KR20180047854A

KR20180047854A - 광미에서 유래한 부유물을 이용한 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20180047854A
Application number: KR1020160144642A
Authority: KR
Inventors: 최재영; 윤현식; 김도형; 나인욱
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2016-11-01
Filing date: 2016-11-01
Publication date: 2018-05-10

Abstract

본 발명은 황화수소 흡착에 우수성을 보이는 2가 양이온들이 다량 포함되어있는 광미(tailing)를 원료물질로 하여, 부유선광 처리한 후 발생되는 부유물(float)을 이용한 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법을 제공하며, 구체적으로 광미(tailing)를 부유선광(flotation) 처리하는 단계; 및 상기 부유선광 시 부유되는 부유물(float)을 회수 및 건조하는 단계;를 포함하는 광미에서 유래된 부유물을 포함하는 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법을 제공한다.

Description

광미에서 유래한 부유물을 이용한 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법{An adsorbent for removal of hydrogen sulfide using float derived from tailing and method for preparing the same}

본 명세서에는 광미(tailing)의 부유선광 부유물(float)을 포함하는 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법이 개시된다.

하수 슬러지는 생활하수, 오폐수의 정화 과정에서 발생하는 침전물을 말하는 것으로, 최초 침전지와 최후 침전지에서 침전된 하수 슬러지는 배관을 통해 농축조로 보내지고, 상기 농축조에서 농축되어 부피가 줄어든 농축 슬러지는 다시 소화조로 이동하게 된다. 소화조는 슬러지의 안정화와 부피 감소를 위해 상기 슬러지에 함유되어 있는 유기물을 분해하는 곳으로, 상기 소화조에서는 미생물에 의해 상기 유기물이 분해, 제거되는 소화 반응이 일어난다. 한편, 상기 소화 반응에 의해 유기물이 분해되는 과정에서 메탄, 이산화탄소, 황화수소 등을 포함하는 소화 가스가 발생하게 되는데, 소화 가스에 포함된 메탄은 연료로 사용될 수 있다. 따라서, 최근 소화 가스를 이용하여 전기를 생산하는 소화 가스 발전이 많이 이용되고 있다. 소화 가스를 이용한 발전은 하수를 이용해 에너지를 생산한다는 측면에서 자원 재생적이고 친환경적인 대안적 에너지로 인식되고 있다. 그러나 황화수소가 포함되어 있는 소화 가스를 그대로 사용할 경우, 황화수소로 인해 소화가스 발전 설비의 단위 부품이 손상되어 발전 효율이 떨어지고, 설비 유지비용이 증가한다는 문제점이 발생한다.

또한, 우리나라는 한정된 국토의 효율적 이용을 위해 주거지역과 공업지역이 혼재되어 있으며, 인구밀도가 높아 악취 민원의 발생빈도가 매우 클 뿐만 아니라 악취물질의 종류와 발생원이 매우 다양하여 효율적인 관리에 많은 어려움이 있다. 가정 및 식당 등에서 매일 음식물 쓰레기가 배출되며, 이러한 음식물 쓰레기의 발생량은 2010년 13,672톤/일, 2011년 13,537 톤/일, 2012년 13,209톤/일로 점차 증가 되고 있는 실정이며, 음식물 쓰레기는 배출원에 따라 그 조성과 함량이 서로 다르고, 영양소의 조성으로 볼 때 단백질 함량이 비교적 높아 사료와 퇴비로서의 이용가치가 있으나 수분함량이 높아 쉽게 부패 되어 악취가 발생하는 단점이 있다. 따라서 음식물 쓰레기를 폐기처리 할 때, 발생 되는 악취로 인해 환경기초시설 주변에 끊임없이 각종 민원이 발생하는 등 악취로 인하여 피해가 증가되고 있다.

따라서, 소화 가스 및 악취 제거시설이 필요하며 설비에 투입하기 전에 소화 가스로부터 황화 수소를 제거하는 탈황 공정이 수행되어야 한다.

종래에는 이를 위해 산화철 흡착제, 활성탄 철수산화물 개질 등 이용하여 흡착탑에 충진하여 사용하였다. 그러나 이러한 기술들은 경제적 비용이 많이 발생하고 이로 인해 설비의 과중한 운용비용과 에너지생산 단가 상승의 원인이 되고 있다. 이에 기존 흡착제의 효율을 유지하며 경제적인 비용부담 없는 흡착제의 개발이 필요한 실정이었다.

