(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属粉を構成する金属粒子であって、前記各々の金属粒子は、粒径１〜５００μｍの鉄を主成分とする金属粒子と、前記鉄を主成分とする金属粒子よりも小さな粒径を有するニッケルを主成分とする金属粒子とからなり、
前記鉄を主成分とする金属粒子の表面に、前記ニッケルを主成分とする金属粒子が、乾式共粉砕による衝突圧力を受けた変形により、境となる界面に両者の合金相を存在させることなく圧着接合しており、且つ、前記ニッケルを主成分とする金属粒子が、前記鉄を主成分とする金属粒子上に連続することなく独立して分散し、点在して付着していることを特徴とする有機ハロゲン化合物分解用金属粉。
【請求項２】
前記金属粉におけるニッケルの含有率が、０ｗｔ％を含まない２０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉。
【請求項３】
前記金属粉におけるニッケルの含有率が、０ｗｔ％を含まない５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉の製造方法であって、
粒径１〜５００μｍの鉄を主成分とする金属粒子と、前記鉄を主成分とする金属粒子よりも小さな粒径を有するニッケルを主成分とする金属粒子とを、乾式共粉砕により機械的に混合して接触させ、衝突圧力により両粒子を接合することを特徴とする有機ハロゲン化合物分解用金属粉の製造方法。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉を用いることを特徴とする、土壌および／または地下水および／または地表水の浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は、土壌、河川水、地下水、大気等の環境を汚染している汚染物質の一つである有機ハロゲン化合物を、高速度で分解することのできる有機ハロゲン化合物分解用金属粉に関する。
【従来の技術】
【０００２】
近年、テトラクロロエチレン（以下、ＰＣＥと記載する。）、トリクロロエチレン（以下、ＴＣＥと記載する。）、ジクロロエチレン（以下、ＤＣＥと記載する。）等の有機塩素化合物に代表される有機ハロゲン化合物による土壌および地下水等の汚染が顕在化し、一つの社会問題としても取り上げられている。そして、これらの有機ハロゲン化合物浄化方法については種々のものが考案されている。例えば、特許文献１には、微生物による好気または嫌気分解処理の方法が記載されている。また例えば、特許文献２には、光触媒による酸化分解処理の方法が記載されている。さらに例えば、特許文献３には、海綿状を有する特殊鉄粉（以下、特殊鉄粉と記載する。）による還元的分解処理の方法が記載されている。
【０００３】
さらに加えて、例えば、特許文献４には、金属鉄粉表面に金属銅を０．２〜２０ｗｔ％付着させた銅含有鉄粉（以下、銅含有鉄粉と記載する。）を調製し、金属鉄粉の有機ハロゲン化合物への分解活性を高めることが可能になったことが開示されている。
【特許文献１】特開平７−１７８３９５号公報
【特許文献２】特開平７−１４４１３７号公報
【特許文献３】特開平１１−２３５５７７号公報
