트리폴리인산염을 이용한 산성광산배수 내 칼슘 및 철이온 제거 (Removal of Ca2+ and Fe3+ in Acid Mine Drainage by Tripolyphosphates)

서지정보

· 발행기관 : 한국지반환경공학회
· 수록지 정보 : 한국지반환경공학회 논문집 / 10권 / 5호 / 27 ~ 32페이지
· 저자명 : 현재혁, 전형중, 김지훈

초록

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 4.7×10-3mole이었다. Ca2+의 경우 농도가 16.4mg/ℓ에서 처리 후 5.6mg/ℓ로 감소하여 제거율은 65.9%이고, Fe3+의 경우 농도가 3.7mg/ℓ에서 처리 후 0.02mg/ℓ로 감소하여 제거율은 99.5%이다. 그러나 SO42-의 경우 농도가 526.8mg/ℓ에서 566.5mg/ℓ 범위로 증가나 감소경향이 나타나지 않았다. 트리폴리인산나트륨을 사용한 결과, AMD 내 Na+의 농도는 549.8mg/ℓ～599.3mg/ℓ이고 정인산염은 6.82mg/ℓ～7.60mg/ℓ였다. 트리폴리인산나트륨과 AMD의 반응에서 발생한 침전물을 SEM, XRF, XRD로 분석한 결과 침전물의 형태는 인회석≫β-인산삼칼슘>산화철(Fe(OH)3)인 것으로 판단된다. 결과적으로 트리폴리인산염의 사용은 AMD에서 Fe3+, Ca2+ 제거와 pH 완충에 있어서 우수한 것으로 나타났다.

영어초록

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, 4.7×10-3 mole is the optimum dosage of tripolyphosphate for AMD treatment. Ca2+ concentration is decreased from 16.4 mg/ℓ to 5.6 mg/ℓ, in other words, the removal rate of Ca2+ is 65.9%. Fe3+ concentration is decreased from 3.7 mg/ℓ to 0.02 mg/ℓ, that is, the removal rate of Fe3+ is 99.5%. SO42- concentration ranges from 526.8 mg/ℓ to 566.5 mg/ℓ, which shows no obvious decrease. After dosing up tripolyphosphate, Na+ concentration in AMD ranges from 549.8 mg/ℓ to 599.3 mg/ℓ and orthophosphate concentration in AMD ranges from 6.82 mg/ℓ to 7.60 mg/ℓ. It was found that the precipitate in the order of amount is Apatite≫β-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 Ca2+ and Fe3+.

참고자료

· 없음