(57)【要約】【課題】  安価で取り扱いの容易な原料を用いて、様々な有害重金属類の処理等に使用できる、経済的な重金属吸着材の製造方法及び当該方法により得られる重金属吸着材を提供する。【解決手段】  重金属吸着材は、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムに、水酸化アルミニウムと水とを加えて得られた混合スラリーから合成したカルシウムアルミネート水和物を、３００〜１１００℃で仮焼することにより製造され、当該方法により得られた重金属吸着材は、重金属を含有する処理対象物に混合することにより、重金属を有効に処理することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムに、水酸化アルミニウムと水とを添加して得られた混合スラリーから合成したカルシウムアルミネート水和物を、３００〜１１００℃で仮焼することを特徴とする重金属吸着材の製造方法。
【請求項２】
請求項1記載の重金属吸着材の製造方法において、上記酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと水酸化アルミニウムとを混合するにあたり、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムをカルシウムに、水酸化アルミニウムをアルミニウムに換算して、カルシウムとアルミニウムとのモル比が２：１〜１：２となるように混合することを特徴とする重金属吸着材の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の重金属吸着材の製造方法において、カルシウムアルミネート水和物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏであることを特徴とする重金属吸着材の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３いずれかの項記載の重金属吸着材の製造方法において、仮焼した後に、更にシリカヒューム、非晶質シリカ、シリカゲル、ゼオライト、酸性白土、活性白土、セピオライト、アタパルジャイト、ベントナイト、カオリン、メタカオリン、バーミキュライト、アロフェン、イモゴライト、アルミナゲル、ベーマイト、ギブサイト、活性アルミナ、カルサイト、生石灰、消石灰、ポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉水砕スラグ、石炭フライアッシュ、金属アルミニウム粉及び鉄粉からなる群より選ばれる少なくとも一種の吸着助剤を添加混合することを特徴とする重金属吸着材の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの項記載の重金属吸着材の製造方法により得られた重金属吸着材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安価で取り扱いの容易な原料を用いた重金属吸着材の製造方法及び当該方法により得られた重金属吸着材に関し、特に有害重金属類を含有する排水、廃液、焼却灰や汚染土壌等に含まれる重金属を有効に浄化処理することができる、安価で取り扱いが容易な重金属吸着材の製造方法及び当該方法により得られた重金属吸着材に関する。
【背景技術】
【０００２】
平成１５年２月１５日から土壌汚染対策法が施行され、六価クロム、モリブデン、砒素、セレン、アンチモン、鉛、カドミウム、水銀、銅、亜鉛、ニッケル等の有害重金属類を含有する工場排水や鉱山廃水等の浄化、汚染土壌や各種廃棄物の処理等、環境浄化に関するニーズはますます増大している。
【０００３】
これまでに有害重金属類に汚染された土壌の改良方法として、アルミン酸カルシウム（カルシウムアルミネート；ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３等）、ハロアルミン酸カルシウム（１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ２等）を含有するセメントや、これらの水和物を重金属固定剤またはセメント系固化材として使用する提案が、特開昭５３−１１７５８号公報や特開平１０−２７９９３７号公報に開示されている。
【０００４】
しかしながら、かかるアルミン酸カルシウムやハロアルミン酸カルシウムを多く含有するアルミナセメントやジェットセメントは、汚染土壌等の処理対象物に添加混合した場合、処理対象物を高アルカリ性とするため、高アルカリ性下で難溶性の水酸化物を形成するカドミウムの不溶化には効果があるが、両性金属である鉛に対しては、酸化鉛（ＰｂＯ）や水酸化鉛（Ｐｂ(ＯＨ)２）が、高アルカリ性下で亜鉛酸イオン（ＨＰｂＯ２−）や鉛酸イオン（ＰｂＯ２２−）として再溶解する場合があるため、不溶化効果は不十分である。
