WO2014067444A1

WO2014067444A1 - 有害物质处理材料及其制造方法、有害物质的处理方法

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Publication number: WO2014067444A1
Application number: PCT/CN2013/086125
Authority: WO
Inventors: 大石徹
Original assignee: 日铁住金环境株式会社; 阿酷尔商贸（上海）有限公司
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-05-08
Also published as: TWI597243B; CN103785348B; TW201416328A; CN103785348A

Abstract

一种从含有重金属离子有害物质的水中吸附去除有害物质的处理材料，该材料是在活性多孔硅酸钙颗粒中附着固化氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中的一种或两种以上的镁化合物，或通过水合反应得到。该材料能有效去除水中的砷、铅、镉、硒、铬、铯、锌等重金属离子以及磷酸根、氟等离子。吸附重金属离子后，处理材料的稳定性好，不会随时间流逝或因氧化重新溶出有害物质，且无需大量后续处理。

Description

有害物质处理材料及其制造方法、有害物质的处理方法技术领域

本发明涉及的是去除水中的砷、镉、硒、铬、铯、锌、铅等重金属元素以及磷酸、氟等的有害物质的处理材料及其制造方法。背景技术

在水中添加熟石灰粉或泥浆是常用的去除水中有害物质的方法。该方法的药剂成本低，有害物质的处理效果也较佳，但若水中含有大量的硫酸离子与铁离子时，随着 pH 值的升高，铁离子会作为氢氧化铁的胶体被析出，且熟石灰与硫酸离子会反应生成不溶性的石膏，与作为中和材料使用的熟石灰的未反应物一起，形成高含水且脱水性差的粘稠物而沉淀。该粘稠物是脱水性差，且含有有害物质的高含水性泥浆，为了处理这种泥浆，必须配备高价的固液分离设备、沉淀池、需要较多人手的压滤机等粘稠物的脱水减量设备，并需要建设作为最后处理设施的粘稠物堆积用堤堰，处理费用的增加及对环境的影响成为了一个难题。且反应生成物的稳定性差，随着时间流逝或氧化，氢氧化铁上吸附的砷等重金属物质有重新溶出的危险。

为了降低成本并提高生成粘稠物的脱水性能，人们也尝试使用碳酸钙粉末和石灰石颗粒等作为中和材料，但其表面会被生成的石膏所覆盖，阻碍中和反应的继续，产生中和材料利用率低的问题。且碳酸钙类的中和材料由于 pH 的上升效果小，有时候需要事先进行氧化处理。

相关的现有技术，在 W0 02/79100 号公报（专利文献 1 ) 、日本特开 2003-112162号公报（专利文献 2 ) 、日本特开 2003-334526号公报（专利文献 3 ) 、日本特开 2008-188484号公报（专利文献 4 ) 、日本特开 2007-268409 号公报（专利文献 5 ) 、日本特开平 9-299962号公报（专利文献 6 ) 中有所披露。其中，专利文献 1中公开的是使用石棉等矿物纤维与高炉水泥等无机粘合剂的颗粒状固化物的酸性废水处理材料。但专利文献 1中公开的材料仅仅适用于含有大量铁离子的酸性废水的处理，不适用于含有砷等有害物质的水的处理。

此外，市场上还有一种石棉等的矿物纤维的表面附着活性氢氧化铁的废水处理材料，它能够吸附去除砷、铅、镉等重金属离子。此外，还有一种使用以硅酸钙水合物为主要成分的多孔处理材料，对含磷污水进行脱磷处理的方法，但这种方法不适用于含有砷等有害物质的水的处理。

专利文献 2中披露的方法是在含砷或重金属的受污染土壤中添加化学合成的施氏矿物、针铁矿、黄钾铁矾、水合氧化铁中的任一种铁化合物，束缚砷或重金属，使其不活动，从而净化受污染土壤，或从含有砷或重金属的受污染土壤中将砷或重金属抽出，让抽出液接触上述铁化合物，让上述铁化合物束缚砷或重金属，将其净化。专利文献 3中披露的方法是在受污染土壤中添加或混合氧化镁，使受污染土壤固化，使污染物质不溶的方法。

