酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法
【課題】汚染土壌中の重金属の溶出低減剤として用いられる各種の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を、汚染土壌を用いずに簡易にかつ短時間で評価することのできる方法を提供する。
【解決手段】（Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る工程と、（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る工程と、（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する工程を含む、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【解決手段】（Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る工程と、（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る工程と、（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する工程を含む、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌に含まれている鉛、カドミウム、６価クロム等の重金属を不溶化するために用いられる酸化マグネシウムの当該重金属不溶化性能を評価するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化マグネシウムを土壌固化剤や重金属溶出低減剤の材料として用いることは、従来から知られている。
例えば、酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム、または、酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム含有物からなる土壌固化剤が提案されている（特許文献１）。
また、所定深度の重金属等によって汚染されている汚染土壌を泥土状となし、前記泥土状汚染土壌中に、所定の水と所定量の酸化マグネシウムを混合した酸化マグネシウムを主成分とする土壌固化剤を注入して、該固化剤と前記土壌とを混合せしめ、注入した前記固化剤の酸化マグネシウムが反応して前記土壌を固化して、前記重金属を隣接土壌への溶出を防止せしめることを特徴とする汚染土壌の重金属等溶出防止手段が、提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−３１６９６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０６０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
酸化マグネシウムとしては、一般に、炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムを焼成したものが用いられる。この場合、酸化マグネシウムの性状は、焼成温度、原料の種類、原料に含まれる不純物の種類及び量等によって変動する。
本発明者が焼成温度を変化させて種々の酸化マグネシウムを製造して得た知見によると、８００〜１１００℃の温度で焼成した場合であっても、得られる酸化マグシウムの中には、重金属不溶化性能に劣るものがある。そのため、重金属溶出低減剤としての酸化マグネシウムの品質の安定性を高めるためには、このような重金属不溶化性能に劣る酸化マグネシウムを見つけて、製品化前に排除する必要がある。その際、重金属不溶化性能を簡易にかつ短時間でしかも汚染土壌を実際に用いずに評価することができれば、好都合である。
この点、前記の特許文献１、２には、酸化マグネシウムを使用することは記載されているものの、重金属溶出低減等の性能の観点から、酸化マグネシウムの品質の良否を評価して選別することは、全く記載されていない。
そこで、本発明は、汚染土壌の固化及び汚染土壌中の重金属の溶出低減剤として用いられる各種の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を、汚染土壌を用いずに簡易にかつ短時間で評価することのできる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得た後、このスラリーを固液分離して得られる液分中に存在する６価クロムイオン濃度を測定することによって、酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムと共に固体分を構成する不溶化した６価クロムを定量することができ、この不溶化した６価クロムの量が多いほど、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が高いと評価しうることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［７］を提供するものである。
［１］ （Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る混合工程と、（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、上記６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、上記６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと上記酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る固液分離工程と、（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、上記酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する評価工程とを含むことを特徴とする酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［２］ 工程（Ａ）における上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が０．７５〜１０ｍｇとなる量である前記［１］に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［３］ 工程（Ａ）における上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して３〜１００ｇである前記［１］又は［２］に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［４］ 工程（Ａ）における撹拌時間が、１５分間以上である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［５］ 工程（Ａ）のスラリーの塩素含有イオン濃度が、塩素原子に換算して０．