休廃止鉱山廃水の界面特性を利用する新しい処理法の開発

• 研究課題/領域番号: 06555309
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 資源開発工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 佐々木 弘 東北大学, 素材工学研究所, 教授 (50006037)
• 研究分担者: 蘇 慶泉 太平洋金属株式会社, 研究開発部, 社員
• 研究期間 (年度): 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円); 1994年度: 5,900千円 (直接経費: 5,900千円)
• キーワード: 休廃止鉱山 / 界面特性 / 固液分離 / 繊維状捕捉材 / カラム法 / 希薄懸濁液 / 環境保全 / 超微粒子懸濁液

研究概要

休廃止鉱山からの廃液処理は今日おいても重要であり、様々な対策が試みられてきたが、将来は無人化の方向に進べきであることに間違いない。しかしこれまでの澱物の沈降速度が速いと考えられていた炭酸カルシウム中和法においても、沈降不良で希薄微粒子が生成し上澄水中に混入する事がある。水酸化鉄(III)は赤色であり、たとえ微量であっても排出されれば、周囲の河川敷き等を付着変色させ、環境保全上問題が残る。本研究で提案した界面特性を利用する処理法は、迅速簡便に鉱山廃水中の希薄超微粒子を捕捉する事のできる画期的なものと考えられ、水酸化第二鉄沈澱の希薄懸濁液を作製し、繊維状の付着材に付着・分離させ、原液と処理後の液の澱物濃度を検討し、以下の結果を得た。
1.原液初濃度Fe 10ppmの塩化第二鉄水溶液を中和して水酸化第二鉄の沈澱を生成し、種々のイオンが共存する際の沈澱の粒径、界面電気特性等を調べた結果、等電点付近のpHで見かけの粒径が著しく大きくなる事がわかった。
2.原液を2mm/sの流速でガラスウ-ルの充填カラムに通じた場合、高い捕捉率で沈澱が除去された。最高の捕捉率は中性付近であり、廃水処理法としては極めて有利な条件であった。これは付着材および沈澱の界面動電特性が関与するとして付着機構を考察した。
3.硫酸第一鉄の初濃度Fe600ppmの原液を調製し、繰り返し沈澱法によるマグネタイトの生成を試みたが、澱物の固体密度は繰り返しによって著しくおおきくなったが、上澄水中に超微粒子が残留した。しかしこの方法によって完全除去が確認された。