JP6066268B2 - 重金属溶出低減材及び焼却灰の重金属溶出低減方法 - Google Patents

Description

本発明は、焼却灰からの重金属類の溶出を低減させる重金属溶出低減材、及び焼却灰の重金属溶出低減方法に関する。

ゴミ処理施設から排出されるゴミの焼却灰、石炭火力発電所から排出される石炭灰等の焼却灰は、盛土材、埋め戻し材、土壌改良材、コンクリート混和材、道路材、建材等の土木建築用材料等として利用されている。しかし、焼却灰中には、クロム等の有害重金属が含有されている場合がある。従って、焼却灰を前記土木建築用材料等として利用する際に、これらの有害重金属の溶出を低減させることが行なわれている。
例えば、特許文献１には、焼成ドロマイトと水硬性物質とを石炭灰等の焼却灰に混合して、フッ素、クロム、水銀等の重金属類の溶出を低減させることが記載されている。

しかし、前記焼却灰のうち特に石炭灰には、クロムのほかに砒素、セレン、ホウ素が比較的多く含まれており、特許文献１に記載の方法では、前記４種類すべての重金属類の溶出を低減させることが困難であった。

特開２００６−２８９３０６号公報

そこで、本発明は、上記のような従来の問題を鑑みて、クロム、砒素、セレン、ホウ素の溶出を低減できる重金属溶出低減材および焼却灰の重金属溶出低減方法を提供することを課題とする。

本発明者らは、特定の軽焼生成物とセメントとを含む重金属溶出低減材において、前記軽焼生成物と前記セメントとの質量比を特定の範囲にすることで、クロム、砒素、セレン、ホウ素の溶出を低減させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る重金属類溶出低減材は、ＭｇＣ_ｘＯ_ｙ（但し、０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜３を満たす。）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）とを含む軽焼ドロマイトと、セメントとを備え、前記軽焼ドロマイトと前記セメントとの質量比が、軽焼ドロマイトの質量：セメントの質量＝３６：６４〜２４：７６の範囲であり、前記軽焼ドロマイトは、前記軽焼ドロマイト全量に対して、前記炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を４０質量％〜６５質量％含むものであり、クロム、ヒ素、セレン、及び、ホウ素の溶出を低減する。

本発明によれば、前記ＭｇＣ_xＯ_yとＭｇＣＯ₃とＣａＣＯ₃とを含有する軽焼生成物と、セメントとを前記質量比で備えた重金属溶出低減材であるため、かかる重金属溶出低減材を焼却灰に混合することで、焼却灰に含まれるクロム、砒素、セレン、ホウ素の４種類すべての重金属類の溶出を低減させることができる。

尚、本発明における軽焼とは、前記鉱物中の炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）の一部を脱炭酸させるように前記鉱物を加熱することをいう。
また、本発明における重金属類とは、土壌汚染対策法に定める特定有害物質のうちの第２種特定有害物質に含まれる物質をいう（以下、本明細書において同じ）。

本発明において、鉄塩をさらに含んでいてもよい。

鉄塩をさらに含む場合には、前記各重金属類の溶出をより低減させることができる。

溶出低減方法に係る本発明は、前記重金属溶出低減材を焼却灰に混合して、前記焼却灰からの重金属類の溶出を低減させる。

本発明によれば、クロム、砒素、セレン、ホウ素の溶出を低減できる。

実施例の溶出低減材についての、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって検出されるＯ１ｓに対応するスペクトル ドロマイトの、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって検出されるＯ１ｓに対応するスペクトル。 ドロマイトの、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって検出されるＯ１ｓに対応するスペクトル。 酸化マグネシウムの、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって検出されるＯ１ｓに対応するスペクトル。 Ｘ線回析によって検出されるスペクトル。