０３ｍｇ／リットル以下である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［６］ 工程（Ａ）〜（Ｃ）に加えて、（Ｄ）工程（Ｃ）の評価結果に基いて、複数の種類の酸化マグネシウムの中から、重金属不溶化性能の高い酸化マグネシウムを選別する選別工程を含む前記［１］〜［５］のいずれかに記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［７］ 工程（Ａ）において、上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなる量であり、上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して１０〜３５ｇであり、撹拌時間は１５〜２０分間であり、かつ、工程（Ｄ）において、上記６価クロム含有化合物中の６価クロムの全量の３５質量％以上が上記固体分として回収されたことが判明した酸化マグネシウムを選別する前記［６］に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法によれば、簡易にかつ短時間（例えば、１時間以内）で酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を高精度で評価することができる。特に、工程（Ａ）において、スラリーの溶媒である水１リットル当たりの６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなるように６価クロム含有化合物の使用量を定め、かつ、スラリーの溶媒である水１リットル当たり１０〜３５ｇとなるように酸化マグネシウムの使用量を定めれば、市販の簡易測定装置（例えば、共立理化学研究所製の「デジタルパックテスト」）を用いることによって、１０分間以内で工程（Ｃ）（評価工程）を行なうことができ、この場合、工程（Ａ）〜工程（Ｃ）の全体の所要時間を例えば、３０分間以内に短縮することができる。
また、本発明の評価方法によれば、汚染土壌を用意しなくても、微量の６価クロム含有化合物を用意するだけで、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法は、（Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る混合工程と、（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、上記６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、上記６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと上記酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る固液分離工程と、（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、上記酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する評価工程とを含む。
以下、工程（Ａ）〜工程（Ｃ）について詳述する。
【０００７】
［工程（Ａ）；混合工程］
工程（Ａ）は、６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る工程である。
６価クロム含有化合物は、水中で６価クロムを含むイオン（例えば、クロム酸（ＣｒＯ42-）、二クロム酸（Ｃｒ2Ｏ72-）など）を供給し得る水溶性のものであればよい。また、６価クロム含有化合物として、本発明の効果に影響を及ぼさない他の物質との混合物を用いてもよい。６価クロム含有化合物の形態は、液体と固体のいずれでもよい。
６価クロム含有化合物の例としては、二クロム酸ナトリウム二水和物、二クロム酸ピリジニウム、フルオロクロム酸ピリジニウム、ポリ（二クロム酸４−ビニルピリジニウム）、無水クロム酸、クロム標準液（Ｃｒ−１０００）、クロム標準液（Ｃｒ−１００）、クロム酸亜鉛、クロム酸アンモニウム、クロム酸カリウム、クロム酸ナトリウム四水和物、クロム酸鉛（II）、クロム酸バリウム、クロムヘキサカルボニル、クロロクロム酸２，２’−ビピリジル、クロロクロム酸ピリジニウム、ジオキシ塩化クロム、チトリゾールクロム標準溶液、二クロム酸アンモニウム、二クロム酸イミダゾリウム、二クロム酸カリウム等が挙げられる。
【０００８】
６価クロム含有化合物の量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して、６価クロムの質量が好ましくは０．７５〜１０ｍｇ、より好ましくは０．９〜５ｍｇ、特に好ましくは１．０〜２．０ｍｇとなる量である。該値が０．７５ｍｇ未満では、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の優劣にかかわらず、工程（Ｃ）における６価クロムイオン濃度の測定値が小さくなり、酸化マグネシウムの評価が困難な場合がある。該値が１０ｍｇを超えると、６価クロム含有廃棄物の量が多くなり、廃棄物の処理の負担が増大する。
【０００９】
酸化マグネシウムは、例えば、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等のマグネシウム含有化合物を焼成することによって得ることができる。焼成温度は、好ましくは７５０〜９５０℃、より好ましくは８００〜９００℃である。焼成温度が７５０℃未満では、焼成時間が長くなり、酸化マグネシウムの製造効率が低下する。焼成温度が９５０℃を超えると、重金属不溶化性能が低下する傾向がある。
酸化マグネシウムの量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して、好ましくは３〜１００ｇ、より好ましくは５〜１００ｇ、さらに好ましくは７〜５０ｇ、特に好ましくは１０〜３５ｇとなる量である。該量が３ｇ未満では、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の優劣にかかわらず、工程（Ｃ）における６価クロムイオン濃度の測定値が小さ過ぎて、酸化マグネシウムの評価が困難な場合がある。該量が１００ｇを超えると、酸化マグネシウムの評価の精度が低下することがある。
本発明の評価対象物である酸化マグネシウムとしては、本発明の効果に影響を及ぼさない限りにおいて、他の物質との混合物を用いてもよい。他の物質としては、ゼオライト、珪藻土、白土、ベントナイト、乾燥粘土、炭酸カルシウム、珪石粉末、石膏等が挙げられる。他の物質の割合は、酸化マグネシウムとの合計量中、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下である。
なお、本発明の効果に影響を及ぼしうる他の物質としては、例えば、６価クロムを３価クロムに還元する物質（還元剤；例えば、硫酸鉄（II）、硫化カルシウム等）が挙げられる。
【００１０】
工程（Ａ）におけるスラリーの塩素イオン濃度は、本発明の評価方法の評価の精度を高める観点から、好ましくは０．０３ｍｇ／リットル以下である。なお、本明細書中、塩素イオン濃度とは、塩化物イオン（Ｃｌ-）等の塩素含有イオンの塩素原子（Ｃｌ）に換算した濃度をいう。
スラリーの塩素イオン濃度を前記の好ましい数値範囲内とするためには、工程（Ａ）で用いる水として、蒸留水またはイオン交換水を用いればよい。水道水を用いた場合、通常、スラリー中の塩素イオン濃度は、０．０３ｍｇ／リットルを超える。
工程（Ａ）で用いる水の電気伝導度は、本発明の評価方法の評価の精度を高める観点から、好ましくは０．５μｓ／ｃｍ以下である。
６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合し撹拌する方法としては、例えば、６価クロム含有化合物と水を混合してなる水溶液と、酸化マグネシウムを混合して撹拌する方法が挙げられる。
撹拌時間の下限値は、好ましくは１５分間以上である。該値が１５分間未満では、酸化マグネシウムの評価の精度が低下することがある。
撹拌時間の上限値は、特に限定されないが、本発明の評価方法の効率性の観点から、好ましくは２時間以内、より好ましくは１時間以内、さらに好ましくは３０分間以内、特に好ましくは２０分間以内である。
【００１１】
［工程（Ｂ）；固液分離工程］
