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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김진
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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본 연구는 가속탄산화(accelerated carbonation)를 통해 유해한 중금속이 다량 용출되는 광미의 안정화를 실시하였다. 제2연화광산 광미는 중금속 Cd가 기준치의 8배 이상으로 높은 용출량을 보였으며, 강산성 환경에서는 Pb, Cu, 강알카리 환경에서는 As가 기준치를 초과하였다. 광미의 중금속 안정화 처리 물질을 감소시키기 위해서 입도 분리를 통한 물리적 선별을 실시하였으며, 전체 광미의 약 50%에 해당하는 0.15mm 이하에서 농축된 중금속이 기준치 이상으로 용출되는 것을 확인하였다. 가속탄산화 반응을 통한 광미의 중금속 안정화는 CO2에 의해 에트린자이트가 쉽게 분해되는 특성을 이용하였다. 따라서 광미에 에트린자이트를 혼합하였으며, CO2와 반응함으로서, calcite, gypsum, amorphous aluminum hydroxide가 생성되며, 이러한 물질을 광미 표면에 생성시킴으로서 encapsulation 효과를 유도함으로서 중금속 안정화를 실시하였다. 에트린자이트의 혼합비율이 증가함에 따라서 중금속 용출량은 감소하는 것으로 나타났으며, 강산성 및 강알카리 환경에서도 encapsulation 효과가 지속되는 것으로 나타났다. 가속탄산화에 의한 고용량은 4.6g-CO2/kg-tailing으로 나타났으며, 반응은 초기에는 표면 반응이 지배적이었으나 시간이 경과함에 따라 확산 반응으로 율속단계가 변화함을 확인하였다. 표면 반응과 확산 반응에서의 활성화 에너지는 11.083KJ/mol, 8.844KJ/mol으로 나타났으며, Arrhenius Eq.을 통해서 반응속도와 온도와의 의존성을 나타내는 속도반응식을 도출하였다. 가속탄산화에 의해서 안정화된 광미는 amorphous aluminum hydroxide에 의해서 Cd를 최대 19.37mg/L, Cr는 최대 11.12mg/L, Pb는 최대 108.11mg/L 제거가 가능한 것으로 나타났다. 본 연구결과를 통해 에트린자이트를 함유하고 있는 무기성폐기물을 이용한 광미의 안정화 처리가 가능할 것으로 판단된다.
목차
제 1 장 서론 11.1 연구배경 및 필요성 11.2 문헌연구 31.3 연구의 목적 및 범위 9제 2 장 이론적 배경 102.1 광미(Mine tailing)의 중금속 거동 102.2 CO2에 의한 에트린자이트(Ettringite)의 분해 162.3 가속탄산화(Accelerated Carbonation) 21제 3 장 실험 방법 253.1 시료 253.2 실험 방법 29제 4 장 결과 및 고찰 324.1 광미의 특성 324.2 가속탄산화를 통한 광미의 중금속 안정화 514.3 CO2 고용 및 속도론적 고찰 664.4 광미의 활용 방안 74제 5 장 결론 77참고문헌 80
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