KR 10-1281283 B1

본 발명의 일 측면은 황화수소 흡착에 우수성을 보이는 2가 양이온들이 다량 포함되어있는 광미(tailing)를 부유선광 처리한 후 발생되는 부유물(float)을 이용한 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은 상기와 같은 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법을 제공함으로써, 부유물에 포함된 2가양이온 이용 효율을 높이고, 제조비용을 줄여 경제성을 확보하고, 상온에서 황화수소를 제거할 수 있도록 함으로써, 경제적이고 친환경적인 소화가스의 이용을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은 광미(tailing)에서 유래된 부유물(float)을 포함하는 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은 상기 제조 방법에 의해 제조된 황화수소 제거용 흡착제를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 측면은 본 발명의 일 측면에 따른 황화수소 제거용 흡착제를 이용한 음식물 폐기물 소화가스 내 황화수소 제거방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은, 황화수소를 제거하기 위한 흡착제로서, 상기 흡착제는 광미(tailing)의 부유선광(flotation) 부유물(float)를 포함하는, 황화수소 제거용 흡착제를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 부유물은 포말 부유선광 부유물인, 흡착제를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 부유물은 건조된 부유물이며, 부유물 내 2가 금속 또는 준금속 양이온의 함량이 건조된 부유물 전체 중량에 대하여 5중량% 이상이며, 상기 2가 금속 또는 준금속 양이온은 Si, Fe, As, Ca, K, Mn, Mo 및 Zn 중 어느 하나 이상의 금속 또는 준금속의 2가 양이온인, 흡착제를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 부유물 내 2가 금속 또는 준금속 양이온의 함량이 건조된 부유물 전체 중량에 대하여 8중량% 이상인, 흡착제를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 광미는 중석 채굴 후 발생한 광미인, 흡착제를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 광미는 상동광산에서 중석 채굴 후 발생한 광미인, 흡착제를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 황화수소는 음식물 폐기물 또는 하수 슬러지의 소화가스에 포함되어 있는 황화수소인, 흡착제를 제공한다.

본 발명의 다른 측면은 광미(tailing)를 부유선광(flotation) 처리하는 단계; 및 상기 부유선광 시 부유되는 부유물(float)을 회수 및 건조하는 단계;를 포함하는 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 부유선광은 포수제(collector) 및 기포제(frother)를 사용하는 포말 부유선광일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 포수제는 올레산(oleic acid), 알킬하이드로시믹 산(Alkyl hydroximic acid) 및 칼륨아밀크산틴산염(Potassium Amyl Xanthate) 중 어느 하나 이상이며, 상기 기포제는 DF-250 및 AF-68 중 어느 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 부유선광 시 황화제(Sulphidisation agent)를 더 첨가할 수 있다.

구체적으로, 상기 황화제(Sulphidisation agent)는 소듐설파이드(Na2S) 및 마그네슘설파이드(MgS2)중 어느 하나 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 부유물은 광미 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량%로 회수될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 부유물의 회수 시기는 부유물 내 비소(As)의 농도가 5중량% 이상인 경우에 회수될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 부유물의 회수 시기는 광미 내 비소(As)의 농도가 5 중량% 이하인 경우에 회수될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 상기 황화수소 제거용 흡착제를 이용한 음식물 쓰레기 소화가스 내 황화수소 제거방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면은, 상기 황화수소 제거용 흡착제를 이용한 하수 슬러지 소화가스 내 황화수소 제거방법을 제공한다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 황화수소 제거방법은 상온에서 실시할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 상기 황화수소 제거방법은 상기 황화수소 제거용 흡착제를 1회 사용하는 것인, 황화수소 제거방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 방법은, 광미에서 유래된 부유물을 포함하는 새로운 흡착제를 제조하여 소화혐기 반응시 발생하는 황화수소를 효과적이고 경제적으로 흡착할 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 방법은, 광업시 발생하는 폐기물을 다시 사용한다는 측면에서 친환경적이다.

본 발명의 일 측면에 따른 방법은, 광업시 발생하는 폐기물을 다시 사용한다는 측면에서 비용적인 측면에서, 운송비만이 발생하여 경제적이다.