工程（Ｂ）は、得られたスラリーを固液分離して、６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る工程である。
固液分離の方法としては、濾過、遠心分離等が挙げられる。
固液分離手段としては、先端にフィルター（濾過手段）を装着した注射器や、減圧濾過装置や、遠心分離装置等が挙げられる。
【００１２】
［工程（Ｃ）；評価工程］
工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）で得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する工程である。
６価クロムイオン濃度とは、６価クロムを含むイオン（例えば、二クロム酸イオン）のクロム原子（Ｃｒ）に換算した濃度をいう。
本発明では、工程（Ａ）で酸化マグネシウムを用いずに６価クロム含有化合物のみを水中に溶解させたと仮定した場合の液分中の６価クロムイオン濃度を基準値とした場合、この基準値に対する６価クロムイオン濃度の低下の程度が、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能と高い相関性があるものとして、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価するものである。なお、酸化マグネシウムに関し、６価クロムに対する不溶化性能が高い場合、鉛、カドミウム等の重金属に対しても不溶化性能が高いことが、本発明者の実験によって確認されている。つまり、６価クロムに対する不溶化性能と、他の重金属に対する不溶化性能とは、高い相関関係がある。本発明では、この知見に基き、６価クロムに対する不溶化性能の評価を、重金属に対する不溶化性能の評価に置き換えるものである。
本発明の評価方法を用いずに酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価するためには、酸化マグネシウムと汚染土壌を混合して、所定期間（例えば、２８日）経過後に６価クロム等の重金属の溶出量の定量試験を行って、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する必要がある。この点、本発明の評価方法では、汚染土壌が不要であり、しかも、簡易かつ迅速に評価することができる。
【００１３】
［工程（Ｄ）；選別工程］
本発明の評価方法は、工程（Ａ）〜（Ｃ）に加えて、（Ｄ）工程（Ｃ）の評価結果に基いて、複数の種類の酸化マグネシウムの中から、重金属不溶化性能の高い酸化マグネシウムを、重金属溶出低減剤等としての使用に適する酸化マグネシウムとして選別する選別工程、を含むことができる。
工程（Ｄ）を含む場合における本発明の評価方法の好適な一例として、以下の（ａ）〜（ｄ）の条件をすべて満たすものが挙げられる。
（ａ）工程（Ａ）における６価クロム含有化合物の量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなる量である。
（ｂ）工程（Ａ）における酸化マグネシウムの量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して１０〜３５ｇである。
（ｃ）工程（Ａ）における撹拌時間は、１５〜２０分間である。
（ｄ）工程（Ｄ）は、６価クロム含有化合物中の６価クロムの全量の３５質量％以上が固体分として回収されたことが判明した酸化マグネシウムを選別するものである。
重金属溶出低減剤は、酸化マグネシウム以外に他の物質（例えば、ゼオライト、珪藻土、白土、ベントナイト、乾燥粘土、炭酸カルシウム、珪石粉末、石膏等）を含むことができる。この場合、選別した酸化マグネシウムと、他の物質を混合して、重金属溶出低減剤を調製する。
重金属溶出低減剤の添加量は、汚染土壌に含まれている重金属の種類、量等によっても異なるが、通常、汚染土壌１ｍ３に対して、好ましくは１０ｋｇ以上、より好ましくは５０ｋｇ以上である。添加量の上限は、特に限定されないが、通常、汚染土壌１ｍ３に対して３００ｋｇである。
【実施例】
【００１４】
［実施例１〜６］
（１）評価対象物である酸化マグネシウムの調製
マグネサイト原石を８００〜１１００℃程度で４時間加熱して、各種の酸化マグネシウム（以下、「軽焼マグネシアＡ」〜「軽焼マグネシアＦ」という。）を得た。
蒸留水１リットルに、二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）０．０４２４３ｇを溶解させて、６価クロム（Ｃｒ）の濃度が１５．０ｍｇ／リットルである溶液を調製した後、この溶液を蒸留水で１０倍に希釈して、６価クロムの濃度が１．５ｍｇ／リットルである６価クロム含有溶液（表１中の「Ｃｒ(1)」）を調製した。
次いで、この６価クロム含有溶液１００ミリリットルを振とう器に投入した後、この振とう器に、表１に示す種類のＭｇＯ（軽焼マグネシア）を１ｇ投入し、振とうした。なお、表１中の「ＭｇＯの種類」の欄の「Ａ」〜「Ｆ」は、各々、「軽焼マグネシアＡ」〜「軽焼マグネシアＦ」を意味する。
振とうは、１５分間、２００回／分の条件、または、６０分間、２００回／分の条件で行なった。
振とう後、得られたスラリーから、先端にメンブレンフィルター（目開き寸法：０．４５μｍ）を装着した注射器を用いて液分１０ミリリットルを吸引して、この液分中の６価クロムイオン濃度（ｍｇ／リットル）を測定した。結果を表１に「重金属等の溶出量（ｍｇ／Ｌ）」として示す。
１５分間の振とう後の液分の６価クロムイオン濃度が、１．０ｍｇ／リットル未満である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が良好（表１中、「○」）であるとし、該６価クロムイオン濃度が、１．０ｍｇ／リットル以上である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が不良（表１中、「×」）であるとして、酸化マグネシウムを評価した。評価結果を表１に「簡易評価方法でのＭｇＯの評価結果」として示す。
一方、６価クロムを７．５ｍｇ／ｋｇの濃度で含む汚染土壌に対して、汚染土壌１ｍ3当たり１００ｋｇの量となるように前記の「軽焼マグネシアＡ」〜「軽焼マグネシアＦ」のいずれかを添加し、かつ、含水比が１４２％になるように水分量を調整して混合し、放置した。なお、含水比とは、（水の質量／汚染土壌の乾燥質量）×１００を意味する。
混合から７日後に、環境省告示第４６号法に準じて、６価クロムの溶出試験を行なった。
結果を表１中に「汚染土壌実験での重金属等の溶出量（ｍｇ／Ｌ）」として示す。なお、軽焼マグネシアを添加しない場合の当該６価クロムイオン濃度を測定したところ、０．９８ｍｇ／リットルであった。
６価クロムイオン濃度が０．４０ｍｇ／リットル未満である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が良好（表１中、「○」）であるとし、６価クロムイオン濃度が、０．４０ｍｇ／リットル以上である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が不良（表１中、「×」）であるとして、酸化マグネシウムを評価した。評価結果を表１に「汚染土壌実験でのＭｇＯの評価結果」として示す。
表１中の実施例１〜６から、本発明の簡易評価方法による軽焼マグネシアの評価結果は、汚染土壌を用いて実際に軽焼マグネシア（ＭｇＯ）の重金属不溶化性能を調べた結果と一致していることがわかる。
【００１５】
［実施例７］
二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）に代えてクロム酸（ＣｒＯ3）を用いて、６価クロムの濃度が１．５ｍｇ／リットルである６価クロム含有溶液（表１中の「Ｃｒ(2)」）を調製したこと以外は、実施例１と同様にして実験した。その結果、表１に示すように、実施例１と同じ結果が得られた。