以下、本発明に係る重金属溶出低減材および焼却灰の重金属溶出低減方法について具体的に説明する。
まず、本発明の重金属溶出低減材の一実施形態について説明する。
本実施形態の重金属溶出低減材は、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）とを主成分として含有する鉱物が軽焼された軽焼生成物と、セメントとを備え、前記軽焼生成物は前記ＭｇＣＯ₃が脱炭酸されることで生成されたＭｇＣ_xＯ_y（但し、０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜３を満たす。）とＭｇＣＯ₃とＣａＣＯ₃とを含み、
前記軽焼生成物と前記セメントとの質量比が、軽焼生成物の質量：セメントの質量＝６０：４０〜２０：８０の範囲であるものである。

前記軽焼生成物は、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）とを主成分として含有する鉱物が軽焼されたものである。
炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムとを主成分として含有する前記鉱物とは、炭酸マグネシウムを２０質量％以上、好ましくは４０質量％以上、且つ炭酸カルシウムを１５質量％以上、好ましくは、５０質量％以上含有する鉱物を好適に用いることができる。
前記鉱物の具体例としては、ドロマイト等を挙げることができる。

前記ドロマイトとしては、炭酸マグネシウムと炭酸カルシウムとを含有してなるものであれば特に限定されず、天然に産出するドロマイト（白雲石）の他、水酸化マグネシウムスラリーと石灰乳との混合物を焼成して得られた合成ドロマイト等を用いることもできる。
なお、天然に産出するドロマイトは、一般に、ＣａＯ／ＭｇＯで表わされる複塩のモル比が０．７０〜１．６３の範囲であり、ＣａＣＯ₃をＣａＯ換算で概ね９〜４０質量％（ＣａＣＯ₃として１６．０質量％〜７１．５質量％）、ＭｇＣＯ₃をＭｇＯ換算で概ね１０〜３８質量％（ＭｇＣＯ₃として２０．９質量％〜７９．５質量％）含有するものである。
尚、前記ドロマイト中のＣａＣＯ₃をＣａＯ換算とし、ＭｇＣＯ₃をＭｇＯ換算とする計算方法は下記のとおりである。
ドロマイトはＣａＭｇ（ＣＯ₃）₂すなわち、ＣａＣＯ₃＋ＭｇＣＯ₃と表すことができる。ドロマイト中のＣａＣＯ₃とＣａＯの質量％の関係は下記式（１）のようになり、ドロマイト中のＭｇＣＯ₃とＭｇＯの質量％の関係は下記式（２）のようになり、式（１）または（２）から、ＣａＣＯ₃をＣａＯ換算し、ＭｇＣＯ₃をＭｇＯ換算する。ことができる。

ＣａＯ（質量％）＝ＣａＣＯ₃（質量％）×ＣａＯ分子量÷ＣａＣＯ₃分子量・・（１）

ＭｇＯ（質量％）＝ＭｇＣＯ₃（質量％）×ＭｇＯ分子量÷ＭｇＣＯ₃分子量・・（２）

本実施形態の前記鉱物の大きさは、例えば、数ｍｍ〜１００ｍｍ程度、好ましくは、３ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。前記の大きさの鉱物にするために、例えば、前記鉱物を粉砕して大きさを調整してもよい。
さらに、前記鉱物はブレーン値が２０００〜３０００ｃｍ/ｇの範囲であることが好ましい。
尚、前記鉱物の大きさは、例えば、所定の目開きのふるいを用いて測定することができる。また、前記ブレーン値は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１「セメントの物理試験方法」に規定する比表面積試験の方法に準拠した方法で測定した値をいう。

本実施形態の前記鉱物は、前記ＭｇＣ_xＯ_yと、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）と、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）とを含む生成物が生成されるように軽焼する。
かかる軽焼の際の温度条件としては、６４０〜９９０℃の範囲、好ましくは６９０〜８９０℃、さらに好ましくは７６０〜８５０℃である。
また、軽焼時間は温度条件によっても変動するが、通常、１０〜６０分である。

