台灣北部金瓜石酸性礦山排水整治及稀土元素富集

Abstract

金瓜石黃金瀑布為典型酸性礦山排水(Acid Mine Drainage)，含有過量重金屬及硫酸根的酸性排水，對當地環境產生嚴重的污染。稀土元素(Rare Earth Elements)為重要工業原料之一，且濃度在酸性礦山排水中遠高於其他自然水體(千倍以上)，因此酸性礦山排水具提取稀土資源之經濟效益。為降低酸性排水中重金屬濃度及資源化稀土元素，本研究進行兩組實驗，一組為使用流體化床結晶技術進行共沉澱實驗。另一組為使用再生針鐵礦、磷酸鹽類進行吸附實驗。並利用感應耦合電漿光譜儀(ICP-OES)、感應耦合電漿質譜儀(ICP-MS)、離子層析儀(IC)量測黃金瀑布、廢礦坑排水與實驗過後水樣中的主要元素、微量元素以及陰離子濃度，用以評估酸性礦山排水對環境之汙染與稀土元素資源化之成效。研究成果證實，流體化床結晶技術可以提升水樣的pH值，有效降低酸性排水中重金屬濃度並使溶液中的稀土元素以沉澱物的形式存在固體當中。吸附實驗結果顯示，吸附劑BT9M (?-FeOOH-εMnO2)能有效地降低水樣中的稀土元素與重金屬濃度，使其吸附在吸附劑表面，並以Freundlich等溫吸附模式進行吸附，不過在金瓜石水樣的酸性條件下非最佳的吸附狀態。另外，磷酸鹽類中的MgNH4PO4，CaHPO4也具有吸附稀土元素之能力，但在酸性條件下會溶於液體當中，所以不適合應用在金瓜石水體。本實驗的結果將可提供未來酸性礦山排水的整治方向參考，預期在整治的過程中具有回收稀土元素的附加價值。

Date of Award	2018 Aug 31
Original language	Chinese
Supervisor	Chen-Feng You (Supervisor)