JP4696475B2 - ジチオカルバミン酸塩水溶液及びその製造方法並びに重金属固定化処理剤及び重金属の固定化処理方法 - Google Patents
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Description
ガラス製容器中に、ピペラジン11重量部、水37重量部を入れ、この混合溶液中に撹拌しながら40℃で二硫化炭素を理論モル比の1/4量に相当する4.8重量部を20分間で滴下し10分間熟成後にKOH48.5%水溶液7重量部を20分間で滴下し、20分間熟成させた。上記の操作をさらに3度繰り返した。但し、4度目のKOH48.5%水溶液は11重量部を100分間で滴下した。滴下終了後、同温度にて約1時間熟成を行ったところ、うす緑色透明の液体を得た。ヨード滴定により測定した結果、この水溶液中のピペラジン−N,N’−ビスジチオカルバミン酸カリウム濃度は40重量%であった。
ガラス製容器中に、トリエチレンテトラミン(ジエチレントリアミン含有率0.5%以下)11重量部、水39重量部を入れ、この混合液中に撹拌しながら40℃以下で二硫化炭素を理論モル比の1/4量に相当する7.5重量部を20分間で滴下し10分間熟成後にNaOH48.0%水溶液8重量部を20分間で滴下し、20分間熟成させた。上記の操作をさらに3度繰り返した。但し、4度目のNaOH48.0%水溶液は12重量部を100分間で滴下した。滴下終了後、同温度にて約2時間熟成を行ったところ、黄褐色透明液体を得た。ヨード滴定により測定した結果、この水溶液中のジチオカルバミン酸塩濃度は40重量%であった。
ピペラジン9.8重量部を入れた以外は合成例1と全く同じ方法で合成を行ったところ、褐色透明液体を得た。ヨード滴定により測定した結果、この水溶液中のジチオカルバミン酸塩濃度は40.5重量%であった。
ピペラジン12重量部を入れた以外は合成例1と全く同じ方法で合成を行ったところ、褐色透明液体を得た。ヨード滴定により測定した結果、この水溶液中のジチオカルバミン酸塩濃度は40重量%であった。
化合物No.1〜4についてジチオカルバミン酸塩水溶液中のアミノ基の濃度をNMRにより測定した。
重金属処理試験BF灰(Ca=30.7%、Na=1.4%、K=1.6%、Pb=2000ppm、Cu=150ppmを含む)100重量部に対し、水30重量部を加え、さらにピペラジン−N,N’−ビスジチオカルバミン酸カリウム(化合物No.1)を0.4部(固形分換算)添加、混練した後、環境庁告示第13号試験に従い溶出試験を行った。鉛の溶出結果を表2に示す。鉛以外の重金属については、亜鉛は4ppm以下、クロムは0.05ppm以下、カドミウム、水銀、銅、ニッケルについてはいずれも0.01ppm以下であった。
トリエチレンテトラミン−N1,N2,N3,N4−テトラジチオカルバミン酸ナトリウム(化合物No.2)15%水溶液を4部となるように添加する以外は、実施例1と同様にして、重金属処理試験を行った。結果を表2に合わせて示す。鉛以外の重金属については、亜鉛は4ppm以下、クロムは0.05ppm以下、カドミウム、水銀、銅、ニッケルについてはいずれも0.01ppm以下であった。
ピペラジン−N,N’−ビスジチオカルバミン酸カリウム(化合物No.3)となるように添加する以外は実施例1と同様にして、重金属処理試験を行った。結果を表2に合わせて示す。
ピペラジン−N,N’−ビスジチオカルバミン酸カリウム(化合物No.4)を使用する以外は、実施例1と同様にして、重金属処理試験を行った。結果を表2に合わせて示す。
Claims (13)
- チオ炭酸塩を0.03重量%未満含有し、かつアミノ基をジチオカルバミン酸基に対して0.1〜1.8モル%の範囲で含有することを特徴とするジチオカルバミン酸塩水溶液からなる重金属固定化処理剤。
- ジチオカルバミン酸塩がピペラジンジチオカルバミン酸塩である請求項1に記載のジチオカルバミン酸塩水溶液からなる重金属固定化処理剤。
- ジチオカルバミン酸塩がアルカリ金属塩である請求項1又は請求項2に記載のジチオカルバミン酸塩水溶液からなる重金属固定化処理剤。
- アルカリ金属塩が、ナトリウム塩又はカリウム塩である請求項3に記載のジチオカルバミン酸塩水溶液からなる重金属固定化処理剤。
- 重金属を含有する固体廃棄物に、請求項1乃至4のいずれかに記載の重金属固定化処理剤を添加し、混練することを特徴とする重金属の固定化処理方法。
- 固体廃棄物が飛灰又は土壌である請求項5に記載の重金属の固定化処理方法。
- 重金属が、鉛、水銀、クロム、カドミウム、亜鉛及び銅からなる群より選ばれる1種以上であることを特徴とする請求5又は請求項6に記載の重金属の固定化処理方法。
- アミン化合物と二硫化炭素とアルカリ金属化合物を反応させるジチオカルバミン酸塩水溶液の製造方法において、アミン化合物中のアミノ基に対する二硫化炭素の反応モル比が0.98〜1.0であり、かつ、アミン化合物と二硫化炭素とアルカリ金属化合物を反応させる際に、アミン化合物の水溶液に、反応させる二硫化炭素の一部を添加し反応・熟成させた後、反応させるアルカリ金属化合物の一部を添加し反応・熟成させる操作を3回以上繰り返すことを特徴とする請求項1に記載のジチオカルバミン酸塩水溶液の製造方法。
- 二硫化炭素に対するアルカリ金属化合物の反応モル比が1.0〜1.3である請求項8に記載のジチオカルバミン酸塩水溶液の製造方法。
- アルカリ金属化合物を二硫化炭素に対してモル比で0.97〜1.0添加し反応・熟成させる操作を2回以上繰り返した後、更に残りの二硫化炭素を添加し反応・熟成させた後、アルカリ金属化合物を二硫化炭素に対してモル比で1.0以上添加し反応・熟成させることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載のジチオカルバミン酸塩水溶液の製造方法。
- アミン化合物と二硫化炭素を反応させたジチオカルバミン酸水溶液にアルカリ金属化合物を0.010等量/分以下の速度で添加することを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれかに記載のジチオカルバミン酸塩水溶液の製造方法。
- アミン化合物がピペラジンである請求項8乃至請求項11のいずれかに記載のジチオカルバミン酸塩水溶液の製造方法。
- アルカリ金属化合物が、ナトリウム化合物又はカリウム化合物である請求項8乃至請求項12のいずれかに記載のジチオカルバミン酸塩水溶液の製造方法。
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