(57)【要約】   シリカ含有有機源を1200℃までの温度で灰化しついで灰化されたシリカ含有有機源を冷却し； 灰化されたかつ冷却されたシリカ含有有機源を、約65℃までの温度に予熱されているアルカリ性溶液又は添加されたシリカ含有有機源により約65℃までの温度に加熱されるべきアルカリ性溶液(このアルカリ性溶液は容器に収容されておりかつ14までのpHを有する)に添加し； 容器内の添加されたシリカ含有有機源とアルカリ性溶液を100℃〜約300℃までの温度になるように1〜４時間加熱し、それによって、水性生物起源シリカと、添加されたシリカ含有有機源から誘導された、溶解していない不純物とを生成させ；ついで 水性生物起源シリカを容器から抽出する；ことからなる、生物起源シリカの製造方法。 抽出されたシリカは固化させて固体の形にすることができる。
2007522069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ) シリカ含有有機源を1200℃までの温度で灰化しついで灰化されたシリカ含有有機源を冷却し；
ｂ) 灰化されたかつ冷却されたシリカ含有有機源を、約65℃までの温度に予熱されているアルカリ性溶液又は添加されたシリカ含有有機源により約65℃までの温度に加熱されるべきアルカリ性溶液(このアルカリ性溶液は容器に収容されておりかつ14までのpHを有する)に添加し；
c) 容器内の添加されたシリカ含有有機源とアルカリ性溶液を100℃〜約300℃までの温度になるように1〜４時間加熱し、それによって、水性生物起源シリカと、添加されたシリカ含有有機源から誘導された、溶解していない不純物とを生成させ；ついで
ｄ) 水性生物起源シリカを容器から抽出する；
ことからなる、生物起源シリカの製造方法。
【請求項２】
ｅ) 抽出された水性生物起源シリカを固化させて、固体の形にする工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
シリカ含有有機源は米殻、小麦殻及びシリカを高い水準で含有する草本からなる群の1種又は2種又はそれ以上の組合せから選ばれる、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
草本はウルチカ ジオカ(イラクサ)及びイクイセタム(トクサ)を包含する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
添加されたシリカ含有有機源は２〜22重量％を構成し、アルカリ性溶液は３〜８重量％の水酸化物(１種又はそれ以上)と70〜95重量％の水を構成する、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項６】
水酸化物はナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムの水酸化物から選ばれる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
添加されたシリカ含有有機源は、約160ｇの水酸化物(１種又はそれ以上)と３リットルの水からなるアルカリ性溶液に対して、灰化された米殻、約320ｇの割合を有する、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
容器を加圧して、熱が容器内で比較的高い圧力で加えられるようにする、請求項１〜７のいずれか一つに記載の方法。
【請求項９】
容器は開放頂部を有しており、この頂部は容器内の過剰の圧力を開放するために設けられた圧力開放弁を有する、締め付け可能な蓋で覆われている請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
シリカ含有有機源を700℃までの温度で灰化して可溶性、非晶質シリカを形成させ、それによって、抽出された水性生物起源シリカが非晶質である、請求項１〜9のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１１】
シリカ含有有機源700℃〜1200℃の温度で灰化して可溶性、結晶質シリカを形成させ、それによって、抽出された水性生物起源シリカが結晶質である、請求項１〜9のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１２】
請求項10に記載の方法で製造された水性非晶質生物起源シリカ。
【請求項１３】
請求項10に記載の方法で製造された固体非晶質生物起源シリカ。
【請求項１４】
請求項11に記載の方法で製造された水性結晶質生物起源シリカ。
【請求項１５】
請求項11に記載の方法で製造された固体結晶質生物起源シリカ。
【請求項１６】
無機及び/又は有機汚染物質を含有する媒体を再生する方法であって、上記媒体と、請求項12〜15の一つに記載の方法で得られた水性又は固体生物起源シリカを有するマトリックス発生剤とを接触させること；上記マトリックス発生剤は媒体内で、汚染物質を結合させるための多数の活性反応部位を有する珪酸塩マトリックスを生成させるために配合されることを特徴とする媒体の再生方法。
【請求項１７】
媒体とマトリックス発生剤とを混合しついで得られた混合物を、媒体内でケローゲン化合物を生成させるのに十分に高い温度で、十分な時間加熱する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
ケローゲン化合物は特定の順序を有していない、大きな有機ゲオ−ポリマーのケローゲンに類似した又はケローゲン状の構造を有しており、それによって、ケローゲン化合物は不規則な構造を有しており、そして、ケローゲン化合物は脂肪族成分と芳香族成分の両者からなりかつその内部に無機及び有機分子を捕捉することができる、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
マトリックス内で反応性部位で発生する重縮合反応によりケローゲン化合物を形成させ、ついで、ケロ−ゲンをマトリックスに化学的に結合させ、そして、通常、水及び大部分の有機溶剤に不溶性にせしめる、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
有機汚染物質はP.C.B類、ポリ芳香族炭化水素、殺虫剤、除草剤、殺昆虫剤及び関連化合物、ハロゲン化溶剤、フラン類、ベンゼン、トルエン及びキシレンを包含する揮発性炭化水素及び他の一般的な有機汚染物を包含する、請求項１６〜１９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２１】
無機汚染物質は鉛、カドミウム、水銀、クロム、バナジウム等からなる重金属のいずれか、及び/又は、ウラン、ストロンチウム、トリウム及び他のアクチニドからなる放射性元素のいずれか、及び/又は、放射性沃素を含む放射性元素を含有する物質のいずれかを包含する、請求項１６〜１９のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２２】
媒体は土壌、沈殿物、スラッジ、水、空気及び他の材料を包含する、請求項１６〜２１のいずれか一つに記載の方法。
【請求項２３】
処理された構造材料又は構造物に実質的に良好な難燃性及び/又はシリアリ防止性を付与するために、請求項１２又は１４に記載される生物起源水性シリカで処理された建築材料又は構造物。
【請求項２４】
請求項１２〜１５のいずれか一つに記載のシリカを用いて製造された半導体ウエファー。
【請求項２５】
請求項１２〜１５のいずれか一つに記載のシリカを含有する有機植物用肥料。
【請求項２６】
請求項１２〜１５のいずれか一つに記載のシリカを摂取させることからなる、動物から実質的な重金属を除去する方法及び/又は動物の実質的な放射性水準を低減させる方法。
【請求項２７】
粘土質土壌塊に請求項１２〜１５のいずれか一つに記載の水性又は固体生物起源シリカを、クレー土壌に対してシリカ0.2〜２重量％の割合で添加する、クレー土壌の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可溶性生物起源(biogenic silica)シリカ及びその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
工業及び採鉱の分野、電力発生装置、廃棄物処理センター等の活動の際には、化学的汚染物を含有する廃棄物が常に発生する。汚染物は周囲に不可避的に放出され、それによって、その付近の土壌、沈殿物、スラッジ、水及び/又は空気を汚染する。汚染物の多くは有毒であるため、汚染された媒体(media)を除去又は包封(encapsulation)するために多くの試みがなされている。汚染物それ自体の除去は汚染された媒体を単に移動させるに過ぎず、従って、汚染を他の場所に移動させるだけであり、有毒汚染物は除去された媒体中に残留する。包封は費用を要し、包封された媒体中の汚染物は時間と共に周囲に滲出するので、長期的な解決手段ではない。
【０００３】
今日、汚染された物質は環境及び我々の食品に対して非常に危険であるという認識が増大している。例えば、危険な物質が貯蔵タンク又は以前の堆積物から地面に漏洩することにより、また、非生物分解性農業用薬品を使用することにより、危険な物質及び化学薬品が漏洩する結果として土壌が汚染されることがあり得る。他の例においては、水処理又は下水精製スラッジのごとき港湾浚渫沈降物及びスラッジが、重金属のごとき無機物及び/又はタール及び同様の物質のごとき有機物であり得る汚染物質を含有し得る。
【０００４】
包封又は固定化(immobilization)法を使用する場合、汚染された土壌を、通常、セメント基材物質である有機バインダーと混合する。カプセル中に含有される土壌と汚染物は、実際に、セメントに包封される。ついで、得られた混合物を固化し、硬化させて岩状最終製品とする。硬化最終製品を得るのに通常必要なセメント岩状バインダーの量は、汚染された土壌の50〜100重量％である。バインダーの効率を増大させるために、しばしば、種々の添加剤をバインダーに添加する必要がある。固化された材料は、通常、埋立て地に廃棄されるが、場合により、造成地のために使用される。
