2.26g、18.5mmol)、N-Boc-L-プロリン(3.98g、18.5mmol)、1-エチル3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(EDC・HCl)(3.55g、18.5mmol)、N,N-ジメチルアセトアミド(15mL)を添加した後室温で24時間撹拌した。反応液を水に注いで再沈殿することにより得られた固体を吸引ろ過により回収した。得られた固体をエタノールに溶解させ、水で再沈殿させ吸引ろ過により回収した。固体を真空乾燥し、下記式で表されるDMC-Pro-II(1.81g、収率78%)を白色固体として得た。
1H-NMR測定の結果から、N-Boc-プロリンの総平均置換度は3.0と算出された。
Preparation Example 1 (Preparation of Cellulose Derivative)
Cellulose (1-1) (0.501 g, 3.08 mmol) was placed in a two-necked eggplant flask and vacuum dried at 90 ° C for 2 hours. Under a nitrogen atmosphere, N,N-dimethylacetamide (15 mL) and lithium chloride (0.99 g) were added to dissolve the cellulose. N,N-dimethyl-4-aminopyridine (2.26 g, 18.5 mmol), N-Boc-L-proline (3.98 g, 18.5 mmol), 1-ethyl 3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride (EDC.HCl) (3.55 g, 18.5 mmol), and N,N-dimethylacetamide (15 mL) were added to this reaction vessel and stirred at room temperature for 24 hours. The reaction solution was poured into water to reprecipitate, and the obtained solid was collected by suction filtration. The obtained solid was dissolved in ethanol, reprecipitated with water, and collected by suction filtration. The solid was dried in vacuum to obtain DMC-Pro-II (1.81 g, yield 78%) represented by the following formula as a white solid.
From the results of 1 H-NMR measurement, the total average degree of substitution of N-Boc-proline was calculated to be 3.0.
1H-NMR (500 MHz, CDCl3 ,55℃):δ4.00-5.30 (br, 8H), 2.95-4.00 (br, 8H), 1.60-2.56 (br, 12H), 1.43 (br, 27H)
1H -NMR (500 MHz, CDCl 3,55 ℃): δ4.00-5.30 (br, 8H), 2.95-4.00 (br, 8H), 1.60-2.56 (br, 12H), 1.43 (br, 27H)
窒素雰囲気下、二口ナスフラスコにトリフルオロ酢酸(6.6mL)、DMC-Pro-II(1.00g、1.33mmol)を加え、室温で7.5時間撹拌した。ジエチルエーテルを用いて再沈殿することにより析出した固体を遠心分離により回収し、ジエチルエーテルで洗浄した。得られた固体を真空乾燥することにより、下記式で表されるDMC-Pro-IIIの塩を白色固体(979mg、収率92%)として得た。DMC-Pro-IIIの1H-NMR測定の結果を以下に示す。 Trifluoroacetic acid (6.6 mL) and DMC-Pro-II (1.00 g, 1.33 mmol) were added to a two-necked eggplant flask under a nitrogen atmosphere, and the mixture was stirred at room temperature for 7.5 hours. The solid precipitated by reprecipitation with diethyl ether was collected by centrifugation and washed with diethyl ether. The resulting solid was dried in vacuum to obtain a salt of DMC-Pro-III represented by the following formula as a white solid (979 mg, yield 92%). The results of 1 H-NMR measurement of DMC-Pro-III are shown below.
