(57)【要約】【課題】鉄鋼スラグを有効利用してセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材を安価、且つ、容易に製造可能な捕集材の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明に係る捕集材の製造方法は、鉄鋼スラグをアルカリ条件下、ケイ素源を混合した溶液で加熱処理し、加熱処理後の鉄鋼スラグをセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材として回収するステップを含むことを特徴とする。なお、ケイ素源中のケイ素の量が鉄鋼スラグ：ケイ素の重量比で５０：１以上になるようにケイ素源を混合することが望ましい。また、溶液のｐＨは９以上、加熱処理の温度は６０℃以上であること望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄鋼スラグをアルカリ条件下、ケイ素源を混合した溶液で加熱処理し、加熱処理後の鉄鋼スラグをセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材として回収するステップを含むことを特徴とする捕集材の製造方法。
【請求項２】
前記ケイ素源中のケイ素の量が、鉄鋼スラグ：ケイ素の重量比で５０：１以上になるように該ケイ素源を混合するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の捕集材の製造方法。
【請求項３】
前記溶液のｐＨが９以上であり、加熱処理の温度が６０℃以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の捕集材の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のうち、いずれか１項に記載の捕集材の製造方法によって製造され、カルシウム、珪素、及びアルミニウムを含む化合物、及び／又は、カルシウム、珪素、アルミニウム、及び鉄を含む化合物を構成成分として含有することを特徴とする捕集材。
【請求項５】
請求項４に記載の捕集材又は該捕集材と鉄鋼スラグとの混合物をセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を含有する被処理物質に混合することによって、該被処理物質からのセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の溶出量を低減させるステップを含むことを特徴とする被処理物質の処理方法。
【請求項６】
請求項４に記載の捕集材又は該捕集材と鉄鋼スラグとの混合物をセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を含有する被処理物質に混合することによって、該被処理物質中のセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の含有量を低減させるステップを含むことを特徴とする被処理物質の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水、土壌、廃棄物等の処理対象物からセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を除去する捕集材の製造方法、及びこの捕集材とこれを用いた被処理物質の処理方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所の事故によって放出された放射性元素は、福島県を中心とした広い範囲に放射線汚染を生じさせている。放射性元素の捕集材としては、ゼオライトやフェロシアン化金属化合物、又はこれらを繊維等に織り込んだ材料等が多用されている。
【０００３】
ゼオライトは、結晶性含水アルミノケイ酸のアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩によって形成され、一般にＳｉＯ４及びＡｌＯ４の四面体構造の頂点にある酸素原子を互いに共有した網目構造の結晶格子を有している。
【０００４】
放射性元素の捕集材として重要なゼオライトは、三次元網目構造を有するゼオライトであり、三次元網目構造を有するゼオライトは交換可能な陽イオンを有している。三次元網目構造を有するゼオライトの陽イオン交換優先順位は下記の通りであり、Ｃｓ（セシウム）の選択係数が極めて高く、Ｓｒ（ストロンチウム）の選択係数も比較的高い。
【０００５】
ゼオライトの陽イオン交換優先順位：
Cs＞Rb＞K＞NH4＞Ba＞Sr＞Na＞Ca＞Fe＞Al＞Mg＞Li
【０００６】
