Kim, Min-Jung;Kim, Yeong-Kyoo;Park, Hyoung-Sim;Jeon, Sang-Ho
Journal of the Mineralogical Society of Korea
/
v.21
no.4
/
pp.331-339
/
2008
In the upstream of Nakdong river in Bonghwa-gun, Gyeongsangbuk-do, certain areas of riverside were found to be covered by weathered mine tailings which were assumed to be migrated and deposited by flood. This study was conducted to investigate the formation and characteristics of the secondary minerals from tailings and related leaching behavior of heavy metals in the severely weathered tailing deposits by river waters. Quartz, feldspar, micas, chlorite, hornblende, talc, pyroxene (johannsenite), pyrite, and calcite were identified as primary minerals by XRD. Kaolinite can be formed by the weathering of tailings, but considering the short period of weathering time, kaolinite in the deposits is considered to be from unweathered tailings or moved from soils. The secondary minerals such as goethite, gypsum, basanite, and jarosite were also identified. The formation of the secondary minerals was affected by the species of primary minerals and pH conditions. The weathering of pyrite produced sulfate minerals such as gypsum, basanite, jarosite, and also goethite. Mn oxide was also identified by SEM, coated on the primary minerals such as quartz. This Mn oxide was poorly crystalline and thought to be the weathering product of johannsenite (Mn-pyroxene). The Fe and Mn oxides are the main minerals determining the brown/red and black colors of weathered tailings. EDS results showed that those oxides contain high concentrations of Pb, Zn, and As, indicating that, in the river, the formation of Fe and Mn oxides can control the behavior and leaching of heavy metals by co-precipitation or adsorption.
Arsenic contamination around Au-Ag mining areas occurs mainly from the oxidation of arsenopyrite which is frequently contained in mine tailings. In weathered tailings, oxidation of sulfide minerals typically results in the formation of abundant ferric (oxy)hydroxides or (oxy)hydroxysulfates near the tailings surface, and arsenic may be associated with these secondary precipitates. In this study, solid phases of arsenic in weathered tailings of some Au-Ag mines were investigated through the SEM/EDS and sequential extraction analyses. The stability of As solid phases and the leaching potential were assessed with the variation of pH and Eh conditions. Oxidation of sulfides in the tailings samples was indicated by depletion of S molar concentrations compared to As and heavy metals. Under XRD examinations, jarosite as an Fe-oxyhydroxysulfate was found in the tailings of Deokeum, Dongil and Dadeok, and scorodite as an As-bearing crystalline mineral was identified from Dadeok which has the highest concentration of As (4.36 wt.%). Beudantite-like phases and some Pb-arsenates were also found under SEM/EDS analysis, and most of As phases were associated with Fe-(oxy)hydroxides and (oxy)hydroxysulfates despite a few arsenopyrite from Samgwang and Gubong. Sequential extraction analysis also showed that As was present predominantly as coprecipitated with Fe hydroxides from Dongil, Dadeok and Myungbong (72∼99%), and as sulfides (58%) and Fe hydroxide-associated forms (40%) from Samgwang and Gubong. In the tailings leaching experiment, As was released with high amounts by the dissolution of As-bearing Fe(oxy)hydroxysulfates in the lowest pH (2.7) conditions of Deokeum, and by desorption under alkaline conditions of Samgwang and Gubong. Higher leaching rates of arsenite(+3) were found under acidic conditions, which pose a higher risk to water quality. Changes in pH and Eh conditions coupled with microbial processes could influence the stabilities of the As solid phases, and thus, time amendments or landfilling of weathered tailings may result in enhanced As mobilization.
Behavior of heavy metals and arsenic in the tailings of Songcheon Au-Ag mine was characterized via both mineralogical and geochemical methods. Mineral composition of the tailings was investigated by X-ray diffractometry, energy-dispersive spectroscopy, and electron probe micro-analyzer (EPMA) and total concentrations of heavy metals and arsenic and their chemical forms were analyzed by total digestion of aqua regia and sequential extraction method, respectively. The results of mineralogical study indicate that the tailings included mineral particles of resinous shape mainly consisting of galena, sphalerite, pyrite, quartz, and scorodite, and specifically socordite was identified in the form of matrix. EPMA quantitative analyses were performed to evaluate the weatherability of each mineral, and the results suggest that it decreased in the sequence of arsenopyrite > galena > sphalerite > pyrite. The weathering pattern of galena was observed to show distinctive zonal structure consisting of secondary minerals such as anglesite and beudantite. In addition, almost all of arsenopyrite has been altered to scorodite existing asmatrix and galena, sphalerite, and pyrite which have lower weatherability than arsenopyrite were identified within the matrix of scorodite. During the process of alteration of arsenopyrite into scorodite, it is likely that a portion of arsenic was lixiviated and caused a great deal of detrimental effects to surrounding environment. The results of EPMA quantitative analyses verify that the stability of scorodite was relatively high and this stable scorodite has restrained the weathering of other primary minerals within tailings as a result of its coating of mineral surfaces. For this reason, Songcheon tailings show the characteristics of the first weathering stage, although they have been exposed to the surface environment for a long time. Based on the overall results of mineralogical and geochemical studies undertaken in this research, if the tailings are kept to be exposed to the surface environment and the weathering process is continuous, not only hazardous heavy metals, such as lead and arsenic seem to be significantly leached out because their larger portions are being partitioned in weakly-bound (highly-mobile) fractions, but the potential of arsenic leaching is likely to be high as the stability of scorodite is gradually decreased. Consequently, it is speculated that the environmental hazard of Songcheon mine is significantly high.
