(General session) Environment

[1301-09-07] “Effect of Sulfate ions and Carbonate ions on Mn Precipitation during Mine Drainage treatment"

○Seiya kato^{1[Master’s course]}, Yoshiyuki Ohara², Risa Kawahara², Shigeshi Fuchida¹ (1. Tokyo university of marine science and energy, 2. Nihon Kaisui Co., Ltd.)

Chairperson：有馬 孝彦（北海道大学）

Keywords:Mine Drainage Treatment, Geochemical Modeling, X-ray Absorption Fine Structure, Manganese Treatment

坑廃水処理では，Mn(II)はMn(III)やMn(IV)に酸化させることで沈殿除去するが，その酸化速度は小さく難処理元素として扱われる。一般にMnを含む坑廃水には，硫化鉱(e.g. FeS₂)の酸化溶解反応によって生じた硫酸イオン型と，炭酸塩(MnCO₃)を主要鉱物とする稲倉石型マンガン鉱床由来の炭酸イオン型がある。これらの坑廃水には高濃度の硫酸あるいは炭酸イオンが共存するが，これらの陰イオンの影響によりMn(II)の酸化速度が小さくなることが報告されている。よってMnの沈殿効率が低下する可能性があるが，実際の中和処理系における陰イオンの影響については不明瞭である。本研究では，Mn濃度の高いA鉱山(北海道) (Mn(II) : 70 mg/L)を対象に模擬廃水を用いた中和処理試験を実施し，地球化学コードを用いた反応機構の速度論的解析とXAFSによる沈殿種分析の結果から炭酸イオンと硫酸イオンがMnの沈殿反応機構に与える影響を調べた。その結果，Mnに対して10倍のモル量で炭酸イオンを共存させた場合はMn(II)酸化速度が10倍程度，硫酸イオンを共存させた場合は1000倍程度小さくなった。溶存イオン種の熱力学平衡計算の結果から，陰イオンをリガンドとするMn(II)錯体の形成がMn(II)の酸化抑制因子となる可能性が示唆された。