ゼオライトを安価に製造する方法としては、原料に鉄鋼スラグを用いる方法が知られている。具体的には、特許文献１には、鉄鋼スラグにリン酸又はリン酸塩及びアルカリを添加することによってハイドロキシアパタイトとゼオライトとを製造する方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、ＣａＯ＋ＭｇＯの含有量が３０質量％以下になるように成分調整された鉄鋼スラグをアルカリ溶液中で加熱攪拌することによってゼオライトを製造する方法が記載されている。
【０００８】
さらに、特許文献３には、高炉スラグをギ酸又はクエン酸溶液中で攪拌処理することによってＣａ及びＭｇを選択除去して高炉スラグの成分を調整した後、高炉スラグをアルカリ溶液中で加熱攪拌することによってゼオライトを製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１８９２４１号公報
【特許文献２】特開２００５−２３９４５９号公報
【特許文献３】特開２００７−２２２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載のゼオライトの製造方法は、リン酸を添加してハイドロキシアパタイトとゼオライトとの複合体を合成しようとするものであり、リン酸添加後の混合物を中性から酸性（ｐＨ３〜６）にするためにリン酸を多量に添加する必要がある。このため、特許文献１記載のゼオライトの製造方法によれば、ゼオライトを安価に製造することは困難である。
【００１１】
また、特許文献２記載のゼオライトの製造方法では、ＣａＯ＋ＭｇＯの含有量が３０質量％以下となるように鉄鋼スラグの成分を調整しなければならず、鉄鋼の製造過程で生成する鉄鋼スラグをそのまま用いることはできない。このため、特許文献２記載のゼオライトの製造方法によれば、ゼオライトを製造するために多くの労力を要する。
【００１２】
さらに、特許文献３記載のゼオライトの製造方法は、ゼオライトを合成する際に不要なカルシウムやマグネシウムを酸の添加によって溶解、除去しようとするものである。このため、特許文献３記載のゼオライトの製造方法によれば、鉄鋼スラグ中に多量に存在するカルシウムやマグネシウム等の資源を有効利用することができない。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、鉄鋼スラグを有効利用してセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材を安価、且つ、容易に製造可能な捕集材の製造方法を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、鉄鋼スラグを有効利用した安価な、セシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材を提供することにある。
【００１５】
さらに、本発明の他の目的は、鉄鋼スラグを有効利用してセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を含有する被処理物質からのセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の溶出量又は被処理物質中のセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の含有量を安価、且つ、容易に低減可能な、被処理物質の処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る捕集材の製造方法は、鉄鋼スラグをアルカリ条件下、ケイ素源を混合した溶液で加熱処理し、加熱処理後の鉄鋼スラグをセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材として回収するステップを含むことを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る捕集材の製造方法は、上記発明において、前記ケイ素源中のケイ素の量が、鉄鋼スラグ：ケイ素の重量比で５０：１以上になるように該ケイ素源を混合するステップを含むことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る捕集材の製造方法は、上記発明において、前記溶液のｐＨが９以上であり、加熱処理の温度が６０℃以上であることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る捕集材は、本発明に係る捕集材の製造方法によって製造され、カルシウム、珪素、及びアルミニウムを含む化合物、及び／又は、カルシウム、珪素、アルミニウム、及び鉄を含む化合物を構成成分