산성광산배수에서 광물의 침전에 따른 미량 원소의 거동 (Behaviors of Trace Elements Caused by the Precipitation of Minerals in Acid Mine Drainage)

서지정보

· 발행기관 : 한국광물학회
· 수록지 정보 : 광물과 암석 / 31권 / 3호 / 173 ~ 182페이지
· 저자명 : 김영규, 윤영진, 이지은, 방상제, 백영두

초록

산성광산배수에서 철광물의 침전 및 상전이 과정은 배수 내의 미량원소의 거동에 많은 영향을 미친다. 그러나 자연에서 일어나는 이러한 과정을 정확하게 추적하기는 쉽지 않아 많은 연구들이 산 성광산배수에서 일어나는 광물의 침전 및 상전이에 대하여 실내 실험에 의존하는 경우가 많았다. 본 연구에서는 달성광산에서 채취한 배수를 대상으로 실제 산성광산배수에서 서로 다른 pH 값을 갖는 조건에서 시간이 지남에 따라 일어나는 광물의 침전과 이에 따른 배수 내의 미량 원소 변화를 살펴보 았다. 침전된 광물의 양이 많지 않아 동정이 어려운 경우도 있었지만 침전된 광물들의 정보를 종합해 보면 대체적으로 비정질의 광물 먼저 형성된 후 아마도 슈베르트마나이트를 거쳐서 추후에 침철석이 침전된 것으로 사료된다. 그러나 시료 중 pH가 높은 경우(10)에는 계속적으로 비정질 상태로 남아있 었다. 시간이 지남에 따라 광물의 침전 및 전이에 의하여 배수의 pH는 계속적으로 낮아지는 경향을 보였다. 모든 원소들이 높은 pH (8, 10)에서 낮은 농도를 보였는데 이는 높은 pH에서의 광물의 침전 과 표면전하의 영향으로 판단되며 각 원소의 농도는 시간이 지남에 따라 조금씩 증가하였다. 황의 농 도는 슈베르트마나이트에서 침철석으로의 전이의 영향으로 배수 내에서 역시 증가하였다.

영어초록

The precipitation and phase transformation processes of iron minerals in acid mine drainage have a great influence on the behavior of trace elements in drainage. However, it is not easy to accurately trace these processes in natural environments, and therefore, most studies have carried out in the laboratory to obtain the information on the precipitation and transformation of those minerals. In this study, the precipitation of minerals and the changes of trace elements in drainage water were investigated at different pH values in actual acid mine drainage collected from the Dalsung mine. The amount of some precipitated minerals was not enough for the mineral identification. However, from the minerals identified, amorphous minerals were formed first, and then goethite was precipitated probably from schwertmannite. When the pH of the sample was high (10), amorphous phases of minerals were still observed at even high pH (pH 10). With increasing time, the pH values decreased by precipitation and transformation of minerals. All the elements showed low concentrations at high pH (8, 10), which might be due to the precipitation of minerals at high pH and the effect of surface charge, and the concentrations of elements gradually increased with time. In the case of sulfur, it also increased in water due to the transformation of schwertmannite to goethite.

참고자료

· 없음