【０００５】
かかる包封又は固定化法は、一旦、セメント物質内で結合すると、汚染物は周囲の環境中に浸出しないという確信に基づいて1970年来、使用されている。この確信は硬化させた物質の粉砕試料及び未粉砕試料の酸及び水による浸出のごとき種々の手法からの試験結果に基づいている。最近の研究からこの確信は正しくないこと、及び、有毒汚染物は数年後にはセメントバインダーから浸出することが示されている。従って、固化した土壌又は他の材料を搬送しなければならないことについての非効率性の他に、現在、かかる固化方法は汚染土壌に対する長期的解決法を提供しないことが明らかになっている。
【０００６】
本出願人は、多数の有機廃棄物材料は高い割合のシリカを含有することを認識して、有機材料中のシリカを使用し得る用途についての実験を行った。予期しなかったことに、本出願人は、有機材料から誘導されるシリカ生物起源シリカ(biogenic silica)]は可溶化させることができかつ汚染された媒体中の多くの汚染物と反応することを発見した。可溶性シリカは優れた難燃性を有しており、実質的に純粋であることも驚くべきことである。可溶性生物起源シリカで処理された粘土質土壌(clay soil)は種々の用途について幾つかの有利な性質を有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は可溶性生物起源シリカを提供することである。  
本発明の別の目的は汚染物質で汚染された材料の処理方法を提供することである。  
本発明の別の目的は汚染物質で汚染された土壌を再生する(remediate)方法
を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は汚染物質で汚染された材料を処理する方法であって、汚染物質を生態学的に不活性な化合物に化学的に変化させ、その結果、処理された材料を適当な規制基準(regulatory standard)を通過し得るようにする方法を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は汚染された土壌を再生する方法であって、処理された土壌が土壌状の又は脆弱なコンシステンシーを有しており、処理された土壌を“その場に”放置することができ、埋立て地又は同様の場所における処理された土壌の廃棄の必要性を軽減する方法を提供することである。
【００１０】
本発明の別の目的は可溶性シリカを使用して粘土質土壌を処理する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の要旨は、
ａ) シリカ含有有機源を1200℃までの温度で灰化しついで灰化されたシリカ含有有機源を冷却し；
ｂ) 灰化されたかつ冷却されたシリカ含有有機源を、約65℃までの温度に予熱されているアルカリ性溶液又は添加されたシリカ含有有機源により約65℃までの温度に加熱されるべきアルカリ性溶液(このアルカリ性溶液は容器に収容されておりかつ14までのpHを有する)に添加し；
c) 容器内の添加されたシリカ含有有機源とアルカリ性溶液を100℃〜約300℃までの温度になるように1〜４時間加熱し、それによって、水性生物起源シリカと、添加されたシリカ含有有機源から誘導された、溶解していない不純物とを生成させ；ついで
ｄ) 水性生物起源シリカを容器から抽出する；
ことからなる、生物起源シリカの製造方法にある。
【００１２】
好ましくは、本発明の方法は、
ｅ) 抽出された水性生物起源シリカを固化させて、固体の形にする工程を更に含んでいる。
【００１３】
シリカ含有有機源(silica bearing organic source) は、米殻、小麦殻及びシリカの水準の高い草本(herb)からなる群の1種又は2種又はそれ以上から選ばれ得る。かかる草本としては、ウルチカ ジオカ(ultica dioca)[イラクサ(stinging nettle)]及びイクイセタム(Equisetum)[トクサ(horsetail) ]が挙げられる。
【００１４】
典型的には、シリカ含有有機源は米殻である。
【００１５】
添加されたシリカ含有有機源は２〜22重量％を構成し、アルカリ性溶液は３〜８重量％の水酸化物(１種又はそれ以上)と70〜95重量％の水を構成する。水酸化物はナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムの水酸化物から選ばれ得る。一つの例においては、添加されたシリカ含有有機源は約320gの灰化米殻からなり、アルカリ性溶液は160ｇの水酸化物(１種又はそれ以上)と３リットルの水からなる。
【００１６】
シリカ含有有機源を700℃までの温度で灰化して可溶性非晶質シリカを形成させ、それによって、抽出された水性生物起源シリカを非晶質とすることが好ましい。シリカ含有有機源を700℃〜1200℃の温度で灰化して可溶性結晶質シリカを形成させ、それによって、抽出された水性生物起源シリカが結晶質とすることもできる。
【００１７】
従って、本発明の第２の要旨は、上記した方法で得られた水性非晶質シリカである。
【００１８】
従って、本発明の第３の要旨は、上記した方法で得られた固体非晶質生物起源シリカである。
【００１９】
従って、本発明の第４の要旨は、上記した方法で得られた水性結晶質生物起源シリカである。
【００２０】
従って、本発明の第５の要旨は、上記した方法で得られた固体結晶質生物起源シリカである。
【００２１】
従って、本発明の第６の要旨は、無機及び/又は有機汚染物質を含有する媒体を再生(remediate)する方法であって、上記媒体と、前記した方法で得られた水性又は固体生物起源シリカを有するマトリックス発生剤(matrix generating agent)とを接触させること；上記マトリックス発生剤は媒体内で、汚染物質を結合させるための多数の活性反応部位を有する珪酸塩マトリックスを生成させるために配合されるものであることを特徴とする媒体の再生方法である。
【００２２】
媒体をマトリックス発生剤と混合しついで得られた混合物を、媒体内でケローゲン化合物(kereogenic compound)を生成させるのに十分に高い温度で、十分な時間加熱することが好ましい。
【００２３】
かかるケローゲンに類似する又はケローゲン状構造体は特定のオーダーを有していない、大きな有機ゲオ−ポリマーである。ケローゲン化合物は不規則な構造を有しており、そして、脂肪族成分と芳香族成分の両者からなる。この構造のために、ケローゲンはその内部により小さな有機及び無機分子を捕捉することができる。ケローゲン化合物をマトリックス内の反応性部位で発生する重縮合反応により形成させ、ついで、ケロ−ゲンをマトリックスに化学的に結合させる。ケローゲンは、通常、水及び大部分の有機溶剤に不溶性であり、従って、その形成は汚染された媒体を再生するための高度に効果的方法である。
【００２４】
有機汚染物質としては、P.C.B類、ポリ芳香族炭化水素、農薬、除草剤、殺虫剤及び関連化合物、ハロゲン化溶剤、フラン類、ベンゼン、トルエン及びキシレンを包含する揮発性炭化水素及び他の一般的な有機汚染物が挙げられる。処理されるべき媒体は、無機汚染物質、例えば、鉛、カドミウム、水銀、クロム、バナジウム等のごとき重金属、及び、ウラン、ストロンチウム、トリウム及び他のアクチニドのごとき放射性元素、及び、放射性沃素のごとき放射性元素を含有する物質によっても汚染されるとがある。
【００２５】
本発明の方法で再生された土壌、沈殿物、スラッジ、水、空気及び他の材料のごとき媒体は、通常、規制基準を満足させ、しばしば、非危険性物質（non-hazardous）として分類される。従って、本発明によれば、再生可能な供給源である廃棄有機源材料を利用することにより、汚染された媒体を処理するためのじっさいてきなかつ経済的な方法が提供される。
【００２６】
本発明の方法の結果として、処理された媒体の化学的再構成(restructuring)又は再編成(reordering)が行われる。前記したごとく、本発明の方法によりコロイド状構造を有するシリカマトリックスが(自生的に)生成される。かかる触媒的に冨化された珪酸塩構造体は多数の反応性の孔とチャンネルを有しており、高い多孔度を有するマトリックスが生じる。このマトリックスは汚染物質を無毒にせしめるのに適合した、多数の触媒的に活性な反応性部位を有している。これらの部位は物理的に及び化学的に活性である。マトリックス内には種々の反応機構、例えば、水素結合、配位錯体化(coordination complexing)、ルイス酸/塩基形成、共有結合、P.pi−Dpi結合が存在する。かかる機構は有機汚染物質を破壊して環境的に良性な形にする。有機汚染物質又は有機汚染物質と無機汚染物質との混合物で汚染された材料については、本発明の反応工程は次のごとく考えられる。遊離基発生剤が 有機汚染物質を攻撃して有機遊離基化合物を形成させる。ついで、これらの有機遊離基化合物が重合型反応により結合して長鎖化合物を発生させる。ついで、これらの長鎖化合物が縮合重合により結合してケローゲン及びケローゲン状化合物を生成させる。重金属のごとき無機汚染物質は、当初、発生するマトリックス中に引き込まれ、そして、更なる反応性部位としての、第２の触媒物質として利用される。ついで、これらの無機汚染物質を鉱化して、非反応せい、非滲出性にせしめる。
【００２７】
得られた水性及び固体生物起源シリカ、液晶マトリックスは高度に反応性の天然物質であり、このことは、それが多くの他の反応性元素と反応して安定な化合物を形成させること、並びに、以前は非反応性の元素との化学的相互反応を促進すること、多くの、種々の有益な反応についての限界エネルギーを効果的に減少させることを意味する。