として含有することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る被処理物質の処理方法は、本発明に係る捕集材又は該捕集材と鉄鋼スラグとの混合物をセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を含有する被処理物質に混合することによって、該被処理物質からのセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の溶出量を低減させるステップを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る被処理物質の処理方法は、本発明に係る捕集材又は該捕集材と鉄鋼スラグとの混合物をセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を含有する被処理物質に混合することによって、該被処理物質中のセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の含有量を低減させるステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る捕集材の製造方法によれば、鉄鋼スラグを有効利用してセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材を安価、且つ、容易に製造することができる。
【００２３】
本発明に係る捕集材によれば、鉄鋼スラグを有効利用した安価なセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材を提供することができる。
【００２４】
本発明に係る被処理物質の処理方法によれば、鉄鋼スラグを有効利用してセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を含有する被処理物質からのセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の溶出量又は被処理物質中のセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の含有量を安価、且つ、容易に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、アルカリ加熱処理時のケイ酸ナトリウムの濃度変化に伴う転炉スラグのセシウム捕集率の変化を示す図である。
【図２】図２は、アルカリ加熱処理時のケイ酸ナトリウムの濃度変化に伴う高炉徐冷スラグのセシウム捕集率の変化を示す図である。
【図３】図３は、アルカリ加熱処理時のケイ酸ナトリウムの濃度変化に伴う溶液のｐＨの変化を示す図である。
【図４】図４は、アルカリ加熱処理時の処理温度の変化に伴う高炉徐冷スラグのセシウム捕集率の変化を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、未改質転炉スラグのＸ線回折結果を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ケイ酸ナトリウムと共にアルカリ溶液で加熱処理後の転炉スラグのＸ線回折結果を示す図である。
【図６】図６は、セシウム標準液の通過液量に対する改質転炉スラグのセシウム捕集率の変化を示す図である。
【図７】図７は、セシウム標準液の通過液量に対する改質転炉スラグのセシウム積算捕集量の変化を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、改質転炉スラグ及び未改質転炉スラグのセシウム捕集率を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、改質転炉スラグ及び未改質転炉スラグのストロンチウム捕集率を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の発明者らは、鋭意研究を重ねてきた結果、鉄鋼スラグをアルカリ溶液でケイ酸源と共に加熱処理することによって、極めて高い効率でセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集可能な捕集材を製造できること、及びこの製造方法によって製造されたセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の捕集材が従来のゼオライトとは異なるカルシウム−ケイ素−アルミニウム系の化合物、及び／又は、カルシウム−ケイ素−アルミニウム−鉄系の化合物を構成成分として含有することを知見した。
【００２７】