［実施例８］
二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）に代えて、二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）と硝酸との混合物である原子吸光用標準試薬を用いて、６価クロムの濃度が１．５ｍｇ／リットルである６価クロム含有溶液（表１中の「Ｃｒ(3)」；ｐＨ４．５）を調製したこと以外は、実施例１と同様にして実験した。その結果、表１に示すように、実施例１と同じ結果が得られた。
なお、水酸化ナトリウムを用いて６価クロム含有溶液のｐＨを４．５から７．２または９．８に変えた各場合についても、前記と同様にして実験した。その結果、ｐＨの変化による有意な差は見られなかった。
実施例７、８の結果から、６価クロム含有化合物の種類や、溶媒のｐＨを変えても、本発明の評価結果は変わらないことがわかる。
【００１６】
［比較例１、２］
二クロム酸カリウムに代えて硝酸鉛（ＰｂＮＯ3）を用い、鉛（Ｐｂ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルである鉛含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。その結果、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、液分中に鉛は検出されなかった。
［比較例３、４］
二クロム酸カリウムに代えて塩化カドミウム（ＣｄＣｌ2）を用い、カドミウム（Ｃｄ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルであるカドミウム含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。その結果、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、液分中にカドミウムは検出されなかった。
［比較例５、６］
二クロム酸カリウムに代えて亜砒酸ナトリウム（ＮａＡｓＯ2）を用い、砒素（Ａｓ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルである砒素含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。その結果、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、液分中に砒素は検出されなかった。なお、砒素は、重金属ではないが、汚染土壌中にしばしば含まれる有害物質である。
［比較例７、８］
二クロム酸カリウムに代えてフッ化カリウム（ＫＦ）を用い、フッ素（Ｆ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルであるフッ素含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。なお、フッ素も重金属ではないが、汚染土壌中にしばしば含まれる有害物質である。その結果、液分中のフッ素濃度は、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、軽焼マグネシアＡよりも軽焼マグネシアＦの方が小さくなり、汚染土壌を用いて実際に軽焼マグネシアの重金属不溶化性能を調べた結果とは逆の結果となった。
［比較例９、１０］
二クロム酸カリウムに代えて四ホウ酸ナトリウム（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）を用い、ホウ素（Ｂ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルであるホウ素含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。なお、ホウ素も重金属ではないが、汚染土壌中にしばしば含まれる有害物質である。その結果、液分中のホウ素濃度は、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、軽焼マグネシアＡと軽焼マグネシアＦとで同じであった。
比較例１〜１０の結果から、６価クロム以外の重金属等を用いた場合、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の優劣を評価できないことがわかる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
［実施例９〜４３］
実施例１〜８で用いた軽焼マグネシアとは異なる種類の軽焼マグネシア（以下、「軽焼マグネシアＧ」という。）を用いて、水１リットル当たり表２に示す量の６価クロム及び酸化マグネシウムを含むスラリーを調製し、かつ、表２に示す振とう時間としたこと以外は、実施例１と同様にして実験した。なお、実施例２２における水１リットル当たりの６価クロム量及び酸化マグネシウム量は、実施例１〜８と同じである。
実施例２２において、振とう時間が１５分間である場合、液分中の６価クロムの溶出量は、１．０６ｍｇ／リットルであった。この値は、実施例６（軽焼マグネシアＦを用いた実験例）と同じである。したがって、実施例９〜４３で用いた軽焼マグネシアＧの重金属不溶化性能の評価結果は、「×」（不良）である。
実施例９〜４３において、液分中の６価クロムの溶出量の測定値に基いて算出した、不溶化した６価クロムの質量割合を、表２に示す。
【００１９】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、汚染土壌に含まれている鉛、カドミウム、６価クロム等の重金属を不溶化するために用いられる酸化マグネシウムの当該重金属不溶化性能を評価するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化マグネシウムを土壌固化剤や重金属溶出低減剤の材料として用いることは、従来から知られている。
例えば、酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム、または、酸化マグネシウムおよび／または硫酸マグネシウム含有物からなる土壌固化剤が提案されている（特許文献１）。
また、所定深度の重金属等によって汚染されている汚染土壌を泥土状となし、前記泥土状汚染土壌中に、所定の水と所定量の酸化マグネシウムを混合した酸化マグネシウムを主成分とする土壌固化剤を注入して、該固化剤と前記土壌とを混合せしめ、注入した前記固化剤の酸化マグネシウムが反応して前記土壌を固化して、前記重金属を隣接土壌への溶出を防止せしめることを特徴とする汚染土壌の重金属等溶出防止手段が、提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１０−３１６９６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０６０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
酸化マグネシウムとしては、一般に、炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムを焼成したものが用いられる。この場合、酸化マグネシウムの性状は、焼成温度、原料の種類、原料に含まれる不純物の種類及び量等によって変動する。
本発明者が焼成温度を変化させて種々の酸化マグネシウムを製造して得た知見によると、８００〜１１００℃の温度で焼成した場合であっても、得られる酸化マグシウムの中には、重金属不溶化性能に劣るものがある。そのため、重金属溶出低減剤としての酸化マグネシウムの品質の安定性を高めるためには、このような重金属不溶化性能に劣る酸化マグネシウムを見つけて、製品化前に排除する必要がある。その際、重金属不溶化性能を簡易にかつ短時間でしかも汚染土壌を実際に用いずに評価することができれば、好都合である。
