用于有机氯化化合物分解的铁粉及使用其的去毒处理方法技术

在用于分解有机氯化化合物的铁粉中，需要在固体处理中例如在土壤中具有高分解性能并具有低Ｎｉ含量的铁粉。使用一种用于分解有机氯化化合物的铁粉，其包含０．０３～０．５ｗｔ％的Ｎｉ和０．００５～５ｗｔ％的碳，其中粒径小于５３μｍ的颗粒占小于４０ｗｔ％。特别优选Ｎｉ、碳和铁为部分合金化的。当用于分解的铁粉通过与例如无Ｎｉ铁粉混合来使用时，可以减少总的Ｎｉ含量，而不降低对有机氯化化合物的分解性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于为待处理物质例如有机氯化化合物污染的土 壤、工业垃圾、污水、污泥、废水和地下水去毒的处理试剂及4吏用其的 去毒处理方法。
技术介绍
近年来，由有机氯化化合物例如TCE(三氯乙烯)、PCE(四氯乙烯)、 二氯甲烷、PCB(多氯联苯)和二嚅类化合物造成的环境污染问题是个大 问题，研究了为这些有机氯化化合物所污染的土壤、废水、地下水等去 毒的处理试剂及其处理方法。例如，报道了用铁粉或者化学镀Ni或Cu的铁粉给被污染的废水和 用水脱氯的还原技术(例如，非专利文献1)。但是，需要除去溶解于被 污染的废水和用水中的氧，以便抑制该处理试剂本身的性能随时间的流 逝而变差。此外，除非表现出活性的镀镍量是大的，否则不会获得这种 效果。至于被污染的土壤、污泥、污水等的处理方法，特别报道了作为化 学处理的通过将铁系含碳处理试剂加到有限范围的被污染的土壤中的 处理方法(例如，专利文献l)和使用包含Fe与Ni、 Cu和碳的组合的金 属系处理试剂的处理方法(例如，专利文献2和3)。但是，没说分解能 力是足够的。除了上述方法，报道了通过包含Fe与不同种元素的组合的金属系 处理试剂分解有机氯化化合物(例如，专利文献4和5)。但是，在通过 强粉碎方法而具有大比例的50nm或更小的微粒的高活性铁粉中，存在 安全例如着火问题。此外，在微细和高活性铁粉中，均匀地将其与固体 物质例如土壤混合是困难的，并且无法表现出其充分的分解性能。迄今为止，已知含有Ni和碳的用于有机氯化化合物分解的铁粉。 但是，在土壤中的分解速率低，且需要长时间来分解不易分解的PCE。 为了改善这些性能，需要增加Ni含量(专利文献6 ~ 12)。 JP-A-2005-118755作为给被有机氯化化合物污染的土壤、工业垃圾、污水、污泥、废 水、地下水等去毒的常规试剂，已知含有不同种元素例如Ni和碳的铁 系分解试剂。但是，需要比那些分解试剂更快的可以分解和清除有机氯 化化合物的铁系分解试剂。特别地，在具有通过微粒增加活性的常规试 剂中，在固体物质例如土壤中使用其的情况下分散是困难的，因此，无 法获得足够的分解特性。此外，有着火的危险。另外，在用于分解有机氯化化合物的常规铁粉中，需要增加Ni含 量，以便提高分解能力。因此，需要用于分解有机氯化化合物的铁粉， 其具有高处理能力以净化土壤并含有较少的Ni含量。
技术实现思路
作为关于使用铁粉来分解和净化土壤中有机氯化化合物的敏锐研 究的结果，本专利技术人发现了在固体物质例如土壤的处理中的有机氯化化 合物的分解中极好且还具有较少Ni含量的铁粉。根据本专利技术的用于分解有机氯化化合物的铁粉具有对不易分解的 PCE的高分解能力，并可以通过减少总M含量而不降低对有机氯化化 合物的分解能力、甚至通过将其与无Ni铁粉和氧化铁混合来^^用。本专利技术的目的是通过下列物质和方法来实现的。(1) 用于有机氯化化合物分解的铁粉，其包含0.03 ~ 0.5wt。/。的Ni和 0.005 5wt。/o的碳。(2) 如上述项(1)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其包含 0.1 ~ 0.5wt。/。的Ni和0.005 ~ 5wt。/o的碳。(3) 如上述项(1)和(2)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其包 含0.03 wto/。到少于0.1wto/o的Ni和0.005 wt。/o到少于0.1wto/o的碳。(4) 如上述项(1) ~ (3)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其中 所述粒径小于53nm的铁粉以小于40wt。/o的量存在。(5) 如上述项(1)~(4)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其中 M部分地与铁合金化。