Biolixiviação de sulfetos secundários de cobre por micro‐organismos mesófilos em diferentes reatores agitados.

Nenhuma Miniatura disponível
Data
2017
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Resumo
A biolixiviação de cobre a partir de sulfetos secundários, tais como a calcocita e a bornita, é amplamente aplicada industrialmente em vários países do mundo. Isso ocorre porque esses sulfetos são facilmente oxidados pelo íon Fe3+ produzido por microorganismos de biolixiviação. No entanto, a biolixiviação pode ser severamente impactada se o minério portar impurezas solúveis que podem afetar o crescimento bacteriano. Este é o caso do fluoreto, que existe como HF nas condições ácidas aplicadas na biolixiviação de metais básicos. Este último pode atravessar membranas celulares e dissociar dentro da célula (por causa de seu pH neutro), reduzindo o crescimento bacteriano. Nesta dissertação foi investigada a influência da concentração de flúor sobre o crescimento de Acidithiobacillus ferrooxidans e revelou que 20 mg.L‐1 F‐total inibiram a biooxidação do íon Fe2+. Tal inibição foi superada por adição de sulfato de alumínio ao meio de crescimento. Em seguida, foi estudada a biolixiviação de um minério de cobre secundário portador de flúor (contendo calcocita e bornita) pela cultura mesófila. Os efeitos do pH bem como as concentrações de Fe2+, Al3+ e Mg2+ na extração de cobre foram determinados, os experimentos foram realizados em frascos Erlenmeyer (250 mL) contendo 100 mL de solução e porcentagem de sólidos a 5% (p/v) agitada a 150 min‐1. A cinética de lixiviação da amostra foi ligeiramente afetada pelo pH e concentrações do íon Fe2+, sendo que as maiores extrações de cobre foram observadas para pH 1,6‐1,8 e 5‐10 g.L‐1 Fe2+. As concentrações de alumínio (até 5 g.L‐1) melhoraram a cinética de extração do cobre à medida que os íons fluoreto foram complexados pelo elemento e a extração final de cobre atingiu 75%. Além disso, propondo uma adaptação ao programa de ensaios metalúrgicos visando uma futura aplicação industrial de lixiviação em pilhas, especificamente em sistemas agitados, a segunda parte da dissertação buscou comparar o perfil de lixiviação de três diferentes reatores (frascos Erlenmeyer, garrafas rotativas e um biorreator agitado mecanicamente) durante a biolixiviação de duas amostras de sulfetos secundários com diferentes teores de cobre e flúor. Na ausência de uma fonte externa de alumínio, os ensaios em Erlenmeyer não mostraram qualquer aumento no potencial da solução, independentemente da amostra de minério estudada. Concentrações de flúor e alumínio em torno de 300 mg.L‐1 foram registradas neste reator e a razão Al/F em torno de 1 explicou o baixo potencial registrado. Por outro lado, nos ensaios em garrafa e biorreator, a amostra de minério com menor teor de cobre produziu alumínio (530 mg.L‐1) acima das concentrações de flúor (380 mg.L‐1), de modo que esse maior índice Al/F estimulou o crescimento bacteriano. Isto se justificou, pelo fato do potencial da solução ter atingido valores acima de 600 mV ao final do experimento, o que indicou o crescimento bacteriano nesses reatores. Quando o alumínio foi adicionado ao meio de crescimento, o potencial da solução aumentou exponencialmente, indicando boa atividade de biolixiviação e até 97% de extração de cobre foi observada nos três reatores, mas as garrafas rotativas apresentaram uma cinética de lixiviação mais rápida devido a altas populações bacterianas (> 108 células. mL‐1) proporcionada por uma melhor aeração da solução (6 mg.L‐1 como a concentração de oxigénio dissolvido).
Descrição
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
Palavras-chave
Acidithiobacillus ferroxidans, Processos de fabricação, Hidrometalurgia
Citação
CRUZ, Flávio Luciano dos Santos. Biolixiviação de sulfetos secundários de cobre por micro‐organismos mesófilos em diferentes reatores agitados. 2017. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2017.