• 제목/요약/키워드: metal ores

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Cu 이온에 적응된 토착호산성박테리아를 이용한 폐광석으로부터 미생물용출 효율 향상 (The Efficiency of Bioleaching Rates for Valuable Metal Ions from the Mine Waste Ore using the Adapted Indigenous Acidophilic Bacteria with Cu Ion)

  • 김봉주;위대웅;최낙철;박천영
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권4호
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    • pp.9-18
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    • 2012
  • This study was carried out to leach valuable metal ions from the mine waste ore using the adapted indigenous bacteria. In order to tolerance the heavy metals, the indigenous bacteria were repeatedly subcultured in the adaptation-medium containing $CuSO_4{\cdot}5H_2O$ for 3 weeks and 6 weeks, respectively. As the adaptation experiment processed, the pH was rapidly decrease in the adaptation-medium of 6 weeks more than the 3 weeks. The result of bioleaching with the adapted bacteria for 42 days, the pH value of leaching-medium in the 3 weeks tend to increased, whereas the pH of the 6 weeks decreased. In decreasing the pH value in the adaptation-medium and in the leaching-medium, it was identified that the indigenous bacteria were adapted $Cu^{2+}$ the ion and the mine waste ores. The contents of Cu, Fe and Zn in the leaching solution were usually higher leached in 6 weeks than 3 weeks due to the adaptation. Considering the bioleaching rates of Cu, Fe and Zn from these leaching solutions, the highest increasing the efficiency metal ion were found to be Fe. Accordingly, it is expected that the more valuable element ions can be leached out from the any mine waste, if the adapted bacteria with heavy metals will apply in future bioleaching experiments.

NaClO3를 함유한 염산용액으로 몰리브데나이트광의 침출 (Leaching of Molybdenite by Hydrochloric Acid Solution Containing Sodium Chlorate)

  • ;;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권5호
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    • pp.26-33
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    • 2022
  • 몰리브덴은 소재로 널리 사용되므로 광석 또는 2차자원으로부터 회수가 많은 관심을 끌고 있다. 몰리브데나이트광으로부터 산화제로 NaClO3를 함유한 염산용액에 의한 몰리브데나이트광의 침출에 대해 조사했다. 염산 및 NaClO3의 농도, 반응 온도 및 시간과 광액밀도가 광석의 침출에 미치는 영향을 조사했다. 산화력이 센 강산용액에서 황화광은 황산이온으로 산화되면서 용해되어 칼슘이온과 gypsum을 형성하여 몰리브덴(VI)의 침출률을 감소시켰다. 최적조건(2.0 M HCl, 0.5 M NaClO3, 광액밀도 5 g/L, 90, 60분)에서 몰리브덴, 철, 칼슘 및 실리케이트의 침출률은 각각 90, 38, 29 및 67%이었다.

방해석과 아라고나이트를 이용한 인공산성배수의 중금속 제거 효율 평가 (Evaluation of Heavy Metal Removal Efficiency in Artificial Acidic Drainage Using Calcite and Aragonite)

  • 송병철;김영훈;김정진
    • 자원환경지질
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    • 제57권3호
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    • pp.319-327
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    • 2024
  • 탄산염광물인 방해석과 아라고나이트는 화학식 CaCO3인 동질이상광물이다. 본 연구에서 사용된 pH 상승용 중화제는 자연산 석회암과 아라고나이트, 방해석으로 구성된 가리비(scallop)와 아라고나이트로 구성된 바지락(clam) 패각이다. 실험에 사용한 인공산성배수의 중금속은 Cd, Cu, Fe, Mn, Zn이다. 실험결과에 의하면, pH상승 효과는 방해석과 아라고나트계열 모두 자연산 광석보다 패각이 더 높다. Cd 제거에 가장 적당한 매질은 자연산 방해석과 가리비(방해석)이며 Cu와 Fe는 4개 시료 모두 95% 이상의 높은 효율을 나타내었다. Zn은 아라고나이트와 바지락(아라고나이트)이 효율이 높으며, Mn은 4개의 매질 모두 50% 이하로 낮다. 중금속 제거 효율은 Mn을 제외하고 90% 이상이며 Fe > Cu > Cd > Zn > Mn 순이다.