【０００５】
さらに六価クロムやモリブデンは、クロム酸イオン（ＣｒＯ４２−）、ニクロム酸イオン（Ｃｒ２Ｏ７２−）、モリブデン酸イオン（ＭｏＯ４２−）といった非常に安定な陰イオンの状態で存在し、高アルカリ性下で難溶性の水酸化物を形成しないため、六価クロムやモリブデンに対する不溶化効果はほとんど期待できない。
【０００６】
また上記公報には、アルミン酸カルシウムやハロアルミン酸カルシウムが共存する石膏と反応することによって生成するアルミン酸硫酸カルシウム水和物[エトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）]による重金属類の固定化方法が開示されているが、エトリンガイトによるクロム酸イオン（ＣｒＯ４２−）、ニクロム酸イオン（Ｃｒ２Ｏ７２−）、モリブデン酸イオン（ＭｏＯ４２−）の吸着量は低く、またエトリンガイトは熱及び化学的に不安定であるため、いずれも実用上において、十分な重金属吸着能力を有するとはいえない。
【０００７】
一方、本発明者らによる特願２００３−２０１５８０には、カルシウムアルミネート水和物を３００〜１１００℃で仮焼することによって六価クロムやモリブデン等の有害重金属類を効果的に吸着できる重金属吸着材が示されているが、かかる重金属吸着材は、当該吸着材の原料となる合成カルシウムアルミネート水和物であるハイドロガーネット（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏ）やハイドログロシュラー（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏ）等を合成する際に、非常に高価で取り扱いの難しい金属アルミニウム微粉末を使用するものであり、経済的ではなく、得られる重金属吸着材は高価なものとなってしまう。
【０００８】
更に、金属アルミニウム微粉末を使用すると、その高い活性のために、金属アルミニウム微粉末が消石灰スラリーと反応して多量の水素ガスを発生し、激しく発泡かつ発熱するため、ハンドリングに問題を有していた。また金属アルミニウム粉は、消防法で危険物第２類（可燃性固体）に指定されているため、取り扱いには大変な注意を要するという問題点も有していた。
【特許文献１】特開昭５３−１１７５８号公報
【特許文献２】特開平１０−２７９９３７号公報
【特許文献３】特願２００３−２０１５８０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って本発明の目的は、安価で取り扱いの容易な原料を用いて、様々な有害重金属類（六価クロム、モリブデン、砒素、セレン、アンチモン、鉛、カドミウム、水銀、銅、亜鉛、ニッケル等）を含有する工場排水や鉱山廃水等の浄化、汚染土壌や各種廃棄物の処理等に使用できる、経済的な重金属吸着材の製造方法及び当該方法により得られる重金属吸着材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記した如き課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、非常に高価で取り扱いの困難な金属アルミニウム微粉末の代わりに、安価で取り扱いの容易な水酸化アルミニウムを使用し、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムとの反応性を高めるために、加熱及び湿式混合粉砕を施すことによって仮焼時の反応性に富んだカルシウムアルミネート水和物を合成し、様々な有害重金属類（六価クロム、モリブデン、砒素、セレン、アンチモン、鉛、カドミウム、水銀、銅、亜鉛、ニッケル等）を広範なｐＨ域で効果的に同時吸着できる安価な重金属吸着材の製造方法を見出し、本発明に到達した。
【００１１】
本発明の重金属吸着材の製造方法は、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムに、水酸化アルミニウムと水とを添加して得られた混合スラリーから合成したカルシウムアルミネート水和物を、３００〜１１００℃で仮焼することを特徴とする。
【００１２】
好適には、上記本発明の重金属吸着材の製造方法において、上記酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと水酸化アルミニウムとを混合するにあたり、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムをカルシウムに、水酸化アルミニウムをアルミニウムに換算して、カルシウムとアルミニウムとのモル比が２：１〜１：２となるように混合することを特徴とする。