【特許文献４】特開２０００−５７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機ハロゲン化合物による土壌および地下水等の汚染を浄化するため、上述のような技術が開示、提案されているが、有機ハロゲン化合物は広範囲な化合物群を含み、例えば、前記ＤＣＥのように、従来の技術では分解が困難で浄化に長時間を要するものもある。このため、例えば土壌浄化の分野では、難分解性の有機ハロゲン化合物をより速く浄化できる方法が強く望まれている。本発明は、以上のような状況を背景としてなされたものであり、土壌等の環境を汚染している難分解性の有機ハロゲン化合物を、高速度で分解、浄化可能な金属粉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、まず、種々の金属粉試料を準備し、難分解性の有機ハロゲン化合物としてＤＣＥを選択して、これら金属粉試料によるＤＣＥの分解速度試験をおこなった。試行錯誤の結果、本発明者らは、２種以上の金属種、特に、ニッケルと鉄とを各々主成分とする相を有する金属粉、およびアルミニウムとマンガンとを各々主成分する相を有する金属粉は、ＤＣＥの分解速度が速いことを見出し、さらに研究の結果、これらの金属粉が、ＤＣＥを始めとする難分解性有機ハロゲン化合物を高速度で分解、浄化可能な金属粉であることに想到した。さらに、アルミニウム製錬工程やアルミニウム加工製品製造工程におけるアルミニウムの熔練工程で副生するアルミドロスより製造した金属粉も、難分解性有機ハロゲン化合物を高速度で分解、浄化可能な金属粉であることにも想到して本発明を完成したものである。
【０００６】
すなわち上述の課題を解決する第１の発明は、金属粉を構成する金属粒子であって、前
記各々の金属粒子は、ニッケルを主成分とする相と、鉄を主成分とする相とを有することを特徴とする有機ハロゲン化合物分解用金属粉である。
【０００７】
この構成を有する金属粉は、ＰＣＥ、ＴＣＥ、ｃｉｓ−１，２−ＤＣＥ、ｔｒａｎｓ−１，２−ＤＣＥを始めとする各種の難分解性有機ハロゲン化合物、例えば、モノクロロベンゼン（以下、ＭＣＢと記載する。）、１，２−ジクロロベンゼン（以下、１，２−ＤＣＢと記載する。）、１，３−ジクロロベンゼン（以下、１，３−ＤＣＢと記載する。）、ジクロロメタン、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタン（以下、１，２−ＤＣＡと記載する。）、１，１−ジクロロエタン（以下、１，１−ＤＣＡと記載する。）、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，３−ジクロロプロペン、トリハロメタン、１，１−ジクロロエチレン、ＰＣＢ等に適用可能であり、なかでも、特に塩素系有機化合物を高速度で分解浄化することができる。この結果、本発明に係る金属粉を用いることにより、有機ハロゲン化合物に汚染された土壌、地下水、および地表水の浄化が可能である。
【０００８】
第２の発明は、前記鉄を主成分とする相の表面に、前記ニッケルを主成分とする相が点在して付着していることを特徴とする第１の発明に記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉である。
【０００９】
第３の発明は、前記金属粉におけるニッケルの含有率が、０ｗｔ％を含まない２０ｗｔ％以下であることを特徴とする第１または第２の発明に記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉である。
【００１０】
第４の発明は、金属粉を構成する金属粒子であって、前記各々の金属粒子は、マンガンを主成分とする相と、アルミニウムを主成分とする相とを有することを特徴とする有機ハロゲン化合物分解用金属粉である。
【００１１】
第５の発明は、前記アルミニウムを主成分とする相の表面に、前記マンガンを主成分とする相が点在して付着していることを特徴とする第４の発明に記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉である。
【００１２】