【００２８】
触媒的に冨化された珪酸塩構造体は、土壌/媒体中で入手される不安定な有毒原子である反応性遊離基発生剤と結合する。得られる分子間結合は非常に強力でかつ安定であり、汚染物質が食物連鎖中に移動すること及び植物の吸収を阻止する。従って、安全な食品の製造のための土壌のごとき、汚染した媒体を浄化する。
【００２９】
従って、第７の要旨においては、本発明は、前記したごとくして得られた生物起源シリカにより処理された構造材料(construction material)又は構造物(fabric)に関する。処理された構造材料又は構造物は実質的に良好な難燃性及びシロアリ防除性を有する。
【００３０】
シリカは、その普通の形では、通常、不溶性である。本発明のプロセスで記載されている水性及び固体生物起源シリカは有機供給源、特に、シリカが高い割合で存在する種から得られる。原料投入形態では、シリカは全体的に不溶性である。本明細書に記載されるプロセスの後には、主要な割合のシリカが水性(aqueous)になっている。水性の形のシリカは極めて反応性であり、多数の反応性部位を有しており、これに他の反応性原子が結合できる。この化学的結合は、汚染物質を反応性の状態から安定な非反応性の状態に変化させることにより、環境から危険な汚染物質を除去する能力を有しており、それによって、多くの環境汚染問題を解決する。これらのシリカ反応性部位はシリカ構造体の内部及び外部に発生し、三次元インターロッキングマトリックスを連結させ、 元素結合効率を著しく増大させる。これらの外部結合機構内の触媒は、酸素、水素、水酸化物、標的元素又は鉄のごとき添加共沈殿剤、フライアッシュ、セメントダスト、コバルト塩化物、クレイ、カルシウム及びアルミニウムである。これらの触媒はマトリックス間及びマトリックス内結合速度を増大させる。
【００３１】
現在、可溶性シリカは鉱物源から誘導されている。鉱物を基材とする可溶性シリカを生成させるための供給原料は、カオリン、クレー、カンラン石、砂及び他の鉱物を基材とする材料である。これらの鉱物材料において、鉄、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、ナトリウム、カルシウム及びチタンのごとき種々の他の元素が存在する。一般的にはSiO２としてのシリカは全元素の50〜60％で存在するであろう。しかしながら、残りの割合の鉱物はシリカ反応性部位に結合し、かくして、高い割合の、自由に利用し得る可溶性シリカを抽出する能力を減少させる。それはシリカ反応性部位を占めるアルミニウム、鉄、マグネシウム及びカルシウムである。このことは、鉱物の形のシリカを化学的結合の用途について、商業的に実施できないものにしている。
【００３２】
本発明の方法において有機型のシリカを利用することにより、前記無機組成物による活性部位の占有(occupaton)による反応性部位のブロッキングが生じないか又は最小になる。米殻又は小麦殻のごとき灰化有機源を利用することにより、本発明の方法における供給原料は約92％のシリカ部分を有し、他の無機成分は全体で約３％である。
【００３３】
完了後、本発明の方法によれば、工業的/商業的用途について元素標的と結合することのできる100％に近い反応性部位を有する、殆ど全体的に反応性である水性シリカが生成する。生物起源水性シリカ構造体中の反応性又は活性部位は、現在入手し得る無機型と比較して、非常に増大する。更に、触媒的及び共沈的結合により、生成した分子間、分子内結合(inter intra bonding)が指数的様式で迅速に形成され、これによって、この生成物が商業的に魅力的なかつ環境に望ましいものになる。
【００３４】
生物起源水性シリカは、類似性(analogy)が住居平面(residential flat)に例えられる。無機型の可溶性シリカは高い占有率を有しており、従って、元素を封鎖するための間隙(vacabcy)を僅かしか有していない。前記したごとく、有機型の水性シリカは高い水準の間隙を有しており、多くの元素を封鎖することを可能にしている。
【００３５】
しかしながら、この類似性はマトリックス効果を記載するのには不適切である。これらの建造物の外部にも反応性部位が存在する。無機平面(mineral flat)は少数の、吸引性部位を有し、建造物の間にこれらの安定な内部封鎖マトリックスを形成することを不可能にしている。種々の元素がこれらの内部建造物結合を形成における鍵である。有機平面は多数の強力な吸引性部位を有しており、建造物の間に安定な、分子間及び分子内封鎖マトリックスを指数的に生じさせる。
【００３６】
生物起源固体及び水性シリカの用途の例は下記の通りである：
・気体、液体及び固体相で使用できる
・ 放射性物質を、溶液から廃棄し得るか又は再使用できる沈殿物中に移行させるのに使用できる
・ 重金属を、浸出しない状態で反応性から非反応性に変化させる
・ 生物起源固体又は水性シリカを、0.1：100から1:1の比率で廃棄物流に添加して、亜鉛、鉛、カドミウム、砒素、クロム、シアン化物、バナジウム、マンガン、水銀、金、銅、ニッケル、鉄などを反応性の状態から安定な非反応性の状態に変化させることができる。効率を最大にするために、廃棄物流の組成に応じて、０〜14のpH変化を使用できる。
【００３７】
・ 廃棄油類から金属、スラッジ及び水を除去して、リサイクル業者の再生/加工の費用を低減させる。生物起源固体及び水性シリカを1:100〜1:1の比率で容器内に廃棄油類と共に添加し、撹拌する。個々の廃液流に応じて予め調節したpH、典型的には、２〜４のpHが使用されるが、８〜10のpHも効果的である。反応時間は、通常、10分以内で完全であるが、沈降時間については24時間を要し得る。この段階で、金属に富むスラッジの形の層が形成され、清浄な水の層と油の皮膜が得られる。スラッジを除去し、水を下水管に流出させ、油留分を再使用のために加工する。これはリサイクル業者にとって莫大な価格の節減であり、廃棄するための清浄な水が得られる。
【００３８】
・ 生物起源固体又は水性シリカは木材を耐炎性にする。この溶液における熱絶縁性は高度に効果的に難燃性にし、木材を塗料工業及び木材処理で使用し得るものにする。
【００３９】
・ 金のごとき貴金属を鉱物体又は溶液から再生できる。これによって、鉱石加工に伴う環境汚染と高いエネルギー消費が最小になり、価格効果が非常に良好になる。
【００４０】
この最も純粋な形のシリカは半導体/コンピューター部材工業において重要である。この純粋な形の生物起源固体又は水性シリカは加工速度を増大させかつシリコンチップの寸法を減少させる役割において極めて重要である。これは新時代のナノ技術に関連する。現存する形のシリカは無機不純物を含有している；これらの無機不純物により５ボルト以上の電力を供給することが許容されないが、その理由は、アルミニウムのごとき無機不純物は漏出し機能障害を生じさせるからである。純粋な形のシリカを使用した場合、より高い電圧を供給することにより、加工速度をより迅速にしかつより小さなウエファーを構築し得る。現存する“カーボン−チューブ”及び“バルキー−ボール”を少なくとも100倍の容量まで改善し得る。新時代の量子点(quantum dot)に対するこの適用は臨界的であり、多くの分岐を有する。
【００４１】
・ 植物細胞の強度と弾性を増大させるための肥料への適用。これによって、植物の茎がより強くなり、果物及び野菜の皮がより靭性になり、より高い収量で植物を生じさせ、破壊されることなしに収量を保持し、茎がより弾力性になり、皮がより強いため、生産寿命が増大する。生物起源固体又は水性シリカの反応性により肥料内及び植物内でのアミノ酸、ポリペプトド及びたんぱく質の形成がより迅速になり、植物の応答を改善する触媒としての性能を示す。根の領域に10ppmまで施すことが推奨される。これ以上では、生物起源固体又は水性シリカが栄養を封鎖して、肥料を植物に利用できないものにせしめる。
【００４２】
・ 生物起源固体又は水性シリカの摂取又は注入又は生物起源固体又は水性シリカで処理された植物の摂取又は注入により、戦争又は核事故における放射性汚染の後、核医薬処理後、人体から放射性物質は除去されるであろう。
【００４３】
・ 生物起源固体又は水性シリカの摂取/注入からのヒトの健康の関係：
・ アルツハイマー病の襲来を防止する脳表面からの亜鉛及びアルミニウムのごとき重金属の除去
・ 生体の骨及び歯のカルシウム沈着
・ 骨、腱及び靭帯の損傷の治癒の必要性
・ 老人における健常な骨の保持
・ 関節硬化症及び背の盤変性(disc degenertion)の防止
・ 歯の腐敗(tooth decay)の防止
・ 皮膚の弾性の保持
・ 毛髪及び爪の健康の保持
【００４４】
従って、本発明の第８の要旨は、粘土質土壌塊に、前記した方法で得られた水性又は固体生物起源シリカを、粘土質土壌に対しシリカを0.2％〜２重量％の割合で添加することからなる、粘土質土壌の処理方法に関する。
【００４５】
図面の簡単な説明
本発明を容易に理解するためにまた本発明を実施するために、以下においては、図面を参照して説明するが、本発明の態様は図面により制限されるものではない
図１は、本発明の水性生物起源シリカを得る方法を示す略図である；
図２は、図１に示す方法で得られた非晶質水性生物起源シリカの化学構造を示す；
図３は、図１に示す方法で得られた結晶質水性生物起源シリカの化学構造を示す；
図４〜９は、結晶質水性生物起源シリカの化学構造を示す；
図10は、100−1200cm−１の範囲でのソルシル(SOLSIL)及び珪酸ナトリウム試料のスペクトル図である；
図11は、H2O、珪酸ナトリウム溶液(ゾル)及び４種の異なるソルシルの製剤のFTR−IRスペクトルである；
図12は、ソルシル処理(1:10 希釈、pH 12.8)後の水性相中の種の留分を表す２個の棒グラフである；
図13は、pH 12.8でのソルシル処理とpH 10.0でのソルシル処理の後の水性相中での滞留を示すグラフである；
