BIO-OXIDAÇÃO DE CONCENTRADO REFRATÁRIO DE OURO POR SULFOBACILLUS THERMOSUFIDOOXIDANS COM FOCO NO COMPORTAMENTO DO ANTIMÔNIO
BIO-OXIDAÇÃO DE CONCENTRADO REFRATÁRIO DE OURO POR SULFOBACILLUS THERMOSUFIDOOXIDANS COM FOCO NO COMPORTAMENTO DO ANTIMÔNIO
Suzimara Reis Silva, Liliane Coelho de Carvalho, Flávio Luiz Martins, Romeu Marra Giardini, Versiane Albis Leão
Resumo
Foi investigada a bio-oxidação de um concentrado sulfetado de ouro contendo pirita, estibinita, gudmundita e arsenopirita por Sulfobacillus thermosulfidooxidans (DSMZ 9293). Foram avaliados os efeitos da concentração inicial de íons Fe2+ (0 g L-1 – 10,0 g L-1) e do pH da suspensão (1,50, 1,75 e 2,00) na eficiência de bio-oxidação do concentrado, através do acompanhamento da extração de arsênio e da análise dos produtos de bio-oxidação. Os ensaios foram realizados em mesa agitadora termostatizada, a uma temperatura de 47°C e sob agitação de 150 min-1. Foi possível inferir que a suplementação com 10g/L de Fe2+ (como FeSO4 .7H2 O) resultou na mais eficiente oxidação dos sulfetos. No estudo do efeito do pH, a maior solubilização de arsênio foi constatada em pH 1,75. As análises de DRX e MEV-EDS dos produtos de bio-oxidação confirmaram: (i) o efeito catalítico dos micro-organismos na oxidação da pirita e da arsenopirita; (ii) a baixa reatividade dos sulfetos de antimônio; (iii) a necessidade de suplementação de íons Fe2+ e (iv) melhores resultados de bio-oxidação em pH 1,75 e 2,0 em relação ao pH 1,5.
Palavras-chave
Abstract
The bio-oxidation of a gold concentrate containing pyrite, stibnite and arsenopyrite by Sulfobacillus thermosulfidooxidans (DSMZ 9293) was investigated. The effects of the initial Fe2+ concentration (0g L-1 - 10.0g L-1) and pH (1.50, 1.75 and 2.00) in the biooxidation of the sulphide concentrate were assessed through both arsenic extractions and the analysis of bio-oxidation products. The bio-oxidation tests were performed at 47o C under stirring (150 min-1) in a temperature controlled shaker,. It was inferred that the presence of 10g/L Fe2+ (as FeSO4 .7H2 O) resulted in the most efficient sulphide oxidation. When the effect of pH was analyzed, the highest arsenic dissolution was observed at pH 1.75. XRD and SEM-EDS analysis of bio-oxidation products confirmed: (i) the catalytic effect of micro-organisms on the oxidation of pyrite and arsenopyrite; (ii) the low reactivity of antimony sulphides, (iii) the necessity of ferrous iron supplementation and (iv) better oxidation results at pH 1.75 and 2.0 as compared to pH 1.50.
Keywords
Referências
1 Kaksonen AH, Mudunuru BM, Hackl R. The role of microorganisms in gold processing and recovery - a review. Hydrometallurgy. 2014;142:70-83.
2 Rodrigues MLM, Lopes KCS, Leôncio HC, Silva LAM, Leão VA. Bioleaching of fluoride-bearing secondary copper sulphides: Column experiments with Acidithiobacillus ferrooxidans. Chemical Engineering Journal. 2016;284:1279-1286.
3 Bevilaqua D, Leite ALLC, Garcia O, Tuovinen OH. Oxidation of chalcopyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans and Acidithiobacillus thiooxidans in shake flasks. Process Biochemistry (Barking, London, England). 2002;38(4):587-592.
4 Grigor’eva NV, Tsaplina IA, Panyushkina AE, Kondrat’eva TF. Optimization of bioleaching and oxidation of goldbearing pyrite-arsnopyrite ore concentrate in batch mode. Microbiology. 2014;83(5):550-557.
5 Henao DMO, Godoy MAM. Jarosite pseudomorph formation from arsenopyrite oxidation using Acidithiobacillus ferrooxidans. Hydrometallurgy. 2010;104(2):162-168.
6 Oliveira SMB, Blot A, Liguoriimbernon RA, Magat P. Jarosita e plumbojarosita nos gossans do distrito mineiro de Canoas (PR). Revista Brasileira de Geociencias. 1996;26(1):3-12.
7 Scott KM. Solid solution in, and classification of, gossan-derived members of the alunite-jarosite family, northwest Queensland, Australia. The American Mineralogist. 1987;72(1–2):178-187.
8 Cassity WD, Pesic B. Interactions of Thiobacillusferrooxidans with arsenite, arsenate and arsenopyrite William. In: Amils R, Ballester A, editors. Biohydrometallurgy and the Environment toward the Mining of the 21st Century, Part I. Amsterdam: Elsevier; 1999. p. 521-532.
9 Márquez M, Gaspar J, Bessler KE, Magela G. Process mineralogy of bacterial oxidized gold ore in São Bento Mine (Brasil). Hydrometallurgy. 2006;83(1-4):114-123.
10 Karavaiko, G. I.; Dubinina, G. A.; Kodrateva, T. F. Lithotrophic microorganisms of the oxidative cycles of sulfur and iron. Microbiology, v. 75, n. 5, p. 512545, 2006.
11 Silva SR. Bio-oxidação de sulfetos de arsênio e antimônio por Sulfobacillus thermosufidooxidans. Ouro Preto: Universidade Federal de Ouro Preto; 2016.
12 Filella M, Williams PA, Belzile N. Antimony in the environment: knowns and unknowns. Environmental Chemistry. 2009;6(2):95-105.
13 Torma AE, Gabra GG. Oxidation of stibnite by Thiobacillus ferrooxidans. Antonie van Leeuwenhoek. 1977;43(1):1-6.
14 Luptákova A, Macingová E, Ubaldini S, Jencárová J. Bioleaching of antimony minerals by bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans and Desulfovibrio desulfuricans. Environ Chem &Technology. 2008;102:409-411.
15 Tsaplina IA, Sorokin VV, Zhuravleva AE, Melamud VS, Bogdanova TI, Kondrat’eva TF. Oxidation of gold-antimony ores by a thermoacidophilic microbial consortium. Microbiology. 2013;82(6):680-689.
Submetido em:
25/12/2018
Aceito em:
22/11/2019
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