Abstract
This study evaluates tripolyphosphate's ability to treat AMD (Acid Mine Drainage). Based on the batch test results for reaction between tripolyphosphate and AMD obtained from Munkyung coal mine, $4.7{\times}10^{-3}$ mole is the optimum dosage of tripolyphosphate for AMD treatment. $Ca^{2+}$ concentration is decreased from $16.4mg/{\ell}$ to $5.6mg/{\ell}$, in other words, the removal rate of $Ca^{2+}$ is 65.9%. $Fe^{3+}$ concentration is decreased from $3.7mg/{\ell}$ to $0.02mg/{\ell}$, that is, the removal rate of $Fe^{3+}$ is 99.5%. $SO{_4}^{2-}$ concentration ranges from $526.8mg/{\ell}$ to $566.5mg/{\ell}$, which shows no obvious decrease. After dosing up tripolyphosphate, $Na^+$ concentration in AMD ranges from $549.8mg/{\ell}$ to $599.3mg/{\ell}$ and orthophosphate concentration in AMD ranges from $6.82mg/{\ell}$ to $7.60mg/{\ell}$. It was found that the precipitate in the order of amount is Apatite${\gg}{\beta}$-tricalcium phosphate > $Fe(OH)_3$ from SEM, XRF, XRD analyses. Consequently, the treatment by tripolyphosphate is effective in pH buffering and in the removal of $Ca^{2+}$ and $Fe^{3+}$.
이 연구는 산성광산배수(AMD, Acid Mine Drainage)를 대상으로 트리폴리인산나트륨의 적용을 평가한다. 경북에 위치한 문경 석탄탄광으로부터 발생한 AMD와 트리폴리인산나트륨의 회분식 반응실험에서 얻어진 결과에 근거하면, AMD를 처리하기 위한 트리폴리인산나트륨의 최적주입량은 $4.7{\times}10^{-3}mole$이었다. $Ca^{2+}$의 경우 농도가 $16.4mg/{\ell}$에서 처리 후 $5.6mg/{\ell}$로 감소하여 제거율은 65.9%이고, $Fe^{3+}$의 경우 농도가 $3.7mg/{\ell}$에서 처리 후 $0.02mg/{\ell}$로 감소하여 제거율은 99.5%이다. 그러나 $SO{_4}^{2-}$의 경우 농도가 $526.8mg/{\ell}$에서 $566.5mg/{\ell}$ 범위로 증가나 감소경향이 나타나지 않았다. 트리폴리인산나트륨을 사용한 결과, AMD 내 $Na^+$의 농도는 $549.8mg/{\ell}{\sim}599.3mg/{\ell}$이고 정인산염은 $6.82mg/{\ell}{\sim}7.60mg/{\ell}$였다. 트리폴리인산나트륨과 AMD의 반응에서 발생한 침전물을 SEM, XRF, XRD로 분석한 결과 침전물의 형태는 인회석${\gg}{\beta}$-인산삼칼슘>산화철$(Fe(OH)_3)$인 것으로 판단된다. 결과적으로 트리폴리인산염의 사용은 AMD에서 $Fe^{3+}$, $Ca^{2+}$ 제거와 pH 완충에 있어서 우수한 것으로 나타났다.