본 발명의 일 측면에 따른 방법은, 광업시 발생하는 폐기물을 다시 사용한다는 측면에서 비용적인 측면에서, 폐기물로 처리되어야하는 물질을 재사용 가능하게 하여 기존 흡착제의 사용 시 발생하는 폐기물 발생을 억제할 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 방법은, 황화수소 제거에 있어 기존 설비의 구조 및 설계 변경 없이 단순히 흡착제를 본 발명의 일측면에 따라 제조된 흡착제로 교체하는 형태로 기존설비를 유지할 수 있어 경제적이다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 방법은, 흡착제의 재사용이 필요 없이 1회 사용 후 폐기가 가능하여 재사용에 대한 경제적 비용 또한 발생하지 않는 장점을 가진다.

도 1은 제올라이트 13X 와 Tailng float 의 흡착효율 비교 모식도로 도 1의 왼쪽 그래프는 황화수소 흡착이 매우 우수한 제올라이트 흡착제와 실시예 1의 부유물의 흡착속도가 유사한 것을 보이며, 오른쪽 그래프는 황화수소흡착량을 비교한 것이다.
도 2는 실시예 1의 광물분석결과로 다양한 금속 광물의 존재형태를 나타낸 모식도이다.
도 3은 실시예 1의 부유물이 발생되는 무해화시설의 모식도로 1^st 부선정광, 2^nd 부선정광 에서 부유물이 발생되는 모식도를 나타낸다.
도 4는 도3 의 모식도에서 부유물의 As 농도 유출을 나타내는 모식도이다.
도 5는 실시예 1의 회수 및 건조를 통해 얻어진 부유물의 사진이다.
도 6은 황화수소 실험예 3에서 제거 효율을 비교하기 위해 제올라이트 0.01g 광미 0.1g을 사용하였을 때(약 10배) 황화수소 제거량을 표시한 그림이다.

본 발명의 일측면은 하수 슬러지 또는 음식물 쓰레기 처리 과정에서 발생되는 소화 가스에 포함된 황화수소를 제거하기 위해 사용되는 광미(Tailing) 의 부유물(Float)을 포함하는 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법은 광업활동시 발생한 광미(다량의 중금속 포함)의 무해화후 고농도의 금속을 포함하는 부유물을 회수 하는 단계와, 상기 부유물을 건조시켜 황화수소 흡착제로 사용가능한 단계를 포함할 수 있다.

본 발명은 소화 가스에 함유된 황화수소를 제거하는데 사용되는 2가양이온을 다량 함유시킨 물질을 추가적인 경제적 비용 없이 광미에서 유래된 부유물을 흡착제로 사용함으로써, 광산 폐기물 처리 전 활용성을 높이고, 경제적 소화가스 처리 방법으로 효율적인 에너지생산이 가능한 효과가 있다.

이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 명세서에서 "광미(tailing)"은 선광 과정 등의 광산 활동시 생기는 산물 중에서 회수대상이 되는 성분의 함유율이 낮은 것으로, 광석등에서 필요한 광물을 분리하고 남은 가치없는 부분이다. 상기와 같은 광미를 다른 용도로 사용하거나 처리하기 위해서는 무해화 공정이 필수적이다.

본 명세서에서 "무해화"는 광산 폐기물인 광미의 유해한 성분, 예를 들어 비소(As)등을 제거하는 공정이다. 상기 무해화를 위한 방법으로 부유선광 등이 있다. 상기 무해화는 광업 활동시 발생하는 광미에 대하여 필수적으로 시행해야하는 과정이며, 이 과정에서 발생하는 지정폐기물은 반드시 합당한 절차에 의해 폐기되어야하는 물질이다. 본 발명의 일 측면은 상기 무해화 과정에서 발생하는 지정폐기물, 예를 들어 부유선광의 방법으로 발생된 부유물을 이용하는 황화수소 제거용 흡착제 및 이의 제조방법을 제공한다.

