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JP2005021732A - Arsenic and / or selenium collector - Google Patents

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JP2005021732A
JP2005021732A JP2003186761A JP2003186761A JP2005021732A JP 2005021732 A JP2005021732 A JP 2005021732A JP 2003186761 A JP2003186761 A JP 2003186761A JP 2003186761 A JP2003186761 A JP 2003186761A JP 2005021732 A JP2005021732 A JP 2005021732A
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JP
Japan
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selenium
arsenic
calcium aluminate
incineration ash
present
Prior art date
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JP2003186761A
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Japanese (ja)
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Inventor
Takayuki Higuchi
隆行 樋口
Keisuke Nakamura
圭介 中村
Minoru Morioka
実 盛岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Abstract

【課題】ヒ素とセレンの捕集に優れ、両者が共存した場合でも、同時に捕集できる有害金属捕集材を提供する。
【解決手段】カルシウムアルミネートを含有してなるヒ素及び/又はセレン捕集材。本発明の有害物質捕集材は、カルシウムアルミネートがヒ素とセレンの捕集に優れ、両者が共存した場合でも、同時に、短時間で捕集できるという特徴を有する。本発明の有害物質捕集材は、半導体、ガラス染料、防蟻剤、医薬品、農薬、化学兵器、殺虫剤、殺鼠剤、除草剤、複写機感光体等の産業から発生する、ヒ素及び/又はセレンを含有する廃棄物、汚泥、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、土壌からのセレンの溶出を抑える用途に有用である。
【選択図】 なし
Disclosed is a toxic metal trapping material that is excellent in trapping arsenic and selenium and that can simultaneously trap even when both coexist.
An arsenic and / or selenium collector containing calcium aluminate. The harmful substance collection material of the present invention is characterized in that calcium aluminate is excellent in collecting arsenic and selenium, and can be collected simultaneously in a short time even when both coexist. The hazardous substance collecting material of the present invention includes arsenic and / or selenium generated from industries such as semiconductors, glass dyes, ant protection agents, pharmaceuticals, agricultural chemicals, chemical weapons, insecticides, rodenticides, herbicides, photocopier photoreceptors, etc. It is useful for applications that contain selenium from waste, sludge, sludge incineration ash, municipal waste incineration ash, and soil.
[Selection figure] None

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒ素及び/又はセレンを含有する廃棄物、汚泥、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、土壌からのヒ素及びセレンの溶出を抑える捕集材に関する。
【0002】
【従来の技術と課題】
ヒ素及びセレンは、半導体、ガラス染料、防蟻剤、医薬品、農薬、化学兵器、殺虫剤、殺鼠剤、除草剤、複写機感光体などの製造に用いられており、優れた特性を発揮する一方で、きわめて高い毒性を示すことが知られている。これらの産業の廃棄物や、汚泥、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、土壌からのヒ素やセレンの溶出が問題となっている。
