• 자원리싸이클링
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• 제25권3호
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• pp.29-36
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• 2016

폐콘크리트의 순환자원화 과정에서 발생되는 슬러지의 활용 방안을 찾기 위하여, 기본특성 분석과 고알칼리 상등수의 pH 중화실험을 수행하였다. 슬러지의 평균입도(d50)는 $42.4{\mu}m$이며, -$45{\mu}m$ (-325 mesh) 크기의 미립자가 전체 슬러지 질량의 60% 이상을 차지한다. 미립자의 주요광물은 백운모와 탄산염광물이었으며, 미립으로 갈수록 탄산염 광물의 비율이 늘어났다. 또한 미립으로 갈수록 중금속의 함량이 증가했는데, 토양오염 우려기준의 2지역 기준값 보다는 낮았다. 고액분리를 위한 응집제의 사용은 기존 공정에서 과량의 응집제를 사용하고 있어서 별다른 효과를 관찰할 수 없었다. 슬러지 pH (약 12)가 높기 때문에 산 첨가에 의한 중화효과가 미미하였지만, 슬러지가 포함하고 있는 높은 농도의 Ca이온으로 인해 $CO_2$ 가스를 주입하는 방법으로 8.5 미만으로 중화가 가능하였다. 또한 침전물에 대한 XRD 분석 결과는 고순도의 $CaCO_3$로 회수될 수 있음을 보여주었다.

• 한국광물학회지
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• 제22권1호
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• pp.49-61
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• 2009

2000년과 2007년 한국해양연구원에서 채취한 황해남동부, 한국남해 및 제주도 남단 해역의 표층 퇴적물 시료 131정점에 대하여 정량X선 회절분석법을 이용하여 광물조성을 구한 후, 이를 이용하여 각광물의 분포도를 작성하여, 연구 해역 퇴적물의 근원지를 추정하였다. 연구지역 표층퇴적물은 조암광물(석영 37.4%, 사장석 11.7 %, 알카리장석 5.5%, 각섬석 3.1%), 점토광물(일라이트 19.2%, 녹니석 4.7%, 카올리나이트 1.8%) 및 탄산염광물(방해석 10.7%, 아라고나이트 3.4%)로 구성되어 있다. 점토광물의 분포는 세립질 퇴적물의 분포 양상과 거의 비슷한데, 특히 흑산니질대(HSMD: Hucksan Mudbelt Deposit), 한국남해니질대(SSKMD: South Sea of Korea Mudbelt Deposit) 그리고 제주니질대(JJMD: Jeju Mudbelt Deposit)의 분포 양상과 대부분 일치한다. 지난 최후 빙기의 잔류퇴적물로 생각되는 연구지역 내 조립질 퇴적물은 조암광물을 많이 포함하며, 그 상부에 퇴적된 세립질 퇴적물은 점토광물을 많이 포함하고 있다. 연구해역의 점토광물 조성과 주요해류의 흐름 및 지리적인 요소를 고려하면 흑산니 질대와 한국남해니질대는 주로 한반도 기원의 세립질 퇴적물이 퇴적된 것으로 추정되며, 제주니질대는 한반도뿐만 아니라 원양의 부유퇴적물이 복합적으로 퇴적된 것으로 판단된다.

• 한국광물학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-30
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• 2014

폐콘크리트 처리 시 발생하는 시멘트 미분은 $CO_2$ 포집을 위한 광물탄산화 재료로 활용할 수 있다. 이번 연구에서는 폐콘크리트를 활용한 $CO_2$ 포집을 위한 기초연구로 수화시멘트의 수성탄산화 방안과 탄산염광물 형성 특성에 대한 자료를 확보하고자 하였다. 실험을 위해 물 : 시멘트 비를 6 : 4로 하여 28일간 수중 경화하여 시멘트 풀을 제작하고, 첨가제(NaCl과 $MgCl_2$)를 활용한 용출실험과 두 종류의 수성탄산화(직접수성탄산화와 간접수성탄산화)실험을 수행하였다. 용출실험 결과, $Ca^{2+}$ 이온의 용출은 시험된 최대 농도에서 보다 0.1 M NaCl과 0.5 M $MgCl_2$에서 최대로 나타났으며, $MgCl_2$는 NaCl에 비해 10배 이상의 $Ca^{2+}$ 이온을 용출력을 보였다. 미분(< 0.15 mm)의 시멘트 풀은 직접수성탄산화에 의해 1시간 이내에 탄산화에 의해 포트랜다이트가 거의 모두 탄산염 광물로 변화하고, CSH(calcium silicate hydrate)의 분해에 의한 탄산화도 진행되는 것으로 나타났다. 그러나 직접수성탄산화에는 NaCl과 $MgCl_2$와 같은 첨가제가 크게 효율적이지 못하였다. NaCl과 $MgCl_2$를 첨가제로 사용한 용출액에 대한 간접수성탄산화로 100% 순수한 방해석을 생성되었다. $MgCl_2$에 의한 용출액의 경우 탄산화를 위해 알칼리용액 의한 pH의 조절이 필요하였으며, $Mg^{2+}$ 이온의 영향으로 탄산화가 느리게 진행되었다. 수성탄산화 방법과 첨가제의 종류가 생성되는 탄산칼슘광물의 종류와 결정도 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제11권3호
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• pp.207-215
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• 2020

