本發(fā)明涉及一種放射性物質(zhì)吸附材料、填充此放射性物質(zhì)吸附材料而成的吸附容器及吸附塔、以及適用此吸附容器或吸附塔的水處理裝置。

背景技術(shù)：
放射性鍶90Sr與放射性銫同樣地，是半衰期長(zhǎng)并且對(duì)水的擴(kuò)散性高的核分裂生成物，期望對(duì)受放射性鍶污染的水進(jìn)行處理的系統(tǒng)的改良。已知水中的放射性鍶可以通過正鈦酸吸附而除去(非專利文獻(xiàn)1)。作為吸附放射性鍶的鈦酸鈉離子交換體的制造方法，已提出一種以醇與氫氧化鈉所構(gòu)成的液體使含氫氧化鈦漿液化而加熱，并在過濾、干燥后，進(jìn)行破碎、分級(jí)而制造鈉/鈦摩爾比為0.6以下的顆粒狀的鈦酸鈉的方法(專利文獻(xiàn)1)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特許第4428541號(hào)公報(bào)；非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)1：久保田益光等，群分離法的開發(fā)：無機(jī)離子交換體管柱法的含90Sr及134Cs的廢液的處理法的開發(fā)，JAERI–M82–144(1982)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明要解決的課題通過專利文獻(xiàn)1中記載的方法制造的顆粒狀的鈦酸鈉，作為交換陽離子的鈉/鈦的摩爾比低，因此，吸附容量小。通過專利文獻(xiàn)1中記載的方法制造的顆粒狀的鈦酸鈉，是一次粒子的凝集體，因此，強(qiáng)度弱，受到在輸送中等所施加的振動(dòng)或沖擊等被粉碎而微?；?，或者投入于水中，由于凝集體的崩壞而一次粒子脫落。因此，此微粉化的粒子或一次粒子，會(huì)使吸附塔的過濾器堵塞，或通過吸附塔過濾器，帶有放射線的微粉從吸附塔泄漏。本發(fā)明的第1目的在于提供一種吸附容量多的放射性物質(zhì)吸附材料。本發(fā)明的第2目的在于提供一種機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異，無微粉等的泄漏的問題，作為水處理材料而處理性優(yōu)異的放射性物質(zhì)吸附材料。本發(fā)明的第3目的在于提供一種填充此放射性物質(zhì)吸附材料而成的吸附容器及吸附塔、以及適用此吸附容器或吸附塔的水處理裝置。解決課題的方法本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，通過M2Ti2O5(M為一價(jià)陽離子)表示的鈦酸鹽，放射性物質(zhì)吸附量?jī)?yōu)異。另外，還發(fā)現(xiàn)在此鈦酸鹽的粉末中加入粘結(jié)劑而成型為規(guī)定的大小的粒狀體，進(jìn)一步燒成所制造的放射性物質(zhì)吸附材料，其機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異，無微粉等的泄漏，作為水處理材料的處理性優(yōu)異。本發(fā)明是根據(jù)上述的見識(shí)而達(dá)成的，以下為其要旨。[1]一種放射性物質(zhì)吸附材料，其特征在于，其含有化學(xué)式通過M2Ti2O5表示的鈦酸鹽，M為一價(jià)陽離子。[2]如[1]所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，前述鈦酸鹽的平均粒徑是1～150μm。[3]如[1]或[2]所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，前述化學(xué)式通過K2Ti2O5表示。[4]如[3]所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，前述鈦酸鹽具有在不規(guī)則方向延伸復(fù)數(shù)個(gè)突起物的形狀。[5]如[1]～[4]中任一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，前述放射性物質(zhì)是放射性鍶。[6]如[1]～[5]中任一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，使用粘結(jié)劑將前述鈦酸鹽成型為粒徑150～3000μm的范圍而成。[7]如[6]所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，前述粘結(jié)劑是粘土礦物。[8]如[7]所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，前述粘土礦物是綠坡縷石(Attapulgite)。[9]如[6]～[8]中任一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)吸附材料，其中，在前述成型后進(jìn)一步以500～900℃的溫度范圍進(jìn)行燒成而成。