【0003】
ヒ素(arsenic、As)を含む化合物の多くは毒物であり、ごく微量であっても人体には有害であり、手足のしびれ、炎症、潰瘍の原因等となることが知られている。また、ヒ素化合物を容器に入れて土中に埋没させて廃棄した場合、容器が腐食又は破損し、雨水にヒ素化合物が溶出して井戸水中に流出すると、広範囲にわたって健康被害が発生する。また、ヒ素化合物の不法投棄や不正使用は社会を脅かす犯罪に悪用される原因となることがある。
【0004】
したがって、ヒ素化合物は劇毒物取締法、環境基本法、労働安全衛生法、PRTR法(特定第一種化学物質No.252)など、多様な法律により厳しく規制を受けており(非特許文献1〜2等参照)、その取扱い及び廃棄は慎重かつ確実に行う必要があるとされている。
【0005】
また、セレン(Selenium、Se)を含む化合物も同様に急性毒性があり、人体に非常に有害なため、労働安全衛生法、毒物及び劇物取締法、PRTR法(第一種指定化学物質No.178)等で厳しく規制されており、環境基準も日本産業衛生学会勧告値で0.01mg/m未満と厳しく定められており、その取扱い及び廃棄は慎重かつ確実に行う必要があり(非特許文献3等参照)、廃棄する際には何らかの無害化処理が必要である。
【0006】
これらの化合物の無害化処理の最も一般的な方法は、他の重金属と同様にセメント系材料により固定化する方法である。しかし、セメントはその硬化に伴って重金属を固定化するため、ヒ素、セレンについても硬化するまでの若材齢では効果が期待できない。また、ヒ素やセレンが硬化体中に物理的に閉じ込められることにより溶出が低減されるだけあって、ヒ素、セレンの固定化に特別優れる訳ではなく、ヒ素、セレンの溶出低減方法としては、その安全性が疑問視されることがあった。
【0007】
そこで本発明者らは上記課題を鑑み種々検討した結果、カルシウムアルミネートがヒ素及び/又はセレンの固定化に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0008】
【非特許文献1】和光純薬工業株式会社編 製品安全データシート(CD−ROM版) No.01−0467(1)「60%ひ酸溶液」 作成日2000年7月30日
【非特許文献2】和光純薬工業株式会社編 製品安全データシート(CD−ROM版) No.16−0325(1)「亜ひ酸カリウム」 作成日2000年7月30日
【非特許文献3】和光純薬工業株式会社編 製品安全データシート(CD−ROM版) No.19−0033(1)「亜セレン酸」 作成日2000年7月30日
【0009】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明はカルシウムアルミネートを含有することを特徴とするヒ素及び/又はセレンの捕集材であり、CaO/Alモル比が1〜3であることを特徴とするヒ素及び/又はセレンの該捕集材であり、カルシウムアルミネートのガラス化率が50%以上であることを特徴とするヒ素及び/又はセレンの該捕集材であり、SO/Alモル比が1.0未満であることを特徴とするヒ素及び/又はセレンの該捕集材であり、カルシウムアルミネートが酸化雰囲気で合成されることを特徴とするヒ素及び/又はセレンの該捕集材であり、ヒ素及び/又はセレンの該捕集材を用いることを特徴とする土壌改良方法である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】
本発明で使用するカルシウムアルミネートとは、CaOを含む原料とAlを含む原料を混合して、キルンや電気炉で熱処理をして得られる水和活性を有する物質の総称であって、CaOをC、AlをAと標記するとCA,C12,CAなどの化学式で表記される化合物であり、CaO及びAlの一部がアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、アルカリ金属硫酸塩、及びアルカリ土類金属硫酸塩等で置換固溶された物質でもよい。
【0012】
カルシウムアルミネートを製造するためのCaO原料としては生石灰(CaO)、消石灰(Ca(OH))、石灰石(CaCO)、Al原料としては、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスポア、長石、粘土などを用いることができる。
【0013】
また、上記の原料中にはMgO、Fe、TiO、SiO等の不純物が含有されているが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、これらの化合物を含有していてもよい。カルシウムアルミネートは、これら原料を所定の割合で配合した後、ロータリーキルンや電気炉、高周波炉で溶融し、徐冷して結晶質、または急冷却して非晶質化(ガラス化ともいう)することによって製造される。
【0014】
カルシウムアルミネートの鉱物形態としては結晶質、非晶質のいずれであっても良い。ただし、非晶質の方がヒ素及び/又はセレン捕集効果がより大きく、ガラス化率は25%以上が好ましく、50%以上がより好ましく、75%以上が最も好ましい。
【0015】
本発明でいうガラス化率は、下記の式で求められる。ここで、Sは粉末X線回折法により求められるカルシウムアルミネートのCA相,C12相,CA相の各結晶相のメインピークの面積強度の合計であり、Sはカルシウムアルミネートを1,000℃で3時間加熱し、その後、5℃/分の冷却速度で冷却したカルシウムアルミネートのCA相,C12相,CA相のメインピークの面積強度の合計を表す。
ガラス化率 X(%)=(1−S/S)×100
【0016】
カルシウムアルミネートの粉末度は特に限定されるものではないが、ブレーン比表面積で1,000cm/g以上が好ましく2,000cm/g以上がより好ましく、4,000〜8,000cm/gがより好ましい。1,000cm/g未満ではヒ素及び/又はセレンの捕集性能が損なわれる場合があり、8,000cm/gを超えると、過剰な粉砕動力が必要となるため、不経済である。