Vivianite (Fe₃²⁺(PO₄)2·8H₂O) and green rust ([Fe₄²⁺Fe₂³⁺(OH)^-₁₂][SO₄^2-·2H₂O]^2-), ferrous containing minerals, could remove aqueous U(VI) in 5 min. and the efficiencies of green rust were roughly 2 times higher than that of vivianite. The zeta potential measurement results implies that the better performance of green rust might be attributed to the favorable surface charge toward uranyl phosphate species. The removal behaviors of the minerals were well fitted by pseudo-second order kinetic model (R² > 0.990) indicating the dominant removal process was chemical adsorption. Effects of Ca²⁺ and CO₃^2- at pH 7 were examined in terms of removal kinetic and capacity. The kinetic constants of aqueous U(VI) were 8 and 13 times lower (0.492 × 10^-3 g/(mg·min); 0.305 × 10^-3 g/(mg·min)) compared to the value in the absence of the ions. The thermodynamic equilibrium calculation showed that the stable uranyl species (uranyl tri-carbonate) were newly formed at the condition. Surface investigation on the reacted mineral with uranyl phosphates species were carried out by XPS. Ferrous iron and U(VI) on the green rust surface were completely oxidized and reduced into Fe(III) and U(IV) after 7 d. It suggests that the ferrous minerals can retard U(VI) migration in phosphate-rich groundwater through the adsorption and subsequent reduction processes.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권2호
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• pp.41-51
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• 2017

Microbial processes that bind heavy metals and form minerals are widespread, and they represent a basic aspect of biogeochemistry. Some microorganisms can crystallize minerals by secreting a specific enzyme. In particular, calcite ($CaCO_3$) precipitation is an important part of biomineralization, and has been studied extensively because of its wide application in civil engineering technology. This process provides an effective way to stabilize heavy metals within a relatively stable crystal phase. In this study, biomineralization of calcite by three urea-hydrolyzing indigenous bacterial strains was investigated by microbiological analyses. Three bacterial strains were isolated from the sludge of B mine in Mexico and each bacterial strain was identified by the cellular fatty acid composition and 16S rRNA partial sequencing analysis. The results of the identification analysis showed that these strains were closest to Sporosarcina pasteurii, Kurthia gibsonii, and Paenibacillus polymyxa. We found that the optimum conditions for growth of these indigenous bacteria were $30-40^{\circ}C$ and pH range of 7-8. Microbiological analyses showed the possibility that the bioaccumulated heavy metals ions were deposited around the cell as crystalline carbonate minerals under the optimum conditions. The findings of our study suggest that the indigenous bacterial strains play an important role in heavy metal immobilization.

• 자원환경지질
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• 제20권2호
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• pp.97-106
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• 1987

The geology of the Bupyeong mine area is consisted of Precambrian Gyeonggi gneiss complex and Mesozoic igneous rocks; i.e., pyroclastic rocks, intrusive breccia, granite and felsic porphyries which were formed during a Jurassic to early Cretaceous resurgent caldera evolution. Granites are not observed on the surface and in the underground of the mine. Bupyeong silver deposits occur as stockworks of base metal sulfides- minor silver minerals-quartz - carbonate veinlets, hosted by pyroclastic rocks and intrusive breccia at the southwestern margin of the caldera. Silver occurs mainly as native silver, and other silver minerals, minor in quantity, are argentite, tetrahedrite-freibergite, pyrargyrite, polybasite, canfieldite and dyscrasite. The average grade of silver ore is about 180g/t Ag. Discrimination of silver ore from the country rocks depends largely on the chemical analyses of rock samples taken every two meters from tunnels, diamond-drilling cores and mining stopes, because silver minerals are hardly observed in the ore by crude eye, and silver orebodies do not properly coincide with the concentrated zone of base metal sulfides which were precipitated at the earlier stage than the stage of precipitation of native silver. General characteristics of the loci of the silver orebodies are as follows; (1) The host rocks of orebodies are pyroclastic rocks and intrusive breccia. (2) Many of the orebodies are distributed around Gyeonggi gneiss complex. Especially where the paleotopography of gneiss complex shows a gradual slope, the basal stratigraphic horizon of the pyroclastic rocks unconformably overlying the gneiss complex offered a favorable loci of high grade ore. (3) $N5^{\circ}W$ to $N15^{\circ}$ E-striking faults played an important role in the localization of the orebodies. (4) Conduits of intrusive breccia within the gneiss complex, through which the intrusive breccia intruded into the upper pyroclastic rocks, exist beneath most of the main orebodies. This suggests that the conduits of intrusive breccia served as channelways for the migration of ore fluids.