前記鉱物を軽焼することで、前記鉱物中に含まれる炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）の一部が脱炭酸されてＭｇＣ_xＯ_y（但し、０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜３を満たす。）が生成される。すなわち、前記軽焼により、前記鉱物中の炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）の一部はそのまま残存させると同時に、炭酸マグネシウムの一部を脱炭酸してＭｇＣ_xＯ_yとし、さらに前記鉱物中の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）は実質的には脱炭酸させないことによって、前記ＭｇＣ_xＯ_yと、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）と、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）とを含有する軽焼生成物を得ることができる。
前記鉱物を、高温長時間焼成して完全な焼成物とした場合、前記鉱物中の炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）が脱炭酸されると同時に、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）も脱炭酸されてしまい、前記のような３つの成分を実質的に含有する軽焼生成物を得ることができない。
前記のような３つの成分を実質的に含有する軽焼生成物であることで、重金属溶出低減材とした場合に、クロム、砒素、セレン、ホウ素の４つの重金属類すべての溶出を低減できる効果が得られる。

前記軽焼生成物における前記ＭｇＣ_xＯ_yは、例えば、ＭｇＣＯ₃の基本構造が脱炭酸によって変化し基本構造の規則性が崩れた不定形な形で存在していると考えられる。

また、前記軽焼生成物における前記ＭｇＣＯ₃および前記ＭｇＣ_xＯ_yはおそらく非晶質であると考えられる。
前記鉱物中の炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）の一部はそのまま残存させると同時に、炭酸マグネシウムの一部を脱炭酸してＭｇＣ_xＯ_yとし、さらに前記鉱物中の炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）は実質的には脱炭酸させない状態で軽焼を停止することによって、残存するＭｇＣＯ₃および生成されるＭｇＣ_xＯ_yは非晶質化するものと考えられる。
このことは、例えば、Ｘ線回析法（ＸＲＤ）による同定結果およびＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）による検出スペクトル解析などから容易に推測しうる。
すなわち、前記軽焼生成物を、ＸＰＳによる成分分析を行うと、ＭｇＣＯ₃およびＭｇＣ_xＯ_yのピークが検出されるが、同時にＸＲＤによる同定を行うと、ＭｇＣＯ₃およびＭｇＣ_xＯ_yは検出されない。これは、ＸＲＤでは結晶質のものしか検出できないため、前記軽焼生成物中に含まれる前記ＭｇＣＯ₃および前記ＭｇＣ_xＯ_yは非晶質化しているものと推定される。

前記軽焼生成物における、前記ＭｇＣＯ₃および前記ＭｇＣ_xＯ_yの合計含有量は、例えば、３２．１質量％〜４０．３質量％、好ましくは３４．５質量％〜３９．６質量％である。
前記軽焼生成物中の各成分が前記範囲の含有量であることで、重金属溶出低減材とした場合に、前記４つの重金属類に対するより高い溶出低減効果が得られる。

前記軽焼生成物における、前記ＣａＣＯ₃の含有量は、例えば、４０質量％〜６５質量％、好ましくは４５質量％〜６５質量％である。
かかる範囲の前記ＣａＣＯ₃の含有量であることで、重金属溶出低減材とした場合に、長期間溶出低減効果を維持することができる。
前記ＭｇＣＯ₃および前記ＭｇＣ_xＯ_yの合計含有量、並びに前記ＣａＣＯ₃の含有量の各測定は、例えば、ＪＩＳ Ｒ２２１２−４に規定するマグネシア及びドロマイト質耐火物の成分分析方法、Ｘ線回析法（ＸＲＤ）による同定結果、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）による成分分析方法等により測定することが可能である。

