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생물학적으로 중개된 침출방법의 활용(The application of biologically mediated leaching methods - A comprehensive review)

전문가 제언: □ 현재 황동광의 더미 침출과 난 반응성 금광석의 탱크 반응기에서 생물 산화방법이 생물침출방법의 생산규모로 적용하는 예이다. 더미 침출은 간단하고 큰 물량의 광물을 처리하는데 적합하고, 반응기는 비교적 작은 광물을 경제적으로 처리할 수 있으나 공정변수 관리에 세심한 주의가 필요하다.

○ 석탄 탄광의 산성배수는 황철광의 박테리아에 의한 산화를 야기하고 이로서 구리용액이 침출되는 현상이 보고되었다. 관련 전문가들은 실험실에서 Tiobacillus ferrooxidans는 여러 가지 황화동광물을 침출할 수 있음을 보였다. 황화광물의 생물침출의 주요 프로세스는 박테리아에 의한 금속 황화물의 산화이다. T. ferrooxidans의 주요기능은 Fe2+이온을 Fe3+이온으로 재생하는 것이다. Fe2+이온은 Fe3+이온에 의한 금속 황화물의 산화과정에서 생성된다.

○ 금은 금광석을 시안화물로 침출한 용액으로부터 회수하게 된다. 금광석은 난 반응성 광물로서 미세 금 입자 표면에 황화물이 코팅되어 침출제에 불용성이 된다. 이를 극복하기 위해 몇 가지 전처리 과정을 고려하는데, 가압산화, 화학적 산화, 배소 및 생물 산화 등이다. 생물 산화과정에서는 Thiobacillus 및 Leptospirillun속에 속하는 미생물로서 금 입자 표면의 황화물 코팅을 산화시킨다.

○ 우라늄의 침출의 경우 Fe3+가 산화제로 작용하고 미생물은 Fe2+로부터 Fe3+를 산화에 의해 재생한다. 즉 우라나이트 광물로부터 가용성 우라닐이온을 생성하여 침출된다.
UO2+2Fe3+→UO22++2Fe2+, 2Fe2++1/2O2+2H+→2Fe3++H2O

○ 생물침출프로세스 반응기의 선정과 설계는 이 반응계통의 물리적, 화학적 및 생물학적 특성에 기초해야 한다. 반응성 슬러지의 복합적 성질, 부유하거나 부착된 세포, 부유고체, 공기기포 등에 세심한 주의를 집중해야 한다. 미생물 성장의 반응 속도론적 특성을 고려하여 계속적 교반이 필요하고 전력공급 중단은 치명적 손실을 가져온다.

저자: Marchbank, Andrew R.; Kirby, Evan; Roberto, Francisco F.
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