• 한국지구과학회지
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• 제23권7호
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• pp.575-586
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• 2002

경상분지 중앙부에 분포하는 백악기 하부 하양층군의 사암과 이암에서 산출되는 속성광물은 탄산염 광물(방해석, 백운석), 점토 광물(I/S, C/S, 일라이트, 녹니석 및 캐올리나이트), 알바이트, 석영 및 적철석이 대부분을 이루고 있다. 각 층별 특징적인 속성 광물상으로는, 칠곡층에서는 알바이트-녹니석(C/S포함)-적철석이, 신라역암은 알바이트-일라이트-방해석이, 함안층에서는 일라이트-녹니석-적철석이, 반야월층에서는 알바이트-녹니석-백운석이 산출된다. 속성 작용 과정의 물리, 화학적 환경 변화를 지시하는 점토 광물로는 일라이트가 전층군을 통하여 보편적으로 산출되나, 녹니석(C/S포함)은 회색 또는 녹색암이나 화산기원 물질의 함량이 높은 칠곡층 사암과 이암에서 주로 나타난다. 이러한 속성 광물상에 근거할 때, 속성 광물의 생성은 일차적으로 기원암과 밀접히 연관된 것으로 판단된다. 또한, 일라이트 결정도를 기준으로 이 지역의 사암과 이암은 후기 속성 작용 단계 내지 저변성 단계에 해당되며, 속성 작용은 매몰 심도 보다 백악기 화강암체의 관입, 유기물의 함량과 입자의 크기 및 퇴적환경의 영향을 크게 받은 것으로 보인다.

• 한국광물학회지
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• 제26권2호
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• pp.87-99
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• 2013

국내 주요 백운석 광산에서 산출되는 백운석 광석과 수반광물에 대하여 X-선회절분석, 박편관찰, 주사전자현미경 관찰 등을 통하여 광물학적 및 조직 특성을 분석하고, 이들의 산출상태와 성인을 검토하였다. 연구 결과, 백운석 광석은 담회색에서 암회색을 띠며 입자도 세립에서 조립까지 다양하였으나, 주로 거의 순수한 돌로마이트로 이루어졌다. 일부 백운암에서는 소량의 방해석, 석영, 운모가 함유되었다. 세맥, 암맥, 변질부 등에서 국지적으로 방해석, 석영, 일라이트, 장석, 고령토광물, 녹니석 등이 산출되며, 일부 광산 변질부에서 세피올라이트와 규회석이 확인되었다. 그러나 이번 조사에서 온석면과 투각섬석과 같은 석면광물은 확인되지 않았다. 광산내 적갈색 및 황색을 띠는 점토물질들은 주로 일라이트로 구성되며, 카올린광물과 스멕타이트가 수반되기도 한다. 이들은 암맥관입과 관련된 부분적 열수변질과 이후의 풍화작용에 의해 형성된 것으로 보인다. 백운암층의 구성광물, 조직, 산출 상태와 기존의 연구결과로 볼 때, 백운석 광상은 선캄브리아기와 고생대의 얕은 바다에서 퇴적된 석회질 퇴적물이 속성작용에 의해 백운석화 작용을 받아 형성된 것으로 보인다.

• 자원리싸이클링
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• 제14권6호
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• pp.28-36
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• 2005

황산을 사용하여 폐양극활물질, $LiCoO_{2}$로부터 코발트를 침출한 뒤 용매추출법으로 분리하여 회수하는 습식제련공정을 개발하였다. 최적침출조건은 황산농도 2.0 M, 과산화수소수 첨가량 5 $vol.\%$, 침출온도 $75^{\circ}C$, 침출시간 30 min., 초기정액농도 100 g/L 이었으며, 코발트와 리튬의 침출율은 각각 $93\%$와 $94.5\%$이었다. 초기 pH 5.0, 유기상과 수용액상의 상비 1.6 : 1, 추출단수 1단의 조건에서 1.5 M Cyanex 272를 추출제로 사용하여 44.72 g/L 코발트와 5.43 g/L 리튬을 함유하는 황산침출액으로부터 $85\%$의 코발트를 추출하였다. 추출잔액에 남아있는 코발트는 Na-Cyanex 272농도 0.5M, 초기 pH 5.0, 유기상과 수용액상의 상비 1:1의 조건에서 완전히 추출되었다. 폐 $LiCoO_{2}$의 황산침출-Na-Cyanex 272에 의한 코발트의 용매추출-탄산소다용액에 의한 리튬의 세정-황산용액에 의한 코발트의 탈거 등 일련의 습식제련공정을 이용하여 폐$LiCoO_{2}$로부터 순도 $99.99\%$이상의 황산코발트용액을 회수할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권1호
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• pp.129-136
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• 2013

This research was conducted to investigate effects of acid buffering capacity and soil component in treatment of phenanthrene using electrokinetic-Fenton process. In Hadong clay of high acid buffering and low iron oxide content, it was difficult to oxidize phenanthrene due to shortage of iron catalyst and scavenger effect of carbonate minerals. The desorbed phenanthrene conductive to Fenton oxidation was transported toward cathode by electroosmotic flow. However, in Youngdong illitic clay, oxidation of phenanthrene near anode readily occurred compared to Hadong clay due to high iron content and low acid buffering capacity.