Study on Detoxification of Contaminated Soils Using Phase Separation by Halides Addition

添加卤化物相分离法解毒污染土壤的研究

基本信息

批准号：
22K05193
负责人：
難波徳郎
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05193/
关键词：
セシウム分離回収汚染土壌塩化溶融相分離揮発無害化

项目摘要

本研究では，土壌に非放射性Csを添加し溶融することで，模擬汚染土壌をまず作製しておき，模擬汚染土壌に塩化物を溶融促進剤と共に添加し，低温で溶融処理することにより，塩化物相を揮発させるのではなく，固相で析出させ，Csを塩化物の固相に選択的に取り込ませることで土壌と分離し，Csを取り込んだ固相を水に溶解させ，その後イオン交換によりCsを分離回収するための処理プロセスの開発を目指している。まず先行研究の再現実験を試みた。MgCl2を添加した土壌を1100℃で溶融したが，土壌とは異なる白色の固形物が生成するものの，冷却後潮解してしまい，土壌と白色固形物を分離することができなかった。無水のMgCl2を用いたり，溶融促進剤として添加したLi2CO3の量や溶融温度を変更するなど，様々な条件を試みたものの，潮解することない安定な白色固形物を得ることができなかった。白色固形物は塩化物のはずなので，熱処理後の試料を水に浸漬し，塩化物相を溶解させることで土壌から分離することができると考えた。そこで，加熱処理後の試料が入った坩堝に水を注ぎ，その後流し出すことで土壌と水相を分離した。加熱処理前後の重量差から揮発量を，加熱後に坩堝に水を注ぎ，水を流し出した後乾燥し，坩堝に残った試料の重量を不溶性固体の量，加熱処理後の重量との重量差を可溶性固体の量とした。模擬汚染土壌とMgCl2の添加量を一定にし，Li2CO3添加量を変化させて加熱処理実験を行った。Li2CO3添加量の増加に伴い，不溶性固体量が増加したのに対して，可溶性固体量と揮発量はほぼ一定であった。今年度は，学内共同利用可能なICP装置がすべて故障していたため，不溶性固体と可溶性固体の組成分析を行うことができず，各相中のCs量を調べることができなかった。次年度は，利用可能な装置を探し，組成分析を行う予定である。

在这项研究中，我们首先通过向土壤中添加非放射性Cs并将其熔化来制备模拟污染土壤，然后将氯化物与熔化促进剂一起添加到模拟污染土壤中并在低温下熔化，而不是让其处于物理状态。蒸发，Cs在固相中沉淀，通过选择性地将Cs掺入氯化物固相中而将Cs从土壤中分离出来，将掺入Cs的固相溶解在水中，然后通过离子交换来分离和回收Cs。一个治疗过程。首先，我们尝试对之前的研究进行重复实验。含有MgCl2的土壤在1100℃时熔化，虽然形成了与土壤不同的白色固体物质，但冷却后又潮解，无法将土壤与白色固体物质分离。尽管尝试了各种条件，例如使用无水MgCl2以及改变作为熔融促进剂添加的Li2CO3的量和熔融温度，但仍无法获得不会潮解的稳定的白色固体。由于白色固体应该是氯化物，我们认为可以通过将热处理后的样品浸入水中并溶解氯化物相来将其与土壤分离。因此，通过将水倒入装有热处理样品的坩埚中，然后将其倒出，将土相和水相分离。根据热处理前后的重量差计算挥发量。加热后，将水倒入坩埚中，倒出水，干燥样品，并计算坩埚中剩余样品的重量。计算热处理后的重量与热处理后的重量之间的重量差，即为可溶性固形物的量。采用模拟污染土壤进行热处理实验，MgCl2的添加量恒定，而Li2CO3的添加量变化。随着Li2CO3添加量的增加，不溶性固形物的量增加，而可溶性固形物的量和挥发量几乎保持恒定。今年，校内所有可用的ICP设备都出现故障，因此无法分析不溶性固体和可溶性固体的成分，也无法调查各相中的Cs含量。明年，我们计划寻找可用的设备并进行成分分析。