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논문

다양한 차폐재를 이용한 광물찌꺼기 적치장의 오염물질 차수능력 평가

Evaluation on Water Preventing Ability of Contaminants in Tailings Using Various Covering Materials

이진수|김유성|박관인|정명채|김영규|김중열|김남극
한국자원공학회 (The Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|2011.10|한국자원공학회지 (Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers)|제48권 제5호|pp. 573-583

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Clay점토PermeabilityPozzolan포졸란Bentonite벤토나이트투수계수CoveringTailings광물찌꺼기 적치장차폐공법
주제분류자원공학

초록

이 연구에서는 칼럼시험을 통해 점토, 벤토나이트 및 포졸란 등 다양한 차폐재의 차폐성능을 평가하고 자 하였다. 신림광산의 광물찌꺼기를 대상으로 입도분석과 부피비로 10%와 20%의 다짐도에 따른 투수성을 시험하였다. 이후, 광물찌꺼기를 Φ30 cm × 60 cm의 원통 아크릴에 채우고 다양한 차폐재를 충진한 후 인공강우를 활용하여 투수성을 평가하였다. 양질사토(loamy sand)로 분류된 광물찌꺼기의 투수계수는 다짐에 따라 감소되었으며, 굳기(hardness)는 증가하였다. 차폐재별로 다짐에 따른 투수성을 평가한 결과, 다짐도 20%에서 차수성이 가장 좋았다. 차폐재별 투수계수(cm/s)는 점토(10^(-4) 단위) > 포졸란(10^(-5) 단위) > 벤토나이트혼합토(10^(-6) 단위)로 나타났다. 특히 팽윤도에 따라 저/중/고급으로 분류되는 벤토나이트의 차수능력은 고급에서 높았지만 경제성과 효율성을 고려한다면 저급의 벤토나이트로도 충분한 차수 능력이 확인되었다. 결론적으로 벤토나이트혼합토와 포졸란이 우수한 광물찌꺼기 적치장의 상부 차폐재로 평가되었다.

Abstract

This study examined evaluation on water preventing ability of tailings site from the Sinlim mine using columns filled with various covering materials including clay, bentonite and pozzolan. Size analysis and compaction test(0~20% based on volume) of the tailings were undertaken. A cylinder-typed columns in size of Φ30 cm × 60 cm were filled with the tailings, covering materials and artificial water from bottom to top. Permeability of the tailings with loamy sand decreased with compaction ratio, whilst hardness increased with the ratio. According to compaction test of the columns, 20% compaction ratio was the best water preventing ability. At each column, permeability(cm/s) decreased in the order of clay(10^(-4) unit) > pozzolan(10^(-5) unit) > bentonite(10^(-6)unit). Although bentonite with high swelling has relatively higher covering ability, bentonite with low swelling is quite enough to adopt water preventing ability. Consequently, low grade bentonite and pozzolan are excellent in covering materials in the surface of tailings sites.

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