Biolixiviacion

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Introducción

La biolixiviación de minerales, concentrados y relaves sulfurados que contienen Au y Cu encapsulados es un concepto relativamente nuevo en comparación a los procesos de tostación, oxidación a presión y/o oxidación química, y rápidamente fue establecido como un pre-tratamiento alternativo de oxidación viable.

La técnica de oxidación bacteriana empleada para el tratamiento deminerales sulfurados auríferos se fundamenta en la acción efectiva de la bacteria Thiobacillus Ferrooxidans para oxidar especies reducidas de azufre a sulfato, y para oxidar el ión ferroso a ión férrico.

El Thiobacillus Ferrooxidans es eficaz en ambiente ácido, aeróbico, móvil y quimioautotráfico y se presenta en forma de bastoncitos de 1-2 µn de largo por 0.5-1.0 µn de ancho, gran negativas.Presentan punto isoeléctrico entorno de 4.0 - 5.0 y se desenvuelven en el intervalo de temperatura de 28 - 35 °C. La fuente de energía fundamental para el Thiobacillus Ferrooxidans es el ión Fe+2, pudiendo ser utilizados también el azufre y sus formas reducidas.

Usa nutrientes básicos para su metabolismo a base de N, P, K, y Mg, Ca, como elementos de trazo.

La biolixiviación de sulfuros comoproceso biohidrometalúrgico involucra un conjunto de reacciones químicas, metabólicas, enzimáticas y no enzimáticas, en el cuál el mineral insoluble es oxidado y otros metales de interés son liberados en solución.

Microorganismos y su aplicación en la biogeotecnología de metales

Microorganismos y áreas de aplicación en hidrometalurgia

Hasta ahora los siguientes procesos microbiológicos sonde importancia en la hidrometalurgia.
a. Oxidación de sulfuros, azufre elemental y fierro ferroso.
b. Producción de compuestos orgánicos, peróxidos, etc. por microorganismos organotróficos, los cuales atacan minerales oxidando o reduciendo los elementos con valencia variable.
c. Acumulación de elementos químicos o su precipitación por microorganismos.
Rol de la bacteria en la oxidación deFe2, S° y sulfuros

La oxidación de Fe3, S° y sulfuros esta mediada básicamente por las bacterias del género Thibacillus, Leptospirillum, Sulfolobus, Sulfobacillus y Acidianus. Especialmente importante para la hidrometalurgia son las bacterias acidofílicas, a bajos valores de pH los metales son solubilizados y pueden eventualmente recuperarse como un producto comercial.
• Oxidación de Fe2+, S°Tabla Nº 1. Microorganismos de importancia en Hidrometalurgia (Anexo) Ferroxidans y otras bacterias. La reacción de oxidación se realiza probablemente de acuerdo al esquema siguiente:

bacteria
4Fe2 + O2 + 4H4 ----------> 4Fe3+ + 2H2O (1)
DELTA
G300°C = -38.0 Kj.mol-1

Esta reacción es importante para lixiviación de metales pues permite la acumulación de biomasa bacteriana en minerales ysoluciones; obtener una fuerte oxidación de muchos sulfuros y producir un alto potencial redox en el medio.
• Oxidación de los sulfuros

La bacteria es capaz de oxidar los siguientes sulfuros

Pirita y Marcasita (FeS2)
Pirrotita (FeS)
Chalcopirita (CuFeS2)
Bornita (Su,FeS4)
Covelita (Cu2S)
Tetrahedrita (Cu8SB2S7)
Enargita (3Cu2,S.AS2S5)
Arsenopirita (FeAsS)
Realgar (AsS)
Orpimenta(As2S3)
Cobaltita (CoAsS)
Petlandita (Fe,Ni)9S8
Violarita (Ni2FeS4)
Bravoita (Ni,Fe)S2
Milerita (NiS)
Polidimita (Ni3S4)
Antimonita (Sb2S3)
Molibdenita (MoS2)
Esfalerita (ZnS)
Marmatita (ZnS)
Galena (PbS)
Geocronita Pb5(Sb,As2)S8,Ga2S3
• Mecanismos de oxidación bacterial de Fe2 +, S° y sulfuros

La oxidación de Fe2+ y compuestos reducidos de azufre; por la bacteria es en extremocomplejo y un proceso de múltiples etapas las cuales no han sido profundamente investigadas.

Involucra la adhesión bacteriana a minerales, su destrucción, solubilización de azúfre, transporte de S°, Fe2+ o iones de otros metales hacia la célula y su oxidación.

Como ha sido demostrado por la oxidación de la pirita, por T. ferrooxidans, el potencial electrodo mineral (EP) es considerablemente bajo...
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