Improvement of metals leaching optimal parameters from technogenic waste dumps with using mesophilic association of acidophilic chemolithotrophic bacteria

И. А. Блайда, О. И. Джамбек, Т. В. Васильева, С. В. Водзинский, Л. И. Слюсаренко

Abstract


The results of  improving the standard parameters of the process of bacterial leaching of metals, which allow to shorten the term of carrying out technological process and increase the efficiency of the extraction of germanium and other useful components are provided in article. To achieve the goal the mineralogical and chemical analysis of waste dumps have been made and the composition and leaching potential of the main groups of microorganisms of waste dumps were established also. Bacterial leaching was carried out using the mesophilic association of acidophilic chemolithotrophic bacteria, which are characterized by a high level of leaching activity. To determine the optimal parameters of the biotechnological process were compared results obtained with used: standard 9K medium with ferrous iron as an energy source; at constant elevated values of the oxidation-reduction potential at the level of 0.650 V; with ferric iron as an oxidizing agent, and using an optimized nutrient medium (OPM), the composition of which has been determined on the basis of mathematical optimization. The obtained results showed, that the using of ferric iron, OPM and elevated values the  oxidation-reduction potential allow to shorten the term of leaching process and increase the recovery of germanium and other metals by 2 to 5 times. Moreover, the advantage of leaching with OPM is the absence of iron ions, which are an impurity and interfere with further sorption recovery of germanium from polymetallic solutions to produce germanium concentrate.  Thus, optimum process parameters of bacterial leaching of metals, allows using them depending on the conditions and needs receiving of the targets metals from waste dumps.


Keywords


waste dumps; mesophilic association of acidophilic chemolithotrophic bacteria; leaching solutions; oxidation-reduction potential

References


Язиков Е. И. Эколого-геохимическая характеристика отходов горно-добывающего предприятия, их токсичности и воздействия на почвы / Е. И. Язиков, С. В. Азарова //Горный журнал. – 2003. – № 11. – С. 61–64.

Комплексная оценка отходов углеобогащения с точки зрения их фитотоксичности, возможности вторичной переработки и детоксикации / Блайда И.А., Баранов В.И., Васильева Т.В. и др. // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2012. – № 2. – С. 37–43.

Методика встановлення і використання екологічних нормативів якості поверхневих вод суші та естуаріїв України / Романенко В.Д., Жукинський В.М., Оксіюк О.П. та ін. – К.: Мін-во екології та природ. ресурс. України, 2001. – 48 с.

Сторожук В. М. Промислова екологія / Сторожук В. М., Батлук В. А., Назарук М. М. – Львів: Укр. академія друкарства, 2005. – 547 с.

Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. К. А. Большакова – М.: Высшая школа, 1976. – Т. 1. – 368 с.; Т. 2. – 360 с.

Целыковский Ю.К. Экологические и экономические аспекты утилизации золошлаков ТЭС / Ю.К. Целыковский // Энергия. – 2006. – № 4. – С. 27–34.

Состав бактериальных сообществ в отвалах сульфидных никелевых руд / Вайнштейн М. Б., Вацурина А. В., Соколови С. Л. др. // Микробиология. – 2011. – Т.80., № 4. – С. 560–567.

Разнообразие сообществ ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов в природных и техногенных экосистемах / Т.Ф. Кондратьева, Т.А. Пивоварова, И.А. Цаплина и др. // Микробиология. – 2012. – Т. 81, № 1. – С. 3–27.

Хавезов И. Атомно-абсорбционный анализ / И. Хавезов, Д. Цалев. – Л.: Химия, 1983. – 144 с.

Пат. 104788 UA. Спосіб виготовлення двокамерної триелектродної електрохімічної комірки // Джамбек О.А., Джамбек О.І., Блайда І.А., Іваниця В.О., Васильєва Т.В. Бюл. № 4. Заявл. 05.05.2015. Опубл. 25.02.2016.

Герхард Ф. Методы общей бактериологии. Т. 2. / Герхард Ф. – М.: Мир, 1984. – 265 с.

Каравайко Г. И. Практическое руководство по биогеотехнологии металлов / Г. И. Каравайко. – М.: АН ССС, 1989. – 371 с.

Современная микробиология. Прокариоты / под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. Перевод с англ. / под ред. А.И. Нетрусова. – М.: Мир, 2005. – Т. 2. – С. 178–180.

Электрохимическое исследование окислительно-восстановительных процессов, протекающих при химическом выщелачивании металлов / [Джамбек А.А., Джамбек О.И., Блайда И.А и др.] // Вісник ОНУ. Хімія. – 2013. – Т. 18, Вип. 1 (45). – С. 39–43.

Александров В.Г., Зак Г.А. Бактерии, разрушающие алюмосиликаты (Силикатные бактерии) // Микробиология. – 1950. – Т. 19, №2. – С. 97–108.

Пат. 104268 UA, МПК С22В 15/00, С22В 3/18. Спосіб двостадійного біовилуговування галію і германію / Блайда І.А., Васильєва Т.В., Семенов К.І., Баранов В.І., Иваниця В.О. Бюл. № 2. Заявл. 02.06.2015. Опубл. 25.01.2016.

Кузякина Т. И. Биотехнология извлечения металлов из сульфидных руд / Кузякина Т. И., Хайнасова Т. С., Левенец О. О. // Вестник наук о Земле. – 2008. – Т. 60, Вып. 12. – С. 76–85.

New information on the pyrite bioleaching mechanism at low and high temperature / [Rodriguez Y., Ballester A., Blazquez M.L. et al.] // Hydrometallurgy. – 2003. – V. 71. – P. 37–46.

Определение рН и окислительно-восстановительного потенциала для процессов химического и бактериального выщелачивания / [Джамбек А. А., Джамбек О. И., Блайда И. А., Васильева Т. В.] // Тез. доп. XIX Української конф. з неорганічної хімії. – Одеса, 2014. – С. 159.


Full Text: PDF (RU)

Refbacks

  • There are currently no refbacks.