2023 Fiscal Year Annual Research Report
海底熱水鉱床開発における廃鉱石の有害金属浸出を抑制する新規処理プロセスの検討
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20K19991
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| Research Institution | Tokyo University of Marine Science and Technology |
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Principal Investigator |
淵田 茂司 東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (50762126)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 熱水鉱床開発 / 硫化鉱物 / 不溶化処理 / 溶出試験 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海底熱水鉱石から溶出する元素(Zn, Pb)の不溶化処理を目的に，複数種の海底熱水鉱石を炭酸イオン，ケイ酸イオン，硫酸イオンと反応させ不溶化処理し，海水溶出試験に供した。これらのイオンは溶出する元素であるZn, Pbと難溶性の塩を生成する可能性がある。溶出試験の結果，炭酸イオンで不溶化処理した場合はいずれの鉱石試料でもZnおよびPbの溶出抑制効果が確認された。一方で，ケイ酸イオン，硫酸イオンと反応させた場合は不溶化効果は全く見られなかった。不溶化処理後の鉱石試料をXPSにより分析したところ，不溶化処理前後でZnの化学形態は変化していなかったが，PbはPbCO3のような二次鉱物の生成が確認された。XRDおよびSEM-EDS分析の結果から，鉱石中Pbは主にPbSとして存在するが，PbSO4(anglesite)といった溶解度積の大きい鉱物形態でも存在していることがわかった。すなわち，不溶化処理の際にPbが選択的に溶出し，PbCO3のような難溶性の塩が生成する可能性が考えられる。この効果により，Znの溶出も抑制された可能性が高い。以上の結果から，熱水鉱石の不溶化処理には炭酸塩を含む不溶化剤(例えばドロマイト)のようなものを用いるとZn, Pbの溶出抑制効果が期待できると考えられる。
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