고화층 형성 광미 복토시스템의 현장 기능성 평가 (Evaluation on the Field Performance of an Engineered Cover System of Mine Tailings with Hardpan Formation)

서지정보

· 발행기관 : 한국자원공학회
· 수록지 정보 : 한국자원공학회지 / 48권 / 2호 / 137 ~ 144페이지
· 저자명 : 안주성, 송호철, 임길재, 지상우, 정진웅, 김재곤

초록

본 연구에서는 광미층 상단에 강우침투 최소화, 산성침출수 발생억제와 황화광물 산화를 방지할 수 있는 공학적 고화층 형성 복토시스템을 현장에 적용하고 그 기능성을 평가하였다. 현장적용을 위해 3 m × 3 m 광미 표층에 소석회와 물유리를 이용한 고형화 기법으로 10 cm 두께의 고화층을 설치하고 상부 50 cm를 일반토양으로 복토하였다. 이후 광미층 및 복토층에 대해 심도별로 용적수분 및 전기전도도를 약 15개월간 모니터링하였다. 그 결과 시공초기 강우침투에 의해 광미층에서 고염분의 침출수가 발생하지만 약 6개월 경과 후 고화층이 보다 안정화되어 물리적 차수와 화학적으로 산성침출수 발생과 황화광물 산화를 억제할 수 있는 것으로 나타났다. 특히 조사기간 후반의 집중강우 시기에도 지속적인 차수효과를 나타내었다. 복토층 공극수 분석결과 고화제의 특성으로 강알칼리성의 pH와 Na, Si 등의 높은 함량이 나타나지만 시간이 지남에 따라 고화층 자체의 화학적 안정화가 이루어지는 것으로 나타났다. 고화제 특성과 현장시공 여건 등을 고려할 때 소규모의 고 위해도(강산성 및 황화광물 고함량) 광미에 적용함이 타당하다.

영어초록

An engineered cover system for mine tailings with hardpan formation was applied in pilot scale to evaluate the field performance. The objective of a hardpan layer was to reduce water infiltration, acid generation and sulfide oxidation in tailings impoundments. In the field, a hardpan layer was installed at the top of tailings with a size of 3 m × 3 m × 10 cm by the solidification method using hydrated lime and waterglass, and then covered with soil by additional 50 cm. Volumetric water content and electric conductivity were monitored by depths in tailings and cover layers for ca. 15 months. From the field data, leachate with high salt contents was generated in tailings layer at the early stage of the monitoring, however, about 6 months later the objective could be accomplished as a hardpan layer was stabilized. Especially, during the heavy rainfall events of the later stage, the water infiltration was continuously prevented in the system. Although pore waters in the cover layer showed alkaline pH and high contents of Na and Si, the hardpan seemed to become gradually stabilized. It is reasonable to apply the system to the tailings with high risk (strong acid and high sulfide contents) considering strong alkaline properties of binders and site-specific field conditions.

참고자료

· 없음