Mineralogy of Evaporation Residues and Geochemistry of Acid Mine Drainage in the Donghae Mine Area

동해탄광 일대 산성광산배수의 지화학적 특성 및 증발잔류물에 대한 광물학적 연구

The mineralogy of material left after evaporation of acid mine drainage water is generally dependent on the chemical composition of the source water. The residues formed by the evaporation of acid mine water in the Dong-hae coal mine area consists mainly of gypsum (CaSO$_4${\circ}$2$H_2O$) with mine. amounts of alunogen (Al$_2$(SO$_4$)$_3$${\circ}$17$H_2O$) and hexahydrite (MgSO$_4$${\circ}$<.TEX>6$H_2O$). Gypsum was identified from both of the bottom precipitates and the evaporation residues of acid mine water. Alunogen, an aluminum sulfate hydrate, was also formed by evaporation and occurred as needle-like crystals. Aluminum is derived from chemical dissolution of alumine-silicate mineral such as pyre-phyllite, illite and chlorite in wasted rocks. Hexahydrite in evaporation residues occured as needle-like, fibrous, and acicular crystals and was associated with gypsum and alunogen.

동해탄광 지역의 산성광산배수에는 Ca, SO$_4$, Mg, Al의 함량이 높게 나타난다. 이 일대의 산성광산배수를 증발시켰을 때 생성된 증발잔류물에서는 주로 석고(CaSO$_4$${\cdot}$2$H_2O$)가 생성되었으며 그 외에 소량의 알루노겐(Al$_2$(SO$_4$)$_4$${\circ}$17$H_2O$) 과 헥사하이드라이트(MgSO$_4$${\circ}$6$H_2O$)가 형성되었다. 석고를 형성하는 Ca는 주변의 모암속에 포함된 방해석에서, SO$_4$ 는 폐석에 포함된 황철석에서 기원한 것으로 생각된다. 함수 알루미늄황산염광물인 알루노겐은 침상의 결정으로 나타난다. 하천수의 Al은 모암이나 폐석에 포함된 엽납석, 일라이트, 녹니석과 같은 층상규산염광물의 화학적 용해작용에 의해 부과된 것으로 추정된다. 함수 마그네슘황산염광물인 헥사하이드라이트는 침상이나 섬유상의 결정으로 생성되었으며 Mg의 기원은 모암내의 돌로마이트와 광산폐셔의 주 구성광물인 녹니석으로 판단된다.