此外还有使用硅酸钙作为有害物质处理材料的方法。专利文献 4中披露的方法是在含氟废水中添加硅酸钙与磷酸原，使之生成氟磷灰石一二氧化硅复合材料，吸附固定氟，从而去除废水中的氟的方法，但该方法不适用于去除重金属的目的。专利文献 5中披露的是让含磷废水接触硅酸钙水合物，从而去除磷的方法。专利文献 6 中披露的是在进行含铅离子废水处理时，将 pH值调整到 5. 6〜12之间，再添加重量比为铅的 75倍以上的硅酸钙，使铅离子成为不溶物进行分离的方法。

铝碳酸镁代表性的分子式为 Mg₆Al₂ (0H) ₁₆C(V 4¾0，是具有层状的晶体结构。该铝碳酸镁具有阴离子交换性，可将阴离子嵌入。因此人们正在研究使用铝碳酸镁吸附去除有害物质的方法。例如正在试验吸附去除硒、铬等含氧阴离子与磷酸离子等。但存在的问题是，如果有共存的阴离子，这些含氧阴离子与磷酸离子的吸附量便会减少。另有报告显示，阳离子的金属离子也可以通过与铝碳酸镁中的金属离子置换去除，或随着 pH 值升高，部分金属离子变成氢化物而被沉淀去除，但其去除能力不强。铝碳酸镁可以在 Mg或 A1等 2价或 3价金属盐的混合水溶液中添加碱溶液共同沉淀后合成，但用这种方法合成的铝碳酸镁价格很高，不适合于用作废水处理等。

如上所述，去除水中或土壤中的重金属离子、磷与氟等的方法虽有很多，但效果令人满意的很少，且价格很高。发明内容

本发明的目的就在于提供能够有效且无需维护地去除水中的砷、铅、镉、硒、铬、铯、锌等重金属类以及磷酸、氟等元素，吸附重金属后的稳定性好，不会随时间流逝或因氧化重新溶出有害物质，且无需大量后续处理的有害物质处理材料及其制造方法。

本发明提供的有害物质处理材料，是一种从含有重金属离子的有害物质的水中吸附去除有害物质的处理材料，它是以在活性多孔硅酸钙颗粒中，附着固定有从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中选出的一种或两种以上的镁化合物为特征的有害物质处理材料。

较佳地，有害物质处理材料是一种将活性多孔硅酸钙颗粒与从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中选出的一种或两种以上的镁化合物在有水的情况下混合，通过水合反应后而得到为特征的有害物质处理材料。

上述重金属离子具有从砷、镉、硒、铬、铯、锌、铅中选出的一种或两种以上的重金属离子。此外，上述有害物质处理材料除了上述重金属离子外，还能吸附去除含有从磷酸、氟中选出的离子的有害物质。

较佳地，上述活性多孔硅酸钙颗粒是以从托勃莫来石、硬硅钙石以及钙硅酸盐水合物（CSH凝胶）中选出的一种或两种以上为主要成分。

较佳地，上述活性多孔硅酸钙颗粒是在以硅酸质原料及石灰质原料为主要成分的泥浆中，添加作为发泡剂的金属铝粉末，在高压釜中进行水热反应而得到的水合物或成形物，其空隙率为 50 90%

较佳地，上述活性多孔硅酸钙颗粒的粒径为 0. 05 10

较佳地，上述镁化合物，为其直径比上述活性多孔硅酸钙颗粒的粒径小的粉体。较佳地，上述活性多孔硅酸钙颗粒中的镁化合物的附着固定量为 100重量单位的活性多孔硅酸钙颗粒对应 10〜150重量单位的镁化合物。

本发明还提供一种有害物质的处理方法，其特征是让上述有害物质处理材料接触含有重金属离子的有害物质的水。此外还提供一种有害物质的处理方法，其特征是让这种有害物质处理材料接触可能会产生含有重金属离子有害物质的水的土壤、岩石，进行配置或混合。

另外，本发明还提供一种上述有害物质处理材料的制造方法，其特征是，在活性多孔硅酸钙颗粒与从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中选择出的一种或两种以上的镁化合物粉末的混合物中，添加含有从硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、硫酸镁、氯化镁、硫酸钙、氯化钙中选择出的一种或两种以上的 PH值调整剂及水分，在常压和 ioo°c以下使其进行水合反应，让镁化合物粉末附着固定在活性多孔硅酸钙颗粒中。

