(57)【要約】【課題】希土類金属の化合物を主剤とするにもかかわらず、希土類化合物からの鉛の溶出を抑制し、希土類化合物の特質を十分に生かして土壌や水質の改良などに使用できる有害物質吸着剤とその製法。【解決手段】鉛の含有率が０．０８重量％以下の希土類化合物の粉粒体を主剤とする有害物質吸着剤と、希土類化合物と鉛を含有する天然鉱物を粉砕し、硫酸イオン含有水で洗浄して鉛を分離除去し、鉛の含有率が０．０８重量％以下である希土類化合物を精製する有害物質吸着剤の製法。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛の含有率が０．０８重量％以下の希土類化合物の粉粒体を主剤とする有害物質吸着剤。
【請求項２】
前記希土類化合物が、酸化セリウム水和物または水酸化セリウムである請求項１に記載の有害物質吸着剤。
【請求項３】
希土類化合物と鉛を含有する天然鉱物を粉砕し、硫酸イオン含有水で洗浄して前記鉛を分離除去し、鉛の含有率が０．０８重量％以下である希土類化合物を精製する有害物質吸着剤の製法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、化学薬品などの有害物質により汚染された土壌や水質を浄化して改良する際に使用される有害物質吸着剤と、その有害物質吸着剤の製法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汚染土壌の改良を例にとると、従来、汚染土壌を改良するための有害物質吸着剤として希土類金属の化合物を使用することが提案されている（例えば、特開２００１−２００２３６号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
希土類化合物は、通常、天然鉱物から精製されてつくられ、天然鉱物には、０．１重量％以上、一般的には０．１７重量％程度の鉛が含まれている。
ところが、上記公報に記載の吸着剤を含んで、従来、希土類化合物に含まれる鉛については特別な考慮が払われておらず、そのため、このような希土類化合物を土壌や水質の改良に使用すると、希土類化合物中の鉛が溶出して、環境基準の０．０１ｐｐｍを越えてしまうおそれがある。
【０００４】
本発明は、このような問題点に着目したもので、その目的は、希土類金属の化合物を主剤とするにもかかわらず、希土類化合物からの鉛の溶出を抑制し、希土類化合物の特質を十分に生かして土壌や水質の改良などに使用できる有害物質吸着剤とその製法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、鉛の含有率が０．０８重量％以下の希土類化合物の粉粒体を主剤とする有害物質吸着剤にある。
【０００６】
請求項１の発明の特徴構成によれば、有害物質吸着剤の主剤として希土類化合物を使用するので、砒素、フッ素、クロム、カドミウム、鉛などの有害物質に対し、従来から使用されているアルミナなどに比較して４〜６倍程度の吸着性能を有し、しかも、その希土類化合物は細かい粉粒体であるため、改良の対象となる土壌や水などに対する接触面積を大きくすることができ、少量の希土類化合物を有効に使用して有害物質を効果的に吸着することができる。
そして、その希土類化合物における鉛の含有率が０．０８重量％以下であるから、希土類化合物からの鉛の溶出は極端に抑制される。
【０００７】
すなわち、本発明者は、各種の実験を重ねた結果、後述するように、鉛の含有率を０．０８重量％以下に抑えれば、希土類化合物からの鉛の溶出量が極端に抑制されることを見出した。
それは希土類金属が有する鉛に対する強い吸着力に起因するものと考えられ、その新たな知見に基づいて、鉛の含有率を０．０８重量％以下、一層好ましくは、０．０５重量％以下に抑えることにより、希土類化合物からの鉛の溶出を抑制することができ、その結果、希土類化合物の特質である砒素などの有害物質に対する強い吸着性能を十分に生かして土壌や水質の改良などに使用できる有害物質吸着剤を提供し得るに至った。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記希土類化合物が、酸化セリウム水和物または水酸化セリウムであるところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、希土類化合物が、酸化セリウム水和物または水酸化セリウムであるから、上述したように砒素などの有害物質を確実に吸着することができ、さらに、セリウムは希土類のなかでも比較的安価に入手可能であるため、コスト面においても優れている。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成は、希土類化合物と鉛を含有する天然鉱物を粉砕し、硫酸イオン含有水で洗浄して前記鉛を分離除去し、鉛の含有率が０．０８重量％以下である希土類化合物を精製するところにある。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成によれば、希土類化合物と鉛を含有する天然鉱物を粉砕し、硫酸イオン含有水で洗浄するので、希土類化合物に含まれる鉛は、硫酸塩の形態で確実に分離除去される。
