Bio-oxidação de um concentrado refratário de ouro por Acidithiobacillus ferrooxidans.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carvalho, Liliane Coelho de
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFOP
Texto Completo: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7128
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Carvalho, Liliane Coelho deLeão, Versiane AlbisBarbosa, Leonardo de PaivaTeixeira, Mônica CristinaLeão, Versiane Albis2017-01-20T14:00:37Z2017-01-20T14:00:37Z2016CARVALHO, Liliane Coelho de. Bio-oxidação de um concentrado refratário de ouro por Acidithiobacillus ferrooxidans. 2016. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7128Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Núcleo de Pesquisas e Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós Graduação, Universidade Federal de Ouro Preto.O ouro pode ser encontrado encapsulado na matriz de sulfetos tais como pirita e arsenopirita. Isso faz com que o processo de cianetação apresente baixo rendimento, uma vez que o íon cianeto não consegue penetrar na estrutura maciça dos sulfetos. Dessa forma, é necessário oxidar os tais sulfetos antes da extração do metal pelo cianeto. Dentre as alternativas para o tratamento de minérios refratários de ouro incluise a bio-oxidação, a qual é caracterizada pelo emprego de micro-organismos capazes de oxidar os sulfetos minerais. Na presente dissertação, a bio-oxidação por Acidiothiobacillus ferrooxidans foi aplicada inicialmente a um concentrado de flotação contendo sulfetos (10,58% Fe; 11,85% S; 1,88 % As e 3,16% Sb). Em seguida, foi conduzida a bio-oxidação do rejeito de flotação produzido a partir do mesmo minério que gerou o concentrado. Como o teor de ouro no rejeito é baixo (0,64g/t) a biooxidação é uma das tecnologias economicamente mais adequadas para reduzir tal refratariedade. Foram avaliados os efeitos da concentração inicial de Fe2+ (em g/L: 0,0; 2,5; 5,0 e 10,0), pH da suspensão (1,50, 1,75 e 2,00) e percentual de sólidos (m/v: 1,50%; 5,75% e 10,00%) na bio-oxidação do concentrado, medida a partir da dissolução do arsênio. Inicialmente, os ensaios de bio-oxidação foram realizados em shaker termostatizado, a 32°C e 150min-1 . O processo de bio-oxidação mediado por At. ferrooxidans foi mais eficiente quando comparada à lixiviação química pelo oxigênio em solução. Foi constatado que no ensaio que avaliou a influência da concentração inicial de Fe2+, o uso de 2,5g/L de Fe2+ promoveu um aumento de oito vezes na extração de arsênio em relação à condição sem a adição externa de ferro. Diante destes resultados, foi possível inferir que a suplementação de Fe2+, na forma de FeSO4.7H2O, se faz necessária para a eficiente da oxidação da amostra. No estudo da influência do pH, a maior solubilização de arsênio foi constatada em pH 1,75. A redução nos valores de extração com o aumento da concentração de sólidos parece estar relacionada à necessidade de um tempo maior de reação, uma vez que não foram evidenciados prejuízos ao crescimento microbiano. Foram também realizadas análises do produto da bio-oxidação pelas técnicas de DRX e MEV/EDS de maneira a complementar o entendimento dos fenômenos relativos à oxidação do concentrado. Verificou-se que a estibinita é pouco susceptivel a bio-oxidação, uma vez que a sua morfologia apresentou similiaridade com cristais do mineral original, enquanto os grãos de pirita foram atacados. Após a determinação dos valores ótimos das variáveis estudadas, foram conduzidos ensaios em sistema de garrafas de 10L e os produtos sólidos dos ensaios com o concentrado e o rejeito de flotação foram cianetados. Os testes de cianetação foram também realizados com as amostras sem pre-tratamento e apenas 20% do ouro foram recuperados, confirmando a refratariedade das amostras em estudo. A biooxidação demonstrou ser eficiente, uma vez que os produtos sólidos da etapa de biooxidação atingiram 84% e 85% de extração de ouro no caso do rejeito e do concentrado de flotação, respectivamente. Estes resultados confirmaram o efeito catalítico dos micro-organismos na oxidação dos sulfetos em relação à lixiviação química. Além disso, verifica-se a relevância do estudo do ponto de vista ambiental ao possibilitar o desenvolvimento de uma alternativa para a recuperação contido nesse rejeitos.Gold particles can be found encapsulated in sulphides such as pyrite and arsenopyrite, a phenomenon known as refractoriness. This results in low metal recoveries during the cyanidation step