采用本发明的有害物质处理材料，便能够有效地去除水中的砷、镉、硒、铅、铯、锌等重金属类以及磷酸、氟等物质，而且使用后仍可维持其透水性能，可长时间重复使用。附图说明

图 1是表示有害物质处理材料表面层的结晶构造的显微镜照片。

图 2是表示有害物质处理材料表面层的结晶构造的显微镜放大照片。具体实施方式

本发明的有害物质处理材料，是在活性多孔硅酸钙颗粒中附着固定从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中选出的一种或两种以上镁化合物而得来的。或者是将活性多孔硅酸钙颗粒与镁化合物在有水的环境下混合，使其产生水合反应而得来的。

活性多孔硅酸钙颗粒是在以硅酸质原料及石灰质原料为主要成分的泥浆中，添加作为发泡剂的金属铝粉末，在高压釜中进行水热反应而得到的水合物或成形物，其空隙率为 50〜90%。此外还可使用粒状高炉矿渣、托勃莫来石、硬硅钙石、 CSH 凝胶、以及轻量气泡混凝土板、硅酸钙板的碎片等。最好是含有以托勃莫来石、硬硅钙石或 CSH凝胶为主要成分的东西。这里所说的作为主要成分含有，是指其含量应达到 50wt %以上，甚至最好是 70wt %以上。

此外，作为建材使用的硅酸钙板或轻量气泡混凝土板在拆卸工程中会大量产生，如果能有效利用它们就更好了。建筑物中使用的硅酸钙板与轻量气泡混凝土板的表面是非活性的，但将它们粉碎以后便会出现活性面，成为活性多孔质硅酸钙。粉碎硅酸钙板或轻量气泡混凝土板时，应将其粉碎为数 mn！〜 10mm 左右的颗粒状。像硅酸钙板或轻量气泡混凝土板这样的多孔质硅酸钙容易加工成颗粒状产品，且透水性与保水性好，适合形成颗粒。

活性多孔质硅酸钙颗粒只要具有吸附能力就可以，但如果是多孔质的，与酸的反应性较高就更好。与酸的反应性低的结晶质天然硅灰石由于镁化合物吸附性差，难以大量附着固定。同样，混凝土、灰浆、风冷式高炉渣、有色金属渣、粉煤灰、混泥土碎块等由于空隙率太低，活性不好，也不宜使用。

将炼铁厂副产品高炉渣在熔融状态下投入水中快速冷却生成的粒状高炉矿渣是具有活性的硅酸钙材料，但其空隙率低，因此最好能与硅酸钙板或轻量气泡混凝土板等敲碎后得到的粉末混合使用。该情况下，混合比例最好是粒状高炉矿渣 20〜80wt%。

活性多孔质硅酸钙颗粒的粒径为 0. 05〜10mm， 0. l〜7mm更佳， 0. l〜5mm 最佳。粒径越小则越有可能流出或堵塞装置，太大则无法获得足够的镁化合物附着固定量。上述粒径为平均粒径，最好是整体重量 90%以上的颗粒位于上述范围内。

附着固定于活性多孔硅酸钙颗粒中的镁化合物，有从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、以及铝碳酸镁之中选出的镁化合物。此外，含有上述镁化合物 50wt% 以上的粘土矿物类也适合作为镁化合物。该镁化合物成为有害物质处理材料的活性成分，将有害物质吸附去除。

为了让镁化合物附着固定于活性多孔硅酸钙颗粒中，最好是采用粒径比活性多孔硅酸钙颗粒小的粉末，以粒径为活性多孔硅酸钙颗粒的 1/10以下为佳。活性多孔硅酸钙颗粒中的镁化合物的附着固定量为， 100重量单位的活性多孔硅酸钙颗粒对应 10〜150重量单位的镁化合物，最好为 20〜150重量单位的镁化合物。

本发明的有害物质处理材料的制造方法，采用将上述活性多孔硅酸钙颗粒与镁化合物或其前驱体的粉末在有水存在的条件下进行混合的方法。本发明中所述的附着固定，包括活性多孔硅酸钙颗粒与镁化合物或其前驱体处于被混合的状态。

作为一种优选技术方案，是一种在活性多孔硅酸钙颗粒与镁化合物粉末的混合物中，添加从硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、硫酸镁、氯化镁、硫酸钙、或氯化钙中选出的 PH调整剂与水之后进行混合，在常压及 locrc以下使其进行水合反应的方法。该水合反应为发热反应，虽然在反应过程中会发热，但通常最好保持在 ioo°c以下。水的用量是，对于 loo重量单位的活性多孔硅酸钙颗粒与镁化合物粉末的混合物添加 10〜50 重量单位的水，但若加入过多，有时会需要进行干燥处理。在混合，进行水合反应后，根据需要进行干燥、成形、粉碎、划分等之后，制成有害物质处理材料。