更に好適には、上記本発明の重金属吸着材の製造方法において、カルシウムアルミネート水和物が３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏであることを特徴とする。
【００１３】
また更に好適には、上記本発明の重金属吸着材の製造方法において、仮焼した後に、更にシリカヒューム、非晶質シリカ、シリカゲル、ゼオライト、酸性白土、活性白土、セピオライト、アタパルジャイト、ベントナイト、カオリン、メタカオリン、バーミキュライト、アロフェン、イモゴライト、アルミナゲル、ベーマイト、ギブサイト、活性アルミナ、カルサイト、生石灰、消石灰、ポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉水砕スラグ、石炭フライアッシュ、金属アルミニウム粉及び鉄粉からなる群より選ばれる少なくとも一種の吸着助剤を添加混合することを特徴とする。
【００１４】
本発明の重金属吸着材は、上記本発明の重金属吸着材の製造方法により得られたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、安価で取り扱いの容易な原料を用いて重金属吸着材の製造が可能となり、また、本発明の方法により得られた重金属吸着材は、工場排水、鉱山廃水、焼却灰、ばいじん、汚染土壌等に含まれる六価クロム、モリブデン、砒素、鉛、カドミウム、銅などの有害重金属類を同時に吸着除去または吸着固定することができ、従って、例えば排水の浄化、焼却灰や汚染土壌中の有害重金属類の不溶化（封じ込め）を低コストで実施することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を以下の好適例を用いて説明するが、これらに限定されるものではない。
本発明の重金属吸着材の製造方法は、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムに、水酸化アルミニウムと水とを加えて得られた混合スラリーから合成したカルシウムアルミネート水和物を、３００〜１１００℃で仮焼する工程を含むものである。
ここで、仮焼とは、カルシウムアルミネート水和物を種々の温度で加熱処理することであり、仮焼対象物中の水分（付着水や結晶水）または炭酸ガスを飛散させる程度の温度で加熱処理することを目的とするものをいう。一方、焼成とは、仮焼よりは高温で加熱処理することをいい。対象物を溶融、半溶融または焼結させることを目的とするものである。
【００１７】
前記合成カルシウムアルミネート水和物の原料となる酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムは、工業用生石灰または工業用消石灰等の高純度で粒度が小さく比表面積の大きい反応性の高いものが好ましいが、有害重金属類を含有していない酸化カルシウムや水酸化カルシウムであれば、ケイ素、アルミニウム、鉄、マグネシウム等の多少の不純物を含有していても問題なく使用できる。
また、例えば、通常廃棄物として処理されるホタテやカキ等の貝殻を仮焼して得られる貝灰または当該貝灰を水で消化して得た水酸化カルシウムも使用することができる。
【００１８】
同様に、合成カルシウムアルミネート水和物の原料となる水酸化アルミニウムも、工業用水酸化アルミニウムのような高純度で粒度が小さく比表面積の大きな反応性の高いものが好ましいが、有害重金属類を含有していない水酸化アルミニウムであれば、ケイ素、カルシウム、鉄、マグネシウム等の多少の不純物を含んでいても問題なく使用でき、例えば、アルミニウム原料であるボーキサイトや金属アルミニウム加工業や溶融精錬業等から排出されるアルミドロス、またはアルミスラッジ等の廃アルミニウムも使用することができる。
【００１９】
上記酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと水酸化アルミニウムとを混合するにあたり、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムをカルシウムに、水酸化アルミニウムをアルミニウムに換算して、所定のモル比、好適にはモル比２：１〜１：２で、例えば５０〜１５０℃の水中で反応させると、ハイドロガーネット（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏ）やハイドログロシュラー（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏ）等の種々のカルシウムアルミネート水和物を得ることができ、特にカルシウムアルミネート水和物としては、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏを使用することが、より低い仮焼温度で重金属吸着能力が発現する点から望ましい。