【0017】
本発明の捕集材では、捕集材及び施工対象となる材料に含まれる硫酸態イオウの合計のモル数SOとカルシウムアルミネート中のアルミニウムの酸化物Al換算のモル比であるSO/Alモル比が1.0未満であることが好ましい。SO/Alモル比が1.0を超えるとヒ素及び/又はセレンの捕集性能が低下する恐れがある。
【0018】
また、本発明のカルシウムアルミネートの製造においては、酸化雰囲気、すなわち酸素ガス濃度が空気中よりも多く、酸素ガス濃度20%以上であることが好ましい。酸素ガス濃度20%未満でカルシウムアルミネートを焼成すると、ヒ素及び/又はセレンの捕集性能が不足することがある。
【0019】
本発明の捕集材には、本発明の目的を損ねない範囲で、従来セメント系固化材に使用されている成分、具体的には普通、早強、超早強等の各種ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、ジェットセメント等のセメント類、水砕スラグや高炉徐冷スラグなどのスラグ類、二水セッコウ、半水セッコウ及び無水セッコウなどの石膏類、消石灰などの石灰類、カオリン、マイカ、ベントナイトなどの粘土化合物類、ゼオライトやアパタイトなどの金属イオン交換体類、キレート化合物等を併用することが可能である。
【0020】
本発明の効果を損なわない範囲で還元剤を併用することは、重金属の捕集効果を高める観点から好ましい。還元剤としては、塩化鉄(II)等の2価の鉄塩などの2価の鉄塩、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸カルシウム等の亜硫酸塩、亜硫酸水素ナトリウムや亜硫酸水素カリウムなどの亜硫酸水素塩、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化カルシウム、及び硫化アンモニウム等の硫化物、チオ硫酸ナトリウムやチオ硫酸カリウムなどのチオ硫酸塩、二酸化硫黄や硫黄、ならびに泥炭や亜炭などがあり、これらのうち少量使用で重金属の固定化率が高いチオ硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウムの使用が好ましい。
【0021】
【実施例】
実験例1
炭酸カルシウム及びアルミナを所定の割合で混合し、電気炉を用い、空気に酸素を添加した雰囲気下、1,600℃で2時間加熱後、カルシウムアルミネートa〜cは送風しながら強制的に空冷、カルシウムアルミネートdは炉冷(徐冷)し、表1に示す種類のカルシウムアルミネートを合成した。
【0022】
このカルシウムアルミネートをブレーン比表面積4,000cm/gに粉砕し、ヒ素及び/又はセレン捕集材とした。セレン1,000mg/リットル標準溶液を20倍に希釈し、セレン50mg/リットル溶液を調製した。調製した溶液50mlを容器に分取し、表1に示すサンプルを2g添加して密栓した。その後20℃室内の振とう機上で反応させ、材齢5分、1日で固液分離し、液相中のセレン残存濃度を測定した。結果を表1に示す。なお普通ポルトランドセメントを比較対象とした。
【0023】
<使用材料>
カルシウムアルミネートa:CA組成、結晶質(ガラス化率0%)
カルシウムアルミネートb:C12組成、結晶質(ガラス化率0%)
カルシウムアルミネートc:CA組成、結晶質(ガラス化率0%)
カルシウムアルミネートd:C12組成、ガラス化率100%
セメント:市販品、普通ポルトランドセメント
セレン: Se標準溶液、1,000mg/リットル、関東化学社製
【0024】
<試験方法>
セレン濃度:液相中のセレン濃度をICP発光分光分析装置を用いて定量。
【0025】
【表1】

Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0026】
実験例2
カルシウムアルミネートb、dと、ガラス化率が異なるC12組成のカルシウムアルミネートを用い、冷却速度を変えてガラス化率を表2に示すように変化させたこと以外は、実験例1と同様に行った。結果を表2に示す。
【0027】
<使用材料>
カルシウムアルミネートe:C12組成、ガラス化率25%
カルシウムアルミネートf:C12組成、ガラス化率50%
カルシウムアルミネートg:C12組成、ガラス化率75%
【0028】
【表2】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0029】
実験例3
12組成のカルシウムアルミネートの粉末度を表3に示すように変化させたこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表3に示す。
【0030】
【表3】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0031】
実験例4
カルシウムアルミネートd2gに半水石膏を添加し、表4に示すSO/Alモル比となるようにしたこと以外は実験例1と同様に行った。結果を表4に示す。
【0032】
<使用材料>
半水石膏:関東化学製、試薬1級
【0033】
【表4】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0034】
実験例5
有害物質をヒ素としたこと以外は、実験例1と同様に行った。結果を表5に示す。
【0035】
<使用材料>
ヒ素: As標準溶液、1,000mg/リットル、関東化学社製
【0036】
<試験方法>
ヒ素濃度:液相中のヒ素濃度をICP発光分光分析装置を用いて定量。
【0037】
【表5】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0038】
実験例6