第６の発明は、前記金属粉におけるマンガンの含有率が、０ｗｔ％を含まない３０ｗｔ％以下であることを特徴とする第４または第５の発明に記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉である。
【００１３】
第７の発明は、アルミニウムの熔練工程で産するアルミドロスより製造される金属粉であって、酸化アルミニウムを主成分とし、Ｃ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎのいずれかの少なくとも１種以上の元素を主成分とする相を含有することを特徴とする有機ハロゲン化合物分解用金属粉である。
【００１４】
この構成を採ることで、アルミドロスというアルミニウムの熔練工程での副産物の有効活用法を見出し、併せて極めて低コストな有機ハロゲン化合物分解用金属粉を得ることができた。この結果、本発明に係る金属粉を用いることにより、有機ハロゲン化合物に汚染された土壌、地下水、および地表水の浄化が低コストで可能となる。
【００１５】
第８の発明は、第１から第７の発明のいずれかに記載の有機ハロゲン化合物分解用金属粉を用いることを特徴とする、土壌および／または地下水および／または地表水の浄化方法である。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳述したように、本発明は、難分解性の有機ハロゲン化合物を高速度で分解、浄化可能な金属粉を、金属粉を構成する金属粒子がニッケルを主成分とする相と鉄を主成分とする相とを有する金属粉、または、金属粉を構成する金属粒子がマンガンを主成分とする相とアルミニウムを主成分とする相とを有する金属粉、または、アルミニウムの熔練工程で産するアルミドロスより構成された金属粉として提供するものである。
【発明の実施の形態】
【００１７】
（有機ハロゲン化合物分解用金属粉の成分および構造）
本発明の実施の形態に係る有機ハロゲン化合物分解用金属粉（以下、金属粉と記載する。）は、少なくとも、鉄（以下、Ｆｅと記載する。）−ニッケル（以下、Ｎｉと記載する。）の２種の金属元素を主成分とする相を有し、Ｆｅを主成分とする相を母材金属相とし、Ｎｉを主成分とする相を付着金属相とし、付着金属相は母材金属相に付着してＮｉ付着Ｆｅ粒子の形態となり、この粒子が集合したものである。
【００１８】
次に、本発明の異なる実施の形態に係る金属粉は、少なくともアルミニウム（以下、Ａｌと記載する。）−マンガン（以下、Ｍｎと記載する。）の２種の金属元素を主成分とする相を有し、Ａｌを主成分とする相を母材金属相とし、Ｍｎを主成分とする相を付着金属相とし、付着金属相は母材金属相に付着してＭｎ付着Ａｌ粒子の形態となり、この粒子が集合体したものである。
【００１９】
さらに、本発明の異なる実施の形態に係る金属粉は、Ａｌ熔錬工程等の副産物であるアルミドロスより製造した金属粉である。
【００２０】
まず、Ｎｉ付着Ｆｅ粉およびＭｎ付着Ａｌ粉について、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る金属粉中の金属粒子を模式的に表現した拡大図である。図１において、符号１は母材金属相、符号２は付着金属相であり、この母材金属相１へ付着金属相２が付着して符号３に示す金属粉粒子の形態となる。この金属粉粒子３の多数集合したものが金属粉４である。さらに符号５は母材金属相１と付着金属相２との界面であり、符号ｄは付着金属相２の付着膜厚を示す。Ｎｉ付着Ｆｅ粉およびＭｎ付着Ａｌ粉とも、母材金属相１であるＦｅ相、Ａｌ相の形状は、球状、針状、海綿状等どの様なものでも良いが、単位重量当たりの比表面積が大きいことが好ましい。付着金属相２であるＮｉ相、Ｍｎ相は、前記母材金属相１の表面において付着金属相２同士が連続することなく、独立して分散し、点在する形で付着している形態が好ましい。すなわち、金属粉粒子３を構成する少なくとも２つの相が金属粉粒子３の表面に露出していることが好ましい。この構成を有することで金属粉４は、周囲にある有機ハロゲン化合物を効率的に分解できると考えられる。しかし、この母材金属相１と付着金属相２との界面５内に、例えば、母材金属の酸化物等の化合物形態を有する部分が一部存在したとしても、有機ハロゲン化合物の分解特性に大きな悪影響を与えることはない。
