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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김현중
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 전북대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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본 연구는 소수성 미생물인 Rhodococcus opacus의 성장상태에 따라서 공작석의 부유선별에 끼치는 영향을 조사하였다. 본 연구를 통하여 stationary 상태의 미생물이 mid-exponential 상태의 미생물보다 두 배 이상 높은 공작석의 부유도를 나타내었다. 따라서 stationary 상태의 미생물을 이용한 부유선별 메커니즘을 이해하기 위하여 미생물의 제타 전위 및 접촉각과 같은 미생물의 표면 특성을 조사하였다. 그 결과, 놀랍게도 두 성장상태의 미생물의 표면 특성뿐만 아니라 공작석 표면에 흡착한 미생물의 흡착량 또한 거의 동일하였다. 미생물의 유사한 특성에도 불구하고, 부유선별 시 광물이 혼합되는 과정에서 발생되는 미생물의 탈착량이 stationary 상태에 비하여 mid-exponential 상태의 미생물의 탈착량이 더 높은 것을 확인하였다. 광물의 혼합 과정 시, 발생하는 유체의 흐름에 의하여 미생물의 탈착량이 발생하는 것을 확인하였다. 따라서 두 성장상태의 미생물에 대한 유체 전단력의 효과를 알아보았다. 또한, mid-exponential 상태의 미생물의 상호작용이 미생물의 탈착에 매우 중요한 역할을 하는 것을 확인하였다. Mid-exponential 상태의 경우, 공작석 표면에 흡착된 미생물이 end-to-end의 독특한 느슨하게 흡착된 구조를 이루는 것을 확인할 수 있었다. 광물 표면에 흡착된 미생물의 이러한 느슨한 구조는 유체 흐름에 매우 민감하고 쉽게 광물 표면으로부터 분리된다. 본 연구를 통하여 화학약품에 비하여 비교적 사이즈가 큰 미생물을 이용한 부유선별(bioflotation) 시, 광물 표면에 흡착된 미생물의 탈착을 고려하는 것이 중요함을 제시한다.
본 연구에서는 소수성 미생물인 Rhodococcus opacus를 이용하여 순수한 공작석-석영의 혼합물로부터 공작석의 선택적인 부유선별의 최적 조건을 조사하고, 더 나아가 실제 산화동 광석에서 구리의 선택적 부유선별의 가능성을 확인하였다. 흥미롭게도, 순수한 공작석-석영의 혼합물을 이용한 선택적인 생물학적 부유선별 결과, 최적 조건 (pH 7, 1200 rpm, 109 cells/m)에서 공작석의 품위와 실수율이 거의 100%와 95% 이상에 도달하는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통하여 소수성 미생물인 R. opacus는 석영에 비하여 공작석을 회수하기에 더 적합한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실제 산화동 광석의 입자 크기에 따른 부유선별 결과를 통하여 입자의 크기가 작을수록 입자의 단체분리가 잘 이루어짐에 따라 부유선별이 높은 것을 확인하였다. 특히, 200 mesh 이하의 산화동 광석의 경우, 구리의 품위와 회수율이 약 5%와 30%로 비교적 입도가 큰 100-200 mesh의 산화동 광석을 이용한 것보다 품위가 약 5배, 실수율이 약 30배 이상 높은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 본 연구에서는 미생물을 이용한 생물학적 부유선별 시, 입자의 단체분리가 광물의 부유선별에 크게 영향을 미치며, 입자의 단체분리가 잘 이루어지면 실제 광석을 이용한 생물학적 부유선별도 가능함을 제시한다.
본 연구에서는 소수성 미생물인 Rhodococcus opacus를 이용하여 순수한 공작석-석영의 혼합물로부터 공작석의 선택적인 부유선별의 최적 조건을 조사하고, 더 나아가 실제 산화동 광석에서 구리의 선택적 부유선별의 가능성을 확인하였다. 흥미롭게도, 순수한 공작석-석영의 혼합물을 이용한 선택적인 생물학적 부유선별 결과, 최적 조건 (pH 7, 1200 rpm, 109 cells/m)에서 공작석의 품위와 실수율이 거의 100%와 95% 이상에 도달하는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 결과를 통하여 소수성 미생물인 R. opacus는 석영에 비하여 공작석을 회수하기에 더 적합한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 실제 산화동 광석의 입자 크기에 따른 부유선별 결과를 통하여 입자의 크기가 작을수록 입자의 단체분리가 잘 이루어짐에 따라 부유선별이 높은 것을 확인하였다. 특히, 200 mesh 이하의 산화동 광석의 경우, 구리의 품위와 회수율이 약 5%와 30%로 비교적 입도가 큰 100-200 mesh의 산화동 광석을 이용한 것보다 품위가 약 5배, 실수율이 약 30배 이상 높은 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통하여 본 연구에서는 미생물을 이용한 생물학적 부유선별 시, 입자의 단체분리가 광물의 부유선별에 크게 영향을 미치며, 입자의 단체분리가 잘 이루어지면 실제 광석을 이용한 생물학적 부유선별도 가능함을 제시한다.
목차
1. Introduction 11.1. Motivation and Background 21.2. References 42. Bioflotation of Malachite Using Different Growth Phases of Rhodococcus opacus: Effect of Bacterial Shape on Detachment by Shear Flow 6Abstract 72.1. Introduction 92.2. Materials and Methods 122.2.1. Minerals and bacteria 122.2.2. Characteriztion of alachite and bacteria 132.2.2.1. Zeta potential 132.2.2.2. Contact angle measurements 142.2.3. Microflotation 142.2.4. Bacterial adhesion test 142.2.5. Bacterial detachment test 152.3. Results and Discussion 172.3.1. Zeta potential measurements 172.3.2. Floatability for both growth phases 192.3.3. Adhesion of bacteria on malachite 202.3.4. Surface properties of bacteria: contact angle measurements 232.3.5. Detachment process by fluid flow in mixing malachite 252.3.6. Direct visualization of bacteria on malachite 282.4. Conclusions 312.5. References 333. The Selective Bioflotation of Copper Oxide from Complex System Using Rhodococcus opacus 39Abstract 403.1. Introduction 423.2. Materials and Methods 443.2.1. Minerals and bacteria 443.2.2. Characterization of bacteria and minerals 453.2.2.1. Zeta potential 453.2.2.2. Physicochemical properties of samples 463.2.3. Bioflotation tests 473.2.3.1. Binary system 473.2.3.2. Ore 483.3. Results and Discussion 483.3.1. Physical properties of bacteria and minerals 483.3.1.1. Zeta potential studies 483.3.1.2. Size fraction of malachite 503.3.2. Bioflotation of binary system 503.3.2.1. Bioflotation parameters 503.3.2.2. Selective bioflotation tests 553.3.2.3. Salt flotation 573.3.3. Bioflotation of ore 583.4. Conclusions 603.5. References 61
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