有害物質をヒ素としたこと以外は、実験例2と同様に行った。結果を表6に示す。
【0039】
【表6】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0040】
実験例7
有害物質をヒ素としたこと以外は、実験例3と同様に行った。結果を表7に示す。
【0041】
【表7】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0042】
実験例8
有害物質をヒ素としたこと以外は、実験例4と同様に行った。結果を表8に示す。
【0043】
【表8】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0044】
実験例9
下水汚泥焼却灰100gに対し、カルシウムアルミネートdを10gと水1,000mlを配合し、環境庁告示第46号「土壌の環境に係る環境基準について」に準拠して、ヒ素とセレンの溶出試験を実施した。結果を表5に併記する。なお、カルシウムアルミネートを使用しなかった場合、セメントを使用した場合、還元剤を使用した場合の結果も併記する。
【0045】
<使用材料>
下水汚泥焼却灰:東京都、新河岸処理場品
セメント:市販普通ポルトランドセメント
還元剤:硫酸第一鉄、市販品
【0046】
【表9】
Figure 2005021732
注:表中のN.D.はICP発光分光分析法による検出下限以下(約0.01mg/リットル以下)であることを示す。
【0047】
【発明の効果】
本発明の有害物質捕集材は、カルシウムアルミネートがヒ素とセレンの捕集に優れ、両者が共存した場合でも、同時に、短時間で捕集できるという特徴を有する。本発明の有害物質捕集材は、半導体、ガラス染料、防蟻剤、医薬品、農薬、化学兵器、殺虫剤、殺鼠剤、除草剤、複写機感光体等の産業から発生する、ヒ素及び/又はセレンを含有する廃棄物、汚泥、汚泥焼却灰、都市ゴミ焼却灰、土壌からのセレンの溶出を抑える用途に有用である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a waste material containing arsenic and / or selenium, sludge, sludge incineration ash, municipal waste incineration ash, and a trapping material that suppresses arsenic and selenium elution from soil.
[0002]
[Prior art and issues]
Arsenic and selenium are used in the manufacture of semiconductors, glass dyes, ant protection agents, pharmaceuticals, agricultural chemicals, chemical weapons, insecticides, rodenticides, herbicides, photocopier photoreceptors, etc. It is known to exhibit extremely high toxicity. Wastes from these industries, sludge, sludge incineration ash, municipal waste incineration ash, and elution of arsenic and selenium from soil are problematic.
[0003]
Many of the compounds containing arsenic (Assenic, As) are toxic substances that are harmful to the human body even in very small amounts, and are known to cause numbness in the limbs, inflammation, ulcers, and the like. In addition, when an arsenic compound is placed in a container and buried in the soil and discarded, the container is corroded or damaged, and when the arsenic compound is eluted into rainwater and flows into well water, health damage occurs over a wide area. In addition, illegal dumping and unauthorized use of arsenic compounds can be abused for crimes that threaten society.
[0004]
Therefore, arsenic compounds are severely regulated by various laws such as the Dangerous Toxic Substances Control Law, the Basic Environment Law, the Industrial Safety and Health Law, and the PRTR Law (Specified Class I Chemical Substance No. 252) (Non-Patent Documents 1 and 2). It is said that it is necessary to handle and dispose of it carefully and reliably.