【００２１】
付着金属相２の付着膜厚ｄには、特に制限はないが、付着金属としてＮｉ、Ｍｎのような金属を用いる場合はコストの観点より、できる限り薄くすることが好ましい。
【００２２】
Ｎｉ付着Ｆｅ粉およびＭｎ付着Ａｌ粉とも、金属粉粒子３の粒径は、１〜５００μｍが好ましい。何となれば、粒径が１μｍ以下の場合、土壌への分散性は優れるが、例えば地下水流などとともに、土壌粒子間隙を通過してより下層の方へ流失してしまう可能性があるからであり、一方、５００μｍを超える場合は、土壌中での位置は安定するものの、単位土壌面積当たりの金属粉４の使用量が増えるので、コストの点を考えると５００μｍ以下の粒径が好ましいからである。但し、例えば母材金属相１として海綿状粒子のような比表面積の大きな金属相を用いる場合はこの限りではではない。比表面積の大きな金属相の場合、金属相の単位重量あたりの有効反応サイトが増えるので、単位土壌面積当たりの使
用量を低減することができ、金属粒子３の粒径が５００μｍを超える金属粉４であっても好ましく使用できる。
【００２３】
Ｎｉ付着Ｆｅ粉において、Ｎｉ相中のＮｉ元素とＦｅ相中のＦｅ元素との重量の和を１００ｗｔ％としたとき、Ｆｅ相へのＮｉ相付着量が０ｗｔ％では有機ハロゲン化合物の分解速度が遅く、１０ｗｔ％以上になると有機ハロゲン化合物の分解速度が飽和してしまう。ここでＮｉは原料コストの高い金属であることより、有機ハロゲン化合物の分解速度と原料コストとを考慮すると、Ｎｉ付着Ｆｅ粉におけるＮｉ付着量は、０ｗｔ％を含まない２０ｗｔ％以下が好ましく、さらに好ましくは０ｗｔ％を含まない５ｗｔ％以下である。
【００２４】
次に、Ｍｎ付着Ａｌ粉において、Ｍｎ相中のＭｎ元素とＡｌ相中のＡｌ元素との重量の和を１００ｗｔ％としたとき、ＡｌへのＭｎ付着量が、０ｗｔ％では有機ハロゲン化合物の分解速度が遅く、３０ｗｔ％以上になると有機ハロゲン化合物の分解速度が飽和してしまう。ここでＭｎは原料コストの高い金属であることより、有機ハロゲン化合物の分解速度と原料コストとを考慮すると、Ｍｎ付着Ａｌ粉におけるＭｎ付着量は、０ｗｔ％を含まない３０ｗｔ％以下が好ましい。
【００２５】
ここで上述した金属粉４を、汚染土壌等へ施工するコストの観点より、Ｎｉ付着Ｆｅ粉およびＭｎ付着Ａｌ粉とも、金属粒子３の粒径は、１〜５００μｍが好ましく、さらには１０〜１００μｍ程度が好ましい。何となれば、粒径が１μｍ以下の場合、土壌への分散性は優れるが、例えば地下水流などとともに、土壌粒子間隙を通過してより下層の方へ流失してしまう可能性があるあるからであり、一方、５００μｍを超える場合は、土壌中での位置は安定するものの、単位土壌面積当たりの金属粉４の使用量が増えるので、施工のコストを考えると金属粒子３の粒径が５００μｍ以下の粒径が好ましいからであり、金属粒子３の粒径が１０〜１００μｍ程度の金属粉４はさらに好ましいからである。但し、例えば海綿状粒子のような比表面積の大きな母材金属相１を用いる場合はこの限りではではない。比表面積の大きな母材金属相１の場合、母材金属相１の単位重量あたりの有効反応サイトが増えるので、単位土壌面積当たりの使用量を低減することができ、金属粒子３の粒径が５００μｍを超える金属粉４であっても好ましく使用できる。