図14は、種の脱着と固体−水性相分離中の水分残留を示す；
図15は、ソルシルと混合した後に測定した、Fe、Ra、U及びZnの水性相滞留と、水性相のpHの関係を示す。
【００４６】
図面の詳細な説明
図面及び最初に図１を参照すると、開放頂部と該開放頂部を覆う脱着可能は蓋12を備えた本体11を有する容器10が示されている。蓋12は、容器10内の圧力が所定の水準以上になったとき、容器10内の圧力を開放する圧力開放弁14を有する。容器10が使用されたとき、蓋12を閉鎖するための閉鎖装置16が設けられている。
【００４７】
本発明の方法においては、pH 14までの苛性溶液を容器10に注入し、約60℃に予熱する。苛性溶液はナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム又はフランシウムのいずれか1種又はそれ以上の水酸化物からなり得る。この態様ではpH 14の水酸化ナトリウムが使用されている。灰化米殻を熱苛性溶液に添加し、容器10内で沸点で１〜２時間加熱した。温度は100℃〜300℃、時間は１〜４時間であり得る。この態様では、苛性溶液は５重量％の灰化米殻灰 10重量％と水85重量％からなる。成分の比率は約160gのNaOH(又は他の水酸化物)と320gの灰化米殻灰と３リットルの水であり得る。
【００４８】
この態様のプロセスにおいては、２％の非溶解スラリーと、98％の水性生物起源シリカの不透明液体(pH 約13.5)が得られる。
【００４９】
この方法により2つのタイプの可溶性シリカを創造し得る。非晶質型の水性生物起源シリカは米殻灰を700℃以下の温度で灰化することにより生成させ得る。理想的な形の米殻灰は２％〜８％の炭素含有量を有し得る。結晶質型の水性生物起源シリカは米殻を700℃〜1000℃で灰化することにより形成される；典型的にはクリストバル石と呼ばれ、炭素を含んでいない。約1200℃で灰化した場合には、米殻灰はガラスに変化し、溶解性のためのプロセスには効果がない。
【００５０】
上記方法で得られた非晶質水性生物起源シリカは、図２に示すごとく、外部及び内部結合部位の幾つかを占拠するエトール(ethol)C2H5分子、ナトリウム、水素及び水酸化物を有する、長鎖重合体中の二酸化珪素の基本構造を有するシリカのコロイドを含有している。非晶質水性生物起源シリカのコロイド寸法は約1〜100ミクロン、多くの場合、約10ミクロンである。
【００５１】
このプロセスで可溶化した場合の結晶質米殻灰は、非晶質型とは異なるそして、多くの場合、好ましい特性を有する。結晶質水性生物起源シリカもエトール鎖のごとき不純物を含まない二酸化珪素のコロイドであり、このコロイドは、図３に示すごとく、構造がより単純でかつ小さい。
【００５２】
結晶質水性生物起源シリカは10ミクロン〜10ナノメーターのコロイド寸法を有しており、大部分のコロイドはその寸法が約１ミクロンである。従って、より小さい粒子(コロイド)寸法は、より大きい粒子寸法の非晶質水性生物起源シリカより大きな表面積を有する。このことにより、より多くの結合部位を他の元素(例えば重金属)に化学的に結合(吸収)させるのに利用することが可能である。結晶質水性生物起源シリカは、殆ど、純粋であり、有機(エトール)分子を有していないので、封鎖機構としても利用し得る多くの結合部位を有する。従って、非晶質型の水性生物起源シリカと比較して、結晶型は
・ 純粋であり、有機障害物が存在しない(非常に少ない)；
・ コロイド寸法がより小さい。
【００５３】
その結果、
・ 固体相から液体相への逆滲出が少ないと思われる、他の元素とのより安定な(より強力な)結合；
・ 所望の結果を生じるのに必要なより容積の小さい製品；
・ 効果的なより広いpH範囲；
・ より高い温度絶縁性、改善された不燃特性；
を生じさせるより効果的な化学的結合剤が得られる。
【００５４】
非晶質水性生物起源シリカ及び結晶質水性生物起源シリカは両者、珪酸ナトリウム及び廃棄ガラスに対する類似性を有していない。
【００５５】
本出願人は多数の用途について、生物起源シリカの試験を依頼した。この試験の報告から、本発明の方法に従って得られた生物起源シリカは多くの物質と高度に反応性であることが確認されている。この報告においては、生物起源シリカはソルシル（SOLSIL）(即ち、本発明の方法で得られた水性生物起源シリカの商品名)と称する。
【００５６】
完全性のために、報告は下記のものを包含する。
【００５７】
ソルシル試験
ソルシルを信頼性を持ってかつ価格的に効果的に使用しえるか否かを試験するためにソルシルを検討した。２種の形を検討した；アタッチメント１；QUTからの報告には本出願人が2種の別の製品を有することが略述されている。第１は非晶質をベースとするSOL Aであり、第２は結晶質SOL Cである。
【００５８】
１．本出願人の重金属廃棄物処理のための固定剤として
砒素
クロム
カドミウム
ニッケル
２．本出願人の廃液処理法のための薬剤として
３．他の用途において。
【００５９】
１．ソルシルは、当初、砒素の固定方法において有用であることが見出された。砒素は二つの主要な形、As2O5及びAs2O3で存在する。更なる研究によってAs＋５はSOL Aに対して高い選択性を有するが、As＋３は、当初、非常に低いことがｓ示された。更なる研究によってpH及び鉄共沈殿が、As＋３を結合するのに臨界的であることが示された(Notel)。二つの形についての分配比が知られていない“真実の”廃棄物試料についての試験は、TCLP試験については好都合には達成されなかった。最近の知見については、“真実の”試験についての結果は改善すべきである。
【００６０】
クロム廃棄物についての試験により、クロムの酸化状態−Cr＋３であるか又はCr＋６である−及びソルシルの形式に基づく選択性の変化がし、示されている。Cr＋３については、弱酸よる多量のクロムを有するゲルの以後の浸出と共に、pH２〜6.5の間のSOL Cについての高い親和性が観察されている。SOL Aはアルカリ領域において厳密な(tight)操作pH範囲を有しており、低い浸出性を示した(注２)。これらの結果は液体の形のクロム廃棄物について勇気を与えている。
【００６１】
Cr＋６液状廃棄物を使用した場合、両者の形のソルシルについて著しく低い親和性が示されている。酸化状態は臨界的であることが見出されている。＋６型はソルシルについて活性ではない。酸化状態は還元剤(即ち、ピロ硫酸ナトリウム)により変化し得る。K2Cr２O７塩(Cr＋６)及び変動する量の還元剤を使用した試験は、11,500ppmCrの出発濃度から、SOL Cについては23ppm、SOL Aについては37ppmという低い結果を示した。この領域においては、特に、Cr＋６をCr＋３に完全に転化することに関しては更なる研究がなされることが必要である。
【００６２】
SOL Cを使用して４：１で処理された高い水準のニッケル、カドミウム及び亜鉛を含有する液体廃棄物については、結果は次の通りである。Ni  4820〜2590ppm、Cd  2350〜164ppm、Zn  315〜3.2ppm。ニッケルの結果は条件を最適にするために要求される更なる研究を勇気づけるものではない。
【００６３】
２．亜鉛の試験は１％及び0.1％のSOL Aを日常の廃水に添加することからなり、亜鉛の水準を監視するために定期的に行われる。典型的には、２ppmまでの水準の亜鉛は、単に、１％のSOL Aを添加し、混合し、ろ過することにより容易に除去された。0.1％のソルシルを使用した場合には、0.5ppm又はそれ以下までのレベルダウンがもたらされた。SOL Cは、それがより効果的であることを示した(注３)。標準自家製廃液処理に対しては、改善が見られかつ定量化できるか否かを見る」ために0.1％のSOL Aを添加した。これは典型的なろ過ケーキの形成を阻害し、下水管に流れる水中の溶解金属について不良な効果を示した(表１)。(表１) 表１からの結果はSOL Aはパイピング及び連結槽からイオン等を剥奪し得ることを示している。表１は、更に、下水管に流入する前の水のpHを予想外に低下させることも示している。アタッチメント２は珪酸ナトリウム(ソルシルの別製品、価格 半リットル$70以上)の使用を検討しているUniversity of Tennessee、Knoxville、TN−American Water Works Association Research からの抜粋である。
【００６４】
３．ソルシルは良好な難燃性を示す。木材チップ、パテ及びポリウレタアンフォームをSOL A及びSOL Cに浸漬し、乾燥させた。これらの材料に向けられた火炎源は、非処理材料より著しく着火が抑制された。
【００６５】
工業的処理のための形のソルシルを得るためには更なる研究を必要とする、
幾つかの勇気付けられる結果を使用してシロアリ抵抗性を試験した。天然資源局は２月の遅い時機に利用すべき公式試験(formal trial)を行いつつある。
【００６６】
ソルシル関連製品の農業的用途に関して、Tibor de jongは接触し、組織屋外試験(organizing field trial)における興味を示した。
【００６７】
ソルシルはその性質と化学性によって添加された強度と耐水性のごときセメントの特性を変化させることにおいて注目されるべきである。
【００６８】
注１：使用した廃棄物の種類は三酸化砒素(純度97％)であった。約1340oomの溶液を調製し、6.14のpHが両方の形のソルシルに最適であることが見出され、これに対し、(SOL C)は100％の砒素を結合した；(SOL C)を使用した場合、より少ない量(6.8mg/L浸出)。１部のソルシルと４部の砒素溶液。
【００６９】
ノパルメート(Nopalmate)、高弗化物砒酸塩殺虫剤を使用する試験は、初期試験において、インハウスプロセスを使用して処理することが困難であるｋとが証明され、これに対し、勇気付ける結果は(SOL C)型を使用して得られている；約25ppmに対し2500ppmの還元水準。