[0005]
Similarly, compounds containing selenium (Selenium, Se) are also acutely toxic and very harmful to the human body. Therefore, the Industrial Safety and Health Act, the Toxic and Deleterious Substances Control Law, the PRTR Law (Class 1 Designated Chemical Substance No. 178), etc., and the environmental standard is strictly set to be less than 0.01 mg / m 3 as recommended by the Japan Society for Occupational Health, and its handling and disposal must be carried out carefully and reliably (non-patent) (Refer to Literature 3 etc.), and some kind of detoxification treatment is necessary when it is discarded.
[0006]
The most common method of detoxifying these compounds is a method of fixing with a cementitious material as with other heavy metals. However, since cement immobilizes heavy metals as it hardens, arsenic and selenium cannot be expected to be effective at younger ages until they harden. In addition, arsenic and selenium are only confined in the cured body to reduce elution, and are not particularly excellent in immobilization of arsenic and selenium. Safety was sometimes questioned.
[0007]
Thus, as a result of various studies in view of the above problems, the present inventors have found that calcium aluminate is excellent in immobilizing arsenic and / or selenium, and have completed the present invention.
[0008]
[Non-Patent Document 1] Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Product Safety Data Sheet (CD-ROM version) 01-0467 (1) “60% arsenic acid solution” Date of creation July 30, 2000 [Non-patent Document 2] Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Product Safety Data Sheet (CD-ROM version) 16-0325 (1) “Potassium arsenite” Date of creation July 30, 2000 [Non-patent Document 3] Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Product Safety Data Sheet (CD-ROM version) 19-0033 (1) "Selenious acid" Date of creation July 30, 2000
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention is a arsenic and / or selenium scavenger characterized by containing calcium aluminate, wherein the molar ratio of CaO / Al 2 O 3 is 1-3. Or the selenium scavenger, the vitrification rate of calcium aluminate is 50% or more, and the arsenic and / or selenium scavenger, SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio The arsenic and / or selenium scavenger, wherein calcium aluminate is synthesized in an oxidizing atmosphere. The soil improvement method is characterized by using the arsenic and / or selenium trapping material.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0011]
The calcium aluminate used in the present invention is a general term for substances having hydration activity obtained by mixing a raw material containing CaO and a raw material containing Al 2 O 3 and heat-treating them in a kiln or an electric furnace. , CaO is C, and Al 2 O 3 is A, which is a compound represented by a chemical formula such as CA, C 12 A 7 , C 3 A, etc., and a part of CaO and Al 2 O 3 is an alkali metal oxide, A substance substituted and dissolved in an alkaline earth metal oxide, an alkali metal halide, an alkaline earth metal halide, an alkali metal sulfate, an alkaline earth metal sulfate, or the like may be used.
[0012]
Examples of the CaO raw material for producing calcium aluminate include quick lime (CaO), slaked lime (Ca (OH) 2 ), limestone (CaCO 3 ), and Al 2 O 3 raw materials such as alumina, bauxite, diaspore, feldspar, and clay. Can be used.
[0013]
Further, the above raw materials contain impurities such as MgO, Fe 2 O 3 , TiO 2 , and SiO 2 , but these compounds are contained as long as the effects of the present invention are not impaired. Also good. Calcium aluminate blends these raw materials at a predetermined ratio, then melts them in a rotary kiln, electric furnace, or high-frequency furnace, slowly cools them to become crystalline, or rapidly cools to become amorphous (also called vitrification). Manufactured by.
[0014]
The mineral form of calcium aluminate may be crystalline or amorphous. However, the amorphous one has a larger arsenic and / or selenium collection effect, and the vitrification rate is preferably 25% or more, more preferably 50% or more, and most preferably 75% or more.
[0015]
The vitrification rate as used in the field of this invention is calculated | required by the following formula. Here, S is the sum of the area intensities of the main peaks of the CA, C 12 A 7 and C 3 A phases of calcium aluminate obtained by powder X-ray diffraction, and S 0 is calcium aluminum. The total intensity of the main peaks of the CA phase, C 12 A 7 phase, and C 3 A phase of calcium aluminate was heated at 1,000 ° C. for 3 hours and then cooled at a cooling rate of 5 ° C./min. To express.