【００２０】
かかる３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・６Ｈ２Ｏカルシウムアルミネート水和物を合成する場合には、カルシウムとアルミニウムとの理論モル比は３：２であるが、モル比に多少幅があっても、合成したカルシウムアルミネートの仮焼後の重金属吸着能力には差が少ないため、本発明においてはカルシウムとアルミニウムとのモル比は２：１〜１：２の範囲であることが好ましい。
【００２１】
カルシウムアルミネート水和物を合成するには公知の方法を使用することができ、例えば酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムに約１０〜２０倍容量の清浄な水、好ましくは熱水を加えてスラリーとし、当該スラリーに水酸化アルミニウムを少しずつ添加して撹拌しながら反応させてカルシウムアルミネート水和物を合成する方法を好適に使用することができる。
なお、酸化カルシウムは、水を加えると激しく発熱するため、水酸化アルミニウムとの反応が促進される。
【００２２】
さらにかかる水和反応を促進させたい場合は、熱水を使用したり、スラリーを加温しても良い。
また、粒度の大きい水酸化アルミニウムを使用する場合には、ボールミル等に、酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと水酸化アルミニウムと熱水とを共に入れて湿式混合粉砕しながら反応させても良い。
【００２３】
反応系中の酸化カルシウムまたは水酸化カルシウムと水酸化アルミニウムとの水和反応が完全に終了した後のスラリーを、約５０〜１００℃で数時間〜数日間養生して合成カルシウムアルミネート水和物を得る。かかる養生時間を短縮したい場合には、オートクレーブ等で１００〜３００℃の高温高圧養生を数十分〜数時間で行うことも可能である。
【００２４】
このようにして得られた各種カルシウムアルミネート水和物を多量に含むスラリーを、デカンタやろ過器等を使用して余分な水分を分離した後、例えば約５０〜２００℃で乾燥する。
次いで、乾燥した各種カルシウムアルミネート水和物を、空気中で３００〜１１００℃の温度範囲で仮焼、例えば１時間仮焼するが、各種カルシウムアルミネート水和物は、乾燥後いったん解砕してから仮焼しても、未解砕のブロック状乾燥ケーキを仮焼しても、いずれの方法を用いても良い。
【００２５】
このように仮焼することにより、カルシウムアルミネート水和物の有害重金属類に対する吸着能力が著しく向上改善される。かかる仮焼による水和物の変化や重金属吸着原理はまだ十分に解明できていないが、カルシウムアルミネート水和物中の水分子が失われ、極めて多孔質で比表面積の大きな１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３やＣａ１２Ａｌ１４Ｏ３３などの各種カルシウムアルミネートが生成するためであることも１つの要因と考えられる
【００２６】
仮焼温度は、少なくとも３００℃以上であることが、得られるカルシウムアルミネートの重金属類の吸着性能を向上させる点から望ましく、これは、３００℃未満では重金属吸着能力が充分に改善されないからである。一方、１１００℃を超える温度での仮焼は、得られるカルシウムアルミネートが溶融または焼結するおそれがある上に、加熱エネルギーが過大となりコスト的にも好ましくない。カルシウムアルミネートが一旦溶融したり、または焼結すると、得られるカルシウムアルミネートが重金属類を有効に吸着することができなくなるためである。
【００２７】
仮焼を終了した材料は、その後急冷あるいは徐冷しても良い。このようにして得られた仮焼重金属吸着材は、用途に応じて粉体、ブロック状または造粒して使用することができる。
【００２８】
また好適には、浄化または処理対象となる排水、廃液、焼却灰、汚染土壌等の性状に応じて、重金属を更に有効に吸着するため、上記仮焼後のカルシウムアルミネートに吸着助剤を添加混合して重金属吸着材を得てもよく、その添加混合方法は特に限定されず、均一に混合できれば任意の方法を用いることができる。
【００２９】