また、本発明の発明者らは、このようなセシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の捕集材を製造するためには、ケイ素源中のケイ素の量が鉄鋼スラグ：ケイ素の重量比で５０：１以上になるようにケイ素源を混合することが好適であること、及び加熱処理に用いるアルカリ溶液（水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム）のｐＨが９以上、且つ、加熱処理温度が６０℃以上であることが有効であることを見出した。
【００２８】
ここで、鉄鋼スラグとは、鉄鋼の製造過程で発生するスラグであり、高炉スラグと製鋼スラグとに大別される。
【００２９】
高炉スラグとは、高炉で鉄鉱石を溶融・還元する際に発生するスラグであり、鉄鉱石に含まれるシリカ等の鉄以外の成分や還元剤として使われるコークスの灰分が副原料の石灰石と結合したものである。高炉スラグは冷却方法によって徐冷スラグと水砕スラグとに大別されるが、本発明に用いるスラグとしては高炉徐冷スラグが好適である。高炉徐冷スラグの主要鉱物相は、ゲーレナイト（２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２）とオケルマナイト（２ＣａＯ・ＭｇＯ・２ＳｉＯ２）とを端成分とする固溶体であるメリライト及びダイカルシウムシリケート（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）である。
【００３０】
製鋼スラグとは、溶銑やスクラップ等を精錬して鉄鋼を製造する際に同時に製造される転炉スラグ、電気炉スラグ、及びその他の製鋼工程で製造される溶銑予備処理スラグ（溶銑を転炉に装入する前に溶銑の脱硫、脱珪、脱燐等の処理をする際に生成されるスラグ。予備処理の内容に応じて生成されるスラグを脱硫スラグ、脱珪スラグ、脱燐スラグ等と称する）、二次精錬スラグ（転炉等から出鋼した溶鋼に脱硫、脱燐、脱ガス等の処理をする際に生成されるスラグ）、スロッピングスラグ（転炉吹錬中に炉内から飛び出し、炉下に落下したスラグ）、鋳造スラグ（溶鋼を鋳型又は連続鋳造機に注入した後、溶鋼鍋に残留したスラグ）、及び混銑炉スラグ（混銑炉から排出されたスラグ）を意味する。
【００３１】
より具体的には、製鋼スラグは、鉄鋼の製造過程で生成されるものであり、ＣａＯ、ＳｉＯ２、ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＭｎＯ、Ｐ２Ｏ５を主成分、Ａｌ２Ｏ３、Ｓ等を副成分として含有するものである。代表的な鉱物相としては、ダイカルシウムシリケート（β−Ｃａ２（ＳｉＯ４、ＰＯ４））、トリカルシウムシリケート（（Ｍｇ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ）３ＳｉＯ５）、ウスタイト（ＦｅＯ）、マグネタイト（（Ｍｎ、Ｆｅ）３Ｏ４）、ライム（ＣａＯ）、ダイカルシウムフェライトチタネート（Ｃａ２（Ａｌ、Ｆｅ）２Ｏ５−Ｃａ（Ｓｉ、Ｔｉ）Ｏ）等が存在する。これらの製鋼スラグはスラグの種類や製造条件によって様々な成分組成を有する。
【００３２】
セシウム及びストロンチウムの少なくとも一方を捕集する捕集材の製造にあたっては、鉄鋼スラグを数ｍｍ程度以下の粒径に粉砕し、アルカリ水溶液を加えてケイ酸源と共に加熱処理する。鉄鋼スラグは、単独又は複数の鉄鋼スラグを混合して用いることができ、好ましくはケイ素源中のケイ素の量が鉄鋼スラグ：ケイ素の重量比で５０：１以上になるようにケイ素源の量を調整する。
【００３３】
なお、鉄鋼スラグ中にもケイ素は含有されており、高炉スラグはケイ素含有率が高い（代表組成：ＣａＯ１．７％、ＳｉＯ２３３．８％、Ｔ−Ｆｅ０．４％、ＭｇＯ７．４％、Ａｌ２Ｏ３１３．４％）(ここで％は質量％を表す)。これに対して、製鋼スラグは、高炉スラグと比較するとケイ素含有率が低い（代表組成：ＣａＯ４５．８％、ＳｉＯ２１０．０％、Ｔ−Ｆｅ１７．４％、ＭｇＯ６．５％、Ａｌ２Ｏ３１．９％）(ここで％は質量％を表す)。
【００３４】
しかしながら、本発明の発明者らによれば、鉄鋼スラグ中に含有されているケイ素源は、アルカリ加熱処理時に全てが改質に利用されておらず、ケイ素量として十分ではないことが確認された。このため、ケイ素の不足分を補うために外部からケイ素源を別途混合することによって、セシウム及びストロンチウムの少なくとも一方の捕集効率がより高い捕集材を調製することができる。
【００３５】
この時のケイ素源としては、ケイ酸ナトリウム等の試薬を用いることが考えられるが、ケイ砂、水ガラス（ケイ酸ナトリウム水溶液の加熱品）等のケイ酸塩を用いてもよく、特に限定されるものではない。
【００３６】
