Biotehnologija za tretman kompleksnih sulfidnih koncentrata

Abstract

Bioluženje niskorazrednog kompleksnog sulfidnog koncentrata Cu-Zn-Pb-Fe-Ag-Au iz majdanpečkog rudnog revira (RTB Bor, Srbija) sprovedeno je u reaktoru za bioluženje u struji vazduha sa dodatkom 0,15 % CO2, u prisustvu mezofilne mešovite bakterijske kulture Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans i Leptospirillum ferrooxidans. Mezofilna kultura izolovana je iz kiselog rastvora (jamske vode) podzemne eksloatacije rudnika bakra, Bor-Srbija. Izolovana kultura adaptirana je u reaktoru koji je bio ispunjen 9K hranljivom podogom i pH sredine podešena je na 1,6. Proces bioluženja nastavljen je u istom reaktoru pod istim uslovima dodavanjem polimetaličnog koncentrata sa 87,04% čestica veličine ispod 10μm, pri čemu je gustina pulpe iznosila 8%. Izluženje metala iz ovog sulfidnog koncentrata nakon 50 dana iznosilo je za cink 89%, za bakar 83% i 68% za gvožđe. Kinetička analiza je pokazala da promena izluženja u funkciji vremena odgovara Spenser-Topley kinetičkom modelu za difuziono kontrolisane topohemijske reakcije. Izdvajanje bakra i cinka, iz lužnog rastvora dobijenog nakon bioluženja polimetaličnog sulfidnog koncentrata izvršeno je postupkom solventne ekstrakcije. Solventna ekstrakcija bakra i cinka urađena je pomoću ekstragenasa LIX 984N i D2EHPA. Istraživanje je urađeno kako bi se utvrdili optimalni uslovi ekstrakcije i reekstrakcije bakra i cinka iz biolužnog rastvora. Ustanovljeno je da korišćenjem 7% LIX 984N rastvorenim u organskom rastvaraču kerozinu može da se ekstrahuje preko 99% bakra iz biolužnog rastvora koji sadrži 2,4 g/L Cu, u dva stepena ekstrakcije pri uslovima pH 1,6. i O:V = 1:1. Nakon solventne ekstrakcije bakra, iz efluenta koji sadrži 19,5 g/L cinka može biti selektivno i kvantitativno uklonjeno 99% Zn pomoću 20% D2EHPA u samo jednom stepenu ekstrakcije pri uslovima pH 1,13 i O:V = 1:1. U jednom stepenu reekstrakcije pri odnosu organske i vodene faze O:V= 4:1 dobija se rastvor koji sadrži 137 g/L cinka iz koga se može direktno vršiti njegovo elektrolitičko izdvajanje...

Bioleaching of low-grade complex Cu-Zn-Pb-Fe-Ag-Au sulphide concentrate from the Majdanpek ore body (RTB Bor, Serbia) was carried out in an aerated (air with 0.15 % CO2) bioleaching reactor in the presence of mesophilic mixed bacterial culture of Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, and Leptospirillum ferrooxidans. A mesophilic acidophiles culture was isolated from the acidic solution of the underground copper mine of Bor, Serbia. The reactor was filled with 9K nutrient medium at pH 1.6. The particle size was 87% d  10 μm, with a pulp density of 8% (w/v). Bioleaching efficiency of metals from this sulphide concentrate after 50 days for zinc, copper and iron was 89%, 83%, 68%, respectively. Kinetic analysis showed that the change of leaching in the function of time corresponds to the Spencer-Topley kinetic model for diffusion-controlled topochemical reactions. Extraction of copper and zinc from the leach liquor, obtained after bioleaching the polymetallic sulphide concentrates, is carried out by solvent extraction. Solvent extraction of copper and zinc was performed using the extractants LIX 984N and D2EHPA. Research has been done to determine the optimal conditions of extraction and stripping of copper and zinc from bioleaching solution. It has been found that using the 7% LIX 984N, dissolved in organic solvent kerosene, over 99% of copper from the bioleaching solution can be extracted, which contains 2.4 g/L Cu, in two stages of extraction at the conditions of pH 1.6. and O/A= 1. After solvent extraction of copper, from effluent which contains 19.5 g/L Zn, 99% of this metal can be selectively and quantitatively removed using the 20% D2EHPA in only one stage at the conditions of extraction, pH 1.13, and O:A = 1:1. In one stage of stripping at the organic and aqueous phase ratio O:A = 4:1, solution containing 137 g/L of zinc is obtained, from which its electrolytic extraction can be done...