【００２６】
次に、アルミドロスより製造した金属粉について説明する。まず、アルミドロスとは、Ａｌの製錬工程やアルミ加工製品製造工程におけるＡｌ鉱石やＡｌ化合物を含有する廃棄物の熔練工程の際、Ａｌ溶湯面上に生成する不純物を含む副産物である。アルミドロスは、Ａｌを数十ｗｔ％含むため、従来は、不純物含有量の低い下層部を分離して採取した後、再度のＡｌ製錬工程を行ってＡｌ分を回収した後、残余の部分は廃棄物として処分される状況であった。この再度のＡｌ製錬工程には高温熱処理工程が含まれるため、大きなエネルギーを必要とするうえに、残余部分の廃棄物中には、まだ約５〜１０ｗｔ％のＡｌと約１０〜５０ｗｔ％のアルミナ成分が含有されており、Ａｌ分の回収、再利用という意味でも効率の悪いものであった。
【００２７】
このアルミドロスは、母材金属相を形成する酸化Ａｌ相中にＣ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等のいずれかの少なくとも１種以上の元素が、合金および／または付着金属相の形で、混入および／または付着している。前記付着金属相は、概ね、前記酸化Ａｌ相上において付着金属相同士が連続することなく、独立して分散し、点在する形態となっている。
【００２８】
そして、上記Ａｌの熔錬工程において回収されるアルミドロスであって、Ａｌ含有量が概ね０．０１〜７０ｗｔ％であり、 粒子径は０．１〜３００ｍｍの範囲であり、比表面
積が０．２〜１２０ｍ２／ｇの範囲にあるものは、有機ハロゲン化合物の分解速度が速く、有機ハロゲン化合物分解用金属粉として好個に用いることができる。このアルミドロス
より製造した金属粉も、上述したＭｎ付着Ａｌ粉と類似の機構により難分解性の有機ハロゲン化合物を高速度で分解、浄化しているものと考えられる。
【００２９】
もちろん、前記アルミドロスを粉砕して、粒子径を０．１〜８０μｍの範囲に調製したものを金属粉とするのも好ましい構成である。上記の構成を採ることで、金属粉の土壌等への添加作業が容易になり、さらに土壌に添加後は、難分解性の有機ハロゲン化合物を高速度で分解、浄化することが可能となる。
【００３０】
この結果、アルミドロスの再処理工程という大きなエネルギーを必要とし、かつ効率の悪いＡｌ分の回収、再利用工程に替えて、安価な製造コストで金属粉を製造するという工業的メリットの大きな金属粉製造工程、およびアルミドロスの有益な使用用途を実現できる。
【００３１】
（有機ハロゲン化合物分解用金属粉による有機ハロゲン化合物分解特性）
Ｎｉ付着Ｆｅ粉、Ｍｎ付着Ａｌ粉、アルミドロスより製造した金属粉とも、ＰＣＥ、ＴＣＥ、ｃｉｓ−１，２−ＤＣＥ、ｔｒａｎｓ−１，２−ＤＣＥはもとより、ＭＣＢを始めとする各種の難分解性有機ハロゲン化合物、例えば、１，２−ＤＣＢ、１，３−ＤＣＢ、ジクロロメタン、四塩化炭素、１，２−ＤＣＡ、１，１−ＤＣＡ、１，１，１−トリクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，３−ジクロロプロペン、トリハロメタン、１，１−ＤＣＥ、ＰＣＢ等の分解に適用可能であり、なかでも、特に塩素系有機化合物の分解に適している。さらに、上述した金属粉により、重金属と有機ハロゲン化合物とに混合汚染された土壌、地下水、および地表水の浄化も可能である。特にＡｌを含有する金属粉を用いた場合、施工環境が、弱酸性、中性および弱アルカリ性のいずれ場合でも有機ハロゲン化合物の分解作用を発揮する点で優れている。
【００３２】