비철제련(非鐵製鍊) 프로세스를 이용한 일본(日本)의 도시광산(都市鑛山) 재자원화산업(再資源化産業) (Recycling Industry of Urban Mines by Applying Non-Ferrous Metallurgical Processes in Japan)

  • 오재현;김준수;문석민;민지원
    • 자원리싸이클링
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    • 제20권3호
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    • pp.12-27
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    • 2011
  • 일본의 주요 비철제련소는 100년 이상의 오랜 역사를 가지고 있으며 환경 리싸이클링산업을 주도하고 있다. 이러한 배경에는 오랫동안 배양된 비철제련 프로세스와 환경오염 방지의 고도화된 전문기술과 기술개발력이 기초가 되고 있다. 일본의 도시광산 재자원화산업은 고부가가치 자원의 회수와 유해폐기물 처리의 통합된 비즈니스로 전개되고 있다. 최근 도시광산으로서 E-waste(폐휴대전화, PC 등)의 비중이 높아지고 있다. 레어메탈 등의 유가금속과 유해물질을 함께 함유하고 있는 E-waste의 처리에는 비철제련(특히 복잡황화광)의 고도 분리 정제기술의 이용이 절대적이다. 이러한 관점에서 동화(同和)그룹의 리싸이클 콤비나트, JX일광(日鑛)그룹의 일광환경(日鑛環境) + HMC의 리싸이클시스템과 리싸이클기술은 무한 경쟁력을 가지고 있으며, E-waste의 회수시스템 구축이 중요과제로 대두되고 있다.

국내 희유금속 수급구조 분석 연구 (Analysis of Structure in the Domestic Supply & Demand of the Raw Materials of Rare Metals)

  • 김유정;이화석
    • 자원리싸이클링
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    • 제23권3호
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    • pp.51-60
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    • 2014
  • 본 연구는 35여종의 희유금속을 대상으로 광석(정광), 금속, 화합물, 스크랩 등 4개 유형으로 광종별 원재료를 범주화하고 교역 구조를 분석하였다. 우리나라 희유금속원재료 교역 규모는 점차 확대되어 교역 증가폭이 GDP 증가폭을 큰 폭으로 상회하고 있다. 희유금속 원재료는 실리콘, 니켈, 크롬, 몰리브덴, 망간 등 철강원료자원 위주로 수입이 주로 이루어지고 있으며 전자공업원료자원 중 인듐, 게르마늄 등은 총교역규모 1억불 이하의 작은 규모로 수입추이변화에 미치는 영향은 제한적이나 연간증가율이 20%를 상회하여 지속적인 수급관리가 필요하다. 수입규모는 수출규모의 약 3배이며 희유금속 원재료 수출입 유형은 국내산업구조 및 수요의 특성에 따라 광종별로 다양한 양상을 보이고 있으나 수입, 수출 모두 상당수가 금속형태로 교역이 이루어지고 있다.

달성광산의 폐금속 광석의 용해메커니즘과 하상 침전물의 형성특징 (Dissolution Mechanism of Abandoned Metal Ores and Formation of Ochreous Precipitates, Dalseong Mine)

  • 추창오;이진국;정교철
    • 지질공학
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    • 제18권4호
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    • pp.577-586
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    • 2008
  • 산성광산배수는 물-암석반응의 총체적인 결과를 반영하기 때문에 수질특성과 더불어 하상에 형성되는 이차적 기원의 침전물과도 밀접한 관련성을 가진다. 이를 위하여 달성광산의 산성광산배수의 수질특징과 바닥침전물, 폐금속광물의 변질특징을 분석하였다. 하상에는 pH 5이상에서 백색의 침전물이 형성되고, pH가 $3{\sim}4$로 낮은 환경에서는 슈베르트마나이트가 형성된다. 수질은 계절에 따라서도 다르게 나타난다. 폐수처리장의 2002년 10월 수질의 경우 2003년 3월 수질보다 pH가 더 낮으며, Al, Zn, Cu의 함량은 더 높다. 반면에 2003년 3월의 수질은 pH변동이 심하며 2002년 10월 수질에 비하여 As와 Cl의 함량도 더 높게 나타난다. 흰색의 침전물에 대한 $^{27}Al$ MAS 핵자기공명분석에 따르면 Al은 대부분 팔면체자리에 분포한다. 금속광물들은 반응성이 높은 가장자리나 모서리 부분이 집중적으로 용식되거나, 벽개를 따라 변질 분해된다. 황철석의 용해작용은 특징적으로 에칭홈 또는 모서리 에지 부분에서 집중적으로 일어난다.

