Интенсификация бактериально-химического выщелачивания никеля, меди и кобальта из сульфидной руды с применением микроволнового излучения
- Научно-исследовательский геотехнологический центр ДВО РАН
Аннотация
В последние годы в России и за рубежом наблюдается устойчивая тенденция к истощению запасов богатой и легкообогатимой руды. В связи с этим все большее внимание уделяется технологии бактериально- химического выщелачивания (БХВ), которая в отличие от традиционных пирометаллургических методов обогащения хорошо применима для переработки низкосортного минерального сырья. Однако данная технология имеет существенный недостаток, который заключается в неспособности микроорганизмов создавать достаточно агрессивные условия для эффективной деструкции минеральных комплексов, что негативно сказывается на продолжительности процессов. В статье представлены результаты проведенного эксперимента, целью которого являлось исследование многократного кратковременного воздействия СВЧ-излучения на эффективность извлечения никеля, меди и кобальта в процессе бактериально-химического выщелачивания сульфидной руды. В качестве источника микроволнового излучения была использована СВЧ-печь мощностью 900 Вт и частотой излучения 2,45 ГГц. Облучение проводилось каждые сутки на протяжении всего эксперимента. Время экспозиции 5 и 10 с, плотность потока 0,7 Вт/см 2 . Было установлено, что при всех исследуемых режимах СВЧ-облучения наблюдается существенное повышение эффективности накопления биомассы и окислительной способности среды по сравнению с контролем, не подвергавшемуся воздействию микроволнового излучения. Облучение в течение 5 с дважды в сутки повысило извлечение никеля на 16 %, кобальта на 15 % и меди на 6 %. Результаты проведенного исследования позволяют оценить перспективы применения новых методов биотехнологии в промышленной практике переработки рудного сырья с улучшением качественных показателей.
Литература
- Betskii O.V., Lebedeva N.N. Millimeter waves and living systems. Nauka v Rossii. 2005. N 6, p. 13-19 (in Russian).
- Kioresku A.V. The influence of the duration of preliminary irradiation with microwave waves of a culture of chemolithotro- phic microorganisms on the efficiency of bioleaching processes. Gornyi informatsionno-analiticheskii byulleten'. 2017. N S32,
- p. 237-247 (in Russian).
- Kioresku A.V. Change in the oxidative activity of chemolithotrophic microorganisms under the influence of microwave ra- diation. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2018. N 11(2), p. 343-347 (in Russian).
- Kioresku A.V. Study of the influence of microwave radiation on acidophilic chemolithotrophic bacteria. Gornyi informat- sionno-analiticheskii byulleten'. 2016. N S31, p. 86-191 (in Russian).
- Kioresku A.V. The mechanisms of microwave radiation influence on the leaching of mineral raw materials. Gornyi informat- sionno-analiticheskii byulleten'. 2015. N 63, p. 335-340 (in Russian).
- Kuzyakina T.I., Khainasova T.S., Levenets O.O. Biotechnology for the extraction of metals from sulfide ores. Vestnik Kamchatskoi regional'noi organizatsii. Seriya: Nauki o Zemle. 2008. N 12, p. 76-86 (in Russian).
- Rogatykh S.V., Dokshukina A.A., Levenets O.O., Muradov S.V., Kofiadi I.A. Evaluation of the qualitative and quantitative composition of communities of cultured acidophilic microorganisms by PCR-RV and clone library analysis. Mikrobiologiya. 2013. Vol. 82. N 2, p. 212-212 (in Russian).
- Khainasova T.S. Factors affecting bacterial and chemical processes of sulphide ores processing. Zapiski Gornogo instituta. 2019. Vol. 235, p. 47-54. DOI: 10.31897/PMI.2019.1.47
- Amankwah R.K., Ofori-Sarpon G. Microwave heating of gold ores for enhanced grindability and cyanide amenability.
- Minerals Engineering. 2011. Vol. 24. N 6, p. 541-544.
- Apollonio F., Liberti M., Paffi A., Merla C., Marracino P., Denzi A. Feasibility for microwaves energy to affect biological systems via nonthermal mechanisms: a systematic approach. IEEE Transactions on microwave theory and techniques. 2013. Vol. 61. N 5, p. 2031-2045.
- Johnson D.B. Development and application of biotechnologies in the metal mining industry. Environmental Science and Pollution Research International. 2013. Vol. 20. N 11, p. 7768-7776.
- Litvinenko V. Preface. Innovation-Based Development of the Mineral Resources Sector: Challenges and Prospects – XI Russian-German Raw Materials Conference. Potsdam, Germany, 7-8 November 2018. London: Taylor and Francis Group, 2019, p. 9-11.
- Mudd G.M., Weng Z., Jowitt S.M. A detailed assessment of global Cu resource trends and endowments. Economic Geology. 2013. Vol. 108. N 5, p. 1163-1183.
- Orumwense O.A., Negeri T., Lastra R. Effect of microwave pretreatment on the liberation characteristics of a massive sul- fide ore. Mining, Metallurgy & Exploration. 2004. Vol. 21. N 2, p. 77-85.
- Vorster W., Rowson N.A., Kingman S.W. The effect of microwave radiation upon the processing of Neves Corvo copper ore. International journal of mineral processing. 2001. Vol. 63. N 1, p. 29-44.
- Xia L. Comparison of three induced mutation methods for Acidiothiobacillus caldus in processing sphalerite. Minerals Engineering. 2007. Vol. 20. N 14, p. 1323-1326.