금속 광미 처리를 위한 포틀랜드 시멘트와 MSG(micro silica grouting) 시멘트 고형화 실증 실험 연구

전지혜; 김인수; 이민희; 장윤영

추천

검색

자료유형: 학술저널

저자정보: 전지혜 (부경대학교 환경지질과학과) 김인수 (부경대학교 환경지질과학과) 이민희 (부경대학교 환경지질과학과) 장윤영 (광운대학교 환경공학과)

저널정보: 대한자원환경지질학회 자원환경지질 자원환경지질 제39권 제6호

발행연도: 2006.1

수록면: 699 - 710 (12page)

이용수

📌

연구주제

📖

연구배경

🔬

연구방법

🏆

연구결과

초록· 키워드

오류제보하기

폐금속광산 주변에 산재한 광미를 고화제를 이용하여 영구 매립하는 고형화 처리 공정의 타당성을 평가하기 위하여, 경상북도에 위치한 지시, 대량, 어전 금속 폐광산 주변 광미를 대상으로 3 종류의 시멘트 고화제를 이용하여 고화체를 양생하고, 고화체의 압축강도 및 중금속 용출을 측정하여 고화체의 고형화 효율을 규명하였다. 포틀랜드 시멘트와 MSG(micro silica grouting) 계열 시멘트를 고화제로 사용하여 광미와 1:1(w.t.) 혼합하여 양생한 고화체의 압축강도 실험 결과 양생 기간이 14일 인 모든 고화체의 일축압축강도는$1{\sim}2kgf/mm^2$를 나타내어, 현행 폐기물관리법(20 조 관련)에서 규정하고 있는 차단형 매립시설의 내부막의 압축강도 기준인 $0.21kgf/mm^2$ 보다 높은 것으로 나타났다. 광미와 혼합하여 성형한 고화체와 순수한 광미를 대상으로 토양공정시험법에서 제시한 약산 추출법으로 중금속 용출을 실시하여 광미와 광미로 성형한 고화체의 중금속 용출 농도 차이를 비교하였다. 고화제와 광미를 1:1(w.t.)로 혼합하여 성형한 고화체의 경우 As와 Pb의 용출농도가 약 $3{\sim}5$배 감소하는 것으로 나타나 약산 추출법에 의한 중금속용출은 고화체 성형 시 뚜렷한 감소 효과가 있었다. 다양한 pH를 갖는 수용액을 이용하여, 광미와 고화제를 혼합하여 양생한 고화체의 시간에 따른 수용액으로의 중금속 용출 농도를 측정하였다. 수용액의 pH가 1과 13인 강산/강염기 용액에서 일부 중금속의 용출 농도가 지하수 생활응수 기준치를 초과하였으나, pH가 $3{\sim}11$인 경우에는 중금속 용출이 급격히 감소하여 모두 지하수 생활용수 기준치 이하를 나타내었다. pH가 1과 13인 수용액의 경우에도 고화체와 반응하는 시간이 증가할수록 고화체의 완충(buffering) 효과에 의해 수용액의 pH가 변화하여 $9{\sim}10$을 나타내었다. 이러한 결과는, 현장에서 pH가 1과 13인 수계와 광미로 형성된 고화체가 접촉한다 하여도, 고화체의 완충 효과에 의해 시간이 지남에 따라 접촉수의 pH가 변하여 고화체로부터 지속적인 다량의 중금속 용출이 제한될 수 있음을 의미한다.

