Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/doi/10.4322/2176-1523.1563
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

BIOLIXIVIAÇÃO DE MINÉRIOS DE COBRE EM REATORES COM ACIDITHIOBACILLUS FERROOXIDANS

COPPER ORES BIOLEACHING IN REACTORS WITH ACIDITHIOBACILLUS FERROOXIDANS

Nascimento, Dryelle de Nazaré Oliveira do; Palmieri, Mauricio Cesar; Carmo, Andre Luiz Vilaça do; Nogueira, Emanuele Pereira; Lucheta, Adriano Reis; Ferreira, Rafael Vicente de Pádua; Ferreira Filho, Hélio Raymundo; Alves, Joner Oliveira

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Resumo

A biolixiviação consiste na solubilização de metais provenientes dos minérios a partir da ação de micro-organismos oxidantes de Fe e S, como a bactéria Acidithiobacillus ferrooxidans. O objetivo deste trabalho foi avaliar o processo de biolixiviação de um sulfeto de cobre mineral e outro intemperizado, provenientes da Serra dos Carajás (PA), Brasil. O ensaio foi conduzido em batelada, em tanques agitados inoculados com A. ferrooxidans, durante 100 dias. Análises mineralógicas e químicas das amostras foram realizadas por Difratometria de Raios-X (DRX) e Espectroscopia de Fluorescência de Raios-X por Energia Dispersiva (EDXRF), respectivamente. Determinações de pH e potencial de oxirredução (Eh) foram realizadas diariamente além da coleta de amostras para a determinação da extração de cobre (EDXRF). As amostras apresentaram comportamento semelhante quanto ao Eh e distintos com relação ao pH, o que se deu por conta de diferenças em suas composições. No 100º dia, a amostra sulfetada apresentou 0,74% de extração de cobre, com o processo encontrando-se ainda ativo. A amostra intemperizada apresentou 18,35% de extração no 60º dia, com o processo encerrado no 100º dia. O processo de biolixiviação em reatores pode ser uma alternativa viável para a recuperação de cobre principalmente de minérios intemperizados

Palavras-chave

Biomineração, Cobre, Calcopirita, Lixiviação bacteriana

Abstract

Bioleaching consists of ore leaching by the action of iron and sulfur oxidizing bacteria, such as Acidithiobacillusferrooxidans. This study aimed to evaluate the bioleaching process of sulfide and weathered copper ores, from the Serra dos Carajás (PA), in Brazil. An assay was conduct in batch, in stirred tanks inoculated with A. ferrooxidans, during 100 days. Samples mineralogical and chemical characterizations were performed by X-ray Diffraction (XRD) and Energy Dispersive X-ray Fluorescence (EDXRF), respectively. Measurement of pH and redox potential (Eh) were performed daily, and samples collected for copper extraction determination (EDXRF). The results highlighted the similar behavior of Eh and distinguished to pH, due to different ores composition. On the 100th day, the sulfide ore sample presented 0.74% copper extraction, but the process being still active. The weathered ore sample presented 18.35% of extraction on the 60th day and the process ended on the 100th day. The stirred reactors bioleaching process may be a viable alternative for copper recovery meanly from weathered copper ores.

Keywords

Biomining, Copper, Chalcopyrite, Bacterial leaching.

Referências

1 Departamento Nacional de Produção Mineral. Sumário mineral 2015. Brasília: DNPM; 2016.

2 Rankin J. Energy use in metal production. In: Proceedings of the High Temperature Processing Symposium; 2012 February 6-7; Melbourne. Melbourne: Swuinburne University of Technology; 2012 [acesso em 20 nov. 2017]. Disponível em: https://publications.csiro.au/rpr/download?pid=csiro:EP12183&dsid=DS3

3 Bobadilla-Fazzini RA, Pérez A, Gautier V, Jordan H, Parada P. Primary copper sulfides bioleaching vs. chloride leaching: Advantages and drawbacks. Hydrometallurgy. 2017;168:26-31.

4 Cuevas IPN, Bitencourt JAP, Sahoo PK, Alves JO, Siqueira JO, Oliveira GC. Recent developments for remediating acidic mine waters using sulfidogenic bacteria. Biomed Research International. 2017;2017:01-17.

5 Bosecker K. Bioleaching: metal solubilization by microorganisms. FEMS Microbiology Reviews. 1997;20:591-604.

6 Ghorbani Y, Franzidis J-P, Petersen J. Heap leaching technology – current state, innovations and future directions: a review. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review. 2016;37:73-119.

7 Temple KL, Colmer AR. The autotrophic oxidation of iron by a new bacterium: Thiobacillus ferrooxidans. Journal of Bacteriology. 1951;62:605-611.

8 Panda S, Akcil A, Pradhan N, Deveci H. Current scenarios of chalcopyrite bioleaching: A review for the recent advances to its heap-leach technology. Bioresearch Technology. 2015;196:694-706.

9 Bevilaqua D, Lahti H, Suegama PH, Garcia O Jr, Benedetti AV, Puhakka JA, et al. Effects of Na-chloride on the bioleaching of a chalcopyrite concentrate in shake flasks and stirred tank bioreactors. Hydrometallurgy. 2013;138:1-13.

10 Gerick M, Govender Y, Pinches A. Tank bioleaching of low-grade chalcopyrite concentrates using redox control. Hydrometallurgy. 2010;104:414-419.

11 Tuovinen OH, Kelly DP. Studies on the growth of Thiobacillus ferrooxidans - Use of membrane filters and ferrous iron agar to determine viable number and comparison CO2 fixation and iron oxidation as measures of growth. Archives of Microbiology. 1973;88:285-298.

12 Fu B, Zhou H, Zhang R, Qiu G. Bioleaching of chalcopyrite by pure and mixed cultures of Acidithiobacillus spp. and Leptospirillum ferriphilum. International Biodeterioration & Biodegradation. 2008;62:109-115.

13 Liu H, Xia J, Nie Z, Liu L, Wang L, Ma C, et al. Comparative study of S, Fe and Cu speciation transformation during chalcopyrite bioleaching by mixed mesophiles and mixed thermophiles. Minerals Engineering. 2017;106:22-32.

14 Silva DR. Efeito da adição de nanopartículas na biolixiviação da calcopirita (CuFeS2 ) por Acidithiobacillus ferrooxidans LR [dissertação. Araraquara: Universidade Estadual Paulista; 2011.

15 Magalhães VMA. Remoção de carbonatos para otimizar biolixiviação de rejeito calcopirítico empregando consórcio de microorganismos [dissertação]. Natal: Universidade Federal do Rio Grande do Norte; 2016.

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