前記軽焼生成物が前記のような３つの成分を実質的に含有する軽焼生成物であるか否かは、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって検出されるスペクトルにおいて示される前記各ピーク値が現れるか否かによって明確に確認できる。
例えば、Ｘ線光電子分光装置 Ｓｉｇｍａ Ｐｒｏｂｅ（ＶＧサイエンティフィック社製）を用いて、前記軽焼生成物を試料ペレットに埋めて表面をエッチング処理等適宜前処理した試料から検出されるＸＰＳスペクトルのＯ１ｓに対応するスペクトルにおけるピークを調べると、前記軽焼生成物が前記のような３つの成分を含有する場合には、各成分のピークが現れる。

尚、本実施形態の前記軽焼生成物は、ＣａＯを実質的に含有しないことが好ましい。
前記鉱物を軽焼した場合には、前記鉱物中のＭｇＣＯ₃の一部を脱炭酸させるが、ＣａＣＯ₃を実質的には脱炭酸する温度での焼成ではないため、前記軽焼生成物中には、実質的にＣａＯは含まれていない。
尚、前記軽焼生成物がＣａＯを実質的に含有しない、とは、Ｘ線回析法（ＸＲＤ）による同定結果および前記Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）によって検出されるＯ１ｓに対応するスペクトルにおいて、ＣａＯのピークが現れないことを意味する。

前記軽焼生成物は、前記鉱物を軽焼することで質量が減少するが、かかる軽焼による質量減少率は、例えば、９〜２０％、好ましくは１０〜１７％、より好ましくは１６〜１７％である。
質量減少率をこのような数値範囲内とすることにより、炭酸マグネシウム等からの脱炭酸反応を適切に生じさせ、前記鉱物中の炭酸マグネシウムの一部を残存させると同時に、炭酸マグネシウムの一部を脱炭酸してＭｇＣ_xＯ_yとし、かかる脱炭酸によって生じる前記ＭｇＣ_xＯ_yと、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ₃）と、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ₃）とを含有する軽焼生成物を適切に生成させることができるものと考えられる。

前記軽焼生成物のＢＥＴ比表面積は、例えば、５〜１０ｍ²／ｇ、好ましくは７〜１０ｍ²／ｇであって、且つ、細孔径分布のピーク半径が１０〜２０ｎｍの数値範囲内であることが好ましい。前記軽焼生成物中のＢＥＴ比表面積および細孔径分布のピーク半径が前記範囲であることで、重金属溶出低減材とした場合に前記４つの重金属類に対してより高い溶出低減効果が得られる。

本実施形態の重金属溶出低減材に含まれるセメントとしては、公知のセメントであれば特に制限されることはないが、例えば、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント等のポルトランドセメント；高炉セメント、フライアッシュセメント、シリカセメント等の混合セメント；超速硬セメント、アルミナセメントなどが挙げられる。
前記セメントは単独で又は２種以上を混合してもよい。
前記セメントは、石膏などと混合されたセメント系固化材として、本実施形態の重金属溶出低減材に配合されていてもよい。

本実施形態の重金属溶出低減材において、前記軽焼生成物と前記セメントの質量比は、軽焼生成物：セメント＝６０：４０〜２０：８０の範囲、好ましくは、４０：６０〜２０：８０の範囲、特に好ましくは、３６：６４〜２４：７６の範囲である。
前記軽焼生成物と前記セメントの質量比が前記範囲であることで、焼却灰中に含まれるクロム、砒素、セレン、ホウ素の各重金属類すべての溶出を低減することができる。
また、前記軽焼生成物と前記セメントの質量比が前記範囲であることで、焼却灰に混合した場合に、セメント由来の重金属類が混入する量を適切な量に抑制でき、且つ、混合後の焼却灰の強度を適度な範囲に調整することが容易にできる。

本実施形態の重金属溶出低減材は、さらに、鉄塩を含んでいてもよい。
前記鉄塩としては、例えば、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、塩化第二鉄、塩化第一鉄等が挙げられる。中でも、硫酸第一鉄が、任意のｐＨに調整しやすく、且つ還元力が比較的大きいため、特に好ましい。