この点、前記の特許文献１、２には、酸化マグネシウムを使用することは記載されているものの、重金属溶出低減等の性能の観点から、酸化マグネシウムの品質の良否を評価して選別することは、全く記載されていない。
そこで、本発明は、汚染土壌の固化及び汚染土壌中の重金属の溶出低減剤として用いられる各種の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を、汚染土壌を用いずに簡易にかつ短時間で評価することのできる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得た後、このスラリーを固液分離して得られる液分中に存在する６価クロムイオン濃度を測定することによって、酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムと共に固体分を構成する不溶化した６価クロムを定量することができ、この不溶化した６価クロムの量が多いほど、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が高いと評価しうることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［７］を提供するものである。
［１］ （Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る混合工程と、（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、上記６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、上記６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと上記酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る固液分離工程と、（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、上記酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する評価工程とを含むことを特徴とする酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［２］ 工程（Ａ）における上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が０．７５〜１０ｍｇとなる量である前記［１］に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［３］ 工程（Ａ）における上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して３〜１００ｇである前記［１］又は［２］に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［４］ 工程（Ａ）における撹拌時間が、１５分間以上である前記［１］〜［３］のいずれかに記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［５］ 工程（Ａ）のスラリーの塩素含有イオン濃度が、塩素原子に換算して０．０３ｍｇ／リットル以下である前記［１］〜［４］のいずれかに記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［６］ 工程（Ａ）〜（Ｃ）に加えて、（Ｄ）工程（Ｃ）の評価結果に基いて、複数の種類の酸化マグネシウムの中から、重金属不溶化性能の高い酸化マグネシウムを選別する選別工程を含む前記［１］〜［５］のいずれかに記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
［７］ 工程（Ａ）において、上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなる量であり、上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して１０〜３５ｇであり、撹拌時間は１５〜２０分間であり、かつ、工程（Ｄ）において、上記６価クロム含有化合物中の６価クロムの全量の３５質量％以上が上記固体分として回収されたことが判明した酸化マグネシウムを選別する前記［６］に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法によれば、簡易にかつ短時間（例えば、１時間以内）で酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を高精度で評価することができる。特に、工程（Ａ）において、スラリーの溶媒である水１リットル当たりの６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなるように６価クロム含有化合物の使用量を定め、かつ、スラリーの溶媒である水１リットル当たり１０〜３５ｇとなるように酸化マグネシウムの使用量を定めれば、市販の簡易測定装置（例えば、共立理化学研究所製の「デジタルパックテスト」）を用いることによって、１０分間以内で工程（Ｃ）（評価工程）を行なうことができ、この場合、工程（Ａ）〜工程（Ｃ）の全体の所要時間を例えば、３０分間以内に短縮することができる。
また、本発明の評価方法によれば、汚染土壌を用意しなくても、微量の６価クロム含有化合物を用意するだけで、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法は、（Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る混合工程と、（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、上記６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、上記６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと上記酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る固液分離工程と、（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、上記酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する評価工程とを含む。
以下、工程（Ａ）〜工程（Ｃ）について詳述する。
【０００７】
［工程（Ａ）；混合工程］
工程（Ａ）は、６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る工程である。
６価クロム含有化合物は、水中で６価クロムを含むイオン（例えば、クロム酸（ＣｒＯ42-）、二クロム酸（Ｃｒ2Ｏ72-）など）を供給し得る水溶性のものであればよい。また、６価クロム含有化合物として、本発明の効果に影響を及ぼさない他の物質との混合物を用いてもよい。６価クロム含有化合物の形態は、液体と固体のいずれでもよい。
６価クロム含有化合物の例としては、二クロム酸ナトリウム二水和物、二クロム酸ピリジニウム、フルオロクロム酸ピリジニウム、ポリ（二クロム酸４−ビニルピリジニウム）、無水クロム酸、クロム標準液（Ｃｒ−１０００）、クロム標準液（Ｃｒ−１００）、クロム酸亜鉛、クロム酸アンモニウム、クロム酸カリウム、クロム酸ナトリウム四水和物、クロム酸鉛（II）、クロム酸バリウム、クロムヘキサカルボニル、クロロクロム酸２，２’−ビピリジル、クロロクロム酸ピリジニウム、ジオキシ塩化クロム、チトリゾールクロム標準溶液、二クロム酸アンモニウム、二クロム酸イミダゾリウム、二クロム酸カリウム等が挙げられる。