上述のような方法で調製した金属粉の粒子表面に、難分解性有機ハロゲン化合物が接触する際、その難分解性有機ハロゲン化合物が揮発性であればガス吸着という形態で、不揮発性であれば流動または混合に伴う接触という形態で接触すると考えられる。この金属粉の粒子表面に、ガス吸着または接触した難分解性有機ハロゲン化合物は、金属粉の組成・表面状態等と、有機ハロゲン化合物の構成元素・立体構造との相互作用により分解される。この相互作用とは、金属粉が有機ハロゲン化合物中のハロゲン元素に与える直接作用や、二重結合部への作用や、各種の錯体的な構造を形成する作用等であるものと考えられる。
【００３３】
（有機ハロゲン化合物分解用金属粉の施行方法）
上述した金属粉を用いて、各種の有機ハロゲン化合物で汚染された土壌、地下水、ガス等の浄化処理を行う場合、例えば次のような方法が好ましい。まず、土壌の浄化処理をおこなう場合には、掘削された土壌へ土壌改良機やバックホー等の重機を用いて金属粉を混合する方法がある。次には振動ミル、回転ミル等の設備に掘削された土壌と、金属粉と、粉砕メディアとを投入し攪拌混合処理を行う方法がある。さらには、汚染された土壌へ、有機ハロゲン化合物分解用金属粉を局所的に混合した箇所を適宜、配置し、揮発性の有機ハロゲン化合物を拡散移動させながら分解処理していく方法等が適用できる。
【００３４】
また、地下水の浄化処理をおこなう場合には、地中において、地下水が透過するような金属粉を含む反応壁を造成するのが好ましい。このとき地中に造成される反応壁は、地下水が金属粉へ接するように配置するが、そのためには汚染土壌深部の地下水の易透過層をカバーするように、そして易透過層下方に位置する難透過層にまで反応壁下端部を配置させるか、または埋設されるように反応壁を設けることが好ましい。さらに反応壁の透水係数が回りの土質と比較して、同レベルであるか、またはそれより高くなるように反応壁の透水性を良好な状態に調節することが好ましい。そこで例えば、高砂質土壌等に金属粉を
０．１〜５０ｗｔ％程度の範囲で均一または不均一に分散させた材料で反応壁を造成するのが好ましい。
【００３５】
（有機ハロゲン化合物分解用金属粉の製造方法）
Ｎｉ付着Ｆｅ粉およびＭｎ付着Ａｌ粉とも、化学的製造方法と物理的製造方法とにより製造することができる。化学的製造方法とは、付着金属を酸等で溶解した溶液中へ母材金属粉を浸せきし、両金属のイオン化傾向の差を利用して母材金属相へ付着金属相を付着させる方法である。このとき、付着金属の溶解液濃度および浸せき時間等を制御することで、付着金属相の母材金属相への付着状態、付着膜厚等を制御することができる。この方法は、均一な特性を有する金属粉を容易に調製できる点で好ましい方法である。
【００３６】
物理的製造方法とは、予め粒状化した母材金属相を含む粒子と、付着金属相を含む粒子とをミキサー等で混合し、その混合時に生じる粒子同士の接触に伴う衝突圧力を利用して付着金属相を母材金属相へ付着させる方法である。この方法で調製した金属粉を電子顕微鏡で観察した結果、母材金属相と付着金属相との界面に両者の合金層が存在せず、界面を境に互いの金属相が直接接合されていることが判明した。さらに付着金属相は、圧力を受けたように変形していることが観察されたことより、母材金属相に圧着しているものと考えられる。この方法によれば、酸による溶解の容易性やイオン化傾向の差違を考慮する必要がない。そこで、母材金属相と付着金属相として、広い範囲での金属の組み合わせを考慮する際に好ましい方法である。ここで、付着金属相が、ＮｉまたはＭｎという高コストな金属等を含む場合は、母材金属相を含む粒子と付着金属相を含む粒子との混合割合において、母材金属相を含む粒子の比率を高くする構成としてもよい。この構成を採ると、金属粉の殆どを母材金属相を含む粒子が占め、高コストの付着金属相を含む粒子は、母材金属相を含む粒子の表面に点在して付着している構造をとることになり、金属粉の製造コストを低減する観点より好ましい。