前記鉄塩は、例えば、１．０質量％以上１０．０質量％以下、好ましくは１．０質量％以上４．０質量％以下、配合されていることが好ましい。
前記鉄塩の量が前記範囲であることで、前記４つの重金属類の溶出をより低減できる。

本実施形態の重金属溶出低減材は、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。

次に、前記重金属溶出低減材を用いた焼却灰の重金属溶出低減方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の焼却灰の重金属溶出低減方法は、前記重金属溶出低減材を焼却灰に混合して、重金属類の溶出を低減させる方法である。

前記焼却灰としては、例えば、都市ゴミや産業廃棄物のゴミ処理施設から排出されるゴミの焼却灰、石炭火力発電所から排出されるフライアッシュやクリンカアッシュ等の石炭灰等が挙げられる。特に前記石炭灰には、クロム、砒素、セレン、ホウ素の重金属類が比較的多く含有されている場合がある。かかる石炭灰を、土木建築材料等として利用する場合に、これらの重金属類が溶出して環境を汚染するおそれがある。
本実施形態の重金属溶出低減材方法は、前記４種類の重金属類が比較的多く含まれている石炭灰からの重金属類の溶出を低減する方法として適している。

前記重金属溶出低減材を、石炭灰に混合する量は、石炭灰に含まれる重金属類の濃度に応じて適宜設定できるが、例えば、石炭灰に対して２.５質量％以上２０質量％以下、好ましくは１０質量％以上１５質量％以下程度混合する。
前記範囲であれば、前記重金属溶出低減材を過剰に混合することなく、クロム、砒素、セレン、ホウ素の溶出の低減効果が得られる。

本実施形態の溶出低減方法では、前記重金属溶出低減材を石炭灰に混合する際に、水を混合してもよい。前記水の混合量は、例えば、石炭灰に対して３０質量％〜４５質量％程度である。
前記水を石炭灰に混合するタイミングとしては、前記重金属溶出低減材を石炭灰に混合する前又は後であってもよく、あるいは同時であってもよいが、混合時に粉体材料が空気中に飛ぶことを防止するという観点から、前記重金属溶出低減材を石炭灰に混合する前に水を混合することが好ましい。

本実施形態にかかる重金属溶出低減材および焼却灰の重金属溶出低減方法は以上のとおりであるが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は前記説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以下に実施例を示して、本発明にかかる重金属溶出低減材および溶出低減方法についてさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

（重金属溶出低減材）
重金属溶出低減材の材料として、下記のものを準備した。
《軽焼生成物》
３ｍｍ〜７ｍｍの粒子状のドロマイト（住友大阪セメント株式会社唐沢鉱業所産）を、８００℃の電気炉で３０分間軽焼し、粉砕してブレーン値４２００±２００ｃｍ²／ｇの粉末とした軽焼生成物を準備した。
尚、前記ドロマイトは、目開き７ｍｍのふるいを通過し、３ｍｍのふるい上に残留したものを用いた。
《セメント系固化材》
普通ポルトランドセメント（住友大阪セメント社製）と、高炉スラグ（住金鉱化社製）と、無水石膏（旭硝子社製）とを、質量比が７：２：１となるように混合したセメント系固化材を準備した。
《硫酸第一鉄》
鉄塩として、硫酸第一鉄・一水和物（堺化学工業社製）を準備した。
前記各材料を、表１の配合になるように混合して、実施例１〜４および比較例２〜６の重金属溶出低減材を作製した。
尚、重金属溶出低減材の各成分については、軽焼生成物：セメント系固化材中のセメントの質量部比、および、軽焼生成物、セメント系固化材、硫酸第一鉄の配合の質量％を表１に示した。

