• 자원환경지질
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• 제29권2호
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• pp.119-127
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• 1996

Electrum-sulfide minerals of the Namsan Au-Ag mine were deposited in two stages of quartz and calcite veins that fill fault planes in Mesozoic granitic rocks (230~155 Ma). The K/Ar radiometric dating of hydrothermal sericite indicates that mineralization is early Cretaceous age ($127{\pm}3.0Ma$). Mineralogic, fluid inclusion and sulfur isotopic data show that ore minerals were deposited at temperatures between $340^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$ from fluid with salinities of 3 to 6 equiv. wt % NaCl. Evidence of fluid boiling (and $CO_2$ effervescence) indicates a maximum pressures of 100 bars. The formation temperature and $fs_2$, of Au-mineralization from the Namsan mines are mainly $280{\sim}230^{\circ}C$ and $10^{-11}{\sim}10^{-13}$ atm, respectively. Au deposition was likely a result of boiling caused to chemical change (pH, $f_{O2}$, ${\Sigma}_{H_2S{\cdot}{\cdot}}$) of ore-fluids. Sulfur isotope composition of sulfide minerals (${\delta}^{34}S=5.1$ to 8.2‰) are consistent with ${\delta}^{34}S_{{\Sigma}{H2S}}$ value of +6 to +7‰, suggesting an igneous source of sulfur partially mixed with wall-rock sulfur.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권5호
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• pp.1-10
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• 2015

FeS, as a natural reduced iron mineral, has been recognized to be a viable reactive material for As(III) sequestration in natural and engineered systems. In this study, FeS-coated sand packed columns were tested to evaluate the As(III) removal capacities under anaerobic conditions at pH 5, 7 and 9. The column obtained As(III) removal capacity was then compared with the capacity result obtained from batch reactors. In the comparison, two different approaches were used. The first approach was used the total As(III) removal capacity which method was proved to be useful for interpreting pH 5 system. The second approach was used to consider sorption non-linearity and proved to be useful for interpreting the pH 9. The results demonstrated that a mechanistic understanding of the different removal processes at different pH conditions is important to interpret the column experimental results. At pH 5, where the precipitation of arsenic sulfide plays the major role in the removal of arsenic, the column shows a greater removal efficiency than the batch system due to the continuous dissolution of sulfide and precipitation of arsenic sulfide. At pH 9, where adsorption mainly governs the arsenic removal, the sorption nonlinearity should be considered in the estimation of the column capacity. This study highlighted the importance of understanding reaction mechanism to predict column performance using batch-obtained experimental results.

• 한국광물학회지
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• 제23권2호
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• pp.107-115
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• 2010

한국원자력연구원 지하처분연구시설의 지하심부에 생존하는 미생물을 이용하여 용존우라늄의 제거 및 광물화에 대한 실험을 실시하였다. 미생물은 철환원박테리아와 황산염환원박테리아로 구분하여 개별적으로 실험을 실시하였으며, 실험 후 X-선 회절분석 및 주사전자현미경을 이용하여 생성광물을 확인하였고 용액상의 농도 변화는 유도결합플라즈마분석기를 이용하여 분석하였다. 철환원박테리아에서는 우라늄과 철이온이 공존할 때, 우라늄보다는 철이온이 선택적으로 환원과정에 참여하였으며, 결과적으로 우라늄의 환원 및 제거가 거의 이루어지지 못하였다. 하지만, 망간이 포함된 조건에서는 상당량의 우라늄 제거 효과가 나타났다. 황산염환원박테리아에서는 철과 망간이 공존할 때, 철이 선택적으로 황과 결합하여 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물을 형성하였으며, 망간으로 구성된 황화광물은 만들어지지 않았다. 하지만, 망간이 공존하는 경우에 우라늄의 제거는 훨씬 효과적이었는데, 이는 황화광물에 불순물로 포함된 망간이 우라늄의 흡착 및 포획에 큰 영향을 미치기 때문인 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제54권5호
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• pp.561-572
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• 2021