Vitrification rate X (%) = (1-S / S 0 ) × 100
[0016]
Calcium fineness of aluminate is not particularly limited, and more preferably 1,000 cm 2 / g or more preferably 2,000 cm 2 / g in Blaine specific surface area, 4,000~8,000cm 2 / g Is more preferable. If it is less than 1,000 cm 2 / g, the collection performance of arsenic and / or selenium may be impaired. If it exceeds 8,000 cm 2 / g, excessive grinding power is required, which is uneconomical.
[0017]
In the collection material of the present invention, the total molar number SO 3 of sulfate sulfur contained in the collection material and the material to be constructed is a molar ratio in terms of oxide Al 2 O 3 of aluminum in calcium aluminate. It is preferable that the SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio is less than 1.0. If the SO 3 / Al 2 O 3 molar ratio exceeds 1.0, the arsenic and / or selenium collection performance may be reduced.
[0018]
In the production of the calcium aluminate of the present invention, it is preferable that the oxidizing atmosphere, that is, the oxygen gas concentration is higher than that in the air and the oxygen gas concentration is 20% or more. When calcium aluminate is fired at an oxygen gas concentration of less than 20%, the arsenic and / or selenium collection performance may be insufficient.
[0019]
The collection material of the present invention includes components conventionally used in cement-based solidified materials, specifically various portland cements such as normal, early strength, and ultra-early strength, and blast furnaces, as long as the object of the present invention is not impaired. Cement such as cement, silica cement, fly ash cement, jet cement, slag such as granulated slag and blast furnace slow-cooled slag, gypsum such as dihydrate gypsum, semi-water gypsum and anhydrous gypsum, lime such as slaked lime, Clay compounds such as kaolin, mica and bentonite, metal ion exchangers such as zeolite and apatite, chelate compounds and the like can be used in combination.
[0020]
Use of a reducing agent in combination as long as the effects of the present invention are not impaired is preferable from the viewpoint of enhancing the effect of collecting heavy metals. Reducing agents include divalent iron salts such as divalent iron salts such as iron (II) chloride, sulfites such as sodium sulfite, potassium sulfite and calcium sulfite, and bisulfites such as sodium bisulfite and potassium bisulfite. There are sulfides such as sodium sulfide, potassium sulfide, calcium sulfide, and ammonium sulfide, thiosulfates such as sodium thiosulfate and potassium thiosulfate, sulfur dioxide and sulfur, and peat and lignite. It is preferable to use sodium thiosulfate or potassium thiosulfate, which has a high immobilization ratio of heavy metals.
[0021]
【Example】
Experimental example 1
Calcium carbonate and alumina are mixed at a predetermined ratio, heated in an atmosphere with oxygen added to air at 1,600 ° C. for 2 hours, and then calcium aluminates a to c are forcibly cooled by air while blowing. Calcium aluminate d was furnace-cooled (slowly cooled), and the types of calcium aluminates shown in Table 1 were synthesized.
[0022]
This calcium aluminate was pulverized to a Blaine specific surface area of 4,000 cm 2 / g to obtain an arsenic and / or selenium collector. A selenium 1,000 mg / liter standard solution was diluted 20 times to prepare a selenium 50 mg / liter solution. 50 ml of the prepared solution was dispensed into a container, and 2 g of the sample shown in Table 1 was added and sealed. Thereafter, the reaction was carried out on a shaker in a room at 20 ° C., and solid-liquid separation was performed at a material age of 5 minutes and 1 day, and the residual selenium concentration in the liquid phase was measured. The results are shown in Table 1. Ordinary Portland cement was used for comparison.
[0023]
<Materials used>
Calcium aluminate a: C 3 A composition, crystalline (vitrification rate 0%)
Calcium aluminate b: C 12 A 7 composition, crystalline (vitrification rate 0%)
Calcium aluminate c: CA composition, crystalline (vitrification rate 0%)
Calcium aluminate d: C 12 A 7 composition, vitrification rate 100%
Cement: Commercial product, ordinary Portland cement selenium: Se standard solution, 1,000 mg / liter, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
<Test method>
Selenium concentration: The selenium concentration in the liquid phase is quantified using an ICP emission spectroscopic analyzer.