The Myoungbong mine located in Boseong-gun, Jellanamdo consists of Au-Ag bearing quartz veins which filled the fissures of Bulguksa granitic rocks of Cretaceous. The tailings obtained from the Myungbong mine were used to investigate the effects of various processes, such as oxidation of primary sulfides and formation(alteration) of secondary and/or tertiary minerals, on arsenic immobilization in tailings. This study was conducted via both mineralogical and chemical methods. Mineralogical methods used included gravity and magnetic separation, ultrasonic cleaning, and instrumental analyses(X-ray diffractometry, energy-dispersive spectroscopy, and electron probe microanalyzer) and aqua regia extraction technique for soils was applied to determine the elemental concentrations in the tailings. Iron (oxy)hydroxides formed as a result of oxidation of tailings were identified as three specific forms. The first form filled in rims and fissures of primary pyrites. The second one precipitated and coated the surfaces of gangue minerals and the final form was altered into yukonites. Initially, large amounts of acid-generating minerals, such as pyrite and arsenopyrite, might make the rapid progress of oxidation reactions, and lots of secondary minerals including iron (oxy)hydroxides and scorodite were formed. The rate of pH decrease in tailings diminished, in addition, as the exposure time of tailings to oxidation environments was prolonged and the acid-generating minerals were depleted. Rather, it is speculated that the pH of tailings increased, as the contribution of pH neutralization reactions by calcite contained in surrounding parental rocks became larger. The stability of secondary minerals, such as scorodite, were deteriorated due to the increase in pH, and finally arsenic might be leached out. Subsequently, calcimn and arsenic ions dissociated from calcites and scorodites were locally concentrated, and yukonite could be grown tertiarily. It is confirmed that this tertiary yukonite which is one of arsenate minerals and contains arsenic in high level plays a crucial role in immobilizing arsenic in tailings. In addition to immobilization of arsenic in yukonites, the results indicate that a huge amount of iron (oxy)hydroxides formed by weathering of pyrite which is one of typical primary minerals in tailings can strongly control arsenic behavior as well. Consequently, this study elucidates that through a sequence of various processes, arsenic which was leached out as a result of weathering of primary minerals, such as arsenopyrite, and/or redissolved from secondary minerals, such as scorodite, might be immobilized by various sorption reactions including adsorption, coprecipiation, and absorption.
Kim, Jun-Young;Ryu, Chung-Seok;Choi, Seung-Won;Jang, Yun-Deuk;Kim, Jeong-Jin
Journal of the Mineralogical Society of Korea
/
v.21
no.3
/
pp.297-305
/
2008
Tailings piled up at Okdong mine in Euiseong consists of fine powder, and are mainly composed of pyrite, sphalerite, chlorite, illite, plagioclase, smectite, gypsum, etc. Smectite is concentrated in the upper part of tailings and chlorite is downwardly increased. Gypsum is generally observed on the surface of the mine tailings, suggesting that it was formed by the reaction of Ca and $SO_4$ in leachate after evaporation. Through the electron microscope study of sphalerite within the tailings, it was observed that there is significant weathering both on surface and in the inner part of the sphalerite, suggesting that the reaction of the failings with groundwater for long period of time contributed a significant addition of Zn and $SO_4$ into the leachate.