【００７０】
注２：初期Cr＋３濃度は14,600ppmであり、(SOL C)について99.9％までの滞留、後続沈殿浸出 20ppmの低さである。(SOL A)は、当初、少量、滞留、後続浸出2.8ppm以下。
【００７１】
注３：例えば、9.9ppmZn(ICPによる)、0.1％(SOL A)は0.12ppmまでのレベルダウンをもたらし、0.1％SOL Cは0.07ppmまでの>レベルダウンをもたらす。
【００７２】
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種々のソルシル製剤中の珪酸塩
１．序論
４種のソルシル製剤を試料中の珪酸塩の性質について試験した。使用した技術はATR−IR及びラーマン分光分析である。溶液中のSiO２(OH)２２−の形の珪酸塩イオンを935(υ３)、777(υ１)、607(υ４)及び448(υ２)に位置するバンドで認識した。これらのバンドの最後の2つ、υ２及びυ４は弱いバンドとして報告されており、残りの2つは中間の強度のもとして報告されている。バンドυ１及びυ３は伸長振動に対応し、υ２及びυ４は結合振動に対応する。4つの全てはラーマン活性であるが、それらの幾つかはIR活性でなくともよい。更に、約1040cm-２に位置するバンドは重合した珪酸塩イオンに指定されており、SiO２(OH)２２−イオンから生じる。
【００７３】
使用した試料は下記の通りである：
ソルシル−      クリスタロイド製剤  −＃444
非晶質製剤  pH  14.0−＃167
1:10希釈非晶質製剤  pH  12.8−＃167
1:10希釈非晶質製剤  pH  10.0に調整−＃166
水ガラス        比較用−＃sol
【００７４】
２．結果
2.1：ラーマン分光分析
結果は図10に要約されている；この表では相対的シグナル強度は波数に対してプロットされている。
【００７５】
非晶質ソルシルの製剤である試料157は水性珪酸塩イオンの４つの振動モードに指定され得る925、771、601及び444cm−１のバンドと共に1040
cm−１領域のバンドを有する。このスペクトルは溶液中の他の化学的成分の存在を示す多くの他のバンドも含み得る。
【００７６】
試料＃167は非晶質製剤を1:10の比率で希釈したものである。従って、
＃167と＃157の広範な類似性は予期しなかったものである。試料＃167のスペクトルにおいては、778cm−１におけるバンドは珪酸塩イオンのυ１振動に指定されることができ、420はυ２振動に指定されることができる。このスペクトルはυ３及びυ４バンドの存在を十分に示唆しているが、シグナルはバックグランド以上では小さい。試料157と比較して、ポリマーバンドシグナルは試料167における珪酸塩イオンバンドシグナルより高い。このことは非晶質ソルシル製剤の希釈により恐らく、さらなる重合が生じることを示唆している。この挙動については、ソルシルが希釈されたとき、pHが低下し、その結果、珪酸塩イオンが更にプロトン化し、重合すると説明することができる。
【００７７】
試料166は927cm−１にバンドを有しており、660cm−１付近に別のバンドを有する。927cm−１におけるバンドは珪酸塩振動モードυ３によるものであり得るが、珪酸塩イオンの他の振動モードに指定され得る他の3つのバンドは誤りである。この試料においては、希釈が生じ、pHを酢酸を使用して10.0に調節したときに、恐らく、主として珪酸塩イオンは溶液から失われる。この結論は、かかるpHで長時間貯蔵したとき、ソルシル原料を肉眼で観察することにより支持される−白色残渣が容器の底部に出現することがある。
【００７８】
試料444、ソルシルのクリスタロイド製剤は、SiO２(OH)２２−イオンの精製された存在を示す。4つのバンドは926、772、609及び451cm−１付近に位置している。これらは全てSiO２(OH)２２−イオンの予期された振動バンドに対応する。また、予期された挙動として、バンドυ１及びυ３はυ２及びυ４より比較的強い。1040cm−１バンドは最小であり、試料中の珪酸塩の重合が少ないことを示している。他の何らかの主要なバンドの不存在は純度が高水準であることを示している。
【００７９】
2.2：全反射減衰ATR-IR分光分析
理論的には、シリカイオン振動のあるものはIR活性でなくともよい：水の高いIR吸収は、シリカの存在を同定における限定された用途のATR-IR  (Attenuated total reflection infra red)スペクトルを生じる。
【００８０】
図11に示す結果は４種のソルシル試料の全てと珪酸ナトリウム溶液のスペクトルである。水についてのスペクトルは比較のために加えた。シグナルが２個以上のピークの影響下で拡大されていると思われるスペクトルの部分はフーリエ変換を使用してデコンボリュートし(deconvoluted)、個々の成分を直下にプロットした。
【００８１】
解釈の困難性に拘わらず、IRスペクトルは物質のあるグループ分けを可能にする。900cm-1以下では、スペクトルは水のIR吸収によって支配され、意味のあるデコンボリューション(meaning ful deconvolution)は不可能である。デコンボリューションシグナルは試料#157及び#444の両者について約920cm-1の存在を示す。これらの試料はソルシルの非希釈非晶質及びクリスタロイド製剤であり、バンドはυ3振動に対応し得るυ3振動に対応し得る。
【００８２】
追加のピークが980cm-1に出現している。このシグナルは試料#444で最強であるが、#157及び#solにおいても明確に見ることができる。このピークは珪酸塩物質の存在に関係すべきであるが、この段階では解釈することはできない。1100cm-1での他のピークは珪酸ナトリウム溶液でしあｋ見ることができない。
【００８３】
３：暗示
シリカは溶液中ではコロイドとして存在することが見出された。コロイドはTEOS(テトラエトキシシラン)の>加水分解によって調製されたと推測される。コロイドをK＋、Na＋、Cs＋又は同様のカチオンのごときカチオンによって安定化させた。コロイドの安定化にあｈアニオンも適当であり得る。光の分光分析は光散乱技術によりコロイドを見ることを可能にする。溶剤の蒸発によりコロイドが沈殿したとき、物質はコロイドスケール上に残留した。固体及びコロイド溶液の両者を振動分光分析技術を使用して分析した。珪酸ナトリウム溶液と比較した。珪酸ナトリウム溶液と水ガラスとの分光分析による比較は行わなかった。分光分析はコロイド溶液中の他の化学的成分の存在を示している。これらの化学的成分は恐らくTEOSの副産物である。
【００８４】
重金属の吸着のメカニズムは吸収されたグループ１アルカリ金属の置換による。これらの置換によりコロイドの不安定化が生じ、コロイドが沈殿する。重金属の吸着及びその後の沈殿により溶液から重金属を除去する方法が提供される。
【００８５】
アタッチメント  ２
鉄及びマンガンの除去
表題：鉄及びマンガン処理の金属イオン封鎖法
要約：      この報告書はテネシー大学において、珪酸ナトリウム及びポリリン酸塩による鉄及びマンガンの封鎖について行われた研究の要約である。鉄及びマンガンは地下水源で一般的なものでありかつ飲料水における好ましくない色と濁り及び洗濯及び装備品の汚染をもたらす。鉄及びマンガンを酸化及びろ過により除去する別の処理技術は鉄及びマンガンの封鎖である。ここで、封鎖(sequestration)は、鉄及びマンガンを実際に除去することなしに、好ましくない色と濁りを防止することを意味する。典型的には、珪酸ナトリウム及びポリリン酸塩が封鎖剤として添加されている。他の研究においては、珪酸ナトリウムと塩素をほぼ同時に添加することによる鉄の封鎖は多くの場合に成功していることが示されている。しかしながら、操作及び水の品質において多くの変動があり、これがこの封鎖方法の成功に影響している。塩素及び珪酸塩を使用することについての価格が示されている。ｐHの役割が依然として不明であり、幾つかの研究において相反する結果が得られている。
【００８６】
珪酸ナトリウムと塩素により封鎖の屋外試験が行われているが、ポリリン酸塩による封鎖は研究室試験で研究されている。ポリリン酸塩は高い濃度のマンガンを封鎖することについて、珪酸塩より良好な予測がなされている。ポリリン酸塩は鉄も封鎖する。オルトリン酸塩も、色と濁りに関して、ポリリン酸塩のあるもの及びこれに近い結果を達成しているが、鉄のろ過性が低い。流動する流体は実験室の水における処理効果に関係し得ないことが見出された。  
アネックス  B
【００８７】
選択された可溶性化学種の自己発生固体相への除去のための、ソルシルの能力を試験するためのバッチ試験
１：序論
150 Fisher Road, Gympie Q4570 のGarry NunnによってQUTに提供されたソルシルは、約14に保持された、可溶性の形のシリカを含有すると考えられる。
【００８８】
最初の試験管試験は、ある種の化学種と混合した場合、ソルシルは固体相を生成し、これは時間と共に沈降することを示した。ついで、上方に残された水性相は関係する化学種を低濃度で含有すると考えられる。これらの研究はMncl２、Fecl３、Cd(NO３)２、Hgcl２、AgNO3のごとき塩及び硝酸トリウム及び硝酸ウランの溶液使用して行った。
【００８９】
最初の研究の結果に基づいてかつ工業的廃棄物管理における用途についての物質の重要な必要性を考慮して、選択された化学種を水性相から自己生成固体相への除去するためのソルシルの能力を試験するために系統的研究を設計した。
【００９０】
この研究は、その結果が、広範囲の用途において使用するための製品としてのソルシルの更なる発展についての決定を促進するように設定された。この研究は特定の廃棄材料から個々の種を除去するためのソルシルについて適当な最適操作条件を見出すことを目的とするものではない。