본 명세서에서 "부유선광(浮遊選鑛, flotation)"이란, 잘게 분쇄한 각종 광물의 혼합물에서, 목적 광물 혹은 물질만을 물 또는 액체의 표면에 띄우거나 혹은 상층을 차지하는 기름층에 포함시켜 다른 광물로부터 분리하는 선광법으로, 특히 광미의 무해화를 위한 방법이다. 상기와 같은 부유선광에는 다유 부유선광법(bulk　oil　flotation), 수면 부유 선광법 또는 피막 부유선광법 (surface　tension　process,　film　flotation,　skin　flotation), 및 포말 부유 선광법(froth　flotation)이 포함될 수 있다. 바람직하게 본 발명의 부유선광법은 포말 부유선광법일 수 있다. 포말 부유선광법은 광미에 소량의　기포제,　포수제　등의　부유 선광시약을 가하고, 기계적으로 드물게는 화학적으로 공기를 도입하여 기포를 만들고, 그 기포에 특정 광물 입자 혹은 물질을 부착시켜 기포의 부력에 의해 표면에 포말로서 정광을 떠오르게 한다. 그래서 수중에 분산되어 있는 폐석과 분리된다.

본 명세서에 있어서 "부유물(float)"는 상기 부유선광을 통해 광미에서 유래된 산물이다. 구체적으로, 포말 부유선광을 이용하는 경우, 부유선광 무해화 시설에서 상부로 유출되는 산물일 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 부유물은 건조된 부유물이며, 부유물 내 2가 금속 또는 준금속 양이온의 함량이 건조된 부유물 전체 중량에 대하여 5중량% 이상이며, 상기 2가 금속 또는 준금속 양이온은 Si, Fe, As, Ca, K, Mn, Mo 및 Zn 중 어느 하나 이상의 금속 또는 준금속의 2가 양이온인, 흡착제를 제공한다. 구체적으로, 상기 부유물 내 2가 금속 또는 준금속 양이온의 함량이 건조된 부유물 전체 중량에 대하여 5중량% 이상, 6 중량% 이상, 7 중량% 이상, 8 중량% 이상, 9 중량% 이상, 10 중량% 이상, 11 중량% 이상, 12 중량% 이상, 13 중량% 이상, 14 중량% 이상, 15 중량% 이상 또는 16 중량% 이상일 수 있다. 또한, 30중량% 이하, 29 중량% 이하, 28 중량% 이하, 27 중량% 이하, 26 중량% 이하, 25 중량% 이하, 20 중량% 이하 또는 15 중량% 이하일 수 있다. 부유물 내 2가 금속 또는 준금속 양이온의 함량이 상기 범위 내일 때, 황화수소 흡착효율이 우수하다.

본 명세서에서 "포수제(collector)"는 가려내려는 광물 알갱이의 표면에 막을 형성하여 물에 젖지 않고 거품에 들러붙게 만드는 역할을 하는 부유선광의 시약이다.

본 명세서에서 "기포제(frother)"는 부유 선광 펄프에 기포를 발생시켜서 적당한 안정성을 갖는 광화(鑛化) 포말을 형성시키기 위해 첨가하는　부유 선광 시약이다.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 부유선광 시 황화제(Sulphidisation agent)를 더 첨가하는, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 상기 부유물은 광미 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량%로 회수되는, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법일 수 있다. 구체적으로, 상기 부유물은 광미 전체 중량에 대하여 5 중량% 이상, 6 중량% 이상, 7 중량% 이상, 8 중량% 이상, 9 중량% 이상, 10 중량% 이상 또는 11 중량% 이상일 수 있으며, 또한, 15 중량% 이하, 14 중량% 이하, 13 중량% 이하, 12 중량% 이하 또는 11 중량% 이하일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 부유물의 회수 시기는 부유물 내 비소(As)의 농도가 5중량% 이상인 경우에 회수될 수 있다. 구체적으로, 상기 부유물의 회수 시기는 부유물 내 비소(As)의 농도가 5중량% 이상, 5.5 중량% 이상, 6.0 중량% 이상, 6.5 중량% 이상, 7.0 중량% 이상, 7.5 중량% 이상, 8.0 중량% 이상, 8.5 중량% 이상 또는 9.0 중량% 이상인 경우에 회수될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 상기 부유물의 회수 시기는 광미 내 비소(As)의 농도가 5 중량% 이하인 경우에 회수될 수 있다. 구체적으로, 상기 부유물의 회수 시기는 광미 내 비소(As)의 농도가 5 중량% 이하, 4.5 중량% 이하, 4.0 중량% 이하, 3.5 중량% 이하, 3.0 중량% 이하, 2.0 중량% 이하 또는 1.5 중량% 이하인 경우에 회수될 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

실시예 1: 광미로부터 부유물의 회수 및 건조

광미로 상동광산에서 중석 채굴 후 발생한 광미 1ton을 준비하였다. 상기 광미의 성분은 하기 표 1과 같았다. 하기 표 1과 같이 상기 광미에서 유해 물질인 비소가 포함됨을 확인하였다.