【０００８】
６価クロム含有化合物の量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して、６価クロムの質量が好ましくは０．７５〜１０ｍｇ、より好ましくは０．９〜５ｍｇ、特に好ましくは１．０〜２．０ｍｇとなる量である。該値が０．７５ｍｇ未満では、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の優劣にかかわらず、工程（Ｃ）における６価クロムイオン濃度の測定値が小さくなり、酸化マグネシウムの評価が困難な場合がある。該値が１０ｍｇを超えると、６価クロム含有廃棄物の量が多くなり、廃棄物の処理の負担が増大する。
【０００９】
酸化マグネシウムは、例えば、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム等のマグネシウム含有化合物を焼成することによって得ることができる。焼成温度は、好ましくは７５０〜９５０℃、より好ましくは８００〜９００℃である。焼成温度が７５０℃未満では、焼成時間が長くなり、酸化マグネシウムの製造効率が低下する。焼成温度が９５０℃を超えると、重金属不溶化性能が低下する傾向がある。
酸化マグネシウムの量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して、好ましくは３〜１００ｇ、より好ましくは５〜１００ｇ、さらに好ましくは７〜５０ｇ、特に好ましくは１０〜３５ｇとなる量である。該量が３ｇ未満では、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の優劣にかかわらず、工程（Ｃ）における６価クロムイオン濃度の測定値が小さ過ぎて、酸化マグネシウムの評価が困難な場合がある。該量が１００ｇを超えると、酸化マグネシウムの評価の精度が低下することがある。
本発明の評価対象物である酸化マグネシウムとしては、本発明の効果に影響を及ぼさない限りにおいて、他の物質との混合物を用いてもよい。他の物質としては、ゼオライト、珪藻土、白土、ベントナイト、乾燥粘土、炭酸カルシウム、珪石粉末、石膏等が挙げられる。他の物質の割合は、酸化マグネシウムとの合計量中、好ましくは７０質量％以下、より好ましくは５０質量％以下である。
なお、本発明の効果に影響を及ぼしうる他の物質としては、例えば、６価クロムを３価クロムに還元する物質（還元剤；例えば、硫酸鉄（II）、硫化カルシウム等）が挙げられる。
【００１０】
工程（Ａ）におけるスラリーの塩素イオン濃度は、本発明の評価方法の評価の精度を高める観点から、好ましくは０．０３ｍｇ／リットル以下である。なお、本明細書中、塩素イオン濃度とは、塩化物イオン（Ｃｌ-）等の塩素含有イオンの塩素原子（Ｃｌ）に換算した濃度をいう。
スラリーの塩素イオン濃度を前記の好ましい数値範囲内とするためには、工程（Ａ）で用いる水として、蒸留水またはイオン交換水を用いればよい。水道水を用いた場合、通常、スラリー中の塩素イオン濃度は、０．０３ｍｇ／リットルを超える。
工程（Ａ）で用いる水の電気伝導度は、本発明の評価方法の評価の精度を高める観点から、好ましくは０．５μｓ／ｃｍ以下である。
６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合し撹拌する方法としては、例えば、６価クロム含有化合物と水を混合してなる水溶液と、酸化マグネシウムを混合して撹拌する方法が挙げられる。
撹拌時間の下限値は、好ましくは１５分間以上である。該値が１５分間未満では、酸化マグネシウムの評価の精度が低下することがある。
撹拌時間の上限値は、特に限定されないが、本発明の評価方法の効率性の観点から、好ましくは２時間以内、より好ましくは１時間以内、さらに好ましくは３０分間以内、特に好ましくは２０分間以内である。
【００１１】
［工程（Ｂ）；固液分離工程］
工程（Ｂ）は、得られたスラリーを固液分離して、６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る工程である。
固液分離の方法としては、濾過、遠心分離等が挙げられる。
固液分離手段としては、先端にフィルター（濾過手段）を装着した注射器や、減圧濾過装置や、遠心分離装置等が挙げられる。
【００１２】
［工程（Ｃ）；評価工程］
工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）で得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する工程である。
６価クロムイオン濃度とは、６価クロムを含むイオン（例えば、二クロム酸イオン）のクロム原子（Ｃｒ）に換算した濃度をいう。
本発明では、工程（Ａ）で酸化マグネシウムを用いずに６価クロム含有化合物のみを水中に溶解させたと仮定した場合の液分中の６価クロムイオン濃度を基準値とした場合、この基準値に対する６価クロムイオン濃度の低下の程度が、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能と高い相関性があるものとして、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価するものである。なお、酸化マグネシウムに関し、６価クロムに対する不溶化性能が高い場合、鉛、カドミウム等の重金属に対しても不溶化性能が高いことが、本発明者の実験によって確認されている。つまり、６価クロムに対する不溶化性能と、他の重金属に対する不溶化性能とは、高い相関関係がある。本発明では、この知見に基き、６価クロムに対する不溶化性能の評価を、重金属に対する不溶化性能の評価に置き換えるものである。
本発明の評価方法を用いずに酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価するためには、酸化マグネシウムと汚染土壌を混合して、所定期間（例えば、２８日）経過後に６価クロム等の重金属の溶出量の定量試験を行って、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する必要がある。この点、本発明の評価方法では、汚染土壌が不要であり、しかも、簡易かつ迅速に評価することができる。
【００１３】
［工程（Ｄ）；選別工程］
本発明の評価方法は、工程（Ａ）〜（Ｃ）に加えて、（Ｄ）工程（Ｃ）の評価結果に基いて、複数の種類の酸化マグネシウムの中から、重金属不溶化性能の高い酸化マグネシウムを、重金属溶出低減剤等としての使用に適する酸化マグネシウムとして選別する選別工程、を含むことができる。
工程（Ｄ）を含む場合における本発明の評価方法の好適な一例として、以下の（ａ）〜（ｄ）の条件をすべて満たすものが挙げられる。
（ａ）工程（Ａ）における６価クロム含有化合物の量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなる量である。
（ｂ）工程（Ａ）における酸化マグネシウムの量は、スラリーの溶媒である水１リットルに対して１０〜３５ｇである。
（ｃ）工程（Ａ）における撹拌時間は、１５〜２０分間である。
（ｄ）工程（Ｄ）は、６価クロム含有化合物中の６価クロムの全量の３５質量％以上が固体分として回収されたことが判明した酸化マグネシウムを選別するものである。
重金属溶出低減剤は、酸化マグネシウム以外に他の物質（例えば、ゼオライト、珪藻土、白土、ベントナイト、乾燥粘土、炭酸カルシウム、珪石粉末、石膏等）を含むことができる。この場合、選別した酸化マグネシウムと、他の物質を混合して、重金属溶出低減剤を調製する。
