| 研究概要 |
黄鉄鉱が還元環境から酸化環境に曝されると,酸化が進行し水との接触により酸性の硫酸を生ずる。一方,方解石は溶解すると弱アルカリ性を呈することから,それらを混合することにより溶出水pHを制御できると予想される。そのため,黄鉄鉱と方解石の両方を含む岩石試料に対する溶出試験,黄鉄鉱を含有する粉砕岩石と方解石を含有する粉砕岩石との混合粉砕岩石試料に対する溶出試験を実施した。その際,バッチ法とカラム法の両方の試験を実施した。その結果,黄鉄鉱と方解石の両方を含む岩石試料でもそれらの混合粉砕試料でも黄鉄鉱含有量と方解石含有量との比率によって溶出水pHを制御できることが明らかになった。しかし,石膏の沈殿が生成する条件では,方解石の溶解反応が抑制されpH緩衝機能を発揮できなくなることがわかった。地下水の流動を模擬したカラム試験でも,黄鉄鉱の酸化・溶解にともなう酸性化が方解石の溶解によるpH緩衝機能によって抑制されることが明らかになった。とくに,試験初期にイオン濃度の高い溶出水が流出するが,その際石膏が長期にわたり安定に存在しない条件とすることが重要であることがわかった。
以上の結果から,黄鉄鉱の酸化・溶解に起因する酸性化現象は天然中の方解石を利用することで抑制できるが,石膏の生成が方解石の溶解を抑制するために,石膏の生成を防止すべく適度の水が流動し,高濃度のカルシウムイオンや硫酸イオンが希釈されるような条件とすることが重要であると判明した。
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