본 연구는 acid bake-water leaching system (AWS)를 이용하여 Au 정광으로부터 경제적이고 친환경적인 유용금속 용출을 위하여 황산염 용매제의 적용성을 파악하는 것이다. AWS 실험은 전기로를 이용하여 다양한 baking 온도(100℃~500℃)와 황산염 용매제(H2SO4, K2SO4, (NH4)2SO4, MgSO4, CaSO4) 조건에서 수행하였다. Baking 온도가 400℃까지 증가할수록 유용금속의 용출률은 증가하였다. 용출시간에 따른 AWS 실험결과, 최대 용출률 조건은 (NH4)2SO4 용매제이었다. 본 연구를 통하여 (NH4)2SO4 용 매제가 AWS를 이용한 유용금속 용출에 있어 효과적인 용매제로 사용가능함을 입증하였다.

고씨동굴 내에 퇴적되어 있는 박쥐배설물을 대상으로 박쥐배설물 퇴적층에 생성된 인산염 및 황산염광물상들의 동정과 광물학적 특성연구를 통해 이들 광물상들의 지화학적 생성환경을 규명하고자 하였다. 박쥐배설물 내 및 하부에 침전된 물질들은 대부분 인산염 및 황산염광물로 확인되었다. 인산염광물로는 francoanellite, taranakite, ardealite, brushite, monetite가 관찰되었으며, 황산염광물로는 석고와 중정석이 관찰되었다. 인산염 광물은 하부로 갈수록 상대적으로 taranakite → francoanellite → ardealite → brushite → monetite의 변화양상을 보이는 반면 황산염광물 석고는 단면 전반에 걸쳐 확인되며, 특히 침전물 층 상부에 농집되어 나타난다. 중정석은 박쥐배설물 내에 소량 산재되어 나타난다. 인산염광물들의 침전과 이들의 수직적 광물상 변화양상은 박쥐배설물로부터 이들이 생성된 지화학적 조건이 산성환경이며, 하부로 갈수록 수분함량이 낮아지는 상대적인 건조한 환경이었음을 지시한다.

알루나이트는 포항지역의 제3기 연일층군의 이암 층내의 탄산염 결핵체 주변에서 할로이사이트와 함께 극미립 변질물 (1-2 μm)로서 산출된다. 알루나이트는 정육면체와 유사한 능면체 결정형을 이루고 침상 내지 단주상의 할로이사이트와 밀접한 공생관계를 이룬다. X-선회절 분석에 의해서 이 알루나이트는 a=6.9897(1) a, c=17.2327(4)a, V=728.75(3) a3의 격자상수값을 갖는 것으로 밝혀졌다. X-선형광된 이 알루나이트의 화학식은 (K0.94N0.06)(Al2.55Fe3+0.45)(SO4)2(OH)6 으로서, 나트로알루나이트 단성분을 6-7 mole%정도 함유하는 것으로 분석되었다. 또한 시차열분석 (TG-DTG-DTA)을 통해서 알루나이트의 승화성 성분들 (H2O와 SO3)의 존재와 함유 정도를 조사하였고, 고온X-선회절분석을 병행하여 이 광물의 OH기의 이탈 반응 (520℃)과 고온상으로의 전이 반응 (600℃ 및 700℃)을 감정 하였다. K/Ar 법으로 측정된 알루나이트의 생성 연대 (0.342±0.008 Ma)와 안정동위원소들의 분석 결과 (δ18Oso4=-1.7, δDSMOW=-31, δ34S=-10.8)는 이 알루미늄 황산염 광물이 연일충군의 융기 이후에 야기된 민물의 유입에 의한 표성기원의 변질작용의 결과로 생성되었음을 지시한다. 알루나이트+할로이사이트 공생군의 침전은 이암 내에서 조성된 강산성 (pH=2-3)의 알루미늄 황산염 용액이 탄산염 결핵체를 만나 반응하여 pH가 국지적으로 증가되어 (pH=4) 과포화되는 과정에 의해서 야기되었다. 컴퓨터를 이용한 Al3+의 포화지수에 관한 화학적 평형 모델링 실험 결과, 알루미늄 황산염 용액으로부터의 알루나이트와 할로이사이트의 침전은 pH=4 및 「SO42-=10-4M 조건에서 K+과 Si(OH)4의 농도가 10-4M 이상 유지되어야 가능한 것으로 밝혀졌다.

In Pohang area, basaluminite accompanying a little amounts of hydrobasalumnite, super-genetically occurs as whitish cryptocrystalline (2-4 μm) clay-like aggregates in the vicinity of altered carbonate concretions embedded within mudstones of the Tertiary Yeonil Group. A hydrobasaluminite changed readily into a basaluminite at room temperature in air, and, in turn, into a metabasaluminite when heating to 150˚~300℃. For the basaluminite, a monoclinic unit-cellparameters (a=14.845a, b=10.006a, c=11.082a, β=122.15˚) were calculated by X-ray powder diffraction data. Its basal reflections (001 and 002) are XRD analyses strongly indicate that the aluminum sulphate mineral has a layer structure and, at least, three types of water, i.e., (1) interlayer water (9.0 wt %), (2) crystal water (8.0 wt %), and (3) structural water (19.0 wt %). may present in its lattice. Based on TG-DTG data combined with EDS and IR analyses, a new chemical formula of Al5SO4(OH)134H2O was given to the basaluminite. Field occurrence and stable isotope data (δ18O, δD, δ34S) for the basaluminite seem to reflect that it was formed by the leached meteoric solution from surrounding mudstones during or after uplifting. An interaction of the acid solution with carbonate concretion and the resultant local neutralization of the fluid rich in Al3+ and SO42- are major controls on the basaluminite formation.