• 한국토양비료학회지
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• 제26권4호
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• pp.278-283
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• 1993

김해통의 Jarosite광물을 화학분석을 통하여 토양 생성학적으로 그 특성을 구명하였다. Jarosite광물이 많이 존재하는 $Bg_2$와 $Bg_3$ 층의 습토와 건토의 pH는 $Bg_3$와 Jarosite 광물 공히 4.0 이하이였으며, 건토의 항온처리에서도 pH는 크게 변하지 않았다. 여러종류의 염용액으로 침출한 K, Al, Na및 S 등의 이온은 모두 $Bg_2$와 $Bg_3$층에 많이 분포하여 Jarosite 광물의 형성을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제26권3호
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• pp.204-214
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• 1993

김해평야(金海平野)에 분포(分布)하는 특이산성토(特異酸性土)인 김해통(金海統)에 대하여 산화(酸化)와 환원조건(還元條件)에서 토양(土壤)의 pH 및 Eh와 수용성(水溶性)의 $SO_4$, Fe, K, Na 및 Ca 함량(含量) 변화(變化)에 따른 토양(土壤)중 pyrite-S와 jarosite-S 형태(形態)의 변화(變化)와 이들 광물(鑛物)의 생성과정(生成過程)을 항온시험(恒溫試驗)으로 연구(硏究)하였다. 항온시험(恒溫試驗)의 결과(結果) 환원조건(還元條件)에서 pH는 상승(上昇)되고 Eh는 하강(下降)하였다. 산화조건(酸化條件)으로 전환(轉換)시킬 때 심토(心土) 시료(試料)의 pH가 4 이하(以下)로 유지(唯持)되고 Eh는 400mV 이상(以上)으로 상승(上昇)되어 jarosite가 생성(生成)될 수 있는 조건(條件)을 충족(充足)시켰다. 수용성(水溶性) K함량(含量)은 환원(還元)에 의하여 증가(增加)하였고 산화(酸化)에 의하여 감소(減少)하였으며 산화조건(酸化條件)에서 Ca 함량(含量)을 높인 경우 jarosite의 분해(分解)로 인하여 급증(急增)하였다. 수용성(水溶性) Ca는 Ca 함량(含量)을 높인 경우 산화진전(酸化進展)에 따라 석고(石膏) 생성(生成)으로 인하여 격감(激減)한 것으로 생각된다. Jarosite는 환원진전(還元進展)에 따라 생성(生成)되었으나, Ca 함량(含量)을 높인 경우는 환원(還元) 및 산화상태(酸化狀態)에서 계속 분해(分解)되었다. 그러나 pyrite는 환원진전(還元進展)에 따라 생성(生成)되고 산화진전(酸化進展)에 따라 분해(分解)되었다.

• 광물과 암석
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• 제34권2호
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• pp.95-106
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• 2021

자로사이트 내의 SO₄는 다른 산화음이온으로 치환될 수 있는데 자로사이트가 침철석으로 전이되는 과정은 공침된 산화음이온의 거동에 중요한 역할을 하게 된다. 본 연구에서는 다양한 산화음이온과 함께 공침된 자로사이트가 환원성 용해에 의하여 상변화를 거칠 때 산화음이온 종에 따른 상변화의 양상과 이와 수반된 산화음이온의 거동을 광물학적 및 지구화학적으로 연구하였다. 다섯 가지의 산화음이온이 SO₄를 5 몰% 치환한 자로사이트가 본 연구에 사용되었다. 본 연구에서는 암모늄 옥살레이트를 이용한 환원성 용해 시 일어나는 자로사이트의 광물상의 변화를 측정하였으며 자로사이트의 침철석으로의 전이 속도는 MoO₄-자로사이트 ≥ SeO₄-자로사이트 ≥ CrO₄-자로사이트 > 순수한 자로사이트 > SeO₃-자로사이트 > AsO₄-자로사이트의 순서를 보여 치환된 산화음이온에 따라서 자로사이트의 상전이 속도가 다름을 보여주었다. 이에 따른 Fe의 용출은 시간과 산화음이온의 종류에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 광물의 변화에 따라 용출되어져서 나온 각 산화음이온의 농도는 전체적으로 Mo > Se(SeO₃) > As > Se(SeO₄) > Cr의 농도 순위를 보였으며 시간에 따라 약간의 증가를 보였다. 이러한 경향은 광물상의 변화보다는 산화음이온 종류의 특성에 의한 것으로 파악된다. 본 연구 결과는 산화음이온의 종류에 따라 자로사이트의 침철석으로의 변화는 영향이 있었으나 이러한 경향이 용출되는 산화음이온의 농도에 영향을 미치지 않음을 보여주었다.