국내의 많은 지역에서 골재 채취가 이루어지고 있으며 이로 인해 대형 절토사면이나 다량의 절취된 암석이 발생되고 있다. 이러한 골재 채취를 위한 개발부지가 황화광물이 수반된 지층일 경우 산성암석배수(Acid Rock Drainage : ARD)가 발생하여 개발부지 내와 주변지역에 환경오염의 문제를 발생시킬 수 있다. 산림골재 시료를 대상으로한 연구결과 시료 대부분이 잠재적인 비산발생 시료로 분류되고 그중에 광주시, 고양시, 속초시의 일부 시료에서 잠재적인 산발생 시료로 분류되어지는 결과를 얻었다. 이는 향후 다량의 골재가 사용될 경우 골재의 품질에 영향을 줄 수 있음을 예상할 수 있다. 따라서 이러한 산림골재들은 사용 시 관리가 필요할 것으로 판단된다. 산 발생 능력 시험을 통한 ARD 발생 예측으로, 향후 발생 될 수 있는 경제적 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대되며, 주변 환경오염 문제를 보다 완화 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제40권1호
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• pp.29-45
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• 2007

전라북도 전주시 지역의 만경강 하천변 충적 대수층에 심도 30m까지 설치된 다중 심도 관정을 이용하여 산화-환원 환경과 관련된 지하수의 생물지구화학적 특성을 조사하였다. 대체로 용존 산소(DO)가 1 mg/L이하의 혐기성 환경이 지배적이었으며, 10-20m 구간에서는 높은 농도의 Fe($14{\sim}37mg/L$)와 Mn($1{\sim}4mg/L$)이 나타나고 그 하부에서는 S(-II) 이온이 검출되었다. 용존 Fe와 Mn이 높은 구간에서는 $O_2,\;NO_3$가 거의 없고, 퇴적물내의 Fe와 Mn의 함량은 심도에 따라 큰 차이 없이 분포하고 있어 전자수용체로서 이용된 Fe(III), Mn(IV)의 환원에 의해 지하수내의 용존 Fe와 Mn의 농도가 높아진 것으로 볼 수 있다. 용존 농도에서 Mn이 Fe에 비해 상대적으로 농도가 높게 나타나는 구간이 더 넓다. 환원 과정에서 전자공여체(electron donor)로 이용될 수 있는 유기 탄소(DOC) 농도가 지하수면 부근에서 급격히 감소하는 것으로 보아 지하수내 유기물은 상부에서 유입되는 것으로 보인다. 20m 하부에서는 $SO_4$가 감소하고 S(-II) 이온이 검출되는 것으로 보아 상부 구간보다는 하부구간에서 $SO_4$ 환원작용이 활발함을 지시한다. 여러 산화-환원쌍으로부터 계산된 산화-환원 전위는 Fe를 포함하는 쌍들간을 제외하고는 모두 일치하지 않아 전체적으로 산화-환원적으로 비평형 상태에 있다고 볼 수 있다. 지하수면 부근을 제외하고는 siderite, rhodochrosite 등의 탄산염 광물의 포화지수가 -2에서 +1의 범위를 보여 이들 광물에 의해 각각 Fe(II), Mn(II) 이온의 농도가 지하수내에서 조절될 수 있음을 보여주며, 20m 하부 심도 구간에서 S(-II) 이온이 검출되는 지점에서는 Fe(II)의 경우 FeS 광물에 의해서도 농도가 조절될 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제20권2호
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• pp.115-124
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• 2007

충북 영동지역 영보가리 광산의 에렉트럼(은함량=$60.3{\sim}87.6atom.%$)-황화광물 광화작용은 선캠브리아기 편마암 내의 단층열극을 충진한 석영맥으로 산출된다. 석영맥은 광물조성이 단순한 괴상이며, 구조적으로 2회에 걸쳐 형성되었다. 산출 광석광물은 비교적 단순하며, 유비철석(비소함량= $31.4{\sim}33.4atom.%$), 황철석, 섬아연석(철함량 = $4.1{\sim}17.6mole%$ FeS), 방연석, 황동석, 휘은석 및 에렉트럼 등으로 구성된다. 유체포유물연구에 의하면, 광화작용은 $CO_2+CH_4$ 함량$(X_{CO2+EH4}=0.0{\sim}0.2)$과 저염도 ($0{\sim}10wt.%$ NaCl 상당염농도)를 갖는 $H_2O-CO_2-CH_4-NaCl$계 유체로부터 $200^{\circ}{\sim}370^{\circ}C$의 온도범위에서 진행되었다. 금-은침전은 천금속계 황화광물 보다는 후기, 약 $250^{\circ}C$ 근처에서 진행되었고, 유체불혼화에 따라 황화광물 침전 및 $H_2S$ 일탈이 야기되면서 주로 냉각 및 유황분압의 감소에 기인하였다.