加熱処理に用いるアルカリ溶液のｐＨは９以上、且つ、加熱処理の温度が６０℃以上であることが好ましく、さらに加熱処理の温度を１００℃以上にして還流状態で反応を進めるとより好適であり、より低いアルカリ溶液濃度でも反応が迅速に進行する。
【００３７】
このような製造方法によって得られる改質スラグは、カルシウムと珪素及びアルミニウムとの化合物（例えばＣａ５Ｓｉ５Ａｌ（ＯＨ）Ｏ１７・５Ｈ２Ｏ等）及び／又はカルシウムと珪素とアルミニウム及び鉄との化合物（例えばＣａ３ＡｌＦｅ（ＳｉＯ４）（ＯＨ）８等）を構成成分として含有しており、これらがイオン交換作用及び／又は吸着、分子ふるい等の作用によってセシウムやストロンチウムを捕集するものと推察される。
【００３８】
この捕集効果はセシウム及びストロンチウムに対して有効であり、セシウムと並んで放射性物質として汚染の原因となっているストロンチウムの捕集材としても有用である。
【００３９】
アルカリ溶液での加熱処理によって生成された改質スラグは、セシウムやストロンチウムの保持容量が大きく（スラグ１ｇあたり１ｍｇ以上の高いセシウム保持容量を有しており）、セシウム含有物質やストロンチウム含有物質が水等の媒体に含有されている場合には処理対象物に直接改質スラグを添加、攪拌するだけで処理対象物中のセシウムやストロンチウムは改質スラグに捕集される。
【００４０】
また、処理対象物ががれきや焼却灰のような固体である場合には、処理対象物に改質スラグ又は改質スラグを少量添加した鉄鋼スラグを混ぜて塊状に造粒することにより、これらの物質からのセシウムやストロンチウムの溶出が抑制できると共に、スラグの放射線遮蔽効果によって放射線量も低減できる。また、鉄鋼スラグは、セシウムやストロンチウム以外の鉛やヒ素、カドミウム等の環境有害元素の捕集効果にも優れており、東日本大震災による津波堆積土壌のように、セシウムやストロンチウムと同時にこれらの環境有害元素を多く含む物質の処理にも効果を発現する。
【００４１】
〔実験例１〕
２ｍｍ目のふるいを通過するように粉砕した転炉スラグ（Ｃａ２６．５％、Ｓｉ４．５５％、Ｆｅ２２．７％、Ｍｇ２．９％、Ａｌ２．１％）(ここで％は質量％を表す)２．５ｇにケイ酸ナトリウム（Ｎａ２ＳｉＯ３）を０〜２．５ｇまで段階的に混合し、濃度３．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を４０ｍｌ添加して、１２０℃で２４時間加熱処理した。遠心分離で処理液を除き、水洗、乾燥した。得られた改質転炉スラグ０．２５ｇに濃度１×１０−５ｍｏｌ／Ｌのセシウム標準液を１０ｍｌ添加して１時間攪拌後、溶液中に残存したセシウム量をＩＣＰ質量分析装置で定量し、セシウム捕集率を算出した。算出結果を図１及び以下の表１に示す。また、ケイ酸ナトリウムを混合せず、加熱処理も行なわない転炉スラグ（非改質転炉スラグ）についても同様にしてセシウム捕集率を算出し、以下の表１に合わせて記載した。
【００４２】
【表１】
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【００４３】
図１に示すように、ケイ酸源を混合せず、アルカリ条件での加熱処理のみを行った転炉スラグ（図１中のケイ酸ナトリウム濃度０ｍｏｌ／Ｌとして記載）では、セシウム捕集率が３０％程度で止まった。しかしながら、ケイ酸ナトリウムを混合してアルカリ加熱処理することにより、セシウム捕集率が３０％から上昇し、転炉スラグはセシウムを高効率に捕集する材料へと改質された。なお、混合したケイ酸ナトリウムの濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌである時には、セシウム捕集率が６０％近くまで改善されていることから、アルカリ加熱処理の際には０．１ｍｏｌ／Ｌ以上の濃度のケイ酸ナトリウムを混合することが有効であることが知見された。
【００４４】
表１に示すように、単独では全くセシウム捕集効果を示さなかった転炉スラグが、アルカリ条件での加熱処理を施すことによってセシウム捕集能を有するようになり、さらにアルカリ加熱処理時にケイ素源を混合することによってそのセシウム捕集率が向上することが知見された。また、転炉スラグに本来含有されているケイ素量は、別途混合したケイ素源の量に匹敵するが、ケイ素源を新たに混合しなければセシウム捕集率の大幅な向上は見られなかった。これは、アルカリ加熱処理による改質に対する転炉スラグ中のケイ素源の寄与には限界があるためと考えられる。また、新たに混合するケイ素源の量が転炉スラグ：混合ケイ素の重量比で５０：１程度以上になる混合量において、セシウム捕集率に大きな改善がみられることが知見された。また、アルカリ加熱処理時のｐＨはいずれも１１以上であった。
【００４５】
〔実験例２〕
