유독성 산업폐수 처리를 위한 적니의 이용 연구 = Utilization of Red mud for Treatment of Toxic Industrial Waste Water

국문 초록 (Abstract)

보오크사이트로부터 수산화 알루미늄 제조시 발생되는 적니를 물리 · 화학적 처리하여 만든 여러 형태의 적니흡착제를 이용하여 중금속이온, 방사성물질, 난분해성 유기물질의 흡착성능을 실험하였다.
이 과정중에 적니 및 적니흡착제의 물성을 조사하였고 중금속 성분의 pH에 따른 혼합물 형태의 변화를 조사하였다.
적니는 Fe_2O_3, SiO_2, Al_2O_3 가 주성분이고 TiO_2와 Na_2o를 일부 함유한 알카리성 결정물질임이 밝혀졌다.
이 적니를 세척후 단순 건조한 흡착제인 Rd는 산처리후 건조가열하여 만든 흡착제(Rad, Ra200, Ra400, Ra600)보다 중금속(Pb^2^+, Cd^2^+, Cu^2^+)과 양이온 방사성 물질인 Sr^2^+, Cs^+의 흡착성능이 우수함을 보여주고 있다.
특히 중금속은 거의 모든 pH에서 흡착제 Rd에 의하여 완전 흡착 제거할 수 있었다.
그러나, 음이온 방사성 물질인 I^-, 그리고 난분해성 유기물질인 o^-chlorophenol과 phenol은 흡착율이 떨어지고 양이온 금속이온과 달리 pH가 작을수록 흡착제거율이 높음을 보여주고 있다.
적니흡착제에 의한 이들 중금속이온, 방사성물질, 난분해성물질의 흡착은 Freundlich 흡착등온선을 따름을 보여주고 있다.
그리고 pH에 따른 중금속이온(Pb^2^+, Cd^2^+, Cu^2^+)의 변화를 화학평형식, 물질수지식을 세워 이론적으로 계산하여 이를 실험적으로 측정값과 비교한 결과 서로 잘 일치함을 보여주었다.
이러한 모델링은 중금속이온의 수화물 침전을 고려한 여러 흡착제의 중금속이온 흡착성능을평가하는데 이용할 수 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Red mud is generated as a byproduct during the production of alumium hydroxide from bauxite ors. In this study, various adsorbents from the red mud have been made and their adsorption capacities of heavy metal ions, radiactive ions and nondegradable organic materials have been tested. Along with the adsorption experiments, the physical and chemical properties of red mud and its adsorbents were measured by using various analytical instruments. The change of heavy metal components in different pHs was also studied analytically and experimentally.
As a result, red mud is found to be a kind of alkaline crystal which consists of Fe_2O_3, SiO_2, Al_2O_3, TiO_2 and Na_2O. The results of adsorption experiments are as follows: an adsorbent(Rd) which was made by simple washing and drying operation of the red mud shows better performance in adsorption of heavy metal ions(Pb^2+, Cd^2+, Cu^2+) and cation radioadtive ions(Sr^2+, Cs^+) than other type of adsorbents which was made by acid treatment and heating of the red mud (Ra, Ra400, Ra600). Especially, heavy metal ions were completely removed by the Rd adsorbent in our experimental conditions. However, all of red mud adsorbents show weak adsorption of anion radiactive ion(Ⅰ) and nondegradable of pH, which is opposite phenomena in comparison with metal ions adsorption.
It is found that the adsorption of the red mud adsorbents in these experoments follows the Freundlich Isotherm closely. And the change of heavy metal components for different pHs were calculated through solving chemical equilibrium and material balance equations and verified by the experiments in this study. This modeling can be applied to evaluation of heavy metal adsorption performance by various adsorbents in consideration of heavy metal precipitation.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 요약문
• 1.서론
• 2.이론
• 3.실험
• 4.결과 및 고찰
• 5.결론
• 참고문헌