• 자원환경지질
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• 제26권3호
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• pp.421-429
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• 1993

Dissolution reactions of chemical grade zinc sulfide and natural sphalerite were studied in ferric chloride solution as an oxidant. To enhance the leaching reaction, ultrasonic technique was employed in this investigation. For the reaction with pure zinc sulfide, chemical reaction was the rate limiting step in the range of low conversion irrespective of applying ultrasonic wave. And the diffusion through liquid film instead of diffusion through product layer of free sulfur was the rate determining step because ultrasonic vibration removes the product from reaction zone. In the case of sphalerite with the ultrasonic vibrator, it was found that inert mineral layer diffusion was the rate determining step, in which the elemental sulfurs formed were removed by the ultrasonic action. Experimental results showed that the ultrasonic technique proved to be the methods which can significants improve the leaching performance.

• 지구물리와물리탐사
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• 제24권4호
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• pp.202-208
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• 2021

유도분극(Induced Polarization, IP)탐사가 1973년에 국내 학술지에 처음 소개되었으며, 그 이후 석탄 및 금속광상탐사에 응용되기 시작하면서 대학 및 연구기관에서 유한요소법에 의한 IP 모델링 연구와 인공모형 시료의 유도분극반응 측정 기술이 개발되었다. 1980년 중반에 광대역유도분극(SIP) 탐사기가 국내에 도입되면서 실내 측정 및 해석 기술이 개발되었으나 자원산업의 쇠퇴와 더불어 광상탐사 현장에서 널리 활용되지는 못했다. 1990년대에는 IP탐사가 황화광물의 열수광상 및 벤토나이트 광화대 조사와 해수 침입에 의한 지하수 오염지역에 적용된 사례가 있다. 2000년대 들어서면서 IP탐사의 3차원 역해석 기술이 개발되고, 국내외 광물자원확보를 위한 정밀물리탐사 기술이 요구되면서 암석 시료의 SIP 측정 및 현장 탐사 기술이 확보되었으며, 해남지역 금은광상의 광화대 탐사에 적용한 결과 SIP탐사 기술이 황화광물을 포함하고 있는 금속광상탐사에 유용함이 입증되었다. 이러한 IP 탐사는 리튬, 코발트, 니켈과 같은 첨단 산업의 핵심광물 탐사에서 효과적일 것으로 여겨지고, 또한 환경오염과 지반조사 분야에서도 유용할 것으로 기대된다.

• 자원리싸이클링
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• 제22권6호
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• pp.48-54
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• 2013

니켈, 코발트와 철의 혼합용액에 미량 함유되어 있는 구리 (399 ppm 구리, 208 ppm 철, 15.3 g/L 니켈, 2.1 g/L 코발트)를 분리, 제거를 위한 방법들을 검토하였다. 중화침전법의 경우 용액의 pH가 7.0 에서 구리는 철과 함께 전부 수산화물로 침전, 제거되었으나 니켈과 코발트의 일부도 함께 침전되었다. 황화침전법의 경우 1.25% 농도의 $Na_2S$를 구리의 2당량비 첨가하고 용액의 pH가 1.0인 경우 구리가 99.7% 제거 되었다. TP207 양이온 흡착제를 사용한 이온교환수지법은 평형 pH 2.0 에서 구리만이 선택적으로 흡착되었으며 탈착용액으로는 5% 황산이 적당하였다.

• 한국광물학회지
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• 제23권3호
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• pp.243-250
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• 2010

인도네시아 잠비산 복합 동광석을 대상으로 고품위 동 정광생산을 위한 부유선별 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 시료는 대부분 탄산염인 공작석으로 이루어져 있으나, 일부 황화동이 존재하여 자연부유도가 높은 황화동을 먼저 부유선별에 의해 회수한 다음, 침강산물로부터 산화동 회수를 위한 공정을 적용하였다. 먼저 황화동 부유선별에서는 잔세이트(xanthate) 계열의 포수제인 AP-211과 AP-242를 1 : 1의 비율로 300 g/t 첨가하고, 광액 pH 6인 조건에서 Cu 품위와 회수율이 각각 57.7%와 9.5%인 동 정광을 얻었다. 그리고 침전된 산물을 대상으로 지방산 포수제인 올레인산을 300 g/t, 기포제 첨가량 50 g/t, 광액 pH 8.0, 그리고 정선횟수 2회인 조건에서 Cu의 품위와 회수율이 각각 30.8%와 92.1%인 결과를 얻었다. 회수된 황화동 및 산화동 정광을 합산한 결과 최종적으로 Cu의 품위와 회수율이 36.1%와 92.7%인 결과를 얻었다.