让活性多孔硅酸钙颗粒与氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁等碱性镁化合物在 pH 值调整剂与水存在的条件下发生水合反应后，部分生成像铝碳酸镁一样的层状镁化合物。然后随着时间的流逝，像铝碳酸镁一样的结晶矿物就不断生长。在制造、使用本发明的有害物质处理材料期间，像铝碳酸镁一样的层状镁化合物充分生长，这对有害物质的处理能起到有效作用。

使用本发明的有害物质处理材料进行有害物质处理的方法是让有害物质处理材料接触含有被看成有害物质的重金属离子的水。此时，有害物质处理材料会吸附去除水中含有的重金属离子。接触方法是，让含有有害物质的水通过或滞留于填充了有害物质处理材料的容器或水槽中。

作为其它的有害物质的处理方法，还可以让其接触有可能产生含有重金属离子有害物质的水的土壤或岩石。让其接触土壤时，可以让其分散混合在土壤中，也可重点将其配置在下游端的土壤周边。让其接触土壤或岩石时，仅放入有害物质处理材料是没有效果的，要等雨水等将土壤或岩石打湿后，土壤或岩石中含有的重金属离子等有害物质含在水中，该水与有害物质处理材料接触，才能将重金属离子吸附去除。

用本发明的有害物质处理材料能够去除的有害物质为重金属离子，尤其是去除砷、镉、硒、铬、铯、锌、铅等的能力极佳。此外，除上述重金属离子外，还具有优异的吸附去除磷酸及氟等有害物质的能力，因此也可作为磷酸或氟离子等的有害物质处理材料使用。

本发明的有害物质处理材料，其活性多孔质硅酸钙与其表面的镁化合物或由它们生成的层状镁化合物具有出色的吸附重金属且不溶的能力。因此，将其与含有污染物质的土壤混合，便能吸收污染物质且不溶，吸附且不溶之后，可保持结晶结构，从而防止重金属的再次溶出，保持稳定。因此，既能应对砷、铅、镉、铯、锌等多种污染物质，也可应对与金属铁粉等具有还原性的辅助材料复合形成的 6价硒等难净化物质。由于其具有 pH缓冲能力，不容易受到土壤 pH 值等的影响，与原有的氧化镁类的单独的不溶性材料相比，能够迅速、切实且稳定地进行重金属的处理。

这种效果是在有害物质处理材料中的铝碳酸镁等层状镁化合物与活性多孔质硅酸钙的复合作用下，铅、镉、铯、锌等与处理材料中的阳离子置换，砷、硒、氟等与处理材料中的阴离子置换，与受污染土壤相互反应，从而改善土壤的化学性溶出特性而得到的。

以下就本发明对含有有害物质的废水进行处理的有害物质处理材料（以下称 "处理材料" ）与其制造方法进行详细说明。

实施例 1

活性多孔硅酸钙颗粒，使用将市面销售的轻量气泡混凝土板（Cl ion株式会社制造， Si0₂ : 49. 5 % CaO: 35. 3 % A1₂0₃: 4. 4 % Fe₂0₃: 2. 6 % Si0₂ /CaO 比 = 1. 4 ) 干燥、粉碎后，调整成粒径 1. 2 以下、 0. 1mm以上的硅酸钙颗粒。此外，镁原料使用市面销售的轻质煅烧氧化镁（宇部 Material 株式会社制造）， pH调整剂使用市面销售的硫酸铝粉末（商品名称：硫酸铝）。

用混合搅拌机，将 40重量单位的硅酸钙颗粒、 30重量单位的轻质煅烧氧化镁、 10重量单位的硫酸铝与 8重量单位的水在室温下搅拌混合 5分钟后，放入密闭容器中静置 12小时，使其进行水合反应，得到平均粒径 0.3mm (0.1 2.0 的 99wt%) 、容积比 0.80的粉粒状反应物（处理材料 1)

该粉粒状反应物的化学组成为 Si0_{2 :} 14.5% A1₂0₃: 1.4% CaO: 11.9 % MgO: 52.9% Fe₂0₃: 1.4% S0₃: 7.4%、水分： 10.0%。此外，将该颗粒状反应物微粉碎后，用 X射线粉末分析装置分析后，发现了反映有氢氧化镁、二水石膏、硅酸钙水合物、二氧化硅等存在的峰值（peak)