【００９１】
試験した化学種は種々の廃液及び廃棄物処理設備中に存在すると思われる種々の元素の放射性でかつ安定なアイソトープを包含する。研究はソルシルの2種の希釈製剤に限定した。
【００９２】
２．検討した種
研究では、廃液からの例を考慮して、安定なかつ放射性の種の選択を行っている；この種は核水貯蔵設備中に存在すると思われる種又は放射性鉱石の採鉱及び粉砕に伴う種である。更に、幾つかの放射性アイソトープについての結果をそれらの安定な対応品の予期された挙動の指示体として使用し得る。大部分の場合について、ある範囲の濃度を使用した。原料溶液は当初の原料材料から、脱イオン水を使用する希釈により調製した(表１)。原料溶液は酸で洗浄した容積フラスコ中に保持した。多くの場合、原料溶液は酸性化して種を溶液の形で滞留させた。
【００９３】
豊富な232Thの他に、この研究で使用された経時硝酸トリウム溶液は
228Ra及び238Thも含んでいた。分析技術はTh及びRaのアイソトープを使用する、Th及びRaの独立分析を許容するものである。
【００９４】
2007522069.tif 000004
３：ソルシル
予備試験管試験は濃厚溶液について高いpHでのその機能を示した。他の極限境界状態として、本出願人はソルシルの1:1200での希釈により、提供されたソルシルを混合した多数の物質と混合したとき、固体相の形成がもたらされないことを知見した。また、pHを７又はそれ以下に調節した場合、調節直後に又は貯蔵中に、数日後に固相の形成がソルシル内で出現する。この研究での実験の大部分はこれらの二つの極限値の間の中間値で行われた。提供されたソルシルを質量で10倍に希釈した。2種の製剤を使用した；一つは調節していない12.8のpHであり、他方は、10.0のpHに調節したものである−酢酸を使用してpHを調節した。
【００９５】
希釈したかつpH調節したソルシルを試験する他の理由は、ある種の適用された状態においては、高い希釈率と中性のpHへの接近は材料の取り扱いに望ましい特徴であり得ると考えられることである。
【００９６】
４：実験の詳細
簡単に言えば、バッチ試験はソルシル製剤と原料溶液の試料を混合しついで数時間〜2日間、相互作用を生起させることからなる。      これに続いて、混合中に生じた固体相と水性相とを分離する工程と、分離した水性相を適当な分析技術を使用して分析する工程が行われる。バッチ脱着実験を行って、化学種の固体相から水性相への移動を測定した。
【００９７】
詳細に言えば、1:10希釈ソルシル製剤と選択された種の原料溶液の等量
[放射性核種(radionuclide)の各々約20g及び化学種の各々40g]を、洗浄し、酸に浸漬しついで予め秤量した120mlプラスチック容器に装入した。蓋をシールし、２rpmの回転速度で数時間混合することにより相互反応を行わせる。
【００９８】
混合物を少なくとも12時間沈降させた(図12)。ついで、相互反応中に生じた水性相と固体相とを適当に分離させるために、容器を5000rpmで10分間遠心分離した。
【００９９】
水性相を別の容器(洗浄し、酸に浸漬し、予め秤量)に移し、秤量しついで分析のための試料を採取した。固体相を秤量し、乾燥し、再秤量した。
【０１００】
試験は反復して行った。
【０１０１】
除去プロセスの安定性を試験するために、前記実験からの含浸し、乾燥した固体材料を脱イオン水と混合した−ソルシルと種のスパイク(spike)なしに。ついで、再混合を行いついで、最初の実験と同様に２つの相を分離した。水性相を分析して種の脱着を評価した。
【０１０２】
、QUT Radiological Laboratoriesにおいて、種々の技術を使用して、放射性種の分析を行った(表２)。装置は承認された基準を使用して検量した。
【０１０３】
安定な種の化学分析をSIMTARSにおいてICP-施設を使用して行った。ICPシステムの操作範囲を満足させるために適当な希釈物を調製した。場合により、ソルシルによって導入されると思われるSiの干渉に打克つために、追加の希釈物が必要であった。
【０１０４】
全ての実験は推奨され、認可されている設備及び適当な人体保護装置を使用して行った。
【０１０５】
安全性を顧慮することにより(激しい発熱反応)、この予備試験の種のリスト中のクロム酸(CrO3又はH２CrO4)中おけるごときＣＲ＋６を包含することから保護された。
【０１０６】
５：観察
最終(ソルシル処理)水性相の化学種と原料溶液の化学種の比は、水性相から自己形成固体相への除去するためのソルシルの能力の指標である。この報告書では、バッチ実験結果は水性相におけるこの比として表されている。このパラメーターの零に近い値は完全な除去；単位に近いもの、除去の非可能性を示している。直接の比較を許容するために、脱着も水性相に逆移動する当初の量の関数として表される。
【０１０７】
アペンデックス １においては、バッチ実験の結果が表の形で表されている。所与の種と濃度について２個以上の有効な結果が入手される場合には、結果の統計学的有効性を改善するために、これらを平均した。アペンデックス２は分析と結果を拡張して編集したものである。アペンデックス３及び４は、それぞれ、放射性核種と安定な種の分析の元データーである。アペンデックス、３及び４はコンパクトデイスクに提供されている(包含せず)。
【０１０８】
非調節pH 12.8での10回希釈ソルシルは、検討している大部分の種との相互反応中に固体相を生じた。大部分の場合、ソルシル処理後に残留する水性相は、処理前のものより統計学的に低い種の量を示した（図３）。調節したpH 10での希釈ソルシルは比較的活性が低い−除去は依然として生起したが、一般的に、pH 12.8での処理についてのものより少なかった。このことは図13から見ることができる；この図においては、pH 12.8での種の数についての水性相滞留データーが、pH 10について得られる対応の値に対してプロットされている。主として底部右側にある値はグラフの側部を有し、低いpH 12.8での比較的高い滞留(又は少ない除去)が確認される。
【０１０９】
一旦、水性相に除去されると、化学種は主として固体相によって保持される。脱着値は、17％(U、100Bq)とほぼ零(種の数)の間で変動し、５％の標準偏差において平均４％である。吸着実験に使用した乾燥固体は有機種の溶質残渣を含有していた。このことは水性相の完全な除去は実際的ではなく、遠心分離の後においても、若干の水分が固体中に残留することによるものである。これは実際的な用途に近い状態を表すが、吸着実験中に、固体相中に残留する溶質残渣は単に水性相に再び戻る可能性を有する。図14にはおいては、2つの相の分離中に、固体中に残存する水分の量が増大している。このことは逆流(backwash)は、恐らく、重大な寄与を行い、吸着結果は、物質の固体からの再移動の伝統的な評価(conservative estimate)として採用されるべきである。
【０１１０】
この報告における水性相の結果は固体相の湿潤/乾燥質量比に基づく小さい質量バランス関係を包含しており、不確実性の範囲内で、それらは適切であるべきである。
【０１１１】
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【０１１２】
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【０１１３】
詳細には、希釈ソルシルは種々の種について、変動する除去能力の程度を示している。例えば、pH12.8の希釈ソルシルによる処理については、88％又はそれ以上のCd、98％のMn、99％の241Am及び約60％のNiが除去された。他の場合、例えば、60Co及びFe+++(100g/l)の場合、除去率はより少なく、それぞれ、12％及び23％であった。全体として、この結果は、特定の種を水性相から固体相に取出し、固定することが望まれる場合に適用する媒体としてソルシルを開発することの可能性を示している。本出願人は、主要な実験の組合せで使用したものと異なる条件下でのソルシルの効果を測定するための追加の実験を行った。一例として、主要な実験の条件下で検討した幾つかの種をについて、可視の固体相を形成させなかた−これらの種はAsとHgを包含している。実験は提供されたごとき濃厚なソルシルを使用して反復した−しかしながら、依然として固体相は見えなかった。更なる実験では、混合物に氷酢酸を徐々に添加することにより約５までのpH調節を試みたが、それは固体相の生成を誘発しなかった。純粋な相においてはHgとAsの濃度が低いことを考慮して、1:10希釈、pH 12.8のソルシルと混合した0.1g/lのHg及びAs溶液に、担体として、少量の(５ml)、10g/l Fe+++を1:8の比で添加した。かく生成された固体相は種の部分的除去を行い、Hg及びAs濃度は当初の値の0.78±0.12及び0.47±0.07に減少した。
【０１１４】
別の実験においては、ソルシルの放射活性60C0を除去する能力は、担体として、安定なCo+++を(試料溶液40ml中の５mgのCoCl２)添加したときに増大し、提供されたソルシルは固体相の形成を誘発するために使用された。これらの処理条件下では、水性相中に残存する量を0.88±0.09から0.33±0.06に減少させることができた。表３には60Coと幾つかの他の種についての結果が示されており、この場合、濃厚な(提供されたごとき)材料が使用されたとき、ソルシルの能力の増大が観察される。
【０１１５】
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【０１１６】
一つの興味のある観察結果は、液中のMnCl２としてのMnはソルシル相互反応中に固体相を生成し(かつ容易に除された)が、KMnO４としてはこれが行われなかったことである。
【０１１７】
