처리조건에 따른 중금속 이온의 안정화 거동

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폐기물 함유 세라믹 재료의 성형과정에서 일어나는 일차적인 중금속 안정화 과정을 알아보기 위하여 중금속(Cd, Cr, Zn) 표준용액의 농도(10-30 ppm)와 pH(pH 3-9)를 조절하여 적점토, 백토와 제올라이트에 대해 회분식 흡착실험을 행하였다. pH증가에 따라 모든 흡착원료에서 Cd와 Zn의 흡착률은 증가하였고 pH 5 이상에서는 완만한 증가를 보였다. Cr의 경우 pH증가에 따른 흡착률의 증가는 관찰할 수 없었고 오히려 적섬토와 백토를 혼합한 원료의 경우에는 pH 3에서의 흡착률에 비해 pH 5 이상에서는 50%의 흡착률 감소를 보였다 세 가지 중금속 Cd, Cr, Zn을 함께 혼합한 중금속 용액을 적점토에 대해 실험한 결과 흡착률은 Cd, Zn>Cr 순이었으나, Cu, Fe, Pb의 중금속이 추가적으로 첨가될 경우 Fe>Pb, Cu>Cr>Zn>Cd 순으로 흡착률이 변화하였다. 이는 공존 양이온의 종류가 흡착률을 좌우하며 주어진 조건에서 서로 경쟁적인 관계를 가지고 흡착하기 때문인 것으로 사료된다 한편, 공존음이온으로 Cl$^{-}$와 SO$_4$$^{2-}$ 를 1-20 ppm까지 첨가한 경우 공존 양이온의 경우와는 달리 중금속 흡착률에는 큰 영향을 주지 못하였다.

기타언어초록

Cation exchange capacity of clay, white clay and zeolite was measured by the adsorption test for 3 different heavy metal (Cd, Cr, Zn) standard solutions whose concentrations were varied by 10, 20, 30 ppm and pH were varied by 3, 5, 7, 9, respectively. The adsorption rate of Cd and Zn increased with increasing pH and slowly increased with increasing pH above pH 5. However, adsorption rate of Cr did not increase with increasing pH. Especially, Cr adsorption rate of the mixture of clay and white clay at pH 5 showed an half decrease compared to that at pH 3. The adsorption rate of mixed heavy metal solutions was in the order of Cd, Zn > Cr; however, the order was changed by Fe>Pb, Cu>Cr>Zn>Cd in case of Cu, Fe and Pb addition.

키워드

Cation exchange capacity Heavy metal adsorption pH Clay White clay Zeolite

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