because cyanide ions cannot penetrate the massive solid structure. Refractoriness is usually overcome by oxidizing the gold-bearing sulphides so that a new porous phase is formed and thus the cyanide ion can reach the gold particles during the subsequent cyanidation step. Bio-oxidation is one of the alternatives for the treatment of refractory gold ores and it is characterized by the use of micro-organisms capable of oxidising sulphide minerals. In the current work, the bio-oxidation with Acidiothiobacillus ferrooxidans was firstly applied to a sulphide concentrate (10.58% Fe; 11.85% S; 1.88 % As e 3.16% Sb). After setting the optimal values for the biooxidation of the concentrate, the bioleaching of tailings produced in the same flotation process was carried out utilizing such values. As the gold content in the tailings was low bio-oxidation is one of the most potential technologies for a cost-effective cyanidation of this material. The effects of initial Fe2+ concentration: 0.0g/L; 2.5g/L, 5.0g/L and 10,0g/L; pH (1.50, 1.75 and 2.00) and pulp density (m/v): 1.5%; 5.75% and 10.0% in the bio-oxidation of the concentrate were determined. The tests were performed in a temperature-controlled shaker, at 32°C and 150min-1 . This bacterially-mediated process was more efficient than chemical leaching of the concentrate by dissolved oxygen. Fe2+ supplementation was required to increase sample oxidation as 2.5g/L of Fe2+ (added as FeSO4.7H2O) promoted an eight-fold increase in arsenic extraction as compared with the experiment without external ferrous ion. When the effect of pH was assessed the value of 1.75 resulted in the best outcome. The lower extraction observed for increased pulp density seemed to be related to the need for longer experiments because no detrimental effects on microbial growth were detected. In addition, analysis of the biooxidation products by XRD and SEM/EDS were also performed aiming at understanding further the phenomena related to the bio-oxidation of the concentrate. They revealed that antimony sulphide grains were not affected during bioleaching because their forms were very similar to that of the original mineral, whereas pyrite was heavily attacked. After defining the optimal values for the parameters, bio-oxidation experiments were carried out in 10-litre bottles with samples of both the concentrate and the flotation tailings. Then bio-oxidized solid product was subjected to cyanidation, also carried out with the as-received samples. Only 20% of the gold present in either the concentrate or the tailings were recovered confirming the refractoriness of the samples under study. The bio-oxidation – cyanidation route was more efficient as gold recovery attained 84% and 85% with the flotation tailings and the concentrate, respectively. The current investigation confirmed the catalytic effect of micro-organisms on sulphide oxidation. The environmental relevance is also worth citing because of the development of an alternative for gold recovering from mining tailings.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 16/11/2016 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessTecnologias ambientaisRejeito sulfetadoSulfetos de antimônioBio-oxidação de um concentrado refratário de ouro por Acidithiobacillus ferrooxidans.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8924http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/7128/5/license.txt62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD55CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; charset=utf-849http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/7128/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_texttext/html; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/7128/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-80http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/7128/4/license_rdfd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD54ORIGINALDISSERTAÇÃO_Bio-oxidaçãoConcentradoRefratário.pdfDISSERTAÇÃO_Bio-oxidaçãoConcentradoRefratário.pdfapplication/pdf1933236http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/7128/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_Bio-oxida%c3%a7%c3%a3oConcentradoRefrat%c3%a1rio.pdf4defe85dce5f538ae13a4f1f0062dc60MD51123456789/71282019-10-17 14:07:51.612oai:localhost: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-10-17T18:07:51Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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