폐광산 광미로부터 비소를 제거하기 위한 산침출 및 침전실험을 수행하였다. 다덕광산의 광미시료를 대상으로 염산 및 황산농도, 침출시간, 슬러리 농도에 따른 침출율의 변화를 조사함과 동시에 침출액 중의 비소성분을 침전시키기 위하여 pH조절과 Sodium Sulfide를 첨가하여 비소의 침전율을 관찰하였다. 염산침출의 경우 1시간 침출 후 산농도 및 슬러리 농도에 따라 40%에서 86%까지 비소침출율을 보였으며, 황산의 경우 47%∼77%의 침출율을 나타냈다. 침출시간에 따른 침출율의 변화는 10분이내에서 급격한 변화를 보이지만, 그후에는 침출시간이 증가함에 따라 완만한 증가를 보였다. 침출액중의 산농도가 높아지면 침출율이 증가하나 2N이상에서는 그 차이가 크지 않았다. 침출액을 반복사용할 경우 5회까지 꾸준히 침출이 일어나지만 그 증가폭은 점차 감소하였으며, 산농도가 높을수록 감소하는 추세가 보다 완만한 경향을 보였다. 침출액 중의 비소성분은 단순한 pH조절을 통하여 약 84%까지의 침전율을 보였으며, 침전제로 Sodium Sulfide 를 사용하였을 경우 99%이상의 침전율을 나타냈다.
Laboratory experiments were peformed to understand physical properties of soil-cement column under the influence of acidic flow including metal contaminants and its retaining capacity against metal migration. The contaminant used in this study was nitric acid with Cu and Cd. The Permeability of soil-cement column decreased when pH of the column began to drop below 12. Decreases in pH led to significant reduction of compressive strength of clayey soil-cement specimen, while relatively marginal reduction for sandy soil-cement specimen. The metal contaminants did not leachate from soil-cement column until pH of soil-cement dropped below 7∼8 for Cu and 9∼10 for Cd. Metal contaminants were precipitated and trapped inside the soil-cement column at pHs higher than those mentioned as verified with metal analysis and visual inspection. This indicated that soil-cement column not only performs well as a cut-off wall, but also helps alleviating the level of contamination of the surrounding environment.
Geochemical study was carried out to find out the distribution of metals and cyanide in soil in the vicinity of the abandoned Keum-Jung mine. Chemical analysis showed that content of As in soil around tailings exceeded 15mg/kg, Korean standard of soil contamination in the farm land. That means the contamination of soil by As is due to input of tailings. According to total decomposition of tailings, As was highly concentrated in tailings. However the water in tailings impoundment was changed to acidic and contaminated by metal and sulfate because the tailings in the top of the tailings impoundment had been oxidized. Acid mine drainage contaminated the water course in the vicinity of the paddy soils. The proper measures are required to prevent contamination of the soil and water in the vicinity of the Keum-Jung mine.
팔라듐(Pd)은 희소금속임에도 불구하고 보석, 촉매 및 치과 소재와 같은 다양한 산업 응용 분야에 널리 사용되고 있다. 이러한 가운데 폐자원으로부터 고순도 Pd를 회수하는 기술들이 주목받고 있다. 본 연구에서는 염산 용액에서 팔라듐 침출 및 회수를 위한 최적 조건을 조사하였다. 염산 농도, 침출온도, 침출시간, 산화제 농도 및 광액 농도 등 다양한 실험조건에서 팔라듐 침출 실험을 수행하였다. 염산농도 3 M, 산화제 3 vol%, 침출온도 80 ℃, 침출시간 60분에서 약 97.2%의 침출율을 나타내었다. 과산화수소/차아염소산나트륨의 비율은 침출용액 내 염소 이온 농도를 증가시켜 팔라듐 침출을 용이하게 하는 역할을 하는 것으로 확인하였다. 또한 pH 7에서 포름산을 첨가하여 80 ℃에서 30분 간 교반할 시 99.6% 순도를 가지는 팔라듐 분말을 회수할 수 있었다. 이는 포름산이 80 ℃에서 수소 가스와 이산화탄소로 분해되어 환원제 역할을 하였기 때문이라고 사료된다. 따라서 회수 되어진 고순도 팔라듐 분말은 회로, 촉매 전구체 및 수술기구에 사용될 것으로 기대되어진다.
In order to recover valuable metals from fine-grained electronic waste, bioleaching of Cu, Zn, Al, Co, Ni, Sn and Pb were carried out using Aspergillus niger as a leaching microorganism in a shaking flask. Aspergillus niger was able to grow in tile presence of electronic scrap. The formation of organic acids(citric and oxalic acid) from Aspergillus niger caused the mobilization of metals from waste electronic scrap. In a preliminary study, in order to obtain the data on the leaching of Cu, Zn, Al, Co and Ni, the metal leaching behaviours were accomplished using Organic acid(Citric acid and Oxalic acid) instead of Aspergillus niger. At the electronic scrap concentration of 50g/L, Aspergillus niger were able to leach more than 95% of the available Cu, Co. But Al, Zn, Pband Sn were able to leach about 15-35%. Ni and Fe were detected in the leachate less than 10%.