同一の種についてさえ、種々の試料濃度について水性相中に保持されたやり方で変化が生じた。２章で述べたごとく、原料溶液を可溶化を達成するために酸性かした。この理由から、多くの場合において、ソルシルと原料溶液の相互反応が構成と異なるpHで生起した。最終水性相pHを測定し、図15においては、多数の異なる種について、水性相中の留分をこのpHに対してプロットした。この結果は、相互作用が高いpHで生起する場合の、良好な除去能力の一般的傾向を示している。一例として、溶液からイオンを除去するためのソルシルの能力は、ｐHが零付近から13付近に変化したとき、(12±７)から(92±1)に増加した。
【０１１８】
６．結論
バッチ試験により、化学種を溶液から自己生成固体相に除去するためのソルシルの能力の証拠が提供された。その可能性は用途に特異的な最適条件を解明することにより増大させ得る。
【０１１９】
一旦,固体相中に除去されると、化学種は主として固体相中に保持されると考えられる−恐らくは、分離時に固体中の水分と共に残留する溶質の残渣からの重要な貢献を含めて、若干の再移動が生起し得る。移動が少ないことが望まれる用途におおいては、ソルシル処理の後、廃棄する前に、固体を再洗浄し得る。
【０１２０】
ソルシルは高いpH及び高い濃度で使用した場合により効果的であると考えられる。ソルシル−化学種の相互作用中のpHもその効果を変動させ得る。
【０１２１】
アペンデックス  １
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【０１２２】
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【０１２３】
アタッチメント１中の表題“IMPLICATONS”の下での、TEOSの加水分解によって調製されるというSOLSIL(即ち、本発明の方法に従って得られる水性生物起源シリカの商品名)に関する推定は正しくないことに留意せよ。
【０１２４】
付属書類Bは水性生物起源シリカを使用するある種の用途についての大学の報告書である。この報告書は水性生物起源シリカを汚染された媒体を再生するために適用し得ることを確認している。
【０１２５】
従って、本発明によって得られた水性生物起源シリカは汚染物(重金属、有機物、無機物及び放射性)を溶液及びガスから固体相に除去し、ついで、これを埋め立て土として廃棄するか又は再使用のために加工し得る。水性生物起源シリカは、また、汚染された土壌、スラッジ及び固体を処理して、可溶性又は浸出性の留分を非浸出、不溶性又は非反応性の状態に変化させ得る。
【０１２６】
図４は結晶質シリカの基本モデルを示している。図５は本発明の結晶質水性シリカの化学的構造を示している。図から明らかなごとく、図５示す構造は多数の結合部位を有する。従って、結晶質水性シリカは高い反応性を有する。
【０１２７】
図６には、珪酸塩の単一の酸素 珪素結合の化学的構造が示されている。結晶質水性シリカにおいては、シリカ成分は図７に示すごとく、コロイド型である。コロイド型においては、本発明の結晶質水性シリカは多数の反応性部位と他の元素に適合するためのノード間部位(inter-nodal site)を有する。図８は結晶質水性シリカのコロイド状マトリックスの拡大図を示している。図９は結晶質水性シリカにおけるコロイド間結合点を示している。
【０１２８】
幾つかの用途の例は以下の通りである：
・廃棄物処理；反応性シリカコロイドへの化学的結合により、気体、液体及び固体相中の、浸出性、可溶性又は反応性の状態から危険物質を除去するための水処理；
・鉱物の再生(採鉱)、例えば、貴金属、放射性物質の抽出；
・肥料における生物学的用途及び重金属及び放射性物質をジト細胞から掃去するために医学的用途；
・環境汚染を防止するための、放射性元素の溶液からの除去及びその安定化
・材料の光学的処理(optical)及びライニング；
・セメント強度及び水/酸耐性；
・難燃性。可溶性シリカに浸漬した/可溶性シリカを注入した木材、紙、フォーム(引火性材料)は優れた難燃性を示す；
【０１２９】
・耐シロアリ性。シリアリの歯より強靭なシリカは、攻撃されている木材をシロアリから保護する。これは銅、クロム、砒素による処理より経済的に鉱効果的である；：
・非常に純粋な形の珪素である結晶の形の水性生物起源シリカは電気導体用のエレクトロニクス/コンピューターに理想的である。新時代のコンピューターは超純粋な形のシリカが発達することを要求している；この形は現在入手し得る最も純粋な鉱物であると思われる；
・化学的結合及び重金属等の液体からの固体相の生成の機構。
【０１３０】
非晶質及び結晶質の水性生物起源シリカのコロイドは正味の(net) +ve又は−veの電荷を酸性又はアルカリ性の環境中に存在する。同様に帯電した粒子は極性にために排斥するので、これが珪素コロイドを分離させ、溶解させるものである。しかしながら、重金属がこれらの荷電結合部位に結合した場合、結合電位が満足され、全コロイド電荷(+ve又は−ve)が消失し、得られる重合体、塩が固体相中に沈殿する。化学的結合又は吸着は溶液中への逆浸出を防止するのに十分な>強さであり、従って、工業的及び採鉱による環境汚染が解決される。
【０１３１】
Cr+6 放射性核種を除く全ての重金属及びある種の有機物(例えばシアナイド)は、可溶性非晶質及び結晶質水性植物起源シリカの溶液から除去され、ある程度まで(少なくとも50％)、沈殿物に移行する。ある元素は他のものより除去することが困難である。例えば、
・亜鉛の場合、当初の濃度が10ppmの溶液から、１〜12のpH範囲で98％(安定)除去するのに、可溶性結晶質水性起源シリカを0.1重量％添加することを必要とする。非晶質水性植物起源シリカは同一のpH範囲で82％を除去する。
【０１３２】
・カドミウムの場合、当初の濃度が2350ppmの溶液から、１〜10のpH範囲で96％除去するのに、結晶質シリカを40重量％添加することを必要とする。非晶質水性植物起源シリカは、カドミウムとニッケルについて、結晶質水性植物起源シリカよりはるかに効果が低い。
【０１３３】
・砒素+5の場合、結晶質及び非晶質水性植物起源シリカを、全てのpH範囲で20重量％添加することにより100％除去された。
【０１３４】
・砒素+3の場合、共沈殿剤としてFe+2を必要としかつ当初のAs+3の濃度が1340ppmであり、pHが５〜７の溶液から100％のAs+3を除去するのに、20％の結晶質水性植物起源シリカを必要とした。同一の条件下で、非晶質水性植物起源シリカは99％のAs+3を除去した。
【０１３５】
・クロムCr+6は、このプロセスでは不安定であった。
【０１３６】
・クロムCr+3の場合、当初の濃度が10000ppmでかつpHが６〜７の安定な溶液から99.7％のCr+3を除去するのに、結晶質水性植物起源シリカを100％
(1:1) 添加することが必要であった；これに対して、非晶質水性植物起源シリカはpHが７〜12の溶液から99.6％のCr+3を除去した。
【０１３７】
・クロムCr+6は、現在、環境基準局を満足させるために、工業により処理することはできない。しかしながら、Cr+6は、メタ重亜硫酸ナトリウムのごとき還元剤をCr+6に対して、Na(Ms) 1.5〜１の比率で添加することによりCr+3に転化し得る。かくして、水性植物起源シリカは、Cr+6についての当局の要求に関して成功している。
【０１３８】
・水銀は、酸性の環境下で、即ち、７以下のpHで結晶質及び非晶質水性植物起源シリカを20％添加することにより、溶液から90％除去される。
【０１３９】
・放射性コバルトCo60は、10％の結晶質水性植物起源シリカと10％の塩化コバルトを添加することにより溶液からの除去率を13％から78％に改善するのに塩化コバルトのごとき安定な形のコバルトの共沈を必要とする。
【０１４０】
・海水を包含する水からの塩及び無機物の除去
本発明のシリカを使用して粘土質土壌(clay siol)を安定化し得る。シリカは粘土質土壌内に結晶マトリックスを形成し、処理された粘土質土壌は改善された性質を有する。粘土質土壌に0.2％〜２重量％のソルシルを添加することにより、毛管作用により粘土が水/湿分の吸収に対して抵抗性になる。このことはソルシル処理された土壌が湿分の存在下で、非処理粘土よりより乾燥した状態にあることを意味する。ソルシル処理された粘土が水で飽和された場合、粘度は非処理粘土より少なくとも50％大きい水保持能力を有する。飽和、非処理粘土を含有する容器を倒置した場合、少なくとも50％の水(無着色)が粘土から分離し、ソルシル処理された粘土(非処理粘土より50％も大きい
容量で飽和)を倒置した場合、粘土から水は分離しない。
【０１４１】
処理粘土(乾燥)を水深の浅い容器中で倒置した場合、ソルシルは土壌を耐水性にせしめる。処理粘土を水に浸漬した場合、ソルシルは粘土を改善された水保持能力を有するものにし、処理された粘土は形を保持する。
【０１４２】
ソルシル処理された粘土が水で飽和された場合、この粘土は非処理粘土より膨張する。ついで、この処理されかつ飽和された粘土を乾燥した場合、この粘土は、非処理粘土におけるごとく、収縮し、亀裂を生じることはない。処理されていないそして飽和された粘土を乾燥した場合には、この粘土は収縮し、小さな塊又はコロイドを形成する。処理されかつ飽和された粘土を乾燥した場合、この粘土は均一なコンシステンシーを保持しており、塊又はコロイド又は亀裂を生じない。
【０１４３】
結晶質ソルシルは粘土への適用において非晶質ソルシルより効果的である。これは結晶質ソルシル中のシリカの粒度又はコロイド寸法が非晶質ソルシルより小さいことによるものと考えられ、かくして、粘土粒子中により効果的に侵入する。
【０１４４】
