A Study on the Treatment of the Acid Mine Drainage using the Steel Mill Slag

제강 슬래그를 애용한 산성광산배수(AMD)의 처리에 관한 연구

In order to evaluate the applicability of steel mill slag as a AMD (Acid Mine Drainage) neutralizer and to compare capacity of slag with that of limestone lab scale experiments were conducted. The fixed treatment experiments of AMD with slag and limestone separately for 24 hours under the stagnant condition showed that slag has higher capacity of pH increase and removal of Fe. Al and other trace elements. During the 10 days continuous step experiment the pH has been maintained and any decrease in the removal capacity of Fe and Al has not bun observed. In the trace element removal experiment slag showed higher capacity for removal of Ni, Co. Cu and Zn than limestone. The removal of trace element was more effective in AMD than in distilled water that the pH was adjusted to the same level of AMD (synthetic acid solution). It means that Fe and Al in AMD adsorbed trace elements during or after precipitation as oxide forms. In the size effect experiment, the slag of the smaller size with larger specific surface area exhibited higher capacity of pH increase and removal efficiencies of Fe. Al and other trace elements.

산성광상배수의 처리를 위한 중화제로서 제강 슬래그의 이용 가능성을 검토하였으며 석회석과의 성능을 비교하였다. 24시간 반응시킨 고정 실험에서는 슬래그가 석회석보다 높은 pH를 나타냈고 Fe. Al 및 기타 중금속에 우수한 제거효율을 보였다. 10일간 진행된 연속단계실험결과 역시 슬레그가 석회석보다 높은 pH를 유지하였고 Fe와 Al의 제거성능의 저하는 나타나지 않았으며 Ni, Co. Cu. Zn 모두 석회석보다 슬래그에서 휠씬 높은 제거효율을 보였다. 황산$({H_2}{SO_4})$으로 pH를 AMD와 동일하게 맞추고 중금속만을 인위적으로 첨가한 증류수(인공산 용액)와의 반응에서는 AMD와의 반응에서보다 중금속의 제거효율이 떨어졌는데, 이는 AMD내에 존재하는 Fe와 Al 산화물이 침전할 때 공침이나 흡착에 의해 중금속이 제거되는데 비해 인공적인 AMD에서는 이러한 효과가 없기 때문인 것으로 판단된다. 슬래그의 크기별(5mm이하. 5~20 mm. 20 mm이상)실험에서는 슬래그의 크기가 작을수록 더 높은 pH 상승과 더 효과적인 금속들의 제거 성능을 보여 비표면적이 중요한 요인임을 제시하였다.