Консорциум для биовыщелачивания арсенопиритных концентратов, устойчивый к высоким концентрациям мышьяка

Authors

  • ВМ1 Шайхутдинов Республика Казахстан
  • НК1 Жаппар Республика Казахстан
  • ОА1 Тен Республика Казахстан
  • ДС1 Балпанов Республика Казахстан
  • РШ Еркасов Республика Казахстан
  • АА3 Бакибаев Республика Казахстан

Abstract

Процесс биоокисления для переработки упорных золотосодержащих руд и концентратов был внедрен в 1986 году. Технология биоокисления BIOX® была успешно применена на золотом руднике Fairview в Южной Африке [1]. Данная технология показала высокую надежность, и в настоящее время в мире существует 19 подобных производств [2]. Метод бактериального вскрытия упорных золотосодержащих руд и концентратов основан на применении автотрофных бактерий Acidothiobacillus ferrooxidans, при которых золотосодержащие сульфиды железа окисляются до конечных химических соединений (сульфата и арсената железа, серной кислоты) без применения высоких давлений и температур. Освобождающееся при этом золото становится доступным для выщелачивания цианистыми растворами. Метод бактериального выщелачивания при переработке мышьяксодержащих руд является экологически чистой технологией, обладает также экономической эффективностью [3]. Немаловажным аспектом при разработке технологии чанового биовыщелачивания мышьяксодержащей золотой руды является устойчивость штаммов к повышенному содержанию мышьяка в технологических растворах. Проведено изучение природной устойчивости штаммов S. thermosulfidooxidans ST-12 и ОT-1 и At. ferrooxidans AF-2 к мышьяку. Для этого штаммы засевали на среды с различной концентрацией мышьяка – 0,5 г/л, 1,0 г/л, 1,5 г/л, 2,0 г/л. Анализ активности штаммов определяли по динамике окисления двухвалентного железа. На рисунке 1 представлено влияние ионов мышьяка на скорость окисления железа умеренно-термофильными штаммами. При отсутствии мышьяка оба умеренно-термофильных штамма полностью окисляли двухвалентное железо за 30 часов роста. Внесение в среду арсената натрия в концентрации 0,5 г/л значительно снижало окислительную активность обоих штаммов – полное окисление двухвалентного железа произошло лишь на 48 час роста. Было замечено, что штамм S. thermosulfidooxidans ОT-1 обладает большей природной устойчивостью к мышьяку по сравнению со штаммом S. thermosulfidooxidans SK-4 – внесение в среду арсената натрия в концентрации 1 г/л и 1,5 г/л почти полностью ингибировало окислительную способность штамма S. thermosulfidooxidans SK-4, в то время как штамм S. thermosulfidooxidans ОT-1 сохранял окислительную активность на уровне 60% и 30% соответственно. На рисунке 2 представлено влияние ионов мышьяка на скорость окисления железа At. ferrooxidans AF-2. При отсутствии токсических веществ At. ferrooxidans AF-2 полностью окислял двухвалентное железо за 30 часов роста. При внесении в среду ионов мышьяка в концентрации 1,0 г/л полное окисление двухвалентного железа наблюдалось лишь на 36 час роста, при внесении 1,5 г/л – на 42 час роста. В дальнейшем была проведена направленная селекция на увеличение устойчивости штаммов к высокому содержанию мышьяка. Направленную селекцию осуществляли путем последовательных пересевов на питательные среды, в которых постепенно увеличивали содержание мышьяка. Динамика окисления железа адаптированными бактериями представлена на рисунке 3.

References

1 Kaksonena A. H., Mudunurua B. M., Hackl R. The role of microorganisms in gold processing and recovery-A review // Hydrometallurgy. – 2014. – Vol. 142. – P. 70-83.

2 Brierley, J.A. Present and future commercial applications of biohydrometallurgy // Hydrometallurgy. – 2001. – Vol. 59. – P. 233-239.

3 Bhalerao S.A. Bioleaching: An Economic Alternative for the Mining Industry: A Review // International journal of biotechnology and biosciences. – 2011. – Vol. 1. – P. 67-72.

Published

2017-01-12

How to Cite

Шайхутдинов, В., Жаппар, Н., Тен, О., Балпанов, Д., Еркасов, Р., & Бакибаев, А. (2017). Консорциум для биовыщелачивания арсенопиритных концентратов, устойчивый к высоким концентрациям мышьяка. Pridneprovskiy Scientific Bulletin, 36(500). Retrieved from http://www.rusnauka.com/index.php/rusnauka/article/view/16350