타이타늄 철석으로부터 염산 침출에 의한 고순도 이산화 타이타늄 회수 (Recovery of High Purity TiO2 Powder from Ilmenite by Hydrochloric Acid Leaching)

  • 안형훈;이만승
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권5호
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    • pp.68-73
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    • 2019
  • 타이타늄 철석은 이산화 타이타늄 제조를 위해 사용되는 주요 광석 중 하나이다. 순도 99.9% 이상의 이산화 타이타늄 제조를 위해, 타이타늄 철석에 존재하는 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)과 같은 불순물로부터 타이타늄(IV)을 분리해야 한다. 본 논문에서는 타이타늄 철석으로부터 염산 침출 및 고순도 타이타늄(IV) 용액으로부터 가수분해를 통해 고순도 이산화 타이타늄 습식 제련 공정을 조사했다. 타이타늄(IV), 철(III), 규소(IV) 그리고 망간(II)의 침출률에 대한 염산 농도, 광액농도 그리고 침출 시간에 따른 영향에 대해 조사했고 최적 침출 조건을 얻었다. 타이타늄(IV)을 가수분해하기 위한 중화제로 수산화암모늄 및 수산화나트륨 용액을 사용했다. 수산화 암모늄 용액으로 가수 분해된 침전물을 소성하여 아나타제상의 이산화 타이타늄을 얻었다. 타이타늄 철석으로부터 고순도 이산화 타이타늄 분말 제조를 위한 습식 제련 공정이 개발 가능하다.

함안군북지구(咸安郡北地區)의 지질(地質)과 동광상(銅鑛床) (Geology and Ore Deposits in the Haman-Kunbuk Copper District)

  • 문정욱;김명환;이지헌;최충정
    • 자원환경지질
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    • 제3권2호
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    • pp.55-73
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    • 1970
  • The district investigated covers the central and southern portions of the Uiryong Quadrangle amounting to $40km^2$ in area and is bounded approximately by geographical coordinates of $128^{\circ}$ 28' $40^{{\prime}{\prime}}{\sim}128^{\circ}$ 24' 25"E in longitude and $35^{\circ}10{\prime}{\sim}35^{\circ}14^{\prime}06^{{\prime}{\prime}}N$ in latitude. The purpose of this investigation was to provide basic information in drawing up a comprehensive development plan of the copper ore deposits known to exist in the HamanKumbuk district with special emphasis given to the ascertainment of geological and paragenetic characteristics. The area consists chiefly of shale, sandy shale and chert, all belong to Kyongsang System of Cretaceous age. Intruded into these rocks are andesite, granodiorite, basic dikes, and acidic dikes. The mineralization which took place in the area, consists of mostly fissure-filling vein deposits, numbering several tens, with varying magnitudes. The fissures and shear zones created in rocks, such as chert and granodiorite, hosted the deposition of mineralizing vapors and/or hydrothermal solutions along their openings. The strike lengths of these veins vary from 50 to 600 meters in extension and 0.1 to 3 meters in width. Although the degree of fluctuation in width is great, it averages 0.3m. The stuctural patterns, which apparently affected the deposition of veins, are fissure patterns, trend NS to $N30^{\circ}W$, and steep-pitching tension fractures as well as normal fault pattern. Ore minerals associated with vein matters are primarily chalcopyrite and small amounts of scheelite, cobaltiferous arsenopyrite, and gold and silver intimately associated with sulphide minerals. Associated with these ore mineral are pyrite, pyrrhotite, magnetite, specularite and arsenopyrite. Gangue minerals noted are quartz, calcite, chlorite, tourmaline and hornblende. In terms of the compositions of associated minerals, the vein deposits in the district could be grouped under the following four categories: 1. Pyrrhoitite, Arsenopyrite, Gold and Silver Bearing Copper Vein (Type I) 2. Calcite-Scheelite-Copper Vein (Type II) 3. Magnetite-Pyrite-Copper Vein (Type III) 4. Tourmaline Copper Vein (Type IV) Of the four types, the first and the fourth are presently yielding relatively higher grades: of copper ores and concentrates. The estimated ore reserves total some 222,000 metric tons with the following breakdown in terms of metal contents: Name of Mines Au(g/t) Ag(g/t) Cu(%) Reserves(M/T) Kunbuk 15.92 78.69 6,074 60.498 Cheil Kunbuk - - 1.040 60,847 Haman - - 2.688 101,204 222,549 As rehabilitation of old workings and/or exploration of veins at depth proceed, additional estimation of ore reserves may become apparent and necessary. With regard to the problem of beneficiation and upgrading of low-grade ores in the district, it would be advisable to make decisions on location, treating capacity and mill flowsheet after sufficient amount of exploration is completed as suggested in the report.