[10]一種吸附容器，其填充有[1]～[9]中任一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)吸附材料而成。[11]一種吸附塔，其填充有[1]～[9]中任一項(xiàng)所述的放射性物質(zhì)吸附材料而成。[12]一種水處理裝置，其具備[10]所述的吸附容器或[11]所述的吸附塔。發(fā)明的效果通過M2Ti2O5(M為一價(jià)陽離子)表示的鈦酸鹽，與其他的鈦酸鹽相比，其放射性物質(zhì)的吸附容量大。在此鈦酸鹽的粉末中加入粘結(jié)劑而成型后，通過燒成所制造的放射性物質(zhì)吸附材料，其機(jī)械強(qiáng)度高，能夠抑制輸送中等所施加的振動(dòng)或沖擊等造成的破碎，或投入于水時(shí)的一次粒子的脫落。因此，可防止微粉粒子造成的吸附塔過濾器的堵塞，或帶有放射線的微粉的泄漏。附圖說明圖1是表示實(shí)施例1及比較例2、3的結(jié)果的圖表。具體實(shí)施方式以下，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，但以下說明的實(shí)施方式用以容易理解本發(fā)明，并非限定任何本發(fā)明，本發(fā)明在不超出其要旨的范圍，可對(duì)以下的實(shí)施方式所公開的各要素進(jìn)行各種變更而實(shí)施。本發(fā)明的放射性物質(zhì)吸附材料，其特征在于，其含有通過M2Ti2O5表示的鈦酸鹽。M為一價(jià)陽離子。鈦酸鹽一般通過M2TinO2n+1表示，作為陽離子交換體的鈦酸鹽，n越大，鈦酸鹽每一分子的陽離子交換位點(diǎn)變少，因此，陽離子交換容量變小。在陽離子交換容量方面考慮，理想上為M2TiO3，但是通過M2TiO3表示的鈦酸鹽，非常不穩(wěn)定，通過加熱等立即改性成M2Ti2O5。M2Ti2O5對(duì)熱穩(wěn)定，對(duì)酸、堿等的耐藥品性優(yōu)異，適宜作為水處理用的吸附材料。本發(fā)明所使用的通過M2Ti2O5表示的鈦酸鹽的一價(jià)陽離子M，從陽離子交換性優(yōu)異方面考慮，優(yōu)選為鉀。根據(jù)Y.Q.Jia，J.SolidStateChem.，95(1991)184，鍶的離子半徑與堿金屬元素的離子半徑如下表所示，K的離子半徑比Sr的離子半徑稍大，適宜作為陽離子交換體。表1配位數(shù)46891012Sr1.181.261.361.44Li0.590.760.92Na0.991.021.181.241.39K1.371.381.511.64Rb1.521.611.661.72Cs1.671.741.811.88Fr1.80一價(jià)陽離子M為鉀的K2Ti2O5，若以通常的熔融法等進(jìn)行合成，則成為纖維形狀，但是如WO2008/123046中的記載所示，一邊使鈦源及鉀源以機(jī)械化學(xué)方式(Mechanochemical)粉碎一邊混合后，使其粉碎混合物以650～1000℃進(jìn)行燒成的制造方法，可形成為在不規(guī)則方向延伸復(fù)數(shù)個(gè)突起物的形狀。具有該形狀的鈦酸鹽的造粒體，其粉體強(qiáng)度高，可增大短徑尺寸，因此，可控制陽離子交換速度。通過M2Ti2O5表示的鈦酸鹽，優(yōu)選為平均粒徑在1～150μm的范圍的粉末狀。平均粒徑，可通過例如激光繞射式粒度分布測(cè)定裝置測(cè)定。平均粒徑為1～150μm的鈦酸鹽粉末，其吸附容量大，并且，在后面的成型工序中在操作方面優(yōu)異。也即，若平均粒徑為1μm以上，則不會(huì)產(chǎn)生因飛濺或靜電造成的容器附著等制造上的難點(diǎn)。若平均粒徑為150μm以下，則不會(huì)因比表面積的降低使得吸附容量也降低。因此，在本發(fā)明中，優(yōu)選使用如此的粒徑的鈦酸鹽粉末。鈦酸鹽粉末的平均粒徑，更優(yōu)選為4～30μm。在本發(fā)明中，較優(yōu)選使如上述的鈦酸鹽粉末形成規(guī)定的大小而使用，特別地，優(yōu)選在成型后，以規(guī)定的條件進(jìn)行燒成后使用。使鈦酸鹽粉末成型所得到的成型體的形狀或大小，只要是適應(yīng)填充于吸附容器或吸附塔并使含放射性物質(zhì)的水通入的形狀即可，可為例如球狀、立方體形狀、長(zhǎng)方體形狀、圓柱形狀等的固定形狀的粒狀體，也可為不定形的形狀。若考慮到對(duì)吸附容器或吸附塔的填充性，則優(yōu)選為球狀粒狀體。作為形成鈦酸鹽粉末的方法，無特別限定，但可舉例如使用粘結(jié)劑等而使鈦酸鹽粉末成型為粒狀體的方法。作為上述粘結(jié)劑，可舉例如膨潤(rùn)土(Bentonite)、綠坡縷石(Attapulgite)、海泡石(Sepiolite)、水鋁英石(Allophane)、埃洛石(halloysite)、伊毛縞石(Imogolite)...