• 한국광물학회지
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• 제13권3호
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• pp.115-120
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• 2000

황철석의 산화에 의한 토양 및 지표수의 산성화는 심각한 환경문제를 야기하여 왔다. 특이산 성토의 이차광물과 화학적 특징은 풍화과정을 반영하고 있다. 택지 및 골프장 조성과정에서 지표에 노출된 11.8% 황철석을 함유한 열수변질 안산암의 풍화에 따른 광물학적 변화를 X-선 회절, 전자현미경 (SEM, TEM), 배수의 화학분석을 통하여 연구하였다 수용성 염, ferrihydrite, jarosite가 풍화과정의 이차 광물로서 관찰되었다. 전자현미경하에서, ferrihydrite는 미세입자들의 입단, jarosite는 판상, 수용성 염은 기둥모양을 나타내었다. 안산암 내에 존재하는 황철석은 입자의 크기가 증가할수록 정육면체 형태/육각기둥 형태의 비가 증가하였다. 배수는 강산성 (pH 3.5) 이었으며 ferrihydrite, jarosite와 화학적 평형을 이루고 있었다.

• 한국광물학회지
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• 제10권1호
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• pp.45-49
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• 1997

Acid sulfate soils occur in the Gimhae plain where they have been formed from brackish alluvial sediments along the sea coast and river estuary. Acid sulfate soils suffer extremely acidity as a result of oxidation of pyrite. Total sulfur content of the soils was the highest in B horizon of Gimhae series and the lowest in A horizon of Deunggu series. The dominant fractions of sulfur in the soils were jarosite-S for Gimhae series, pyrite-S for Bongrim and Haecheog series, and organic-S for Deunggu series. The essential chemical processes of acid sulfate soils are, firstly, the formation of pyrite in waterlogged environment, and subsequently, the oxidation of this pyrite following natural or artificial drainage. Jarosite [K Fe3(SO4)2(OH)6] is a common sulfur mineral of the oxidation condition. Jarosite shows cubic particles with tetrahedral faces.

• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.585-592
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• 1999

본 연구는 황화수소 가스 제거를 위한 화학 . 생물학적 복합공정의 전체 효율을 결정하는 생물반응기에 의한 Fe(II) 산화 속도를 증진시키고자 배지 최적화와 함께 고정화 세포 반응기 시스템을 개발하는 것을 목표로 하였다. 고정화 담체로는 celite beads를 선정하였고 반응기는 airlift type의 반응기를 사용하였다. 먼저, 철침전물(jarosite) 최소화 배지 개발을 위한 연구를 수행하였고, 그 결과 기존에 사용되어졌던 9K 배지 사용시 질소원 및 인 공급원으로 사용된 $(NH_4)_2SO_4$와 $K_2HPO_4$가 제외되고 $(NH_4)_2HPO_4$가 대체된 M16 배지를 사용하였을 때 Fe(II) 산화 속도의 감소가 없음은 물론 jarosite 생성이 거의 없음을 확인할 수 있었다. 또한 M16 배지의 초기 pH 변화에 따른 철 산화 거동 및 jarosite 생성 측면을 조사한 결과 초기 pH 1.8이 최적임을 확인할 수 있었다. 다음으로 celite beads에 세포를 고정화 한 후 jarosite 생성 최소화 배지(M16 배지)에서의 고정화 세포에 의한 철 산화 거동을 고찰하였다. 반복 회분식 배양 결과, 회분식 배양의 결과 최대 Fe(II) 산화 속도에 이르러서는 거의 일정해지는 결과를 보였다. 반분회분식 배양의 결과 최대 Fe(II) 산화 속도가 2.33 g/L . h이었다. 연속 조업을 수행한 결과 현탁 세포의 최대 비성장 속도보다 높은 희석속도에서 최대 Fe(II) 산화 속도가 결정되었다. 최대 Fe(II) 산화속도는 2.14 g/L . h이었으며, 이？？의 희석속도는 0.25 $h^{-1}$이었다. 반복 회분식 및 연속 조업기간 동안 Fe(total)의 농도는 초기 Fe(II) 농도와 거의 비슷하게 유지되었고 이러한 사실로부터 jarosite가 거의 생성되지 않았음을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제41권2호
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• pp.183-199
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• 2008