処理された粘土は比較的、耐水性であるため、ソルシルは農業的目的のために、牧草/土壌のバクテリアの接種(bacterial inoculation)に適用し得る。バクテリア接種物をソルシル処理粘土と混合し、ペレット化しついで乾燥した場合、バクテリアは“目覚める”(“wake up”)又は活性化するのに多量の水を必要とする。接種されたソルシル粘土を土壌/草地上に広げる。ソルシル土壌の耐水性により、バクテリアは少量の雨/にわか雨、露又は少量の地表下の水分を防止され、激しい降雨、飽和された土壌水分についてのバクテリの一体性が保持され、それによって、マメ科植物によりバクテリアが根の小節上での窒素の固定を増進させることが要求されたとき、ソルシル粘土は不活発なバクテリアを活性化するのに十分な水分を吸収するであろう。
【０１４５】
バクテリア接種物が少量の水分によって活性化されついで十分な降雨がないために再び乾燥された場合、バクテリアは農場条件下で死滅し、激しい降雨があったとき、再接種を行うことが必要となる。
【０１４６】
マメ科作物/草地について、ソルシル粘土バクテリア接種物を乾燥状態で土壌/草地に適用することは農家にとって多数の利点がある。農作業の開始時期に降雨があった場合、他の重要な仕事をする必要であり得るので、農家がより利用しやすい乾燥期に(シーズン前に)接種を行うことが可能である。非常に激しい降雨があった場合、農家が湿潤した土壌上で使用する装置を物理的に入手するまで長時間を要することがあり、マメ科作物/草地に重要な、早期の接種を行う機会を失うことがある。
【０１４７】
ソルシル/粘土スラリーを種子に被覆しついで、シーズン前に乾燥土壌に播種することができる(乾燥播種)。種子は多量の雨/土壌水分を吸収して、種子を発芽させ、乾燥播種の成就性を改善する。非処理種子を乾燥播種しついで小雨が降った場合には、種子は発芽する。２〜３週間、その後の降雨がない場合には、若木は枯死し、作物は生長しないか又は費用の要するかつ時間の要する再播種が必要になる。
【０１４８】
上記記載は本発明を例示するものであるが、特許請求の範囲に記載されるごとき本発明の広い範囲から逸脱することのない変更及び変性は当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
図１は、本発明の水性生物起源シリカを得る方法を示す略図である；
図２は、図１に示す方法で得られた非晶質水性生物起源シリカの化学構造を示す；
図３は、図１に示す方法で得られた結晶質水性生物起源シリカの化学構造を示す；
図４〜９は、結晶質水性生物起源シリカの化学構造を示す；
図10は、100−1200cm−１の範囲でのソルシル(SOLSIL)及び珪酸ナトリウム試料のスペクトル図である；
図11は、H2O、珪酸ナトリウム溶液(ゾル)及び４種の異なるソルシルの製剤のFTR−IRスペクトルである；
図12は、ソルシル処理(1:10 希釈、pH 12.8)後の水性相中の種の留分を表す２個の棒グラフである；
図13は、pH 12.8でのソルシル処理とpH 10.0でのソルシル処理の後の水性相中での滞留を示すグラフである；
図14は、種の脱着と固体−水性相分離中の水分残留を示す；
図15は、ソルシルと混合した後に測定した、Fe、Ra、U及びZnの水性相滞留と、水性相のpHの関係を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年2月8日(2006.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ) シリカ含有有機源を約700℃〜約1200℃までの温度で、シリカが実質的に結晶質型になる時間、灰化しついで灰化されたシリカ含有有機源を冷却し；
ｂ) 灰化されたかつ冷却されたシリカ含有有機源を、約65℃までの温度に予熱されているアルカリ性溶液又は添加されたシリカ含有有機源により約65℃までの温度に加熱されるべきアルカリ性溶液(このアルカリ性溶液は容器に収容されておりかつ12〜14までのpHを有する)に添加し；
c) 容器内の添加されたシリカ含有有機源とアルカリ性溶液を100℃〜約300℃までの温度で1〜４時間加熱し、それによって、12〜14のpHを有する水性結晶質生物起源シリカと、添加されたシリカ含有有機源から誘導された、溶解していない不純物とを生成させ；ついで
ｄ) 水性結晶質生物起源シリカを容器から抽出する；
ことからなる、生物起源シリカの製造方法。
【請求項２】
シリカ含有有機源は、米殻、小麦殻及びシリカを高い水準で含有する草本からなる群の1種又は2種又はそれ以上の組合せから選ばれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
草本はウルチカ ジオカ(イラクサ)及びイクイセタム(トクサ)を包含する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
添加されたシリカ含有有機源は２〜22重量％を構成し、アルカリ性溶液は３〜８重量％の水酸化物(１種又はそれ以上)と70〜95重量％の水を構成する、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
【請求項５】
水酸化物はナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム及びフランシウムの水酸化物から選ばれる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
添加されたシリカ含有有機源は、約160ｇの水酸化物(１種又はそれ以上)と３リットルの水からなるアルカリ性溶液に対して、灰化された米殻、約320ｇの割合を有する、請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
容器を加圧して、熱が容器内で比較的高い圧力で加えられるようにする、請求項１〜６のいずれか一つに記載の方法。
【請求項８】
容器は開放頂部を有しており、この頂部は容器内の過剰の圧力を開放するために設けられた圧力開放弁を有する、締め付け可能な蓋で覆われている請求項７に記載の方法。
【請求項９】
無機及び/又は有機汚染物質を含有する媒体を再生する方法であって、上記媒体と、請求項１〜８の一つに記載の方法で得られた水性結晶質生物起源シリカを有するマトリックス発生剤とを接触させること；上記マトリックス発生剤は媒体内で、汚染物質に結合するための多数の活性反応部位を有する珪酸塩マトリックスを生成させるために配合されることを特徴とする媒体の再生方法。
【請求項１０】
媒体とマトリックス発生剤とを混合しついで得られた混合物を、媒体内でケローゲン化合物を生成させるのに十分に高い温度で、十分な時間加熱する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ケローゲン化合物は特定の順序を有していない、大きな有機ゲオ−ポリマーのケローゲンに類似した又はケローゲン状の構造を有しており、それによって、ケローゲン化合物は不規則な構造を有しており、そして、ケローゲン化合物は脂肪族成分と芳香族成分の両者からなりかつその内部に無機及び有機分子を捕捉することができる、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
マトリックス内での反応性部位で発生する重縮合反応によりケローゲン化合物を形成させ、ついで、ケロ−ゲンをマトリックスに化学的に結合させ、そして、通常、水及び大部分の有機溶剤に不溶性にせしめる、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
有機汚染物質はP.C.B類、ポリ芳香族炭化水素、殺虫剤、除草剤、殺昆虫剤及び関連化合物、ハロゲン化溶剤、フラン類、ベンゼン、トルエン及びキシレンを包含する揮発性炭化水素及び他の一般的な有機汚染物を包含する、請求項９〜
１２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１４】
無機汚染物質は鉛、カドミウム、水銀、クロム、バナジウム等からなる重金属のいずれか、及び/又は、ウラン、ストロンチウム、トリウム及び他のアクチニドからなる放射性元素のいずれか、及び/又は、放射性沃素を含む放射性元素を含有する物質のいずれかを包含する、請求項９〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１５】
媒体は土壌、沈殿物、スラッジ、水、空気及び他の材料を包含する、請求項
９〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【請求項１６】
処理された構造材料又は構造物に実質的に良好な難燃性及び/又はシリアリ防止性を付与するために、請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法で製造された水性結晶質生物起源シリカで処理された建築材料又は構造物。
【請求項１７】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法で製造された水性結晶質生物起源シリカを用いて製造された半導体ウエファー。
【請求項１８】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法で製造された水性結晶質生物起源シリカを含有する有機植物用肥料。
【請求項１９】
請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法で製造された水性結晶質生物起源シリカを摂取させることからなる、動物から実質的な重金属を除去する方法及び/又は動物の実質的な放射性水準を低減させる方法。
【請求項２０】
粘土質土壌塊に請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法で製造された水性結晶質生物起源シリカを、粘土質土壌に対してシリカ0.2〜２重量％の割合で添加する、粘土質土壌の処理方法。
【国際調査報告】
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