| 研究概要 |
重金属廃棄物のガラス固化処理のために有効なガラスを見いだす目的で、固化物の化学的耐久性の向上にたいするガラス中へのチッ素(N)の導入の効果を調べ、またゾルゲル法による固化用ガラスの低温調製が可能かどうかを検討した。
まず、ガラス中へのN導入の効果を2種の異なるガラス、すなわち、30【Na_2】・70【SiO_2】(mol%)および36CaO・24【Al_2】【O_3】・40【SiO_2】(mol%)の2種の酸化物ガラスに、それぞれ2.6%および5.1%までのNを導入したオキシナイトライドガラス、すなわち、Na-Si-O-Nおよび、Ca-Al-Si-O-Nガラスをつくり、水,酸およびアルカリ中での化学的耐久性を測定した。その結果、Na-Si-O-N系では水,酸およびアルカリ溶液のいずれについてもチッ素の導入により化学的耐久性が著しく増大すること、CaAl-Si-O-N系では、PHが5〜10の中性の水にたいしてはNの有無にかかわらず耐久性が優れているか、酸およびアルカリ溶液にたいしては耐久性が低く、ガラスへのチッ素の導入の効果はほとんど認められないか、ごく僅かであることが確かめられた。このことは、重金属廃棄物の固化処理のためのマドリックスガラスとしては、Na-Si-O-Nガラスが、Ca-Al-Si-O-Nガラスより優れていることを示している。より低温で軟化することもNa-Si-O-Nガラスのほうが適している理由の一つとなる。
この結果を参考として、30【Na_2】0・67【SiO_2】・3【Si_3】【N_4】の組成の固化体をゾルゲル法により低温でつくり、耐久性の高い固化体が得られるかどうかを調べた。350℃ 24h,490℃ 24hの加熱により得られたゲル体は、【Si_3】【N_4】を加えない30【Na_2】O-70si【O_2】組成の固化体にくらべて若干高い耐酸性,耐アルカリ性を示し、この方法が有効であることが確かめられた。今後、処理条件の詳しい検討が必要である。
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