[0025]
[Table 1]
Figure 2005021732
Note: N. in the table. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0026]
Experimental example 2
Experimental Example 1 except that calcium aluminate b, d and calcium aluminate having a C 12 A 7 composition having a different vitrification rate were used, and the vitrification rate was changed as shown in Table 2 by changing the cooling rate. As well as. The results are shown in Table 2.
[0027]
<Materials used>
Calcium aluminate e: C 12 A 7 composition, vitrification rate 25%
Calcium aluminate f: C 12 A 7 composition, vitrification rate 50%
Calcium aluminate g: C 12 A 7 composition, vitrification rate 75%
[0028]
[Table 2]
Figure 2005021732
Note: N. in the table. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0029]
Experimental example 3
The same procedure as in Experimental Example 1 was performed except that the fineness of the calcium aluminate having a C 12 A 7 composition was changed as shown in Table 3. The results are shown in Table 3.
[0030]
[Table 3]
Figure 2005021732
Note: N. in the table. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0031]
Experimental Example 4
Hemihydrate gypsum was added to 2 g of calcium aluminate d, and the same procedure as in Experimental Example 1 was performed except that the molar ratio of SO 3 / Al 2 O 3 shown in Table 4 was obtained. The results are shown in Table 4.
[0032]
<Materials used>
Hemihydrate gypsum: manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., reagent grade 1
[Table 4]
Figure 2005021732
Note: N. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0034]
Experimental Example 5
The same procedure as in Experimental Example 1 was performed except that arsenic was used as the harmful substance. The results are shown in Table 5.
[0035]
<Materials used>
Arsenic: As standard solution, 1,000 mg / liter, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.
<Test method>
Arsenic concentration: Quantitative determination of arsenic concentration in the liquid phase using an ICP emission spectroscopic analyzer.
[0037]
[Table 5]
Figure 2005021732
Note: N. in the table. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0038]
Experimental Example 6
The same operation as in Experimental Example 2 was performed except that arsenic was used as the harmful substance. The results are shown in Table 6.
[0039]
[Table 6]
Figure 2005021732
Note: N. in the table. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0040]
Experimental Example 7
The same procedure as in Experimental Example 3 was performed except that arsenic was used as the harmful substance. The results are shown in Table 7.
[0041]
[Table 7]
Figure 2005021732
Note: N. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0042]
Experimental Example 8
The experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 4 except that arsenic was used as the harmful substance. The results are shown in Table 8.
[0043]
[Table 8]
Figure 2005021732
Note: N. in the table. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0044]
Experimental Example 9
Combining 10g of calcium aluminate d and 1,000ml of water with 100g of sewage sludge incineration ash, leaching test of arsenic and selenium in accordance with Environmental Agency Notification No. 46 “Environmental Standards Related to Soil Environment” Carried out. The results are also shown in Table 5. In addition, when calcium aluminate is not used, when cement is used, the result when a reducing agent is used is also shown.
[0045]
<Materials used>
Sewage sludge incinerated ash: Tokyo, Shinkawa Bank treatment cement: Commercial ordinary Portland cement reducing agent: Ferrous sulfate, commercial product
[Table 9]
Figure 2005021732
Note: N. in the table. D. Indicates below the lower limit of detection by ICP emission spectrometry (about 0.01 mg / liter or less).
[0047]
【The invention's effect】
The harmful substance collection material of the present invention is characterized in that calcium aluminate is excellent in collecting arsenic and selenium, and can be collected simultaneously in a short time even when both coexist. The hazardous substance collecting material of the present invention includes arsenic and / or selenium generated from industries such as semiconductors, glass dyes, ant protection agents, pharmaceuticals, agricultural chemicals, chemical weapons, insecticides, rodenticides, herbicides, and photocopier photoreceptors. It is useful for applications that contain selenium from waste, sludge, sludge incineration ash, municipal waste incineration ash, and soil.

