희토류 선광/정제 공정 중 발생된 오염원의 특성 및 처리기술

Abstract

본 연구에서는 희토류의 특성과 자연에 부존하는 광상에 따른 선광 및 정제(분해침출/분리정제)공정 중 발생된 오염원 특성및 처리기술에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 상업적으로 중요한 희토류광물은 이온흡착광, 탄산염계열의 바스트네사이트 및인산염계열의 모나자이트이다. 이온흡착광의 선광공정은 황산암모늄을 이용한 용출 및 1,000에서 하소 과정이며, 바스트네사이트와 모나자이트의 선광공정은 파쇄/분쇄, 비중/자력선별 및 부유선별과정이다. 또한 분해침출/분리정제 공정은 산/알칼리 분해침출, P507(C16H35O3P)/옥살산(H2C2O4)을 이용한 분리정제 및 탄산화와 하소과정을 통한 정제과정이었다. 이 중 선광공정에서발생한 오염원은 중금속, 불소, 황산염, 비소 및 방사성물질을 함유하는 광미이며, 분해침출/분리정제과정에서 발생하는 오염원은 유해가스 (HF, NOx, SOx, CO)와 방사성 광물찌꺼기, 그리고 중금속, 불소, 암모늄, 방사성물질(Th, U), 유기물 등을 함유하는 폐수이다. 유해가스는 산/알칼리 흡수탑을 이용하여 처리하며, 방사성 광물찌꺼기는 건조 후 밀폐보관하고, 폐수처리공정은중금속, 불소 및 방사성물질의 경우 화학적 침전, 암모늄이온의 경우 stripping, struvite 침전, 그리고 유기물은 산화공정으로처리한다. 보다 경제적이고 운영이 용이한 처리기술로 입상 알칼리제를 활용한 화학적 침전과 미량의 방사성물질 제거를 위한입상 광산배수 슬러지 흡착공정을 제안한다.