かかる吸着助剤としては、そのものから有害重金属類が環境基準値を越えて溶出しない材料である限り特に限定されず種々のものが使用できるが、例えばシリカヒューム、非晶質シリカ、シリカゲル、ゼオライト、酸性白土、活性白土、セピオライト、アタパルジャイト、ベントナイト、カオリン、メタカオリン、バーミキュライト、アロフェン、イモゴライト、アルミナゲル、ベーマイト、ギブサイト、活性アルミナ、カルサイト、生石灰、消石灰、ポルトランドセメント、アルミナセメント、高炉水砕スラグ、石炭フライアッシュ、活性炭、金属アルミニウム粉及び鉄粉からなる群より選ばれる少なくとも一種以上を、所望する性状に応じて任意の量で混合することができ、ポルトランドセメントとしては、改良対象となる土壌の性状や施工コストを考慮した上で、普通、早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩などの各種ポルトランドセメントから任意に一種以上を選択することができる。
【００３０】
このように本発明の方法により得られた重金属吸着材は、有害重金属類を含む排水、廃液、焼却灰、汚染土壌等、広範な浄化、処理対象物に直接適用することにより、有効に重金属類を吸着処理することができる。重金属吸着材の使用量は、含有される重金属の種類、量によって異なるが、例えば、通常、処理対象物１００重量部に対して、重金属吸着材を１０〜１００重量部混合することで、充分に重金属類を吸着処理することができる。
また、重金属を含有する排水、廃液、焼却灰、汚染土壌等を処理するにあたっては、本発明の重金属吸着材を、粉末状で散布混合したり、スラリー状にして混合する方法等、従来の混合方法を使用することで、本発明の効果を充分に得ることができる。
【実施例】
【００３１】
本発明を、以下の実施例及び比較例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１〜４
ガラスビーカーに入れた試薬酸化カルシウム（キシダ化学株式会社製）に、当該酸化カルシウムに対して２０倍容量の９０℃に熱した蒸留水を添加して攪拌し、スラリー状にした。当該スラリーを温度９０℃に保持しながら、該スラリーに１級試薬水酸化アルミニウム（キシダ化学株式会社製）を、酸化カルシウムをカルシウムに、水酸化アルミニウムをアルミニウムに換算して、カルシウムとアルミニウムとのモル比が１：１となるように少しづつ添加し、時計皿でフタをしてホットスターラー上で煮沸しながら、３時間撹拌混合して反応させた。
【００３２】
得られたスラリーを１００℃で１６時間かけて養生しながら乾燥させた。次いで、粒径１２５μｍ以下になるまで解砕して合成カルシウムアルミネート水和物を得た。得られた合成カルシウムアルミネート水和物をアルミナ製ルツボに入れて電気炉内で１時間、仮焼温度を各３００℃、６００、８００℃、１１００℃としてそれぞれ仮焼し、仮焼後は空気中で放冷して合成カルシウムアルミネート水和物仮焼品である本発明の重金属吸着材を調製した。
【００３３】
比較例１〜２
試薬酸化カルシウム（キシダ化学株式会社製）、１級試薬水酸化アルミニウム（キシダ化学株式会社製）を、それぞれ重金属吸着材とした。
比較例３
仮焼以降の工程を省略した以外は実施例１と同様にして、仮焼を行う前の合成カルシウムアルミネート水和物未仮焼品である重金属吸着材を得た。
比較例４
仮焼温度を２００℃に設定した以外は、実施例１と同様にして、合成カルシウムアルミネート水和物仮焼品である重金属吸着材を調製した。
【００３４】
比較例５〜９
アルミナセメント（旭硝子セラミックス株式会社製）、ジェットセメント（住友大阪セメント株式会社製）、普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント株式会社製）、高炉水砕スラグ（セメント混合用スラグ；住友金属工業株式会社製）、活性白土（製品名  ＳＡ１；日本活性白土株式会社製）を、それぞれ重金属吸着材とした。
【００３５】
試験例１
蒸留水に試薬二クロム酸カリウム（キシダ化学株式会社製）を溶解して、ｐＨ５の六価クロム（濃度；１００５ｍｇ／ｌ）の重金属溶液を調製した。
上記実施例１〜４及び比較例１〜９の各重金属吸着材を用い、各粉末状重金属吸着材１ｇと前記重金属溶液５０ｍｌとを、１００ｍｌポリエチレン瓶に密封し、振とう機で３時間撹拌後、０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過して、六価クロムの残存濃度と吸着率とを測定した。その結果を下記表１に示す。