重金属溶出低減剤の添加量は、汚染土壌に含まれている重金属の種類、量等によっても異なるが、通常、汚染土壌１ｍ３に対して、好ましくは１０ｋｇ以上、より好ましくは５０ｋｇ以上である。添加量の上限は、特に限定されないが、通常、汚染土壌１ｍ３に対して３００ｋｇである。
【実施例】
【００１４】
［実施例１〜６］
（１）評価対象物である酸化マグネシウムの調製
マグネサイト原石を８００〜１１００℃程度で４時間加熱して、各種の酸化マグネシウム（以下、「軽焼マグネシアＡ」〜「軽焼マグネシアＦ」という。）を得た。
蒸留水１リットルに、二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）０．０４２４３ｇを溶解させて、６価クロム（Ｃｒ）の濃度が１５．０ｍｇ／リットルである溶液を調製した後、この溶液を蒸留水で１０倍に希釈して、６価クロムの濃度が１．５ｍｇ／リットルである６価クロム含有溶液（表１中の「Ｃｒ(1)」）を調製した。
次いで、この６価クロム含有溶液１００ミリリットルを振とう器に投入した後、この振とう器に、表１に示す種類のＭｇＯ（軽焼マグネシア）を１ｇ投入し、振とうした。なお、表１中の「ＭｇＯの種類」の欄の「Ａ」〜「Ｆ」は、各々、「軽焼マグネシアＡ」〜「軽焼マグネシアＦ」を意味する。
振とうは、１５分間、２００回／分の条件、または、６０分間、２００回／分の条件で行なった。
振とう後、得られたスラリーから、先端にメンブレンフィルター（目開き寸法：０．４５μｍ）を装着した注射器を用いて液分１０ミリリットルを吸引して、この液分中の６価クロムイオン濃度（ｍｇ／リットル）を測定した。結果を表１に「重金属等の溶出量（ｍｇ／Ｌ）」として示す。
１５分間の振とう後の液分の６価クロムイオン濃度が、１．０ｍｇ／リットル未満である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が良好（表１中、「○」）であるとし、該６価クロムイオン濃度が、１．０ｍｇ／リットル以上である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が不良（表１中、「×」）であるとして、酸化マグネシウムを評価した。評価結果を表１に「簡易評価方法でのＭｇＯの評価結果」として示す。
一方、６価クロムを７．５ｍｇ／ｋｇの濃度で含む汚染土壌に対して、汚染土壌１ｍ3当たり１００ｋｇの量となるように前記の「軽焼マグネシアＡ」〜「軽焼マグネシアＦ」のいずれかを添加し、かつ、含水比が１４２％になるように水分量を調整して混合し、放置した。なお、含水比とは、（水の質量／汚染土壌の乾燥質量）×１００を意味する。
混合から７日後に、環境省告示第４６号法に準じて、６価クロムの溶出試験を行なった。
結果を表１中に「汚染土壌実験での重金属等の溶出量（ｍｇ／Ｌ）」として示す。なお、軽焼マグネシアを添加しない場合の当該６価クロムイオン濃度を測定したところ、０．９８ｍｇ／リットルであった。
６価クロムイオン濃度が０．４０ｍｇ／リットル未満である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が良好（表１中、「○」）であるとし、６価クロムイオン濃度が、０．４０ｍｇ／リットル以上である場合を、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能が不良（表１中、「×」）であるとして、酸化マグネシウムを評価した。評価結果を表１に「汚染土壌実験でのＭｇＯの評価結果」として示す。
表１中の実施例１〜６から、本発明の簡易評価方法による軽焼マグネシアの評価結果は、汚染土壌を用いて実際に軽焼マグネシア（ＭｇＯ）の重金属不溶化性能を調べた結果と一致していることがわかる。
【００１５】
［実施例７］
二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）に代えてクロム酸（ＣｒＯ3）を用いて、６価クロムの濃度が１．５ｍｇ／リットルである６価クロム含有溶液（表１中の「Ｃｒ(2)」）を調製したこと以外は、実施例１と同様にして実験した。その結果、表１に示すように、実施例１と同じ結果が得られた。
［実施例８］
二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）に代えて、二クロム酸カリウム（Ｋ2Ｃｒ2Ｏ7）と硝酸との混合物である原子吸光用標準試薬を用いて、６価クロムの濃度が１．５ｍｇ／リットルである６価クロム含有溶液（表１中の「Ｃｒ(3)」；ｐＨ４．５）を調製したこと以外は、実施例１と同様にして実験した。その結果、表１に示すように、実施例１と同じ結果が得られた。
なお、水酸化ナトリウムを用いて６価クロム含有溶液のｐＨを４．５から７．２または９．８に変えた各場合についても、前記と同様にして実験した。その結果、ｐＨの変化による有意な差は見られなかった。
実施例７、８の結果から、６価クロム含有化合物の種類や、溶媒のｐＨを変えても、本発明の評価結果は変わらないことがわかる。
【００１６】
［比較例１、２］
二クロム酸カリウムに代えて硝酸鉛（ＰｂＮＯ3）を用い、鉛（Ｐｂ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルである鉛含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。その結果、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、液分中に鉛は検出されなかった。
［比較例３、４］
二クロム酸カリウムに代えて塩化カドミウム（ＣｄＣｌ2）を用い、カドミウム（Ｃｄ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルであるカドミウム含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。その結果、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、液分中にカドミウムは検出されなかった。
［比較例５、６］
二クロム酸カリウムに代えて亜砒酸ナトリウム（ＮａＡｓＯ2）を用い、砒素（Ａｓ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルである砒素含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。その結果、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、液分中に砒素は検出されなかった。なお、砒素は、重金属ではないが、汚染土壌中にしばしば含まれる有害物質である。
［比較例７、８］
二クロム酸カリウムに代えてフッ化カリウム（ＫＦ）を用い、フッ素（Ｆ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルであるフッ素含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。なお、フッ素も重金属ではないが、汚染土壌中にしばしば含まれる有害物質である。その結果、液分中のフッ素濃度は、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、軽焼マグネシアＡよりも軽焼マグネシアＦの方が小さくなり、汚染土壌を用いて実際に軽焼マグネシアの重金属不溶化性能を調べた結果とは逆の結果となった。
［比較例９、１０］
二クロム酸カリウムに代えて四ホウ酸ナトリウム（Ｎａ2Ｂ4Ｏ7・10Ｈ2Ｏ）を用い、ホウ素（Ｂ）の濃度が１．５ｍｇ／リットルであるホウ素含有溶液を調製したこと以外は、実施例１、６と同様にして実験した。なお、ホウ素も重金属ではないが、汚染土壌中にしばしば含まれる有害物質である。その結果、液分中のホウ素濃度は、１５分間と６０分間のいずれの撹拌後も、軽焼マグネシアＡと軽焼マグネシアＦとで同じであった。
