울산폐철광산 광미 안정화를 위한 인회석의 중금속 제거 실내실험

Laboratory Study on the Removal of Heavy Metals Using Apatite for Stabilization of Tailings at the Ulsan Abandoned Iron Mine

  본 연구의 목적은 울산폐철광산 광미 내의 비소 및 카드뮴의 제거에 대한 인회석을 이용한 실내실험을 평가하고 안정화 기술을 개발하는 것이다. 실내실험 결과, 투수계수의 경우 8% 이하의 인회석이 첨가되었을 때는 인회석 양에 비례하여 감소율이 인회석 첨가함량에 비례하는 것으로 나타나는 반면에 광미에 10% 이상의 인회석이 첨가된 경우에는 투수계수가 거의 일정하게 유지되었다. 증류수를 이용한 중금속 침출 실내실험 시 인회석이 8% 이하로 첨가된 광미의 pH는 7.4-8.4로 거의 변화가 없거나 약간 상승하는 경향을 보여주는 반면에, 10% 이상의 인회석이 첨가된 광미의 경우 pH가 시간이 지날수록 약간 감소하는 경향을 보였다. TCLP법 용출실험 결과 침출시킨 광미의 인회석 함량이 높아질수록 중금속 농도가 낮아지는 경향을 보인다. 이는 인회석 및 침출수가 반응하여 생성된 침전물이 재용해되지 않는다는 것을 의미한다. 결론적으로, 인회석이 최소 10% 이상 첨가되어야 침출수에서 비소 및 카드뮴을 거의 제거할 수 있으며 층상이든 혼합된 형태이든 제거율이 유사하므로 현장적용을 위하여 적절한 기술을 택하여 사용해야 할 것이다.

  The purpose of this study is to evaluate laboratory experiments on arsenic and cadmium removal from tailings using apatite at the Ulsan Abandoned Iron Mine, and to develop a stabilization technique. The results of this study show that the permeability is decreased proportionally to the amount of apatite when it is added below 8%, while this is almost constant when the amount of apatite is added above 10%. The water extraction test from tailings using deionized water for several days shows that pH (7.4-8.4) is almost constant or slightly increased when apatite is added below 8%, while it is slightly decreased when apatite is added above 10%. According to TCLP test, reduction of concentrations of heavy metals in leachate is proportional to amount of apatite added. It seems that precipitates generated from leachate-apatite chemical reaction are not redissolved. As a result, cadmium and arsenic in leachate is mostly removed when apatite is added above 10%, and it is suggested that a proper technique should be selected for field application because either mixed or layered method shows almost same removal efficiencies of cadmium and arsenic in tailings.