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납석광산에서 발생하는 토양 및 수질오염 실태 : 부산광역시 회동수원지 상류 지역 (The Soil and Water Pollution caused by the Weathering of Pyrophyllite Deposits: Upstream Part of Hoidong Water Reservoir in Pusan)

  • 박맹언;김근수
    • 한국환경과학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.149-156
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    • 1998
  • Enoronmental problems caused by certain geologic conditions Include pollution of soil by heavy metal, acidization of souls , acid mine drainage, Pound-water pollution, and natural radioactivity, as well as zoo-logical hazards such as landslide and subsidence. The acrid mine drainage contains large amount of heavy metals nO, therefore. cause serious pollution onto the nearby drainage systems and soils. In spite of this prospective environmental danger, few studies have been done on the acid mine drainage derived from non-metallic ore deposits such as pyrophyllitefNapseok) deposits. The sudo-bearing pyrophyllite ores, alteration zones, and mine talllngs of pyrophylllte deposits produce acrid mine drainage by the okidation of weathering. Compared to the fresh host rocks, the ores and altered rocks of pyrophyllite deposits produce acidic solution which contain higher amount of heavy metals because of OeP lower buffering capacity to acrid solution. The pus of urine water and nearby stream water of pyrophyllite deposits are 2.1~3.7, which are strong- ly acidic and much lower than that (6.2~7.2) of upstream water and than that (6.8~7.6) of the stream water derived from the non-mineralized area. This study reveals that this acrid mine drainage can affect the downstream area which is 8km far from the pyrophyllite deposits, even though the drain Is diluted with abundant non-contaminated river water This suggmists that not only acid mine drainage but also the sulfide-bearing sediments originated from the pyrophyllite deposits move downstream and form acidic water through continuous oxidation reaction. The heavy metals such as Pb, Zn, Cu, Cd, Nl, Mn and Fe are enriched In the mine water of low pH, and their contents decrease as the pH of mine water Increases because of the Influx of fresh stream wainer. SoUs of the Pyrophyulte deposits are characterized by high contents of heavy metals. The stream sediments containing the yellowish brown precipitates formed by neutralization of acid mine drainage occur in all parts of the stream derived from the pyrophyllite deposits, and the sediments also contain high amounts of heavy metals. In summary, the acid mine drainage of the pyrophyllite deposits is located in the upstream part of Hoidong water reservoir in Pusan contains large amounts of heavy metals and flows into the Holdong water reservoir without any purification process. To protect the water of Holdong reservoir, the acid mine drainage should be treated with a proper purification process.

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리튬-청정 에너지 기술의 핵심금속: 1차 및 2차 자원으로부터 리튬 확보를 위한 도전과 기회에 대한 종합적 고찰 (Lithium - A Critical Metal for Clean Energy Technologies: A Comprehensive Review on Challenges and Opportunities for Securing Lithium from Primary and Secondary Resources)

  • ;김민석;이찬기;정경우;이재천
    • 자원리싸이클링
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    • 제28권5호
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    • pp.3-18
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    • 2019
  • 청정에너지에 대한 수요가 증가함에 따라 리튬이온배터리의 소비가 꾸준히 늘어날 것으로 예상된다. 따라서 전세계적으로 리튬의 안정적 공급이 중요한 문제가 되고 있다. 저품위 광석, 점토, 해수 그리고 폐리튬이온배터리 등과 같은 다양한 자원으로부터 리튬의 회수를 위한 공정과 기술들이 개발되어져 왔지만, 대부분의 리튬은 간수와 스포듀민 광석으로부터 상업적으로 생산되고 있다. 특히, 휴대폰과 전기자동차(EVs)를 포함한 여러 분야에서 발생하고 있는 사용 후 리튬이온배터리에 대한 재활용 기술들의 상용화는 많은 잠재력을 가지고 있다. 본 고찰은 폐리튬이온배터리에 대하여 새롭게 개발된 리튬 회수 공정과 더불어 광물과 간수를 이용하기 위한 상용공정 및 최신 기술들을 소개한다. 아울러 미래의 리튬 공급이 기술적인 관점에서 논의된다. 저품위 광석으로부터 리튬 회수를 위하여 개발되고 있는 최신공정들은 주로 건식+습식 제련에 기반을 둔 접근방법에 초점을 두고 있으며, 단지 몇몇 방법들만이 안정화 되었다. 리튬이온배터리의 소비(현재 생산되는 리튬의 56%)에 비교하여 리튬의 낮은 재활용율(1% 미만) 때문에 2차 자원의 처리는 굉장한 기회로서 앞을 내다보는 것일 수 있다. 또한 탄소경제, 환경과 에너지에 대한 우려를 생각해 볼 때, 습식제련공정이 이러한 이슈를 해결할 수 있을 것이다.