Вдосконалення оптимальних параметрів вилуговування металів із техногенних відходів мезофільною асоціацією ацидофільних хемолітотрофних бактерій
DOI:
https://doi.org/10.18372/2306-6407.2.12118Ключові слова:
породні відвали, мезофільна асоціація ацидофільних хемолітотрофних бактерій, вилуговуючі розчини, окислювально-відновлювальний потенціалАнотація
В статті наведені результати удосконалення стандартних параметрів процесу бактеріального вилуговування металів, які дозволяють скоротити термін проведення технологічного процесу та підвищити ефективність вилучення германію та інших корисних компонентів. Для цього було здійснено мінералогічний і хімічний аналізи породних відвалів; встановлено склад і вилуговуючий потенціал основних груп мікроорганізмів породних відвалів. Бактеріальне вилуговування проводили з мезофільною асоціацією ацидофільних хемолітотрофних бактерій, які відрізняються високим рівнем вилуговуючого потенціалу. Визначення оптимальних параметрів біотехнологічного процесу проводили при використанні стандартного середовища 9К з двовалентним залізом у якості джерела енергії, зокрема при постійних підвищених значеннях окислювально-відновлювального потенціалу на рівні 0,650 В, з тривалентним залізом у якості окиснювача, а також з оптимізованим поживним середовищем (ОПС), склад якого було визначено на підставі експерименту з використанням дисперсійного аналізу. Результати, які отримано, свідчать, що на відзнаку від стандартних умов, використання тривалентного заліза, ОПС та високих значень окислювально-відновлювального потенціалу дозволяють скоротити термін процесу вилуговування, підвищити ступень вилучення германію та інших металів від 2 до 5 разів. Крім того перевагою проведення вилуговування з ОПС є відсутність іонів заліза, які є домішкою і заважають при подальшому сорбційному вилученні германію з поліметалевих розчинів для отримання германієвого концентрату. Таким чином, визначені оптимальні параметри процесу бактеріального вилуговування металів, що дозволяють їх використовувати в залежності від умов і потреб отримання цільових металів з породних відвалів.
Посилання
Язиков Е. И. Эколого-геохимическая характеристика отходов горно-добывающего предприятия, их токсичности и воздействия на почвы / Е. И. Язиков, С. В. Азарова //Горный журнал. – 2003. – № 11. – С. 61–64.
Комплексная оценка отходов углеобогащения с точки зрения их фитотоксичности, возможности вторичной переработки и детоксикации / Блайда И.А., Баранов В.И., Васильева Т.В. и др. // Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2012. – № 2. – С. 37–43.
Методика встановлення і використання екологічних нормативів якості поверхневих вод суші та естуаріїв України / Романенко В.Д., Жукинський В.М., Оксіюк О.П. та ін. – К.: Мін-во екології та природ. ресурс. України, 2001. – 48 с.
Сторожук В. М. Промислова екологія / Сторожук В. М., Батлук В. А., Назарук М. М. – Львів: Укр. академія друкарства, 2005. – 547 с.
Химия и технология редких и рассеянных элементов / Под ред. К. А. Большакова – М.: Высшая школа, 1976. – Т. 1. – 368 с.; Т. 2. – 360 с.
Целыковский Ю.К. Экологические и экономические аспекты утилизации золошлаков ТЭС / Ю.К. Целыковский // Энергия. – 2006. – № 4. – С. 27–34.
Состав бактериальных сообществ в отвалах сульфидных никелевых руд / Вайнштейн М. Б., Вацурина А. В., Соколови С. Л. др. // Микробиология. – 2011. – Т.80., № 4. – С. 560–567.
Разнообразие сообществ ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов в природных и техногенных экосистемах / Т.Ф. Кондратьева, Т.А. Пивоварова, И.А. Цаплина и др. // Микробиология. – 2012. – Т. 81, № 1. – С. 3–27.
Хавезов И. Атомно-абсорбционный анализ / И. Хавезов, Д. Цалев. – Л.: Химия, 1983. – 144 с.
Пат. 104788 UA. Спосіб виготовлення двокамерної триелектродної електрохімічної комірки // Джамбек О.А., Джамбек О.І., Блайда І.А., Іваниця В.О., Васильєва Т.В. Бюл. № 4. Заявл. 05.05.2015. Опубл. 25.02.2016.
Герхард Ф. Методы общей бактериологии. Т. 2. / Герхард Ф. – М.: Мир, 1984. – 265 с.
Каравайко Г. И. Практическое руководство по биогеотехнологии металлов / Г. И. Каравайко. – М.: АН ССС, 1989. – 371 с.
Современная микробиология. Прокариоты / под ред. Й. Ленгелера, Г. Древса, Г. Шлегеля. Перевод с англ. / под ред. А.И. Нетрусова. – М.: Мир, 2005. – Т. 2. – С. 178–180.
Электрохимическое исследование окислительно-восстановительных процессов, протекающих при химическом выщелачивании металлов / [Джамбек А.А., Джамбек О.И., Блайда И.А и др.] // Вісник ОНУ. Хімія. – 2013. – Т. 18, Вип. 1 (45). – С. 39–43.
Александров В.Г., Зак Г.А. Бактерии, разрушающие алюмосиликаты (Силикатные бактерии) // Микробиология. – 1950. – Т. 19, №2. – С. 97–108.
Пат. 104268 UA, МПК С22В 15/00, С22В 3/18. Спосіб двостадійного біовилуговування галію і германію / Блайда І.А., Васильєва Т.В., Семенов К.І., Баранов В.І., Иваниця В.О. Бюл. № 2. Заявл. 02.06.2015. Опубл. 25.01.2016.
Кузякина Т. И. Биотехнология извлечения металлов из сульфидных руд / Кузякина Т. И., Хайнасова Т. С., Левенец О. О. // Вестник наук о Земле. – 2008. – Т. 60, Вып. 12. – С. 76–85.
New information on the pyrite bioleaching mechanism at low and high temperature / [Rodriguez Y., Ballester A., Blazquez M.L. et al.] // Hydrometallurgy. – 2003. – V. 71. – P. 37–46.
Определение рН и окислительно-восстановительного потенциала для процессов химического и бактериального выщелачивания / [Джамбек А. А., Джамбек О. И., Блайда И. А., Васильева Т. В.] // Тез. доп. XIX Української конф. з неорганічної хімії. – Одеса, 2014. – С. 159.