Batch scale experiments to investigate the efficiency of the solidification process for metal mine tailing treatment were performed. Portland and MSG (micro silica pouting) cements were used as solidifier and three kinds of mine tailings (located at Gishi, Daeryang, and Aujeon mine) were mixed with cements to paste solidified matrices. Single axis com-pressible strengths of solidified matrices were measured and their heavy metal extraction ratios were calculated to investigate the solidification efficiency of solidified matrices created in experiments. Solidified matrices ($5cm{\times}5cm{\times}5cm$) were molded from the paste of tailing and cements at various conditions such as different tailing/cement ratio, cement/water ratio, and different cement or tailing types. Compressible strengths of solidified matrices after 7, 14, and 28 day cementation were measured and their strengths ranged from 1 to $2kgf/mm^2$, which were higher than Korean limit of compressible strength for the inside wall of the isolated landfill facility ($0.21kgf/mm^2$). Heavy metal extractions from intact tailings and powdered matrices by using the weak acidic solution were performed. As concentration of extraction solution for the powdered solidified matrix (Portland cement + Gishi tailing at 1:1 w.t. ratio) decreased down to 9.7 mg/L, which was one fifth of As extraction concentration for intact Gishi tailings. Pb extraction concentration of the solidified matrix also decreased to lower than one fourth of intact tailing extraction concentration. Heavy metal extraction batch experiments by using various pH conditions of solution were also performed to investigate the solidification efficiency reducing heavy metal extraction rate from the solidified matrix. With pH 1 and 13 of solution, Zn and Pb concentration of solution were over the groundwater tolerance limit, but at pH $1{\sim}13$ of solution, heavy metal concentrations dramatically decreased and were lower than the groundwater tolerance limit. While the solidified matrix was immerged Into very acidic or basic solution (pH 1 and 13), pH of solution changed to $9{\sim}10$ because of the buffering effect of the matrix. It was suggested that the continuous extraction of heavy metals from the solidified matrix is limited even in the extremely high or low pH of contact water. Results of experiments suggested that the solidification process by using Portland and MSG cements has a great possibility to treat heavy metal contaminated mine tailing.

#고화체 #고형화 #광미 #양생 #시멘트

참고문헌 (0)

참고문헌 신청

참고문헌이 DBpia에서 서비스 중이라면, [참고문헌 신청]을 통해 등록해보세요

함께 읽어보면 좋을 논문

논문 유사도에 따라 DBpia 가 추천하는 논문입니다. 함께 보면 좋을 연관 논문을 확인해보세요!

이 논문의 저자 정보

전지혜

소속기관 [재]기상지진기술개발사업단

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 3 이용수 38

김인수

소속기관 부산대학교 지질학과

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 36 이용수 217

이민희

소속기관 부경대학교 환경지질과학과

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 자연과학 > 지구과학 > 지질학

논문수 50 이용수 753

장윤영

소속기관 광운대학교 환경공학과

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 자연과학 > 생물학

논문수 55 이용수 382

최근 본 자료

전체보기

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	원문	원문 PDF 파일
AI 학습용 데이터	원문 + 메타 (기본/상세)	원문 PDF 파일 및 서지정보 CSV
대량 구매용 데이터	B2B 구독 방식	특정 자료 한정으로 원문 접근 권한 부여
대량 구매용 데이터	URL 전달 방식	바로 PDF 뷰어를 열람할 수 있는 URL 제공

구분	그룹	데이터 항목
AI 학습용 데이터	기본 메타	발행기관명, 간행물명, 권호명, 권(vol), 호(issue), 통권, 발행연도, 발행월, 논문명, 저자명, 시작페이지, 종료페이지, 전체페이지, 상세페이지URL
상세 메타 데이터	발행기관 메타	발행기관 이명, 영문명, 창립연도, 홈페이지URL, 발행기관 소개
	간행물 메타	부제목, 간행물 유형, ISSN, ISBN, 최초발행연도, 폐간연도, 간행빈도, 발행주기, 등재사항, 이용수, 피인용수, 권호수, 논문수, 표지이미지
	논문 메타	작성 언어, 부제목, 대등제목, 목차, 키워드, 초록, 이미지, 참고문헌, 이용수, 피인용수, 논문활용도, DBpia통합주제분류, KDC분류, DDC분류, 한국연구재단분류, UCI, DOI
	저자 메타	소속기관, 소속부서, 직급, 연구분야, 연구키워드, 이용수, 피인용수, 저자 논문활용도

구분	그룹	데이터 항목
※ 결합형/맞춤형 메타 데이터는 신청 내용에 따라 다양하게 제공 가능
이용순위 정보	주제분야별 많이 이용된 논문	“인문학”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	이용기관별 많이 이용된 논문	“중고등학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	세부기관별 많이 이용된 논문	“서울대학교”에서 많이 이용된 논문 TOP100
	키워드별 많이 이용된 논문	“Chat GPT”에서 많이 이용된 논문 TOP100
키워드 정보	많이 이용된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 이용된 키워드
	많이 발행된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 발행된 키워드
	많이 검색된 키워드	특정기간/분야/저널 내 많이 검색된 키워드
	연구 트렌드 키워드	특정 키워드 연관 연구동향 분석 데이터 키워드

논문 기본 정보

초록· 키워드

AI 요약

연구주제

연구배경

연구방법

연구결과

주요내용

목차

참고문헌 (0)

함께 읽어보면 좋을 논문

이 논문의 저자 정보

최근 본 자료

댓글(0)