２ｍｍ目のふるいを通過するように粉砕した高炉徐冷スラグ（Ｃａ２８．４％、Ｓｉ１５．８％、Ｆｅ０．３％、Ｍｇ４．１％、Ａｌ７．２％）（ここで、％は質量％を表す)２．５ｇにケイ酸ナトリウムを０〜２．５ｇまで段階的に混合し、濃度０．２ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を４０ｍｌ添加して、１２０℃で２４時間加熱処理した。遠心分離で処理液を除き、水洗、乾燥した。得られた改質高炉徐冷スラグ０．２５ｇに濃度１×１０−５ｍｏｌ／Ｌのセシウム標準液を１０ｍｌ添加して１時間攪拌後、溶液中に残存したセシウム量をＩＣＰ質量分析装置で定量し、セシウム捕集率を算出した。算出結果を図２に示す。
【００４６】
図２に示すように、ケイ酸源を混合せず、アルカリ条件での加熱処理のみを行った高炉徐冷スラグ（図１中のケイ酸ナトリウム濃度０ｍｏｌ／Ｌとして記載）では、セシウム捕集率は４０％程度で止まった。これに対して、ケイ酸ナトリウムを混合してアルカリ加熱処理することにより、高炉徐冷スラグはセシウムを高効率に捕集する材料へと改質された。また、混合したケイ酸ナトリウムの濃度が０．１ｍｏｌ／Ｌ以上の時には、セシウム捕集率が８０％を超える値に改善されていることから、アルカリ加熱処理には０．１ｍｏｌ／Ｌ以上の濃度のケイ酸ナトリウムを混合することが有効であることが知見された。すなわち、図３に示すように、溶液のｐＨが９以上になるケイ酸ナトリウムの添加量であれば、有効な改質ができることが知見された。
【００４７】
また、上記と同じ高炉徐冷スラグに対して、上記と同様の実験においてアルカリ加熱処理時の水酸化ナトリウム水溶液の濃度を２．５ｍｏｌ／Ｌとし、処理温度を２５〜１４０℃の範囲内で変化させて２４時間加熱処理し、同様にセシウム捕集率を評価した。評価結果を図４に示す。図４に示すように、セシウム捕集率５０％以上の高炉徐冷スラグを得るためには、加熱処理温度が６０℃以上である必要があることが知見された。さらに、加熱処理温度を１００℃以上とすることにより、セシウム捕集率を８０％以上にできることもわかった。
【００４８】
未改質転炉スラグ及び実験例１で得られた改質転炉スラグ（ケイ酸ナトリウム混合量２．５ｇの転炉スラグ）について、その成分をＸＲＤ（Ｘ線回折による結晶構造解析）を用いて分析した結果をそれぞれ図５Ａ，５Ｂに示す。図５Ａと図５Ｂの比較から明らかなように、ケイ素源を混合してアルカリ加熱処理を施した改質転炉スラグのＸ線回折結果のみに、カルシウム、珪素、及びアルミニウムを含有する化合物、及びカルシウム、珪素、アルミニウム、及び鉄を含有する化合物に由来するＸ線回折ピークが確認できる。このことから、改質転炉スラグにはゼオライト様構造を示唆する化合物が生成、含有されていることが知見された。
【００４９】
〔実験例３〕
実験例１で得られた改質転炉スラグ（ケイ酸ナトリウム混合量２．５ｇの転炉スラグ）を用いて、カラム法によりセシウム捕集量を測定した。具体的には、改質転炉スラグ０．５ｇを高さ５ｍｍのカラムとして充填し、そこに濃度１×１０−４ｍｏｌ／Ｌのセシウム標準液を通過させ、通過した液量とセシウム捕集率及びセシウム積算捕集量との関係を測定した。測定結果を図６，図７に示す。図６，７に示すように、セシウム標準液の通過液量が増加するにつれてセシウム捕集率は低下したが、最終的に改質転炉スラグ（g-スラグ）１ｇあたり１．５ｍｇを超えるセシウム積算捕集量が得られた。
【００５０】
〔実験例４〕
実験例１で得られた改質転炉スラグ（ケイ酸ナトリウム混合量２．５ｇの転炉スラグ）０．２５ｇに濃度１ｍｇ／Ｌのセシウム標準液及びストロンチウム標準液をそれぞれ３０〜５０ｍｌ段階的に添加して１時間攪拌後、溶液中に残存したセシウム及びストロンチウムをＩＣＰ質量分析装置で定量し、各条件におけるそれぞれの捕集率を算出した。算出結果を図８Ａ，８Ｂに示す。図８Ａ，８Ｂに示すように、改質転炉スラグは、セシウム及びストロンチウムのいずれに対しても非常に高い捕集率を示した。
【００５１】
また、比較のため、２ｍｍ目のふるいを通過するように粉砕した未改質転炉スラグ０．２５ｇに濃度１ｍｇ／Ｌのセシウム標準液及びストロンチウム標準液をそれぞれ３０〜５０ｍｌ段階的に添加して１時間攪拌後、溶液中に残存したセシウム及びストロンチウムをＩＣＰ質量分析装置で定量し、各条件におけるそれぞれの捕集率を算出した。算出結果を図８Ａ，８Ｂに合わせて示す。図８Ａ，８Ｂに示すように、未改質転炉スラグでは、セシウムやストロンチウムはほとんど捕集されないことが知見された。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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