광물찌꺼기 기반 제올라이트의 제조 기술 고찰 = A Review of Recycling Techniques for Mine Tailings-based Zeolites

국문 초록 (Abstract)

광물찌꺼기는 광물자원을 추출한 후 남는 부산물로, 경제적·환경적 부담을 초래하지만, 풍부한 실리카와 알루미나 성분을 활용해 제올라이트를 합성할 수 있는 저비용 원료로 주목받고 있다. 본 고찰에서는 광물찌꺼기를 활용한 제올라이트 제조 기술을 중심으로 수열합성법과 알칼리융해법의 원리, 장단점, 적용 가능성에 대해 비교·분석하였다. 수열합성법은 비교적 낮은 온도에서 공정이 가능하며 장비 부담이 적으나, 반응성이 낮은 원료에는 한계가 있다. 반면, 알칼리융해법은 고온의 융해 과정을 통해 원료의 반응성을 높여 다양한 광물찌꺼기에 적용할 수있으나, 에너지 소모 및 공정비용 증가의 단점이 존재한다. 또한, 광물찌꺼기 내 중금속 등 유해 성분이 존재하므로 전처리 공정과 환경 안정성 확보가 필요하다. 따라서 원료 특성 분석, 공정 최적화, 환경 규제 준수 등을 포함한 통합적 접근이 요구되며, 이를 통해 광물찌꺼기의 자원화 가능성과 지속가능한 제올라이트 생산 기술로의 발전 가능성을 기대할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Mine tailings, the by-product left over after mineral extraction, have raised environmental and economic, concerns, however, their high silica and alumina content makes them a promising low-cost feedstock for zeolite, synthesis. This review focuses on comparing the mechanisms, advantages, and limitations of current techniques for, synthesizing zeolites using mine tailings, specifically hydrothermal and alkaline fusion methods. Hydrothermal, synthesis operates at relatively low temperatures and simple setups, but is often limited by the reactivity of, the feedstock. Alkaline fusion, on the other hand, enhances reactivity through high-temperature fusion, making it, suitable for a wider variety of tailings, but at the cost of higher energy consumption and operating costs. The, presence of toxic elements such as heavy metals in mine tailings also requires proper pretreatment and, environmental risk management. An integrated approach that includes raw material characterization, process, optimization, and regulatory compliance is essential. With such a strategy, the valuation of mine tailings can, contribute to the sustainable development of zeolite production and provide effective solutions for resource, recycling and environmental improvement.