본 연구에서는 구룡광산에 적치된 광미층으로 부터 채취된 대표 비교란 코어시료를 대상으로 체계적인 물리 화학적 및 광물학적 특성을 심도별로 정량적으로 파악, 중금속 거동 핵심 영향요소를 기준으로 광미층 수직분대를 시도하고, 이를 기초로 광미층 비포화대-포화대에 걸친 원소 거동과 지화학적 조건과의 상관모델을 제시하고자 한다. 구룡광산의 대상 광미층은 화학적으로 지하수면을 경계로 상부층 구간에서의 낮은 pH(4)와 20wt.% 이상의 높은 $Fe_2O_3$ 및 $SO_3$ 함량에 의해 특징지어진다. 물리 화학적 및 광물학적 분석 자료를 고려하여 구룡광산 광미층을 심도증가에 따라 복토층, jarosite zone, Fe-sulfate zone, Fe-oxyhydroxide zone, gypsum-bearing pyrite zone, calcite-bearing pyrite zone, soil zone(광미층 집적 이전 토양층), weathered zone 등 7개분대로 구분할 수 있으며, 새로 생성된 이차광물상의 특성을 고려할 때 지하수면을 기준으로 상부층을 산화대(oxidation zone)로, 하부층을 비산화대(unoxidation zone), 혹은 carbonate-rich primary zone으로 크게 대분할 수 있다. 본 연구결과를 기초로 구룡광산 광미층의 물리 화학적 및 광물학적 변화를 지하수면 상부층에서의 황화광물, 특히 황철석의 산화반응이 핵심요소가 되어, 이로 인한 pH 값의 감소, 일차광물의 용해반응 및 원소 용출, 이차광물상 생성, 그리고 생성된 산의 탄산염 및 규산염광물에 의한 산-중화반응 등 일련의 지화학적 반응으로 설명할 수 있다.

• 한국재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.301-306
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• 2010

The chemical formula of magnetite ($Fe_3O_4$) is $FeO{\cdot}Fe_2O_3$, t magnetite being composed of divalent ferrous ion and trivalent ferric ion. In this study, the influence of the coexistence of ferrous and ferric ion on the formation of iron oxide was investigated. The effect of the co-precipitation parameters (equivalent ratio and reaction temperature) on the formation of iron oxide was investigated using ferric sulfate, ferrous sulfate and ammonia. The equivalent ratio was varied from 0.1 to 3.0 and the reaction temperature was varied from 25 to 75. The concentration of the three starting solutions was 0.01mole. Jarosite was formed when equivalent ratios were 0.1-0.25 and jarosite, goethite, magnetite were formed when equivalent ratios were 0.25-0.6. Single-phase magnetite was formed when the equivalent ratio was above 0.65. The crystallite size and median particle size of the magnetite decreased when the equivalent ratio was increased from 0.65 to 3.0. However, the crystallite size and median particle size of the magnetite increased when the reaction temperature was increased from $25^{\circ}C$ to $75^{\circ}C$. When ferric and ferrous sulfates were used together, the synthetic conditions to get single phase magnetite became simpler than when ferrous sulfate was used alone because of the co-existence of $Fe^{2+}$ and $Fe^{3+}$ in the solution.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권3호
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• pp.168-178
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• 1994