（溶出試験Ｉ）
石炭火力発電所産のフライアッシュ１ｋｇに対して、水３６０ｇ（３６質量％）添加してよく混合し、その後、各実施例１〜４、または比較例２〜６の重金属溶出低減材をそれぞれ１００ｇずつ（石炭灰乾燥質量に対して１０質量％）混合した。各重金属溶出低減材を混合したフライアッシュは密封して、２４時間２０℃にて静置後に、実験室内にて、フライアッシュと重金属溶出低減材との混合物の重量が一定になるまで、室温で３日間程度乾燥させた後、「平成３年環境庁告示第４６号」に準拠した各重金属類の溶出試験を行い、溶出液中の、クロム、砒素、セレン、ホウ素の濃度を以下の装置を用いて測定した。
尚、比較例１として、石炭灰に水のみ混合した混合物を準備し、前記溶出試験を行ない、同様に溶出液中の、クロム、砒素、セレン、ホウ素の濃度を測定した。
《重金属類の濃度測定装置》
クロム、ホウ素：ＩＣＰ発光分光分析（バリアンテクノロジーズジャパンリミテッド社製 ＶＡＲＩＡＮ ＩＣＰ発光分光分析装置 ７３０−ＥＳ）
砒素：水素化物原子吸光法（日立製作所社製 Ｚ−５０００型偏光ゼーマン原子吸光光度計）
フッ素：ランタン−アリザリンコンプレキソン吸光光度法（ビーエルテック社製 連続流れ分析装置 ＳＷＡＡＴ）
結果を、表１に示す。

表１の結果から、各実施例は、クロム、砒素、セレン、ホウ素の４つの重金属類すべての溶出が抑制されていた。特に、軽焼生成物とセメントとの質量比が、３６：６４〜２４：７６の範囲内である実施例３および４では、クロム、砒素、セレン、ホウ素の４つの重金属類の溶出量すべてが表中に記載の基準値（環境庁告示第４６号に記載の環境基準値）を下回った。

（溶出試験ＩＩ）
実施例３の溶出低減材を用いて、石炭灰に対する溶出低減材の混合量を変化させた実施例５〜実施例９について各重金属類の溶出量を前記実施例１から４と同様の方法で測定した。尚、比較のため比較例１の結果と、合わせて、結果を表２に示した。

表２の結果から、石炭灰に対して混合する重金属溶出低減材の量が多くなるほど、各重金属の溶出は低減できることがわかる。尚、１５質量％混合した実施例９では、セレンの溶出量は、１２．５質量％混合した実施例８と同程度の溶出量であった。

（軽焼生成物等の分析）
前記軽焼生成物および、比較のために栃木県葛生地方産出のドロマイト（住友大阪セメント株式会社唐沢鉱業所産）を加熱処理しないもの（ドロマイト１）、１２０分間加熱したもの（ドロマイト２）及び、市販のＭｇＯ（泉工業株式会社製、商品名：酸化マグネシウム（純度１９．９９％）（酸化マグネシウム）をＸ線光電子分光装置：Ｓｉｇｍａ Ｐｒｏｂｅ（ＶＧサイエンティフィック社製）を用いて分析した。
測定条件は以下の通りである。
《測定条件》
Ｘ線源： ＡｌＫα線（１４８６．６ｅＶ）
検出角度：約４５°
ビーム径：１００Ｗ／４００μｍ
パスエネルギー（ワイドスキャン）：１００ｅＶ、Ａｒ（３０），Ｃ（２０），Ｏ（３０），Ｍｇ（１０），Ｃａ（１０）、（カッコ内は積算回数）
パスエネルギー（元素ナロースキャン）：２０ｅＶ
測定元素：Ａｒ，Ｃ，Ｏ，Ｍｇ，Ｃａ
Ａｒ⁺イオンスパッタ速度：約２ｎｍ／ｍｉｎ（Ｔａ₂Ｏ₅膜に換算）
前記試料はそれぞれＩｎペレットに埋めて平らにし、カーボンテープで試料台に固定した。
測定は各試料とも３００秒、Ａｒイオンでスパッタによるエッチング処理後、測定した。