比較例１〜１０の結果から、６価クロム以外の重金属等を用いた場合、酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の優劣を評価できないことがわかる。
【００１７】
【表１】
【００１８】
［実施例９〜４３］
実施例１〜８で用いた軽焼マグネシアとは異なる種類の軽焼マグネシア（以下、「軽焼マグネシアＧ」という。）を用いて、水１リットル当たり表２に示す量の６価クロム及び酸化マグネシウムを含むスラリーを調製し、かつ、表２に示す振とう時間としたこと以外は、実施例１と同様にして実験した。なお、実施例２２における水１リットル当たりの６価クロム量及び酸化マグネシウム量は、実施例１〜８と同じである。
実施例２２において、振とう時間が１５分間である場合、液分中の６価クロムの溶出量は、１．０６ｍｇ／リットルであった。この値は、実施例６（軽焼マグネシアＦを用いた実験例）と同じである。したがって、実施例９〜４３で用いた軽焼マグネシアＧの重金属不溶化性能の評価結果は、「×」（不良）である。
実施例９〜４３において、液分中の６価クロムの溶出量の測定値に基いて算出した、不溶化した６価クロムの質量割合を、表２に示す。
【００１９】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る混合工程と、
（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、上記６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、上記６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと上記酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る固液分離工程と、
（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、上記酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する評価工程と
を含むことを特徴とする酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項２】
工程（Ａ）における上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が０．７５〜１０ｍｇとなる量である請求項１に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項３】
工程（Ａ）における上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して３〜１００ｇである請求項１又は２に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項４】
工程（Ａ）における撹拌時間が、１５分間以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項５】
工程（Ａ）のスラリーの塩素含有イオン濃度が、塩素原子に換算して、０．０３ｍｇ／リットル以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項６】
工程（Ａ）〜（Ｃ）に加えて、（Ｄ）工程（Ｃ）の評価結果に基いて、複数の種類の酸化マグネシウムの中から、重金属不溶化性能の高い酸化マグネシウムを選別する選別工程を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項７】
工程（Ａ）において、上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなる量であり、上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して１０〜３５ｇであり、撹拌時間は１５〜２０分間であり、かつ、工程（Ｄ）において、上記６価クロム含有化合物中の６価クロムの全量の３５質量％以上が上記固体分として回収されたことが判明した酸化マグネシウムを選別するものである請求項６に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項１】
（Ａ）６価クロム含有化合物と酸化マグネシウムを、水を溶媒として混合して撹拌し、スラリーを得る混合工程と、
（Ｂ）得られたスラリーを固液分離して、上記６価クロム含有化合物の一部に由来する６価クロムイオンを含む液分、及び、上記６価クロム含有化合物の残部に由来する６価クロムと上記酸化マグネシウムに由来する水酸化マグネシウムとを含む固体分を得る固液分離工程と、
（Ｃ）得られた液分中の６価クロムイオン濃度を測定して、上記酸化マグネシウムの重金属不溶化性能を評価する評価工程と
を含むことを特徴とする酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項２】
工程（Ａ）における上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が０．７５〜１０ｍｇとなる量である請求項１に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項３】
工程（Ａ）における上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して３〜１００ｇである請求項１又は２に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項４】
工程（Ａ）における撹拌時間が、１５分間以上である請求項１〜３のいずれか１項に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項５】
工程（Ａ）のスラリーの塩素含有イオン濃度が、塩素原子に換算して、０．０３ｍｇ／リットル以下である請求項１〜４のいずれか１項に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項６】
工程（Ａ）〜（Ｃ）に加えて、（Ｄ）工程（Ｃ）の評価結果に基いて、複数の種類の酸化マグネシウムの中から、重金属不溶化性能の高い酸化マグネシウムを選別する選別工程を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【請求項７】
工程（Ａ）において、上記６価クロム含有化合物の量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して６価クロムの質量が１．０〜２．０ｍｇとなる量であり、上記酸化マグネシウムの量は、上記スラリーの溶媒である水１リットルに対して１０〜３５ｇであり、撹拌時間は１５〜２０分間であり、かつ、工程（Ｄ）において、上記６価クロム含有化合物中の６価クロムの全量の３５質量％以上が上記固体分として回収されたことが判明した酸化マグネシウムを選別するものである請求項６に記載の酸化マグネシウムの重金属不溶化性能の評価方法。
【公開番号】特開２０１０−５４８８（Ｐ２０１０−５４８８Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６４０２０（Ｐ２００８−１６４０２０）
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２４日（２００８．６．２４）
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【Ｆターム（参考）】
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