1H-NMR (500 MHz, D2O, r.t.):δ 5.24 (br, 1H), 4.91 (br, 1H), 4.80 (br, overlapped with HDO), 4.45 (br, 3H), 4.21 (br, 1H), 4.06 (br, 1H), 3.81 (br, 1H), 3.67 (br, 1H), 3.32(br, 6H), 2.18-2.54 (br, 3H), 1.60-2.16 (br, 9H)
1 H-NMR (500 MHz, D 2 O, rt): δ 5.24 (br, 1H), 4.91 (br, 1H), 4.80 (br, overlapped with HDO), 4.45 (br, 3H), 4.21 (br, 1H), 4.06 (br, 1H), 3.81 (br, 1H), 3.67 (br, 1H), 3.32(br, 6H), 2.18-2.54 (br, 3H), 1.60-2.16 (br, 9H)
窒素雰囲気下、二口ナスフラスコにDMC-Pro-IIIの塩(0.500g、0.628mmol)をジメチルスルホキシド(3.1mL)に溶解させ、二硫化炭素(0.57mL、9.4mmol)を加えた。遮光下、約10℃に冷却し、10%水酸化テトラメチルアンモニウムメタノール溶液(3.77mL,3.77mmol)を滴下し、室温まで昇温しながら7時間撹拌した。エタノール中に再沈殿することにより得られた固体を遠心分離により回収し、エタノールで洗浄した。得られた固体を真空乾燥し、下記式で表されるセルロース誘導体1(DMC-Pro、重量平均分子量:約10万)を白色固体として得た(453mg、収率80%)。セルロース誘導体1(DMC-Pro)のIRスペクトルを図1に示す。 Under a nitrogen atmosphere, DMC-Pro-III salt (0.500 g, 0.628 mmol) was dissolved in dimethyl sulfoxide (3.1 mL) in a two-necked eggplant flask, and carbon disulfide (0.57 mL, 9.4 mmol) was added. In the dark, the mixture was cooled to about 10°C, and 10% tetramethylammonium hydroxide methanol solution (3.77 mL, 3.77 mmol) was added dropwise, and the mixture was stirred for 7 hours while being heated to room temperature. The solid obtained by reprecipitation in ethanol was collected by centrifugation and washed with ethanol. The solid obtained was dried in a vacuum to obtain cellulose derivative 1 (DMC-Pro, weight average molecular weight: about 100,000) represented by the following formula as a white solid (453 mg, yield 80%). The IR spectrum of cellulose derivative 1 (DMC-Pro) is shown in Figure 1.
1H-NMR (500 MHz, D2O, r.t.):δ 4.40-5.70 (br, overlapped with HDO), 3.35-4.40 (br), 3.15 (br,CH3), 1.20-2.85 (br)
1 H-NMR (500 MHz, D 2 O, rt): δ 4.40-5.70 (br, overlapped with HDO), 3.35-4.40 (br), 3.15 (br,CH 3 ), 1.20-2.85 (br)
実施例1~9
50mLポリエチレン製遠沈管に、セルロース誘導体1を20mg、及び2.0mMのAs(III)水溶液(As(III)初期濃度:Bμmol/L)を10mL加え、200rpm、25℃、20分の条件で振盪した。
その後、凝結剤(CHP295)20mg、及び高分子凝集剤(下記表1に記載のC成分)10mgを添加し、再び1時間振盪した。
振盪後の反応液を遠心分離(3000rpm,25℃,30分)し、孔径0.45μmのシリンジフィルターにより濾過した。
得られた濾液をICP-AES分析に付して、濾液中のAs(III)濃度(Sμmol/L)を定量し、C成分の単位量当たりのAs(III)固定量を、下記式から算出した。
As(III)固定量(μmol/g)=[(B-S)×10/1000]/C成分使用量(g)
Examples 1 to 9
To a 50 mL polyethylene centrifuge tube, 20 mg of
Thereafter, 20 mg of a coagulant (CHP295) and 10 mg of a polymer flocculant (Component C shown in Table 1 below) were added, and the mixture was shaken again for 1 hour.
After shaking, the reaction solution was centrifuged (3000 rpm, 25° C., 30 minutes) and filtered through a syringe filter with a pore size of 0.45 μm.
The obtained filtrate was subjected to ICP-AES analysis to quantify the As(III) concentration (S μmol/L) in the filtrate, and the amount of As(III) fixed per unit amount of component C was calculated from the following formula.