【００３７】
アルミドロスより製造した金属粉は、上述したように、Ａｌの熔錬工程よりアルミドロスを回収し、必要に応じてこれを適宜に粉砕することで得ることができる。さらに、このアルミドロスの粉砕粉へ、Ｃ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等のいずれかの少なくとも１種以上の元素を、付着金属相の形で添加する構成としてもよい。この構成を採ると、アルミドロスより製造した金属粉が、有機ハロゲン化合物を分解する速度をさらに速めることが可能となり好ましい。ここで、アルミドロスの粉砕粉へ付着金属相を添加する方法として、上述したＮｉ付着Ｆｅ粉等を製造する際に用いた物理的製造方法等が好個に適用できる。
【実施例】
【００３８】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。
（実施例１）
（金属粉試料の調製）
母材金属相の主成分をＦｅ、付着金属相の主成分をＮｉとして、Ｎｉ被着Ｆｅ粉試料を、物理的方法の乾式共粉砕（メカノケミカル）法を用いて次のように調製した。
【００３９】
まず、平均粒径５０μｍのＦｅ粉、もう１つの金属として平均粒径０．３μｍのＮｉ粉を準備した。この、Ｆｅ粉を９５ｗｔ％、Ｎｉ粉を５ｗｔ％となるように配合し混合の後、５００ｇを秤量し容量２Ｌの粉砕ポットに投入する。粉砕ポットにはさらに粉砕メディアとして２０ｍｍ径のＺｒＯ２ボールを５ｋｇ投入し、回転ミルに設置した。そしてミルの回転数を１００ｒｐｍとし５分間粉砕処理をおこなって、Ｎｉ付着Ｆｅ粉試料を調製した。
【００４０】
（調製試料の観察）
前記調製された試料を電子顕微鏡で観察したところ、Ｆｅ金属相の表面にＮｉ金属が直接接合された形態にて点在しており、境となる界面に合金相が存在していないことが判明した。
【００４１】
（調製試料による有機ハロゲン化合物の分解試験）
次に、前記調製されたＮｉ付着Ｆｅ粉を用いて、有機ハロゲン化合物の分解試験を実施した。まずイオン交換水に、有機ハロゲン化合物として、ｃｉｓ−１，２−ＤＣＥを２５．６ｍｇ／Ｌの濃度で含有させた試験用汚染物質溶液を調製した。１００ｍｌのバイアル瓶へＮｉ付着Ｆｅ粉試料を０．５ｇ投入し、そこへ前記試験用汚染物質溶液を５０ｍｌ注ぎ、密封後、攪拌震盪し、一定時間毎にバイアル瓶のヘッドスペース部のガスをサンプリングして、このガスをＧＣ−ＭＳ（ガスクロマト−質量分析装置）装置にて定性・定量分析し、ヘッドスペース部ガス中の有機塩素化合物濃度と前記攪拌震盪処理時間とより、試験用汚染物質の分解の半減期を測定した。
【００４２】
この測定結果より、Ｎｉ付着Ｆｅ粉試料によるｃｉｓ−１，２−ＤＣＥの分解の半減期は１．１日であることが判明した。
【００４３】
（実施例２）
実施例１において、有機ハロゲン化合物を１，２−ＤＣＡとし、含有量を２５ｍｇとした以外は同様に行ったこの測定結果より、Ｎｉ付着Ｆｅ粉試料による１，２−ＤＣＡの分解の半減期は３．１日であることが判明した。
【００４４】
（実施例３）
実施例１において、１つの金属粒子として平均粒径５０μｍのＡｌ粉、もう１つの金属として平均粒径３０μｍのＭｎ粉とし、配合比は、Ａｌ粉を８０ｗｔ％、Ｍｎ粉を２０ｗｔ％となるようにした以外は実施例１と同様にｃｉｓ−１，２−ＤＣＥの分解試験を行った。その結果、Ｍｎ付着Ａｌ粉試料によるｃｉｓ−１，２−ＤＣＥの分解の半減期は１．９日であることが判明した。
【００４５】
（比較例１）
硫酸銅の１Ｍ水溶液を３００ｍＬ調製し、平均粒径５０μｍのＦｅ粉を２０ｗｔ％投入しスラリーとし５分間攪拌し、この銅含有鉄粉試料を用いて、実施例１と同様にｃｉｓ−１，２−ＤＣＥの分解試験を行った。この試験結果より、銅含有Ｆｅ粉試料によるｃｉｓ−１，２−ＤＣＥの分解の半減期は３．２日であることが判明した。