성분	SiO₂	CaO	Fe₂O₃	Al₂O₃	MgO	K₂O	SO₃	Rb₂O	SrO
함량	60.96	12.14	12.08	8.65	1.88	1.59	0.64	0.02	0.01
성분	TiO₂	MnO	P₂O₅	Na₂O	WO₃	As₂O₃	ZrO₂	ZnO	-
함량	0.62	0.48	0.40	0.34	0.05	0.03	0.03	0.02	-

비소가 포함된 광미를 도 3과 같은 광미 무해화시설 pilot scale(tailing 처리속도: 3ton/hr)을 이용하여, 상기 광미의 무해화시 발생된 부유물을 회수하였으며 본 시설에 사용된 무해화 공법은 포말 부유선별 방법으로 포수제로 Potassium Amyl Xanthate(KAX) 50g, 기포제로 Aerofroth-65 50g 및 황화제로 Na₂S 100g을 첨가하고 덴버서브 A 타입의 형태를 취한 부유선별기에 광미(625kg)와 물(2500L)을 교반하여 상부로 유출되는 부유물만을 회수하였다. 부유선별기에 광미는 전체 조성물에 대하여 약 25%의 양으로 교반하였다.

한편, 상부로 유출되는 부유물을 0, 5, 10, 15, 20, 30 분 간격으로 포집하여 비소의 함량을 분석하였다. 각 시간마다 부유물 3g을 HCl 21ml, HNO₃ 7 ml에서 2시간 방치 후, 2시간 동안 70 ℃에서 가열한 후 OB 필터를 이용해 여과한 후, 여과액을 총 100ml까지 희석하여 분석용 시료를 사용하여 환경부에서 고시하고 있는 토양오염공정시험방법의 비소 분석과 동일한 방법으로 비소의 함량을 분석하였다.

분석 결과는 도 4와 같았다. 비소의 함량은 도 4와 같이 부유선광 시 광미에서 시간이 지남에 따라 비소의 함량이 감소함을 확인하였으며, 최종 부유물 내 비소가 5 중량% 이상 포함됨을 확인하였다.

회수된 부유물은 오븐건조를 통해 수분을 완전히 제거하였으며 별도의 입도 분급은 실시하지 않았다. 회수되어 건조된 부유물의 사진은 도 5이다. 상기 과정을 통해 제조된 부유물을 하기 실험예 1 내지 3에 사용하였다.

실험예 1 : 부유물의 광물학적 분석

실시예 1의 건조된 부유물을 건조중량 10g 이상을 채취하여 X-선회절 분석법(XRD)를 통해 광물학적 분석을 진행하였다.

확인 결과는 도 2와 같았다. 이때 황화광물 및 Si, Fe, As, Ca, K, Mn, Mo, Zn 이 포함된 광물을 확인하여 황화수소 흡착제거에 유용한 이온들이 다량 함유되어있음을 확인하였다.

실험예 2 : 부유물을 이용한 황화수소 흡착 속도 실험

실시예 1에서 제조된 부유물(Float)을 이용하여 황화수소 흡착실험을 진행하였다. 흡착실험 설계는 흡착제인 부유물(float 0.01g)을 100ml Glass syringe에 주입 후 syringe valve를 이용하여 개폐가 가능하도록 설계하였다.

준비된 syringe에 H₂S gas의 농도가 약 300ppm이 되도록 공기와 혼합하여 주입 후 Incubator Shaker를 이용하여 25°C 조건에서 일정시간(0, 5, 15, 25, 35, 55, 70, 90, 100, 120, 180min) 반응 후 gas를 Gas 분석 장비(Testo 350K, Germany)를 이용하여 황화수소를 분석하였다.

대조군으로는 황화수소 흡착제로 알려진 시그마 알드리치 社(미국)의 제올라이트 13X(0.01g)를 대조군으로 이용하였으며 황화수소 제거 시간을 확인하였다.

그 결과 도 1의 왼쪽과 같이 60분이내 흡착평형에 도달함을 확인하였으며 최대흡착 평형시간과 패턴이 대조군으로 사용된 제올라이트 13X와 유사하게 나타났다. 따라서, 실시예 1의 부유물을 이용하는 경우 황화수소 제거시 속도 및 안정성에서 제올라이트 13X를 대체할 수 있다.