As(III) fixed amount (μmol/g) = [(BS)×10/1000]/C component usage amount (g)
比較例1~9
セルロース誘導体1を使用せず、且つ高分子凝集剤として下記表1に記載のC成分を使用した以外は実施例1~9と同様に行った。
Comparative Examples 1 to 9
The same procedures as in Examples 1 to 9 were carried out except that the
結果を下記表1にまとめて示す。
表1から、凝結剤及び高分子凝集剤に、セルロース誘導体1を併用することにより、As(III)の吸着量が顕著に向上することが分かる。
From Table 1, it can be seen that the amount of As(III) adsorption is significantly improved by using
実施例10~13
50mL遠沈管に、セルロース誘導体1を20mg、及び2.0mMのAs(III)水溶液を10mL加え、200rpm、25℃、20分の条件で、振盪機(BR-30L;タイテック、愛知)を使用して振盪した。
その後、凝結剤(CHP295)を20mg添加し、200rpm、25℃で2分間振盪した。
続いて、高分子凝集剤(下記表2に記載のC成分)10mgを添加し、200rpm、25℃で5分間振盪した。
振盪後の試料を静置してフロックが形成されるまでの時間(秒)を測定し、フロック形成能を評価した。
Examples 10 to 13
To a 50 mL centrifuge tube, 20 mg of
Then, 20 mg of a coagulant (CHP295) was added, and the mixture was shaken at 200 rpm and 25° C. for 2 minutes.
Next, 10 mg of a polymer flocculant (Component C shown in Table 2 below) was added, and the mixture was shaken at 200 rpm at 25° C. for 5 minutes.
After shaking, the sample was allowed to stand, and the time (seconds) until flocs were formed was measured to evaluate the floc-forming ability.
結果を下記表2にまとめて示す。
表2から、アニオン性高分子凝集剤を使用した場合にフロック形成速度が早く、とりわけ、アニオン性モノマー割合が高いアニオン性高分子凝集剤を使用した場合にフロック形成速度が早いことが分かる。 From Table 2, it can be seen that the flocculation rate is faster when an anionic polymer flocculant is used, and in particular, the flocculation rate is faster when an anionic polymer flocculant with a high anionic monomer ratio is used.
(他の金属の影響について検討)
12種類の金属元素(Mg,Ca,Sr,Ba,Cu,Mn,Co,Ni,Zn,Pb,As,Se)を含む水溶液について、B成分(CHP295)及びC成分(APP199)に、A成分(セルロース誘導体1)を併用する場合と、A成分(セルロース誘導体1)を併用しない場合での各金属元素の固定量を測定した。
測定方法は、2.0mMのAs(III)水溶液に代えて12種類の金属元素を含む水溶液を使用した以外は実施例6と同様に行った。
(Consider the effects of other metals)
For an aqueous solution containing 12 types of metal elements (Mg, Ca, Sr, Ba, Cu, Mn, Co, Ni, Zn, Pb, As, Se), the amount of each metal element immobilized was measured when component B (CHP295) and component C (APP199) were used in combination with component A (cellulose derivative 1) and when component A (cellulose derivative 1) was not used in combination.
The measurement was performed in the same manner as in Example 6, except that an aqueous solution containing 12 kinds of metal elements was used instead of the 2.0 mM As(III) aqueous solution.
結果を下記表3にまとめて示す。
表3より、A成分を添加しても、硬い酸に該当するアルカリ土類金属の固定率は80%未満であるのに対し、軟らかい酸又は中間の酸に該当する有価金属や有害金属は何れも97%以上の高い固定率を示した。特に、As(III)及びSe(IV)は、A成分の添加によって、固定率が顕著に上昇した。以上の結果より、本開示の金属固定材によれば、有価金属や有害金属を効率的に固定化できることが分かる。 As can be seen from Table 3, even when component A was added, the fixation rate of alkaline earth metals, which are hard acids, was less than 80%, whereas valuable metals and hazardous metals, which are soft acids or intermediate acids, all showed high fixation rates of 97% or more. In particular, the fixation rates of As(III) and Se(IV) increased significantly with the addition of component A. From these results, it can be seen that valuable metals and hazardous metals can be efficiently fixed by the metal fixation material disclosed herein.