図１乃至図４に、軽焼生成物、ドロマイト１，２および酸化マグネシウムのＸＰＳスペクトルのＯｓ１のスペクトルを示す。
また、表３には分析結果を示す。

図１は軽焼生成物のＸＰＳスペクトルである。
図１および表３に示すように、軽焼生成物からは、ＭｇＣＯ₃およびＣａＣＯ₃のピークの間の領域に２種類のＭｇＣ_xＯ_yのピークが現れている。
すなわち、前記軽焼生成物は、ドロマイト中のＭｇＣＯ₃の一部が脱炭酸されたＭｇＣ_xＯ_yを含み、且つ、ＭｇＣＯ₃およびＣａＣＯ₃も含むことを示している。
一方、ＣａＯの位置にはピークが見られないことから、前記軽焼生成物は、ドロマイト中の成分であるＣａＣＯ₃が脱炭酸されたＣａＯを含んでいないことを示している。
図２に示すドロマイト１は、ドロマイト中の成分であるＭｇＣＯ₃及びＣａＣＯ₃のピークのみを示している。
図３に示すドロマイト２は、ＭｇＣ_xＯ_yのピークを示しており、ＭｇＣＯ₃のピークは示していない。これは、ドロマイト中のＭｇＣＯ₃のほとんどが脱炭酸されてＭｇＣ_xＯ_yとなったためと考えられる。さらに、ドロマイト２はＣａＯのピークも示しており、これはＣａＣＯ₃の一部が脱炭酸されていると考えられる。
図４に示す酸化マグネシウムではＭｇＯのピークのみを示している。

さらに、前記軽焼生成物、ドロマイト１，２及び酸化マグネシウムを、Ｘ線回析装置：Ｘ’Ｐｅｒｔ ＰＲＯ（ＰＡＮａｌｙｔｉｃａｌ社製）を用いてＸＲＤ回析を行った。
測定条件は以下の通りである。
《測定条件》
手法：粉末Ｘ線回折、スピンなし
管球：Ｃｕ
出力設定：４５ｋＶ，４０ｍＡ
２θ：３０〜８５°
ステップサイズ：０．０５°２Ｔｈ．
スキャンステップ時間：０．５ｓ
スキャン種類：連続

図５にＸＲＤ回析スペクトルを示す。
前記ＸＲＤ回析の結果、ドロマイト１からはＣａＭｇ（ＣＯ₃）₂が、軽焼生成物からはＣａＣＯ₃のみが、ドロイマイト２からはＣａＣＯ₃およびＣａＯが、酸化マグネシウムからはＭｇＯのみが、同定された。
すなわち、軽焼生成物のＸＰＳスペクトルにおいてはＭｇＣＯ₃およびＭｇＣ_xＯ_yのピークを示しているにもかかわらず、ＸＲＤ同定ではこれらのマグネシウム化合物は検出されなかったことから、軽焼生成物に含まれるＭｇＣＯ₃およびＭｇＣ_xＯ_yはＸＲＤで検出されない非晶質化したものであると推定される。

Claims (3)

1. ＭｇＣ_ｘＯ_ｙ（但し、０＜ｘ≦１、０＜ｙ＜３を満たす。）と炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）と炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）とを含む軽焼ドロマイトと、セメントとを備え、
   前記軽焼ドロマイトと前記セメントとの質量比が、軽焼ドロマイトの質量：セメントの質量＝３６：６４〜２４：７６の範囲であり、
   前記軽焼ドロマイトは、前記軽焼ドロマイト全量に対して、前記炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）を４０質量％〜６５質量％含むものであり、クロム、ヒ素、セレン、及び、ホウ素の溶出を低減する重金属類溶出低減材。
2. 鉄塩をさらに含む請求項１に記載の重金属類溶出低減材。
3. 請求項１または２に記載の重金属類溶出低減材を焼却灰に混合して、前記焼却灰からの重金属類の溶出を低減させる焼却灰の重金属類溶出低減方法。