Effective removal of selenite and selenate ions from aqueous solution by barite

バライトへの共沈反応を用いたセレン酸・亜セレン酸の効果的な除去法の確立

徳永 紘平*   ; 高橋 嘉夫*

Tokunaga, Kohei*; Takahashi, Yoshio*

バライト(重晶石, BaSO)は、溶解度が低く、安定性が非常に高い鉱物であり、周囲の環境が変化しても元素を保持し続けるため、有害元素を安定に隔離する鉱物として非常に有用である。本論文では、対象元素として、高い毒性を持ち、選択的な除去が難しく、有効な処理処分技術が乏しいセレンのオキソアニオン(セレン酸: SeO,亜セレン酸: SeO)に対して実験を行い、これらの元素の共沈過程を分子レベルで明らかにすることで、溶液中からこれらの元素を効率的に除去するための条件を最適化した。実験の結果、バライトへの亜セレン酸の分配には、鉱物表面への微量元素の吸着のしやすさ(=1化学的な親和性)と鉱物構造内での安定性(=2構造規制)の2つが、またセレン酸の分配には構造規制のみがそれぞれ強く働くことが示され、これらの条件を調整することで溶液からの80%以上の除去がセレン酸、亜セレン酸ともに達成された。

In the present study, we explore a new application of barite (BaSO) as a sequestering phase for selenite (Se(IV)) and selenate (Se(VI)) ions from aqueous solutions due to the low solubility and high stability of barite. The uptake of Se(IV) and Se(VI) during coprecipitation with barite was investigated through batch experiments to understand the factors controlling effective removal of Se(IV) and Se(VI) from polluted water to barite. The uptake of Se(IV) by barite is dependent on pH, coexistent calcium ion, and sulfate concentration in the initial solution, possibly due to their effects on the chemical affinity and structural similarity. On the other hand, the uptake of Se(VI) by barite was strongly dependent on sulfate concentration in the initial solution, which is only related to the structural similarity. This study provides a good estimate of its ability to effectively remove Se(IV) and Se(VI) from aqueous solutions (more than 80%) under optimized experimental parameters.