【００４６】
（実施例４）
Ａｌ系廃材の製錬工程において、その溶湯液面上に分離されたアルミドロスを回収、冷却後、粉砕処理を行い平均粒径１〜５０μｍの金属粉を得た。このアルミドロスより製造された金属粉に、Ｘ線回折による定性分析を行った結果、この金属粉には、酸化アルミニウムを主成分とする母材金属相に、Ａｌを始めとして、Ｃ、Ｎａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎが含まれていた。
【００４７】
このアルミドロスより製造された金属粉を用いて、ＴＣＥに対する分解試験を以下のように行った。容量１２４ｍｌのバイアル瓶中に、イオン交換水５０ｍｌ、ＴＣＥ１μｌ、およびアルミドロスの粉砕粉０．５ｇを投入し、シリコンライナー付きブチルゴムセプタムとアルミシールにより密封した。この密封時点からバイアル瓶内のＴＣＥ濃度を経時的に分析評価し、ＴＣＥ濃度の半減期を求めたところ、４．２日であることが判明した。
【００４８】
（分解反応速度定数の算出）
本発明のアルミドロスより製造した金属粉によるＴＣＥ分解の反応速度は、バイアル瓶
内のＴＣＥの初期濃度をＣ0（例：ｍｇ／ｋｇ）、経過時間をｔ（ｄａｙ）、ｔ（ｄａｙ-１）後におけるバイアル瓶内のＴＣＥの濃度をＣ（例：ｍｇ／ｋｇ）とすると、以下の式１に示す擬一次反応式に従うことが明らかとなった。
ｌｎ（Ｃ／Ｃ0）＝−ｋ・ｔ ……（式１）
ここで、ｋ（ｄａｙ-１）を分解反応速度定数と呼び、本発明のアルミドロスより製造
した金属粉による、ＴＣＥ分解の分解性能を表す指標として用いることができる。
【００４９】
（実施例５）
シルト質土壌５０ｇへＴＣＥを１μｌの割合で混合し、ＴＣＥ濃度２９．４ｍｇ／ｋｇの模擬汚染土壌を調製した。この模擬汚染土壌に対して、実施例４に記載のアルミドロスより製造した金属粉を１．０ｗｔ％添加し、攪拌羽根付き粉体混合装置にて１分間混合処理を行い、２０日間密閉容器内で静置した後に土壌中のＴＣＥ含有量を測定した。この結果、処理後のＴＣＥ濃度７．２ｍｇ／ｋｇとなり、初期濃度２９．４ｍｇ／ｋｇから大きく減少した。分解反応速度定数は０．０７ｄａｙ-１であった。
【００５０】
（実施例６）
実施例４に記載のアルミドロスより製造した金属粉に、Ｆｅ粉を１ｗｔ％混合した後、容量２Ｌの粉砕ポットに投入する。粉砕ポットにはさらに粉砕メディアとして２０ｍｍ径のＺｒＯ２ボールを５ｋｇ投入し、回転ミルに設置した。そしてミルの回転数を１００ｒｐｍとし２０分間粉砕処理をおこなって、金属粉にＦｅ相を付着させた。ここで得られたＦｅ相が付着した金属粉を用いて、実施例５に記載したのと同様の模擬汚染土壌中のＴＣＥ分解試験を実施した。この結果、処理後のＴＣＥ濃度５．４ｍｇ／ｋｇとなり、初期濃度２９．４ｍｇ／ｋｇから大きく減少した。分解反応速度定数は０．０８ｄａｙ-１であ
った。
【００５１】
（比較例２）
Ｃを０．１ｗｔ％含有する平均粒径５０μｍの鉄粉を用い、実施例３と同様のＴＣＥに対する分解試験を行なって、ＴＣＥ濃度の半減期と分解反応速度定数とを求めた。この結果、半減期は１１．６日、分解反応速度定数は０．０６ｄａｙ-１であった。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る金属粉中の金属粒子を模式的に表現した拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
１．母材金属相
２．付着金属相
３．金属粒子
４．金属粉
５．母材金属相と付着金属相との界面
ｄ．付着金属相の付着膜厚
【図１】
0004848540.tif 000002