Claims (6)

カルシウムアルミネートを含有することを特徴とするヒ素及び/又はセレンの捕集材。Arsenic and / or selenium scavenger, characterized by containing calcium aluminate. CaO/Alモル比が1〜3であることを特徴とする請求項1記載のヒ素及び/又はセレンの捕集材。The arsenic and / or selenium collector according to claim 1, wherein the molar ratio of CaO / Al 2 O 3 is 1 to 3. カルシウムアルミネートのガラス化率が50%以上であることを特徴とする請求項1〜2記載のヒ素及び/又はセレンの捕集材。The vitrification rate of calcium aluminate is 50% or more, The arsenic and / or selenium collection material according to claim 1 or 2. SO/Alモル比が1.0未満であることを特徴とする請求項1〜3記載のヒ素及び/又はセレンの捕集材。The arsenic and / or selenium collection material according to claim 1, wherein the molar ratio of SO 3 / Al 2 O 3 is less than 1.0. カルシウムアルミネートが酸化雰囲気で合成されることを特徴とする請求項1〜4記載のヒ素及び/又はセレンの捕集材。5. The arsenic and / or selenium collection material according to claim 1, wherein calcium aluminate is synthesized in an oxidizing atmosphere. 請求項1〜5記載のヒ素及び/又はセレンの捕集材を用いることを特徴とする土壌改良方法。A soil improvement method using the arsenic and / or selenium collection material according to claim 1.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013139019A (en) * 2011-12-07 2013-07-18 Taiheiyo Materials Corp Soil working material
JP2014004514A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Taiheiyo Material Kk Agent for preventing elution of harmful substance and method for preventing elution using the same
JP2014024745A (en) * 2012-06-22 2014-02-06 Taiheiyo Material Kk Civil engineering material
JP2014118427A (en) * 2012-12-13 2014-06-30 Taiheiyo Material Kk Elution inhibitor of harmful substance and elution inhibition method using the same
JP2014133865A (en) * 2012-12-13 2014-07-24 Taiheiyo Material Kk Agent for preventing elution of harmful substance and method for preventing elution using the same
JP2016087514A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 太平洋マテリアル株式会社 Coal ash treatment agent
JP2017145294A (en) * 2016-02-16 2017-08-24 太平洋マテリアル株式会社 Agent and method for inhibiting the elution of harmful material
JP2019157053A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 太平洋マテリアル株式会社 Elution preventive agent for heavy metals from incineration ash and elution preventive method using same
JP2020094198A (en) * 2018-12-05 2020-06-18 四国電力株式会社 Soil improvement material, and soil improvement method
JP2020138175A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 太平洋マテリアル株式会社 How to prevent heavy metals from incineration ash

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013139019A (en) * 2011-12-07 2013-07-18 Taiheiyo Materials Corp Soil working material
JP2014004514A (en) * 2012-06-22 2014-01-16 Taiheiyo Material Kk Agent for preventing elution of harmful substance and method for preventing elution using the same
JP2014024745A (en) * 2012-06-22 2014-02-06 Taiheiyo Material Kk Civil engineering material
JP2014024746A (en) * 2012-06-22 2014-02-06 Taiheiyo Material Kk Civil engineering material
JP2014118427A (en) * 2012-12-13 2014-06-30 Taiheiyo Material Kk Elution inhibitor of harmful substance and elution inhibition method using the same
JP2014133865A (en) * 2012-12-13 2014-07-24 Taiheiyo Material Kk Agent for preventing elution of harmful substance and method for preventing elution using the same
JP2016087514A (en) * 2014-10-31 2016-05-23 太平洋マテリアル株式会社 Coal ash treatment agent
JP2017145294A (en) * 2016-02-16 2017-08-24 太平洋マテリアル株式会社 Agent and method for inhibiting the elution of harmful material
JP2019157053A (en) * 2018-03-16 2019-09-19 太平洋マテリアル株式会社 Elution preventive agent for heavy metals from incineration ash and elution preventive method using same
JP2020094198A (en) * 2018-12-05 2020-06-18 四国電力株式会社 Soil improvement material, and soil improvement method
JP7493714B2 (en) 2018-12-05 2024-06-03 四国電力株式会社 Soil improvement material and soil improvement method
JP2020138175A (en) * 2019-03-01 2020-09-03 太平洋マテリアル株式会社 How to prevent heavy metals from incineration ash
JP7304029B2 (en) 2019-03-01 2023-07-06 太平洋マテリアル株式会社 Method for preventing elution of heavy metals from incinerated ash

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