また、セルロース誘導体1、凝結剤(CHP295)、及び高分子凝集剤(APP199)を使用して得られたフロックを3日間乾燥した。乾燥後のフロックの質量は19mgであった。その後、焼結を行った。焼結後の質量は0.2mgであった(減容率97%)。
以上のことから、本開示の金属固定材を使用すれば、フロックの大幅な減容化が可能であり、フロックを減容化することで、廃棄にかかるコストも大幅に削減できるとことが分かる。
In addition, the floc obtained using the
From the above, it can be seen that by using the metal fixing material of the present disclosure, it is possible to significantly reduce the volume of flocs, and by reducing the volume of flocs, the cost of disposal can also be significantly reduced.
比較例10,11
吸着材として、セルロース誘導体1に代えて、N-700、又はN,N-ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物(表4では「モノマー」と称する)を使用した以外は、実施例6と同様にして、As(III)固定量を測定した。
Comparative Examples 10 and 11
The amount of As(III) fixed was measured in the same manner as in Example 6, except that N-700 or sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (referred to as "monomer" in Table 4) was used as the adsorbent instead of
結果を下記表4にまとめて示す。
表4より、吸着材としてセルロース誘導体1を用いた場合は、低分子量の化合物やモノマーを使用した場合よりも多くAs(III)を固定化することができることが分かった。
Table 4 shows that when
実施例及び比較例で使用した化合物について以下に説明する。
<A成分>
セルロース誘導体1(調製例1にて調製)
<B成分>
CHP295(カチオン性凝結剤、重量平均分子量:1×106以下、カチオン性モノマー割合:100%)、三菱ケミカル(株)製
<C成分>
アニオン性高分子凝集剤
AP199、アニオン性モノマー割合:100%、重量平均分子量:5×106、三菱ケミカル(株)製
AP120CH、アニオン性モノマー割合:20%、重量平均分子量:13×106、三菱ケミカル(株)製
カチオン性高分子凝集剤
KP201C、カチオン性モノマー割合:100%、重量平均分子量:2×106以上、三菱ケミカル(株)製
KP1200B、カチオン性モノマー割合:80%、重量平均分子量:2×106以上、三菱ケミカル(株)製
KP1201B、カチオン性モノマー割合:60%、重量平均分子量:2×106以上、三菱ケミカル(株)製
KP204B、カチオン性モノマー割合:40%、重量平均分子量:14×106、三菱ケミカル(株)製
KP206B、カチオン性モノマー割合:20%、重量平均分子量:14×106、三菱ケミカル(株)製
ノニオン性高分子凝集剤
NP500、重量平均分子量:16×106、三菱ケミカル(株)製
両性高分子凝集剤
KA405D、重量平均分子量:8×106、三菱ケミカル(株)製
<その他>
N,N-ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム三水和物、和光純薬工業(株)製
N-700、水溶性ジチオカルバミン酸塩含有金属固定化剤、重量平均分子量:0.1×106以下、商品名「ニットーガード」、三菱ケミカル(株)製
The compounds used in the examples and comparative examples are explained below.
