biomineria en peru

Perspectivas de la
Biominería en el Perú

Martha Elena Ly Arrascue
1ª Conferencia Nacional de Biotecnología Mayo 2009

Biominería
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Conceptos Principales. Fundamentos
Panorama Mundial: R&D empresas
Panorama Mundial: R&D universidades
Perú: Caso Tamboraque
Perú: minas
Perú: universidades

Definiciones
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Biominería: Rama de la biotecnología aplicada a laindustria
minero - metalúrgica para buscar la solución de sus diferentes
problemas

productivos

(recuperación

de

metales)

y

ambientales (remediación). Considerable aumento de I&D.
Atractiva técnica y comercialmente ante las tecnologías
convencionales.

Desarrollos

a

nivel

laboratorio,

piloto,

industrial.
•

Biolixiviación: La conversión microbiana de un compuestometálico insoluble a su forma soluble (oxidación de un sulfuro
metálico a sulfato del metal, ej.: CuS à CuSO4).

•

Biooxidación: La recuperación de un metal es mejorada por la
descomposición del mineral, pero el metal ha ser recuperado
no es solubilizado (ej.: Recuperación de oro a partir del mineral
arsenopirita AsFeS2).

Biominería
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vBiolixiviación / Biooxidación
Biosorción de metales tóxicos y valiosos
Bioremediación. Fitoremediación
Biosensores. Biomonitores. Biomarcadores.
Diseño de bioreactores e Ingeniería ecológica
Tratamiento biológico de efluentes y desechos: drenajes
ácidos, efluentes cianurados.
Mejoramiento genético
Reducción pasiva y activa de sulfatos
Pantanales o wetlands modificados con ingenieríaBiocidas en pilas de roca estériles
Ingeniería ecológica para purificación de soluciones
Tapones biológicos impermeabilizar superficie de botaderos.
Fosfato de origen biológico para estabilizar residuos.
Tratamiento biológicos de aguas residuales.
Biosurfactantes
Biofiltros para tratamiento de gases tóxicos

Aspectos de la Biominería
v Conocimiento científico y tecnológico
vMicroorganismos, genoma
v Desarrollo de procesos, diseño de reactores,
modelamiento: multidisciplinario
v Intervención e interés de la industria
v Escalamiento: obtención de condiciones operativas
v Amigable con el medio ambiente
v Proceso eficiente y económico
v Oportunidad para la comunidad
v Desarrollo comercial. Patentes.

Biolixiviación /
Biooxidación

Microorganismos de importanciaOxidation of
Bacteria/Archaea

Fe(II)
ions

sulfur/
-compounds

Acidithiobacillus ferrooxidans

+

+

A. thiooxidans/ A. caldus

-

+

Leptospirillum ferrooxidans/ L. ferriphilum

+

-

Sulfobacillus sp.

-

+

Acidiphilium sp.

-

(+)

Sulfolobus/ Acidianus/ Metallosphaera sp.

+

+

Ferroplasma sp.

+

-

ANTES DEL PROCESO DE BIOOXIDACION
Au
ocluidoArsenopirita

Cianuración directa: 10 – 12 % recuperación de oro caso Tamboraque

DESPUES DEL PROCESO DE
BIOOXIDACION
Arsenopirita

Au libre

São Bento Ore - Refractory Gold

Au
Au

Pyrrhotite

Arsenopyrite

Direct cyanidation: 30 - 45% gold recovery.

Source: Geology Department

Acidithiobacillus ferrooxidans
(Thiobacillus ferrooxidans)

Actividad catalítica
dela bacteria
v
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Fin: Oxidación del Fe(II) acuoso, Fe(II) y S en los minerales
Interacción de la bacteria con la superficie (adsorción)
Factores que influencian en la velocidad de la reacción
Características del crecimiento bacteriano
La resistencia a los iones metálicos depende del grado de
adaptación y del hábitat de las cepas silvestres.
v Mecanismos de resistencia debida alos plásmidos
v Construir tolerancia creciente por subcultivos continuos

Reacciones químicas del
mecanismo directo
2FeAsS + 7O2 + 2H2O + H2SO4--->Fe2(SO4)3+2H3AsO4
4FeS2 + 15O2 + 2H2O ---->2 Fe2(SO4)3 + 2H2SO4

Reacciones químicas del
mecanismo indirecto
FeAsS + Fe2(SO4)3+H2O+1.5O2→H2AsO4 + 3FeSO4 + S0
FeS2 + Fe2(SO4)3→3FeSO4 + 2S0 (ataque férrico)
4FeSO4 + 2H2SO4 + O2→2Fe2(SO4)3 +...