图 1与图 2为处理材料 1保存 1个月后的显微镜照片。图 1为表面层，以铝碳酸镁为主的层状镁化合物的结晶几乎覆盖了整个面，可以看到结晶的生长。图 2为放大照片，是露出的活性多孔质硅酸钙的结晶。且在制造出处理材料 1之后，由于铝碳酸镁刚生成，结晶度尚低，尚不会出现明显的峰值。但每个实施例均在数日后出现了明显的峰值。

实施例 2

使用与实施例 1相同的硅酸钙颗粒、镁原料、硫酸铝，用混合搅拌机将 10 重量单位的硅酸钙颗粒、 3 重量单位的轻质煅烧氧化镁、 1 重量单位的硫酸铝与 2重量单位的水在室温下搅拌混合 5分钟后，放入密闭容器中静置 12小时，使其进行水合反应，得到平均粒径 0.3mm, 容积比 0.76的粉粒状反应物（处理材料 2) 。该粉粒状反应物的化学组成为 Si0_{2 :} 21.3% A1₂0₃: 2.4% CaO: 16.5% MgO: 35.8% Fe₂0₃: 1.6% S0₃: 7.5%、水分： 14.3%。此外，将该粉粒状反应物微粉碎后，用 X射线粉末分析装置分析后，发现了反应有氧化镁、氢氧化镁、二水石膏、硅酸钙水合物、二氧化硅等存在的峰值。

实施例 3

使用与实施例 1相同的，将市面销售的轻量气泡混凝土板粉碎后调整为粒径 4.0 1.2mm的硅酸钙颗粒。并使用与实施例 1中相同的镁原料和硫酸铝。

用混合搅拌机，将 4重量单位的多孔质硅酸钙、 3重量单位的轻质煅烧氧化镁、 1重量单位的硫酸铝与 3重量单位的水在室温下搅拌混合 2分钟后，放入密闭容器中静置 12 小时，使其进行水合反应，得到平均粒径 4mm、容积比 0.91 的粒状反应物（处理材料 3) 。该粒状反应物的化学组成为 Si0_{2 :} 20.4 % Α1₂0₃: 5.1 % CaO: 16.0%, MgO: 39.6%, Fe₂0₃: 1· 8% S0₃: 16.7%, 水分： 25.2%。此外，将该颗粒状反应物微粉碎后，用 X射线粉末分析装置分析后，发现了反映有氢氧化镁、二水石膏、硅酸钙水合物、二氧化硅等存在的峰值。

实施例 4

使用与实施例 3相同的硅酸钙颗粒和镁原料，用混合搅拌机，将 10重量单位的多孔质硅酸钙、 3重量单位的轻质煅烧氧化镁、 1重量单位的硫酸铝与 3 重量单位的水在室温下搅拌混合 2分钟后，放入密闭容器中静置 12小时，使其进行水合反应，得到平均粒径 4mm、容积比 0.82的粒状反应物（处理材料 4)。该粒状反应物的化学组成为 Si0_{2 :} 26.8%、 A1₂0₃: 4.9%、 CaO: 21.8%、 MgO: 28.0%、 Fe₂0₃: 2.1%、 S0₃: 15.7%、水分： 27.9%。此外，将该粒状反应物微粉碎后，用 X射线粉末分析装置分析后，发现了反映有氧化镁、氢氧化镁、二水石膏、硅酸钙水合物、二氧化硅等存在的峰值。

实施例 5

在 100ml含有用表 1所示市面销售的特级试剂调制的各种重金属的水溶液中，添加实施例 1〜4中获得的处理材料 1〜4各 lg，将该试验液体倒入 500ml 的聚乙烯容器中，在常温中振动 24小时。振动后进行离心分离，用 Ιμπι玻璃杯过滤器吸引清液过滤。然后取 30ml滤液，添加 5ml 的画₃，微波分解后，用超纯水兑成 50ml。从中取走 10ml 的分解液后，再在剩余的分解液中加超纯水定容成 50ml，然后用 ICP-MS测定。表 2显示的是从此时的滤液中的重金属浓度中求得的去除率。

调制重金属溶液使用的试剂

■ As溶液：砷酸钠 +亚砷酸钠（摩尔比： 1:1)