<Component A>
Cellulose derivative 1 (prepared in Preparation Example 1)
<Component B>
CHP295 (cationic coagulant, weight average molecular weight: 1×10 6 or less, cationic monomer ratio: 100%), manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
<Component C>
Anionic polymer flocculant AP199, anionic monomer ratio: 100%, weight average molecular weight: 5×10 6 , manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation AP120CH, anionic monomer ratio: 20%, weight average molecular weight: 13×10 6 , manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Cationic polymer flocculant KP201C, cationic monomer ratio: 100%, weight average molecular weight: 2×10 6 or more, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation KP1200B, cationic monomer ratio: 80%, weight average molecular weight: 2×10 6 or more, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation KP1201B, cationic monomer ratio: 60%, weight average molecular weight: 2×10 6 or more, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation KP204B, cationic monomer ratio: 40%, weight average molecular weight: 14×10 6 , manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation KP206B, cationic monomer ratio: 20%, weight average molecular weight: 14×10 6 , manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Nonionic polymer flocculant NP500, weight average molecular weight: 16×10 6 , manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation Amphoteric polymer flocculant KA405D, weight average molecular weight: 8×10 6 , manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
<Other>
Sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. N-700, water-soluble dithiocarbamate-containing metal fixing agent, weight average molecular weight: 0.1 x 10 6 or less, trade name "Nittoguard", manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
金属元素としては、1000mg/Lヒ素標準液、カルシウム標準液、マグネシウム標準液、マンガン標準液、亜鉛標準液、バリウム標準液、コバルト標準液、セレン標準液、ストロンチウム標準液、鉛標準液(1000mg/L、原子吸光分析用、関東化学)、銅標準液、ニッケル標準液(1000ma/L、試験研究用)を使用した。 The metal elements used were 1000 mg/L arsenic standard solution, calcium standard solution, magnesium standard solution, manganese standard solution, zinc standard solution, barium standard solution, cobalt standard solution, selenium standard solution, strontium standard solution, lead standard solution (1000 mg/L, for atomic absorption spectrometry, Kanto Chemical), copper standard solution, and nickel standard solution (1000 ma/L, for testing and research).
溶液調製には、超純水製造装置(Arium pro UV、Sartorius)を使用して生成した精製水、硝酸(有害金属測定用;関東化学)、塩酸(ヒ素測定用;関東化学)、水酸化ナトリウム(特級;関東化学)、緩衝材としてGood’s bufferである2-(N-モノホリノ)-エタンスルホン酸(特級;シグマアルドリッチ)、4-(2-ヒドロキシエチル)-ピペラジンエタンスルホン酸(特級;ナカライテスク)、3-[N-トリス(ヒドロキシメチル)メチル-3-アミノ]-1-プロパンスルホン酸(特級;MP Biomedicals)、3-シクロヘキシルアミノプロパンスルホン酸を使用した。 The solutions were prepared using purified water produced using an ultrapure water production system (Arium pro UV, Sartorius), nitric acid (for measuring hazardous metals; Kanto Chemical), hydrochloric acid (for measuring arsenic; Kanto Chemical), sodium hydroxide (special grade; Kanto Chemical), and the following good's buffers were used: 2-(N-monophorino)-ethanesulfonic acid (special grade; Sigma-Aldrich), 4-(2-hydroxyethyl)-piperazineethanesulfonic acid (special grade; Nacalai Tesque), 3-[N-tris(hydroxymethyl)methyl-3-amino]-1-propanesulfonic acid (special grade; MP Biomedicals), and 3-cyclohexylaminopropanesulfonic acid.
金属濃度測定には、誘導結合プラズマ発光分析装置(iCAP 6300、Thermo Fisher)を用いた。 Metal concentration was measured using an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (iCAP 6300, Thermo Fisher).
Claims (9)
A成分:下記式(I)で表される繰り返し単位を有するセルロース誘導体を含む金属吸着材
B成分:凝結剤
C成分:高分子凝集剤 A metal fixing material comprising a combination of the following components A, B, and C.
Component A: a metal adsorbent containing a cellulose derivative having a repeating unit represented by the following formula (I):
B component: coagulant C component: polymer flocculant
A成分:下記式(I)で表される繰り返し単位を有するセルロース誘導体を含む金属吸着材
B成分:凝結剤
C成分:高分子凝集剤
A method for fixing a metal, comprising the steps of: adding component A described below to an aqueous solution containing a dissolved metal; and then adding components B and C described below to form flocs containing the metal, component A, component B, and component C.
Component A: a metal adsorbent containing a cellulose derivative having a repeating unit represented by the following formula (I):
B component: coagulant C component: polymer flocculant
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