Removal of Heavy Metals from Gold Mine Tailing

Abstract

초 록

금광산 광미로부터 중금속 제거에 관한 연구

Davaasuren Jambal 지도교수 : 한 오 형 에너지자원공학과 조선대학교 대학원

채광 및 야금 작업으로 인해 발생하는 많은 양의 광미는 오염된 미립자와 함께 중금속을 포함한다. 현존하는 광미의 중금속은 각종 심각한 문제와 환경오염의 주된 요인으로 많이 발생하고 있다. 광산 광미에서 발생하는 중금속은 많은 심각한 문제들을 유발하고, 환경오염의 주된 요인이 된다. 광산 폐석으로부터 방출되는 중금속은 용해도와 유동성 때문에 지질학적인 환경뿐만 아니라 지하수와 표층수에서도 발생 할 수도 있다. 광미는 보통 황화광물을 포함하고 있어, 공기에 노출되는 경우, 산화, 용해, 침전, 흡착과 탈착 등이 발생한다. 또한 황화광물의 산화는 황을 함유한 광물에서 중금속을 방출하므로 주변 토양과 지하수를 오염시킨다. 또한, 광산 광미의 중금속은 사람의 내장 기관에 쉽게 축적되는 특징 때문에 곡식과 물을 통해 섭취할 경우, 치명적인 질환을 유발할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 광산의 중금속의 제거를 위해 적합하고 경제적인 재활용과 오염 제거 기술을 개발하는 것이 중요하다. 따라서 본 연구의 목적은 다양한 광물처리 공정의 적용과 부유선별을 통해 금광산 광미의 중금속 제거의 실행가능성을 입증하는데 있다. 본 연구에서 사용한 시료는 충청북도에 위치한 금풍광산에서 채취하였다. 약 113 kg의 샘플을 실험대상으로 채취하여 무게비를 확인한 결과, 전체 무게의 78.11 %가 +270 mesh 구간에 분포함을 알 수 있었고, 10.72 %가 -500 mesh 구간에 분포함을 확인하였다. 원광을 대상으로 XRF 분석을 한 결과, 불순물의 53 %가 SiO2로 관찰되었으며, CaO 17.67 %, Al2O3 9.64 %, Fe2O3 5.41 %로 확인되었다. 또한, 중금속은 As 78.98 ppm, Cd 14.64 ppm, Cu 227.41 ppm, Pb 244.18 ppm, Zn 594.65 ppm으로 확인되었다. 원 시료를 대상으로 Denver Sub-A type의 일반부유 선별기를 사용하여 일반부선을 실시하였으며, 광액농도는 10~20 %, pH는 4~12까지 변화를 주어 실험을 실시하였다. 사용된 포수제로는 K.A.X (potassium amyl xanthate), Sodium oleate, Oleic acid, S.D.S (Sodium dodecyl sulfate)였으며, 기포제로는 DF250, AF65, MIBC, pine oil, 억제제로는 S.S (Sodium silicate), S.M.P (Sodium meta phosphate), Lime, S.S+S.M.P, S.S+Lime, Lime+S.M.P를 사용하여 실험을 진행하였다. 또한, NaOH와 HCl을 사용하여 pH를 변화하였으며, 각각 다른 종류의 시약과 첨가량을 변화하여 부선실험을 진행하였다. 한 편, 회수된 정광과 광미를 분석하여 중금속 제거율과 회수율을 산출하였다.