■ Pb溶液：醋酸铅

■ F溶液：氟化钠

■ Se溶液：亚硒酸钠 +硒酸钠（摩尔比： 1:1)

■ Cd溶液：硫酸镉

【表 1】 As Pb F Se Cd 初始溶液浓度 7. 3 5. 2 7. 6 8. 0 7. 5

( mg/L )

去除率（％)

处理材料 1 95. 9 99. 9 84. 2 58. 8 86. 7 处理材料 2 93. 2 99. 9 55. 3

处理材料 3 56. 2 99. 9

处理材料 4 50. 7 99. 9

注）空白栏未测定

实施例 6

在含有使用市面销售的氯化铯特级试剂调制的铯 210mg/L的水溶液 200ml 中，添加实施例 1与 2中获得的处理材料 1、处理材料 2各 0. 5g，将该试验液体倒入 500ml的聚乙烯容器中，在常温中振动 24小时。振动后进行离心分离，用 Ι μ πι 玻璃杯过滤器吸引清液过滤。用原子吸光分析设备测定滤液。从此时的滤液中的浓度求取铯的吸附能力。吸附能力用每 lg处理材料的 Cs原子换算的吸附量（mg ) 来表示，处理材料 1为 8mg/g，处理材料 2为 6mg/g。

实施例 7

在酸性的锌处理液 100ml中，添加实施例 2与 3中获得的处理材料 2、处理材料 3各 lg，将该试验液体倒入 300ml 的聚乙烯容器中，在常温中振动 24 小时。振动后进行离心分离，用 Ι μ πι玻璃杯过滤器吸引清液过滤。用 ICP-AES 分析设备测定滤液。从此时的滤液中的浓度求取锌的去除率。锌的去除率为，处理材料 2是 95%, 处理材料 3是 98%。且处理前的锌处理废液水质的锌浓度为： 730mg/L、 pH: 3. 8。

实施例 8

在 10g土壤中加入 400ml纯水，振动 24小时后进行离心分离与过滤，获得土壤浸出水。在该液体中添加市面销售的醋酸（特级试剂）和重金属原子吸光分析用标准液，制作 pH4. 3、重金属浓度为 As : 0. 3mg/L、 Se : 0. 3mg/L、 Cd :

0. 2mg/L、 Pb : 1. 5mg/L的人工废水。将 100ml该试验液体放入聚乙烯容器中，添加实施例 3与 4中获得的处理材料 3与 4各 5g，振动 24小时。振动后进行离心分离，用 Ι μ πι玻璃杯过滤器吸引清液过滤。然后取 30ml滤液，添加 5ml 的 HN03, 微波分解后，用超纯水兑成 50ml。从中取走 10ml的分解液后，再在剩余的分解液中加超纯水定容成 50ml，然后用 ICP-MS测定。表 2显示的是从此时滤液中的重金属浓度中求得的去除率（％) 。

【表 2】

实施例 9

在 1kg重金属汚染土壤中加入 10L纯水，振动 24小时后进行离心分离与过滤，获得土壤浸出水。该土壤浸出水的重金属浓度为 As : 0. 19mg/L、 Se : 0. 03mg/L。将 1L该试验液体放入聚乙烯容器中，添加 lg实施例 1中获得的处理材料 1，振动 24小时。振动后进行离心分离，用 Ι μ πι玻璃杯过滤器吸引清液过滤。然后取 30ml滤液，添加 5ml的 HN0₃，微波分解后，用超纯水兑成 50ml。取出 10ml 的分解液，定容成 50ml后，用 ICP-MS测定。此时滤液中的重金属浓度为 As : 小于 0. 001mg/L、 Se: 0. 009mg/L。

实施例 10

在 1kg重金属汚染土壤中加入 10L纯水，振动 24小时后进行离心分离与过滤，获得土壤浸出水。该土壤浸出水的重金属浓度为 As : 0. 05mg/L o 将 1L 该试验液体放入聚乙烯容器中，添加 lg实施例 1 中获得的处理材料 1，振动 24小时。振动后进行离心分离，用 Ι μ πι玻璃杯过滤器吸引清液过滤。然后取 30ml滤液，添加 5ml的画₃，微波分解后，用超纯水兑成 50ml。从中取走 10ml 的分解液后，再在剩余的分解液中加超纯水定容成 50ml，然后用 ICP-MS测定。此时滤液中的重金属浓度为 As : 小于 0. 001mg/L。

