황산화균 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용한 폐금은광산 광미에서의 중금속 용출
Bioleaching of Heavy Metals from Tailings in Abandoned Au-Ag Mines Using Sulfur-oxidizing Bacterium Acidithiobacillus thiooxidans
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황산화균인 Acidithiobacillus thiooxidans를 이용하여 송천, 명봉, 덕음 폐금은광산 광미를 대상으로 중금속 용출 실험을 수행하였다. 미생물학적 용출 실험의 결과, 황산화균을 접종한 시료에서 미생물을 접종하지 않은 화학적 비교시료에 비하여 pH는 지속적으로 감소하고 산화환원전위는 상대적으로 높게 나타났다. 비소의 함량이 가장 높은 송천, 명봉광산 광미에서는 비소의 용출량이 가장 높게 나타났고 제거율 또한 비교시료에 비하여 약 2배 가량 높게 나타났다. 납과 아연의 함량이 높은 덕음광산 광미에서는 아연의 용출량과 제거율이 비교시료에 비하여 약간 높게 나타났으며, 특히 비소의 제거율이 비교시료에서 42%인 반면 황산화균을 접종한 시료에서는 100%로 나타났다. 미생물 시료 내 용존 철의 함량을 측정한 결과 용출된 철은 대부분 강력한 산화제인 Fe3+의 형태로 존재하며 광미의 산화성 용해를 유도한 반면, 비교시료에서는 용출된 철의 대부분이 콜로이드를 형성하여 용출된 중금속의 재흡착을 유발할 가능성이 있다.
Abstract
Experiments on bioleaching of toxic heavy metals from three abandoned Au-Ag mine (Songcheon, Myungbong, and Dukum) tailings were conducted using a sulfur-oxidizing bacterium, Acidithiobacillus thiooxidans. The bacteria led to lower pH and higher redox potential than abiotic controls. Bioleaching resulted in the highest extraction of As from Songcheon and Myungbong mine tailings which were the most contaminated with As, and removal rates were two times higher than abiotic controls. Dukum mine tailings with high amount of Pb and Zn showed slightly high extraction and removal rate of Zn. Most extracted Fe existed as dissolved Fe3+ which is a strong oxidant and leads to oxidative dissolution of mine tailings. However, extracted Fe in abiotic controls existed as colloidal suspensions of Fe oxide/hydroxide and thus caused re-adsorption of the extracted heavy metals onto them.
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