김해평야(金海平野)에 분포(分布)하는 특이산성토(特異酸性土)는 하해혼성충적층(河海混成沖積層)에서 발달(發達)되어 있으며 풍화환경(風化環境) 조건(條件)이 일반 토양(土壤)과 상이(相異)하다. 특히 이들 토양점토(土壤粘土) 광물(鑛物)은 강산성(强酸性) 조건(條件)에서 규산염광물(珪酸鹽鑛物)의 풍화속도(風化速度)를 촉진(促進)시키며, 건조(乾燥)와 습윤(濕潤)의 반부(反復)은 유황함유광물(硫黃含有鑛物)의 산화환원(酸化還元)으로 인한 토양(土壤)의 pH 변화(變化) 폭(幅)을 증가(增加)시키므로 광물(鑛物)의 풍화(風化)를 더욱 가속화(加速化)시킨다. 본(本) 보(報)에서는 이와같은 환경(環境) 조건(條件)에서 생성(生成)된 김해통(金海統), 봉림통(鳳林統), 해탁통(海拓統), 등구통(登龜統)에 대한 토양점토광물(土壤粘土鑛物)의 동정(同定) 및 특성(特性)을 구명(究明)하므로써 생성과정(生成過程)을 구명(究明)코자 하였다. 점토(粘土)의 규반비(珪礬比)는 3.14~3.77 범위로 토양통간(土壤統間)에 뚜렷한 차이(差異)는 없었으며 illite나 vermiculite 등의 2 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)과 1 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)이 혼재(混在)하기 때문에 규반비(珪礬比)가 높았다. 점토(粘土)의 CEC는 22.1~29.2cmol/kg 범위(範圍)로 낮은 편이며, 이는 1 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)의 함량(含量)이 높고 강산성(强酸性) 조건(條件)에서 생성(生成)될 수 있는 2 : 1 격자형(格子型) 점토광물(粘土鑛物)의 층간(層間)에 CEC가 낮은 Al 및 Fe의 수산화물(水酸化物)의 침입(侵入) 정도(程度)가 크기 때문이다. Jaorosite[$KFe_3(SO_4)_2(OH)_6$]는 B층(層) 혹은 C층(層)에 함유(含有)되어 있으며 X-선(線) 회절(回折) Peak 및 $Fe_2O_3$와 $K_2O$ 함량(含量)으로 보아 김해통(金海統)에서 가장 많이 혼재(混在)하고 있을 것으로 판단(判斷)된다. X-선(線) 회절분석(回折分析), DTA 분석(分析), TG 분석(分析) 결과(結果) 토양(土壤) 중 점토광물(粘土鑛物)은 kaolin광물(鑛物), vermiculite, illite 및 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite(hydroxy interlayered vermiculite : HIV)가 주광물(主鑛物)이었으며, 특히 강산성(强酸性) 조건하(條件下)에서는 vermiculite로부터 HIV가 많이 생성(生成)되었다. 부산물(副産物)로는 토양(土壤)에 따라 차이(差異)가 있었으나 석영(石英) 및 장석(長石)과 Jarosite, pyrite, hematite 및 goethite 등(等)의 함철광물(含鐵鑛物)이 소량(少量) 존재(存在)하였다. 점토광물(粘土鑛物)의 층위별(層位別) 분포(分布)를 보면 전반적으로 kaolin 광물(鑛物)은 표층(表層)에서 많았고, 심층(心層)으로 갈수록 줄어드는 경향이었다. vermiculite와 illite의 함량(含量)은 층위간(層位間)에 뚜렷한 차이(差異)는 없으나, 김해통(金海統)과 해척통(海拓統)에서 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite(HIV) 함량(含量)이 표층(表層)에 비하며 심층(心層)으로 갈수록 증가(增加)하는 경향이었다. 이러한 경향은 각해통(各海統)과 해척통(海拓統)에서 토양(土壤)의 pH가 심층(心層)에서 매우 낮아 2 : 1 격자형(格子型) 광물(鑛物)의 안정도(安定度)가 떨어져 Al 및 Fe의 수산화물(水酸化物)이 층간(層間)에 침입(侵入)된 vermiculite가 많이 생성(生成)된 결과(結果)로 생각된다.

• 청정기술
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• 제6권1호
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• pp.61-69
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• 2000

본 연구에서는 시멘트 산업에서 이용 가능한 무기질 산업폐기물의 발생현황 및 물성을 조사하여 시멘트원료, mineralizer/flux, 시멘트 혼합재, 특수시멘트 제조원료 등 용도별 재활용 방안을 결정하고 적용실험을 하였다. 산업폐기물의 시멘트 원료로의 이용에 있어, 철질원료 대체용으로는 Cu-slag, Zn-slag, 전기로 슬래그 및 전로 슬래그 등이, 규석질 원료의 대체용으로 폐주물사가 사용되었다. 제당회사에서 발생되는 $CaF_2$가 주성분인 폐소석회와 아연제련 공정에서 부산되는 폐기물인 jarosite를 mineralizer/flux로 사용하여 클린커의 소성온도를 약 $100{\sim}150^{\circ}C$ 낮출 수 있었다. 혼합재료의 이용에 있어, Cu-slag와 STS sludge를 혼합 첨가한 경우 시멘트 혼합재로서의 충분한 물성을 얻을 수 있었고, fly ash 및 석회석도 시멘트의 혼합재로 적당량 첨가함으로서 시멘트의 성능을 향상시킬 수 있었다. 특수 시멘트의 원료로의 이용에 있어서는, 알루미늄 폐슬러지를 원료로 속경성 클린커를 제조하고 이를 이용하여 2시간내에 $300kg/cm^2$강도를 발현하는 초속경 시멘트를 제조하였고, 두 종류의 도시쓰레기 소각회를 원료로 이용하여 $C_3S(3CaO{\cdot}SiO_2)$와 $C_{11}A_7{\cdot}CaCl_2(11CaO{\cdot}7Al_2O_3{\cdot}CaCl_2)$가 주요 광물인 시멘트를 제조할 수 있었다.