そして、有害物質吸着剤の主剤である希土類化合物は、鉛の含有率が０．０８重量％以下になるように精製されるので、上述したように鉛の溶出を抑制し、かつ、砒素などに対する希土類化合物の強い吸着性能を十分に生かした有害物質吸着剤をつくることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による有害物質吸着剤は、例えば、汚染された土壌に混合して、汚染土壌中に含まれる有害物質を吸着除去するのに使用されるもので、希土類金属の化合物である希土類化合物を主剤とする。
希土類化合物としては、例えば、セリウム（Ｃｅ）、サマリウム（Ｓｍ）、ネオジム（Ｎｄ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ランタン（Ｌａ）、イットリウム（Ｙ）の化合物が使用され、これら希土類化合物は、有害物質である砒素（Ａｓ）、フッ素（Ｆ）、クロム（Ｃｒ）、カドミウム（Ｃｄ）、鉛（Ｐｂ）などに対して高い吸着性能を有する。
【００１３】
これら希土類化合物は、希土類の酸化物の水和物または水酸化物の形態で、例えば、酸化セリウム水和物（ＣｅＯ２・１．６Ｈ２Ｏ）、酸化サマリウム水和物（Ｓｍ２Ｏ３・４．１Ｈ２Ｏ）、酸化ネオジム水和物（Ｎｄ２Ｏ３・４．７Ｈ２Ｏ）、酸化ガドリニウム水和物（Ｇｄ２Ｏ３・５．０Ｈ２Ｏ）、酸化ランタン水和物（Ｌａ２Ｏ３・３．０Ｈ２Ｏ）、酸化イットリウム水和物（Ｙ２Ｏ３・２．１Ｈ２Ｏ）、水酸化セリウム（Ｃｅ（ＯＨ）３またはＣｅ（ＯＨ）４）の形態で、かつ、０．１〜２．０μｍ程度の径を有する細かい粉粒体の形態で使用され、さらに、一般的に、０．１７重量％程度ある鉛（Ｐｂ）の含有率が、０．０８重量％以下に抑えられている。
【００１４】
このような希土類化合物をつくるには、希土類化合物と鉛とを含有する天然鉱物を細かく、例えば、０．１〜２．０μｍ程度の径を有する粉粒体に粉砕し、粉砕した天然鉱物を硫酸イオン含有水の一例である硫酸ナトリウム（Ｎａ２ＳＯ４）の水溶液で洗浄し、硫酸塩の一例である硫酸鉛（ＰｂＳＯ４）の形態で鉛を分離し、その含有率が０．０８重量％以下、好ましくは、０．０５重量％以下になるように除去する。その後、希土類化合物の粉粒体を水洗、乾燥して、鉛の含有率が０．０８重量％以下に抑えられた希土類化合物の粉粒体をつくるのである。
【００１５】
本発明者は、各種の実験を通して、希土類化合物に含まれる鉛の含有率と鉛の溶出量との関係を知見するに至ったので、その一部を図１に示す。
この図１に示す図表は、水酸化セリウムにおける鉛含有率（重量％）と鉛溶出量（ｐｐｍ）との関係を示したもので、この図表から鉛の含有率が０．０８重量％以下であれば、鉛の溶出量が環境基準の０．０１ｐｐｍ以下に抑えられることが解る。さらに、鉛の含有率が０．０５重量％以下であれば、ほとんど鉛の溶出はなく、同様のことが、カドミウムなどの希土類化合物にも当てはまる。
【００１６】
そして、土壌改良剤の場合であれば、この希土類化合物の粉粒体を主剤として、その希土類化合物の粉粒体よりも大径の塊状粒体を混合して生成される。
塊状粒体は、板ガラスなどのガラスカレットをはじめとして、石灰石、ドロマイト、コンクリート廃材などのアルカリ性物質が好ましく、１．０〜５．０ｍｍ程度の径を有する粒体の形態で使用される。
そして、この塊状粒体と希土類化合物の粉粒体とが、塊状粒体７０重量％に対して希土類化合物粉粒体３０重量％から、塊状粒体５０重量％に対して希土類化合物粉粒体５０重量％程度の割合で、ロータリーミキサーなどにより十分に混合されて土壌改良剤が生成される。
【００１７】
〔別実施形態〕
（１）先の実施形態では、希土類化合物の粉粒体を土壌改良剤の主剤として使用した例を示したが、例えば、この希土類化合物の粉粒体を使用して水質の改善を図ることも可能であり、その用途については、特に土壌改良剤に限られるものではない。
【００１８】
（２）先の実施形態では、０．１〜２．０μｍ程度の径を有する天然鉱物の粉粒体を硫酸イオン含有水で洗浄して鉛を分離除去する製法を示したが、天然鉱物を２．０μｍ以上の径を有する粉粒体に粉砕し、硫化イオン含有水により鉛を分離除去することもでき、必要があれば、鉛を分離した後、さらに細かい粉粒体にすることも可能である。
また、鉛を分離除去する前の粉粒体として、ガラスやレンズの研磨後に発生する水酸化セリウムを使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水酸化セリウムにおける鉛含有率と鉛溶出量との関係を示す図表
【図１】
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