본 연구에서는 매립가스 증대를 위한 음폐수의 원활한 주입을 위해 혐기성 산발효 전처리를 수행하였으며 이를 통해 점도 감소와 유기산 생산량을 확인하여 매립지 주입을 위한 최적조건을 확인하고자 하였다. 산발효 후 음폐수 가용화율은 약 15% 증가함을 보였고 체류시간의 변화와 반응기형태를 달리 한 결과 큰 차이를 보이지는 않았다. 반응기형태에 따라 점도변화를 확인한 결과 상향류식 반응기에서 $76.95{\pm}3.27%$로 완전혼합반응기에 비해 약 11.38% 높은 점도 저감효율을 보였으며, VFA생산에서는 체류시간을 3일에서 5일로 증가 시 2.01배(상향류식 반응기), 1.76배(완전혼합반응기) 높은 경향을 보였다. 이는 상향류식 반응기의 경우 고정층담체의 스크린 역할로 분자량이 작은 물질에 비해 큰 물질들이 상대적으로 반응기에 체류하는 시간이 길어져 효율이 높은 것으로 사료된다.
광양 폐광산의 갱구와 폐광석 적치장에서 발생되는 산성광산배수에 의한 침출수의 특성, 유동경로, 투기채널 및 매립된 폐광석의 탐지를 위해 복합 지구물리탐사(전기비저항, 자연전위, 지하투과레이다, 탄성파굴절법)를 수행하여 상관 해석하였다. 폐광산에서 유출되는 침출수는 강우에 의한 영향으로 우기에 많이 유출되며 산성광산배수의 지표용출 지점에서 측정된 침출수의 전기전도도는 0.977-1.110 mS/cm이다. 전기비저항탐사 결과 침출수는 두 개의 유동경로로 흐르다가 좁아지는 합류지점에서 일부는 그대로 통과하고 일부는 지표용출의 형태로 나타나 지표 및 지하 수계 및 토양을 오염시키는 것으로 확인되었다. 이러한 침출수의 유동경로는 자연전위탐사 결과 음의 최소값, 지하투과레이다탐사 결과 낮은 투과심도와 탄성파굴절법탐사 격과 저속도대의 분포 특성과 일치한다. 전기비저항탐사 결과에서 나타나는 천부 고비저항대는 레이다파의 회절현상과 상관되어 매립된 폐광석의 영향으로 추정된다. 약 1-1.25 m 깊이에서 일관성 있게 나타나는 지하투과레이다 반사 영상은 산성광산배수의 배출 통로인 매설 파이프에 의한 것으로 해석된다.
인공산성빗물에 대두(Glycine max), 청갈참 (Quercus aliena var. pellucida) 및 리기다소나무(Pinus rigida)에 살포한 후 연속적으로 일정량을 받아서 이온량을 정량하였다. 모든 잎에서 세탈된 이온의 양은 초기에 많았으나 시간이 지날수록 감소하였으며, 세탈되는 이온량은 빗물의 pH가 낮을수록 세탈되는 이온량은 많았다. 총 세탈된 K의 양은 정상빗물(pH5.6) 보다 pH 4.0의 빗물에서1.04~1.46배, pH 3.5의 빗물에서 1.09~1.58배, 그리고 pH 3.0의 빗물에서 1.24~2.03배 만큼 많았다. 총 세탈된 Ca량은 정상빗물보다 ph 4.0의 빗물에서 1.23~1.47배, pH 3.5 빗물에서 1.50~1.92배, 그리고 pH3.0의 빗물에서 2.45~3.30배 만큼 많았다. 총 세탈액 속의 Ca/K의 비는 청갈참에서 1.10~2.91, 리기다소나무에서 1.68~2.98, 그리고 대두에서 0.66~0.91이었다. 조사된 모든 식물에서 빗물의 pH가 낮아질수록 Ca/K 비율이 커졌다. 산성빗물처리 후의 식물체를 분석한 결과 이온세탈 효과는 pH3.0 처리구에서만 유일하게 나타났다.
This study presents the leaching characterization of heavy metals according to changes of pH by ANC test on slag produced in electric arc furnace, bottom ash produced in coal-fired plants and their recycling products. Availability test was performed to assess the fraction of the total concentration that under worst environmental conditions could become available for leaching. TCLP, KLT(Korea Leaching Test) and KLTS(Korea Leaching Test of Soil contamination) were carried out to compare the leaching capacity and to estimate the adequacy of regulatory leaching test. Results from regulatory leaching tests could be misleading because the variable ANC of wastes can lead to very different final leachate pHs. The final pH of the regulatory test is not the ambient pH in the disposal environment, the actual solubilities of contaminants in the field may be entirely different from those predicted by these regulatory tests. Leaching behaviour of by-products was changed by recycling processes, therefore acid neutralization capacity and availability of new products, not leaching concentration by one batch regulatory test, are necessary to determine the method of recycling.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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