실험예 3 : 부유물을 이용한 황화수소 흡착량 실험

실시예 1에서 준비된 부유물을 이용하여 황화수소 흡착량 실험을 진행하였다. 속도실험 설계는 부유물인 흡착제(Float 0.01g)를 100ml Glass syringe에 주입 후 syringe valve를 이용하여 개폐가 가능하도록 설계하였다. 준비된 syringe에 H₂S gas를 다양한 농도로 공기와 혼합하여 주입 후 Incubator Shaker를 이용하여 25°C 조건에서 240min 반응, Gas 분석 장비를 이용하여 남아있는 황화수소의 농도를 측정하였다. 이때 대조군으로는 실험예 2와 동일하게 제올라이트 13X를 대조군으로 이용하였다.

실험결과는 도 1의 오른쪽과 같았으며, 제올라이트 13X의 제거량을 100% 으로 하였을 때 부유물의 제거량은 황화수소 제거효율이 1/10 였다.

하지만 폐기물의 이용성 면에서 대량소비가 가능하다는 점에서, 부유물인 흡착제의 양을 10배 증가시켜 효율을 검증한 결과 도 6과 같이 제올라이트 13x 대비 99% 제거효율을 보였다.

이에 초기 황화수소농도에 맞춰 부유물 사용량을 유동적으로 조절하여 사용가능함을 알 수 있었다.

Claims

황화수소를 제거하기 위한 흡착제로서, 상기 흡착제는 광미(tailing)의 부유선광(flotation) 부유물(float)을 포함하는, 황화수소 제거용 흡착제.
제 1항에 있어서,
상기 부유물은 포말 부유선광 부유물인, 흡착제.
제 2항에 있어서,
상기 부유물은 건조된 부유물이며, 부유물 내 2가 금속 또는 준금속 양이온의 함량이 건조된 부유물 전체 중량에 대하여 5중량% 이상이며, 상기 2가 금속 또는 준금속 양이온은 Si, Fe, As, Ca, K, Mn, Mo 및 Zn 중 어느 하나 이상의 금속 또는 준금속의 2가 양이온인, 흡착제.
제 3항에 있어서,
상기 부유물 내 2가 금속 또는 준금속 양이온의 함량이 건조된 부유물 전체 중량에 대하여 8중량% 이상인, 흡착제.
제 1항에 있어서,
상기 광미는 중석 채굴 후 발생한 광미인, 흡착제.
제 5항에 있어서,
상기 광미는 상동광산에서 중석 채굴 후 발생한 광미인, 흡착제.
제 1항에 있어서,
상기 황화수소는 음식물 폐기물 또는 하수 슬러지의 소화가스에 포함되어 있는 황화수소인, 흡착제.
광미(tailing)를 부유선광(flotation) 처리하는 단계; 및
상기 부유선광 시 부유되는 부유물(float)을 회수 및 건조하는 단계;를 포함하는 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.
제 8항에 있어서,
상기 부유선광은 포수제(collector) 및 기포제(frother)를 사용하는 포말 부유선광인, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.
제 9항에 있어서,
상기 포수제는 올레산(oleic acid), 알킬하이드로시믹 산(Alkyl hydroximic acid) 및 칼륨아밀크산틴산염(Potassium Amyl Xanthate) 중 어느 하나 이상이며,
상기 기포제는 DF-250 및 AF-68 중 어느 하나 이상인, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.
제 9항에 있어서,
상기 부유선광 시 황화제(Sulphidisation agent)를 더 첨가하는, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.
제 11항에 있어서,
상기 황화제(Sulphidisation agent)는 소듐설파이드(Na₂S) 및 마그네슘설파이드(MgS₂) 중 어느 하나 이상인, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.
제 8항에 있어서,
상기 부유물은 광미 전체 중량에 대하여 5 내지 15 중량%로 회수되는, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.
제 8항에 있어서,
상기 부유물의 회수 시기는 부유물 내 비소(As)의 농도가 5중량% 이상인 경우에 회수하는, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.
제 8항에 있어서,
상기 부유물의 회수 시기는 광미 내 비소(As)의 농도가 5중량% 이하인 경우에 회수하는, 황화수소 제거용 흡착제 제조 방법.