(6) 如上述项(1) ~ (5)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其还 包含无Ni铁粉和/或氧化铁。(7) 如上述项(1) ~ (6)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其中 当在室温下将所述铁粉以lwt。/。的量加入并与含有10ppm三氯乙烯和 20 35wt。/o水的土壤混合时，分解速率常数为0.32/天或更高，直到达 到三氯乙烯的环境标准(0.03ppm)。(8) 如上述项(1) ~ (7)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其中 当在室温下将所述铁粉以lwt。/。的量加入并与含有10卯m三氯乙烯和 20 35wt。/。水的土壤混合时，分解速率常数为0.8/天或更高，直到达到 三氯乙烯的环境标准(0.03ppm)。(9) 如上述项(1) ~ (8)所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉，其中 当在室温下将所述铁粉以lwt。/。的量加入并与含有10ppm四氯乙烯的 水溶液混合时，分解速率常数为0.9/天或更高，直到达到四氯乙烯的环 境标准(0.01ppm)。(10) 有机氯化化合物的去毒处理方法，其包括通过如上述(l) ~ (9) 中任一项所述的用于有机氯化化合物分解的铁粉处理被有机氯化化合物污染的待处理物质。 附图说明图1是表示在水溶液中使用用于分解的铁粉、无Ni铁粉或二者的 铁粉的TCE分解性能的图。图2是表示在土壤中使用用于分解的铁粉、无Ni铁粉或二者的铁 粉的TCE分解性能的图。具体实施例方式下面将详细描述本专利技术。根据本专利技术的用于分解有机氯化化合物的铁粉(下文是指"用于分解 的铁粉")包含0.03 ~ 0.5wt。/o的Ni和0.005 ~ 5wt。/。的碳，作为其组成范 围。如上所述，在用于土壤净化的铁粉中优选含少量Ni。 M含量优选 为0.1~0.5wt%，此时碳含量为0.005 ~5wt%;或者Ni含量优选为 0.03wto/o到少于0.1wt%，此时碳含量为0.005 wt。/。到少于0.1wt%。铁中含有的碳有助于有机氯化化合物的分解。本专利技术的用于分解的 铁粉对有机氯化化合物具有高分解能力，即使是碳含量为0.005wt。/。到 少于0.1wt%。本专利技术的用于分解的铁粉优选包含粗颗粒作为主要组分，其中粒径 小于53nm的粉末以小于40wt。/。的量存在。用于分解的常规铁粉包含许 多活性微粒，甚至在存在大量粗颗粒的情况下，小于53nm的颗粒的量 为大约50wt%。当将该铁粉用于固体物质例如土壤时，很难均匀混合 且很难显示出其性能.另外，在用于分解的常规铁粉的粒径中，对应于2类危险物质的粒 径小于53nm的颗粒的量占50wt。/。或更多，且在着火性方面存在问题。 可以以粒径小于53jim的颗粒的量小于40wt。/。更安全地使用本专利技术的 用于分解的铁粉。可以通过用筛(270目)筛颗粒并测量重量来估计粒径 分布。本专利技术的用于分解的铁粉优选Ni和铁部分地合金化。在将Ni仅仅 点在铁粉上的状态下(非合金化状态)，局部电池作用是弱的，这是不优 选的.通过使Ni和铁部分地合金化，局部电池作用效果提高，并表现 出安全性。另一方面，如果Ni和铁完全合金化，则无法形成有效的局 部电池，很难获得本专利技术的效果。此外，部分合金化有效地抑制由于 Ni和铁的分离引起的还原作用变差。至于Fe和M的部分合金的存在部位，合金部分没有占据铁颗粒的 全部表面，但是优选Ni部位和合金化部位分别存在于铁粉表面上。如 果铁粉的全部表面被合金覆盖，则局部电池作用难以形成，且有机氯化 化合物的分解难以发生。部分合金化可以使用EPMA(电子探针微量分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于有机氯化化合物分解的铁粉，其包含０．０３～０．５ｗｔ％的Ｎｉ和０．００５～５ｗｔ％的碳。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水要树，长井康行，
申请(专利权)人：东曹株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]