Biooxidación de as(iii) en soluciones ácidas con alto

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I

Dedicado a nuestros padres, familia, amigos y de alguna forma a todas aquellas personas que permitieron que este proyecto se llevara a cabo, con mucho cariño y dedicación para todos ustedes.

II

RESUMEN

Actualmente la Fundición Chagres tiene como uno de sus sub- productos, una solución ácida, denominada ácido grado C, que es comercializada para lixiviación de minerales oxidados, pero estose hace a un bajo costo por tener concentraciones elevadas de arsénico y otro metales. La remoción de arsénico desde esta solución permitiría una mayor comercialización a otras compañías que no cuenten con un depósito final adecuado para soluciones que contengan arsénico. El arsénico es uno de los contaminantes más comunes en la industria minera, específicamente en los procesos pirometalúrgicos.La ausencia de alternativas viables para su tratamiento hace que la mirada de las investigaciones en minería se enfoque en los biotratamientos. El uso de tratamientos biológicos ofrece ventajas comparativas en términos de costos ante los procesos químicos. Es por esto que frente a este desafío se ha planteado el objetivo general de obtener una población microbiana capaz de biooxidar As(III) ensoluciones ácidas con alto contenido de arsénico y metales utilizando para todos los efectos Acidithiobacillus ferrooxidans. Para cumplir con este objetivo general es que se plantearon los objetivos específicos de: Adaptar una cepa de Acidithiobacillus ferrooxidans a una dilución de ácido grado C y estudiar la cinética de biooxidación de arsénico. La primera etapa del proyecto consistió en adaptarla cepa a diferentes diluciones de ácido grado C disminuyendo la dilución a medida que la cepa se adaptaba. Comenzó la experiencia con una dilución de 1:90 de ácido grado C, que contiene entre otros metales 90 [mg/L] de arsénico, con el fin de seleccionar una cepa resistente a esta solución ácida. Se fueron disminuyendo paulatinamente las diluciones, pasando por diluciones 1:90, 1:71, 1:50 y 1:25finalmente, las condiciones de operación fueron 30ºC, pH 1,8 y 30 ºC. Las concentraciones celulares iniciales variaron para poder lograr la adaptación. Es posible adaptar cepas de Acidithiobacillus ferrooxidans a soluciones ácidas provenientes de la Planta de ácido sulfúrico (ácido grado C), se logró la adaptación a una dilución 1:25 de ácido que corresponde a 300 [mg/L] de arsénico total, losparámetros cinéticos obtenidos fueron, productividad volumétrica 404,86 [mg/L*h] y consumo específico de sustrato 0,115 [mg/mg*h], el tiempo de cultivo fue 20[h]. Los parámetros cinéticos obtenidos son considerablemente similares a los de una cepa que ha sido cultivada sin arsénico. A su vez para arsénico, los datos experimentales muestran su oxidación. Para determinar la velocidad de la reacciónse utilizó la ecuación estequiométrica que rige el sistema de oxidación de As(III) por Fe(III), para resolver la ecuación diferencial se programó un algoritmo en Microsoft Visual Basic. Se obtuvo así una reacción de tercer orden global, la expresión cinética de velocidad obtenida es:
− r As + 3 = 5 x10 ^ −6 [mmol 2 ⋅ L−2 ⋅ h −1 ] ⋅ [ As +3 ] ⋅ [Fe +3 ] 2

La reacción de oxidación de As(III) en elmedio de cultivo es factible con la aparición de Fe(III). La oxidación de As(III) esta asociada a la fase de crecimiento exponencial de Acidithiobacillus ferrooxidans.

III

AGRADECIMIENTOS
Si tuviéramos que hacer una lista con las personas que nos ayudaron a llevar a cabo este proyecto faltarían hojas para agradecer a cada uno.

Primero que todo agradecer a nuestros padres y familias por elapoyo incondicional en estos años de estudio, gracias por la confianza que tuvieron en nosotros cuando las cosas eran muy difíciles sobre todo en los primeros años. Muchas gracias Yaya, por estar siempre inculcándonos ser mejores personas y el brindarnos su sabiduría para triunfar en la vida.

Queremos agradecer a dos personas muy especiales que estuvieron con nosotros durante toda esta etapa...
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