实施例 11 在 lOOg重金属污染土壤中，添加 7g实施例 2中获得的处理材料 2与 8ml 纯水，搅拌混合制成处理土壤，放到聚乙烯容器中，在常温下密封保存 24 小时。在 115g该处理土壤中添加 1L纯水，放入聚乙烯容器中振动 6小时。振动后进行离心分离，用 Ι μ πι玻璃杯过滤器吸引清液过滤。然后取 30ml滤液，添加 5ml的 HN0₃，微波分解后，用超纯水兑成 50ml。从中取走 10ml的分解液后，再在剩余的分解液中加超纯水定容成 50ml，然后用 ICP-MS测定。此时滤液中的铅浓度为 0. lmg/L o

省略制作处理土壤的操作，在 100g重金属污染土壤中添加 1L纯水，与上述操作相同，获得滤液的铅浓度为 0. 8mg/L o

比较例

使用与实施例 11 中相同的污染土壤，加入市面销售的镁类重金属不溶材料 " denight " (太平洋混凝土株式会社制造） 7g与 8ml纯水，搅拌混合后制成处理土壤，放在聚乙烯容器中常温密封保存 24小时。在 1份该处理土壤中添加 10份纯水，放入聚乙烯容器中振动 6小时。振动后进行离心分离，用 1 μ m 玻璃杯过滤器吸引清液过滤。然后取 30ml滤液，添加 5ml 的画₃，微波分解后，用超纯水兑成 50ml。从中取走 10ml 的分解液后，再在剩余的分解液中加超纯水定容成 50ml，然后用 ICP-MS测定。此时滤液中的铅浓度为 0. 4mg/L。

Claims

权禾 iJ 要求书

、一种用于从含有重金属离子的有害物质的水中吸附去除有害物质的处理材料，其特征在于，该有害物质处理材料，是在活性多孔硅酸钙颗粒中，附着固定有从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中选出的一种或两种以上的镁化合物。

、如权利要求 1 所述的有害物质处理材料，其特征在于，该有害物质处理材料，是将活性多孔硅酸钙颗粒，与从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中选出的一种或两种以上的镁化合物，在有水的情况下混合，通过水合反应后得到的。

、如权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料，其特征在于，上述重金属离子是从砷、镉、硒、铬、铯、锌、铅中选出的一种或两种以上的重金属离子。

、如权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料，其特征在于，该有害物质处理材料，除了用于吸附去除含有上述重金属离子的有害物质以外，还能被用于吸附去除含有从磷酸、氟中选出的离子的有害物质。

、如权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料，其特征在于，上述活性多孔硅酸钙颗粒是以从托勃莫来石、硬硅钙石以及钙硅酸盐水合物中选出的一种或两种以上为主要成分的。

、如权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料，其特征在于，上述活性多孔硅酸钙颗粒是在以硅酸质原料及石灰质原料为主要成分的泥浆中，添加作为发泡剂的金属铝粉末，在高压釜中进行水热反应而得到的水合物或成形物，其空隙率为 50〜90%。

、如权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料，其特征在于，上述镁化合物，为其直径比上述活性多孔硅酸钙颗粒的粒径小的粉体。

、如权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料，其特征在于，上述活性多孔硅酸钙颗粒中的上述镁化合物的附着固定量为 100 重量单位的活性多孔硅酸钙颗粒对应 10〜150重量单位的镁化合物。

、如权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料，其特征在于，上述活性多孔硅酸钙颗粒的粒径为 0. 05〜10

、一种有害物质的处理方法，其特征在于，是将上述权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料与含有重金属有害物质的水接触来去除有害物质的方法。

、一种有害物质的处理方法，其特征在于，是将上述权利要求 1或 2所述的有害物质处理材料与可能会产生含有重金属离子有害物质的水的土壤、岩石接触后，进行配置或混合。

、一种从含有重金属离子有害物质的水中吸附去除有害物质的处理材料的制造方法，其特征在于，在活性多孔硅酸钙颗粒与从氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁以及铝碳酸镁中选择出的一种或两种以上的镁化合物粉末的混合物中，添加含有从硫酸铝、氯化铝、硫酸铁、氯化铁、硫酸镁、氯化镁、硫酸钙、氯化钙中选择出的一种或两种以上的 pH值调整剂及水分，在常压和 locrc以下使其进行水合反应，让镁化合物粉末附着固定在活性多孔硅酸钙颗粒中。