슈베르트마나이트 공침 및 상변화가 Sb의 거동에 미치는 영향

초록

산성광산배수(AMD)에서 높은 비표면적과 흡착 특성을 지니고 있는 슈베르트마나이트의 침전은 다양한산화음이온 및 중금속을 공침 및 흡착을 통하여 제거할 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 그러나 독성이 높은 안티모니(Sb)와의 공침 및 추가적인 상변화 과정에서 발생하는 광물상의 변화와 이와 연관된 Sb의 거동 변화는 그 중요성에도 불구하고 잘 알려져 있지 않다. 이에 따라 본 연구에서는 Sb의 거동과 제거에 중요한 영향을 미칠 수 있는 슈베르트마나이트와의 공침 및 상변화 반응을 규명하기 위하여 관련 실험적 연구를 수행하였다. Sb(OH)6 -와 공침한 슈베르트마나이트를 합성한 후 자로사이트가 침전되는 AMD 조건에서 광물상의 변화를 관찰하였다. X-선회절분석(XRD)과 유도결합플라즈마 분광분석(ICP-OES)을 통해 Sb가 공침된 슈베르트마나이트의 침전을 확인하였으며 Sb가 높은 비율로 공침하여(97.5%) 슈베르트마나이트 구조 내 존재함을 확인하였다. Sb는 황산염 대신 Fe 을 치환하여 슈베르트마나이트 구조 내에 안정적으로 존재할 수 있다. 상변화 실험 결과, Sb-슈베르트마나이트(Sb 와 공침된 슈베르트마나이트)와 순수한 슈베르트마나이트는 모두 침철석으로 변했으나 자로사이트로의 상변화는관찰되지 않았다. 이는 일반적인 자로사이트의 침전환경이 이미 침전된 슈베르트마나이트의 자로사이트로의 상변화를 유도할 수 없는 환경이거나 또는 비산염과 다른 Sb의 특성 때문으로 판단된다. 본 연구는 AMD에서 Sb 거동에 미치는 슈베르트마나이트 중요성을 제시하며, AMD 처리 효율 향상을 위한 기초 자료로 사용될 수 있다.

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