Park Maeng-Eon;Seong Gyu-Yeol;Lee Pyeong-Gu;Kim Pil-Geun
Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
/
2005.04a
/
pp.182-185
/
2005
울산광산 내 지표수와 토양 중의 공극수에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 유비철석을 비롯한 비소함유 광물은 높은 산화-환원 전위 값과 낮은 pH 조건에서 해리되며, 이후 지하수의 진화과정에서 pH가 상승함에 따라 주로 5가의 비소형태로 존재하게 된다. 울산광산지역 지하수의 비소농도는 Eh가 높은 비포화대와 포화대 지하수의 경계부에서 높은 경향을 나타내며, 포화대의 상부에서는 Eh가 비교적 일정하나 비소 농도는 다양한 분포양상을 보인다. 포화대 하부에서 비소의 함량은 매우 낮으며, Eh 감소에 따라 비소 함량이 비례적으로 감소한다. 반응경로 과정에서 비소농도는 Eh<-0.1(V)인 지하수 포화대에서 가장 낮으며, pH가 상대적으로 낮고 산화-환원 전위값이 높은 비포화대에서 증가되는 경향을 보인다. 풍화 반응 정도가 높은 광미와 토양에서 비소농도 높으나, 용출실험에서 비소가 기준치 이하로 용출되는 것은 풍화반응과 토양에 의한 비소의 자연저감이 진행되고 있음을 반영한다. RMB를 이용한 중금속 제거능력 평가 실내실험에서, 산성과 알칼리 조건 모두에서 제거율이 높은 것으로 나타났다. 인회석과 철산화물질로 구성된 RMB는 친환경적이고 2차 오염문제를 극복할 수 있는 물질로서, 비소의 자연저감 능력을 향상시킬 수 있는 정화처리제로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
Seo Sang-Woo;Moon Sung-Gi;Choi Chul-Mann;Park Yeon-Kyu
Journal of Life Science
/
v.15
no.5
s.72
/
pp.826-833
/
2005
This study was conducted to inform basic data for management of abandoned mine that was based on soil heavy metal concentration of the non-rearing and the rearing sites in Guundong Mine which had been completed of improve contamination soils, and examined into standard plant which had tolerances about pollution that analyzed into its accumulated heavy metals contents in the wild plant of naked soil. Consider form the result of contents by depth of soils heavy metals in the non-rearing sites, S1 point judged by contaminated to heavy metals of tailing leach after weathering caused by rainfall and permeate in S1 point soils when restored rest of tailing in 1996 restoration project. Lead of S2 point was not contaminated seriously by restoration and S3 point considered that heavy metals which leach by rainfall in the contaminated soils in mine vicinity accumulated in the abandoned paddy through river When heavy metals of rearing sites soils were examined from the view point of upside of mine point (SP1, SP2, and SP3) of same above the sea level, zinc (537.5 mg/kg) content of SP1 point was highest, and copper (535 mg/kg) and lead (141.5 mg/kg) in the SP3 point were high. To considered as orderly plenty of heavy metals in the plant were respectively in order, Perilla frutescens var. cauta KUDO (SP1 and SP4) >Artemisia princeps PAMPAN (SP2) > Miscanthus sinensis ANDERSSON(SP5) > Vicia angustifolia var. segetilis (THUILL.) K. KOCH. (SP2). Especially, there were plenty of heavy metals in P. frutescens var. acuta, so it judged as a standard plant which have tolerances about heavy metals pollution sites. Therefore, we need more study about the heavy metals accumulate ability of P frutescens var. acuta in future.
In order to investigate the contamination level and seasonal variation of heavy metals and evaluate the bioavailability of toxic elements, environmental geochemical survey was undertaken at the Dogok Au-Ag-Cu mine area. The main pollution sources in the area were suggested as tailings, mine waste materials and mine water. Elevated levels of $140{\cal}mg/{\cal}kg{\;}As,{\;}107{\cal}mg/{\cal}kg{\;}Cd,{\;} 3017{\cal}mg/{\cal}kg{\;}Cu,{\;}12926{\cal}mg/{\cal}kg{\;}Pb,{\;}9094{\cal}mg/{\cal}kg$ Zn(before rainy season) were found in mine tailings. Concentrations of heavy metals in farmland soils exceeded normal level in nature soil (Bowen, 1979). The highest level of heavy metals was found in water samples near the mine tailing dumps regarded as a main pollution source of toxic elements in the area. These concentrations decreased to downstream due to the effect of dilution. From the results of sequential extraction analyses for tailings and soils, non-residual forms of heavy metals were found, which indicate the contamination to be progressing by continuing weathering and oxidation. Cadmium and Zn would be of the highest mobility in all samples. The bioavailability of Cd, Cu, Zn and As using SBET analysis from paddy soils was $53.3{\%},{\;}46.5{\%},{\;}41.0{\%}$ and $37.0\%$, respectively. The farmland soil sample(S3) showed the highest total concentration and bioavailability of heavy metals.
폐광된 금속광산의 폐광석 적치장, 선광시설, 광미장 등에는 폐광석과 황화광물의 분말이 그대로 방치되어 있어, 풍화작용에 기인된 황화광물의 산화과정에서 용해된 유해 중금속의 이동과 확산이 심각한 중금속 오염문제를 발생시키고 있다 그러므로, 황화광물의 산화작용에 의해 형성된 2차 광물에 대한 광물학적 연구는 유해 중금속의 물리$\cdot$화학적인 거동, 오염물질의 확산 등을 규제하고 있는 지구화학적 메카니즘 규명에 매우 중요한 자료가 되며, 폐광석 및 광미에 대한 복원 결정을 내리는데 있어 결정적인 판단 자료가 될 수 있다 (강민주, 2003). (중략)
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.