ただし、六価クロムの残存濃度は、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に準拠してＩＣＰ−ＡＥＳ（誘導結合型プラズマ発光分光装置）により測定した。また吸着率は、ブランク（参照例１）の六価クロム濃度に対する上記残存濃度の減少量から算出したものである。
【００３６】
参照例１
上記試験例１で使用した重金属溶液に、重金属吸着材を添加しない以外は、試験例１と同様にして、ブランク溶液としての六価クロムの残存濃度と吸着率とを測定した。その結果を下記表１に示す。
【００３７】
【表１】
2005254077.tif 000002
【００３８】
本試験例により、本発明の製造方法により調製された実施例1〜４の重金属吸着材である仮焼合成カルシウムアルミネート水和物は、仮焼温度を３００〜１１００℃とすることにより六価クロム吸着率が著しく改善し、一方、本発明の重金属吸着材の原料である比較例１〜３の酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、合成カルシウムアルミネート水和物の未仮焼品では、六価クロム吸着率が極めて低いことが確認された。また、比較例４より、合成カルシウムアルミネート水和物は、２００℃で仮焼しても六価クロム吸着率がほとんど改善されないことも明らかである。
更に、比較例５〜９より、アルミナセメント、ジェットセメント、普通ポルトランドセメント、高炉水砕スラグ、活性白土には、六価クロムに対する吸着効果はなく、六価クロム吸着率が極めて低いことがわかる。
【００３９】
試験例２
ｐＨ１１のアンモニア水に試薬ニクロム酸カリウム（キシダ化学株式会社製）、試薬モリブデン酸（キシダ化学株式会社製）を溶解して、六価クロム（濃度；５０1ｍｇ／ｌ）、モリブデン（濃度；４９９ｍｇ／ｌ）を含有する重金属混合溶液を調製した。
【００４０】
上記実施例１〜４及び比較例１〜９の各重金属吸着材を用い、当該粉末状重金属吸着材１ｇと前記重金属溶液５０ｍｌとを、１００ｍｌポリエチレン瓶に密封し、振とう機で３時間撹拌後、０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過して、六価クロム及びモリブデンの残存濃度と吸着率とを測定した。その結果を下記表２に示す。
ただし、各重金属残存濃度は、試験例１と同様に、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に準拠してＩＣＰ−ＡＥＳにより測定した。また吸着率は、ブランク（参照例２）中の六価クロム及びモリブデン濃度に対する上記残存濃度の減少量から算出したものである。
【００４１】
参照例２
上記試験例２で使用した重金属混合溶液に、重金属吸着材を添加しない以外は、試験例２と同様にして、ブランク溶液としての六価クロム及びモリブデンの残存濃度と吸着率とを測定した。その結果を下記表２に示す。
【００４２】
【表２】
2005254077.tif 000003
【００４３】
本試験例により、本発明の製造方法により調製された実施例1〜４の重金属吸着材である仮焼合成カルシウムアルミネート水和物は、仮焼温度を３００〜１１００℃とすることにより六価クロム及びモリブデンの吸着率を著しく改善し、一方、本発明の重金属吸着材の原料である比較例１〜３の酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、合成カルシウムアルミネート水和物の未仮焼品は、六価クロム及びモリブデンの吸着率が極めて低いことが確認された。また、比較例４より、合成カルシウムアルミネート水和物は、２００℃で仮焼しても六価クロム及びモリブデンの吸着率がほとんど改善されないことも明らかである。
【００４４】
更に、比較例５〜９より、アルミナセメント、ジェットセメント、普通ポルトランドセメント、高炉水砕スラグ、活性白土には、六価クロム及びモリブデンに対する吸着効果はなく、六価クロム及びモリブデンの吸着率は極めて低いことがわかる。
【００４５】
試験例３
ｐＨ１２の水酸化ナトリウム水溶液に、試薬塩化鉛（キシダ化学株式会社製）、試薬モリブデン酸（キシダ化学株式会社製）を溶解して、鉛（濃度；３４７ｍｇ／ｌ）、モリブデン（濃度；６５２ｍｇ／ｌ）を含有する重金属混合溶液を調製した。
【００４６】
上記実施例１〜４及び比較例１〜９の各重金属吸着材を用い、当該粉末状重金属吸着材１ｇと前記重金属溶液５０ｍｌとを、１００ｍｌポリエチレン瓶に密封し、振とう機で３時間撹拌後、０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過して、鉛及びモリブデンの残存濃度と吸着率とを測定した。その結果を下記表３に示す。
ただし、各重金属残存濃度は、試験例１と同様に、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に準拠してＩＣＰ−ＡＥＳにより測定した。また吸着率は、ブランク（参照例３）中の鉛及びモリブデン濃度に対する上記残存濃度の減少量から算出したものである。
【００４７】
参照例３
上記試験例３使用した重金属混合溶液に、重金属吸着材を添加しない以外は、試験例３と同様にして、ブランク溶液としての鉛及びモリブデンの残存濃度と吸着率とを測定した。その結果を下記表３に示す。
【００４８】
【表３】
2005254077.tif 000004
【００４９】
本試験例により、本発明の製造方法により調製された実施例1〜４の重金属吸着材である仮焼合成カルシウムアルミネート水和物は、仮焼温度を３００〜１１００℃とすることにより鉛及びモリブデンの吸着率が著しく改善され、一方、本発明の重金属吸着材の原料である比較例１〜３の酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、合成カルシウムアルミネート水和物の未仮焼品では、鉛及びモリブデンの吸着率が極めて低いことが確認された。また比較例４より、合成カルシウムアルミネート水和物は、２００℃で仮焼しても鉛及びモリブデンの吸着率がほとんど改善されないことも明らかである。
【００５０】
更に、比較例５〜８より、アルミナセメント、ジェットセメント、普通ポルトランドセメント、高炉水砕スラグには、鉛及びモリブデンに対する吸着効果はなく、鉛及びモリブデンの吸着率は極めて低いことが、また、比較例９の粘土鉱物である活性白土の場合には、鉛の吸着率は高かったが、モリブデンの吸着率は極めて低いことがわかる。
【００５１】
試験例４
ｐＨ３の希硝酸に、試薬ニクロム酸カリウム（キシダ化学株式会社製）、試薬モリブデン酸（キシダ化学株式会社製）、試薬酸化カドミウム（キシダ化学株式会社製）を溶解して、六価クロム（濃度；５０１ｍｇ／ｌ）、モリブデン（濃度；２０４ｍｇ／ｌ）、カドミウム（濃度；２９９ｍｇ／ｌ）の重金属を３種含有する重金属混合溶液を調製した。
【００５２】
上記実施例１〜４及び比較例１〜９の各重金属吸着材を用い、当該粉末状重金属吸着材１ｇと前記重金属混合溶液５０ｍｌとを、１００ｍｌポリエチレン瓶に密封し、振とう機で３時間撹拌後、０．４５μｍのメンブランフィルターでろ過して、前記３種の重金属の残存濃度と吸着率とをそれぞれ測定した。その結果を下記表４に示す。
ただし、各重金属残存濃度は、試験例３と同様に、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２に準拠してＩＣＰ−ＡＥＳにより測定した。また吸着率は、ブランク（参照例４）中の各重金属濃度に対する上記残存濃度の減少量から算出したものである。
【００５３】
参照例４
上記試験例４で使用した重金属混合溶液に、重金属吸着材を添加しない以外は、試験例４と同様にして、ブランク溶液としての各重金属残存濃度と吸着率とを測定した。その結果を下記表４に示す。
【００５４】
【表４】
2005254077.tif 000005
【００５５】
本試験例により、本発明の製造方法により調製された実施例1〜４の重金属吸着材である仮焼合成カルシウムアルミネート水和物は、仮焼温度を３００〜１１００℃とすることにより六価クロム及びモリブデンの吸着率が著しく改善され、一方、本発明の重金属吸着材の原料である比較例１〜３の酸化カルシウム、水酸化アルミニウム、合成カルシウムアルミネート水和物の未仮焼品では、六価クロム及びモリブデンの吸着率が極めて低いことが確認された。また、比較例４より、合成カルシウムアルミネート水和物は、２００℃で仮焼しても六価クロム及びモリブデンの吸着率がほとんど改善されないことも明らかである。
【００５６】
更に、比較例５〜９より、アルミナセメント、ジェットセメント、普通ポルトランドセメント、高炉水砕スラグ、活性白土の場合には、六価クロム及びモリブデンの吸着率は極めて低いことがわかる。
なおカドミウムに関しては、比較例２、８、９を除いたすべての事例で効率よく吸着したため、水和物の差異および仮焼の有無による差はないものと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の重金属吸着材の製造方法により得られた重金属吸着材は、複数種の重金属を有効にかつ同時に吸着除去または吸着固定して、有害重金属類の不溶化（封じ込め）を低コストで実施することを可能とするため、六価クロム、モリブデン、砒素、鉛、カドミウム、銅などの有害重金属類を含有する排水、廃液、焼却灰や汚染土壌等に適用されて、有害重金属の固定化に有効に使用される。