Bio-oxidação de sulfetos de arsênio e antimônio por Sulfobacillus thermosufidooxidans.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Suzimara Reis da
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/123456789/7003
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
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spelling Silva, Suzimara Reis daTeixeira, Mônica CristinaBarbosa, Leonardo de PaivaRodrigues, Michael Leonardo MarquesLeão, Versiane Albis2016-10-03T13:55:32Z2016-10-03T13:55:32Z2016SILVA, Suzimara Reis da. Bio-oxidação de sulfetos de arsênio e antimônio por Sulfobacillus thermosufidooxidans. 2016. 82 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2016.http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/7003Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Os sulfetos como a pirita (FeS2) e a arsenopirita (FeAsS), são constituintes frequentes em minérios auríferos. Usualmente, o ouro não é acessível pelo cianeto nesses sulfetos, o que exige a realização de uma etapa de pré-tratamento, antes da extração do metal de interesse (Au e Ag) por meio da cianetação. Dentre os pré-tratamentos de minérios refratários de ouro inclui-se a bio-oxidação, a qual é caracterizada pelo emprego de micro-organismos capazes de oxidar os sulfetos minerais e, assim, expondo o ouro retido na estrutura cristalina dos minerais para posterior lixiviação. O uso de temperaturas mais elevadas pode resultar numa cinética mais rápida de bio-oxidação. Dessa forma, a presente dissertação estudou a bio-oxidação de amostras de um concentrado sulfetado de flotação (10,58% Fe; 1,88 % As; 3,16% Sb e 11,85% S) por Sulfobacillus thermosulfidooxidans, uma bactéria termófila moderada. 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 (em % (m/v): 1,50; 2,25 e 3,00) na bio-oxidação do concentrado. Os ensaios de bio-oxidação foram realizados em shaker termostatizado, a uma temperatura de 47°C e sob agitação de 150min-1. A eficiência da bio-oxidação foi avaliada através do acompanhamento da extração de arsênio e análise dos resíduos de bio-oxidação por meio das técnicas de DRX e MEV/EDS. O processo de bio-oxidação mediado pela espécie Sulfobacillus thermosulfidooxidans foi mais eficiente quando comparado à lixiviação química pelo oxigênio em solução (ensaios controle). A bio-oxidação foi caracterizada pela precipitação de ferro, arsênio e antimônio (principalmente nos ensaios conduzidos com 10g/L de Fe2+ e pH 2,0). Foi constatado que no ensaio da influência da concentração inicial de Fe2+ os valores finais de extração de arsênio foram iguais a 15,56% (0,0g/L Fe2+), 25,42% (2,5g/L Fe2+), 36,56% (5,0g/L Fe2+) e 46,78% (10,0g/L Fe2+). Diante destes resultados, foi possível inferir que a suplementação de Fe2+, na forma de FeSO4.7H2O, se faz necessária para a eficiência da oxidação da amostra. No estudo da influencia do pH, a maior solubilização de arsênio foi constatada em pH 1,75. Os valores de extração final de arsênio no estudo da influência do percentual de sólidos sobre a bio-oxidação do concentrado foram: 46,21% (1,50% de sólidos), 37,80% (2,25% de sólidos) e 32,80% (3,00% de sólidos). A redução nos valores de extração com o aumento da concentração de sólidos parece estar relacionada com a necessidade de um tempo maior de reação, uma vez que não foi evidenciado prejuízos ao crescimento microbiano. As análises dos resíduos de bio-oxidação através das técnicas de DRX e MEV/EDS confirmaram o efeito catalítico dos micro-organismos na oxidação dos sulfetos em relação à lixiviação química pelo oxigênio dissolvido em solução. Diante disso, verifica-se o uso potencial da espécie Sulfobacillus thermosulfidooxidans na bio-oxidação de minérios refratários de ouro em temperatura mais elevada.Mineral sulphides such as pyrite (FeS2) and arsenopyrite (FeAsS) are common constituents of gold ores and frequently the metal is not accessible to cyanide in such minerals, which characterize these type of ores as refractory. Therefore a preliminary oxidation step must be carried out to expose the noble metals (Ag and Au) to cyanide. Bio-oxidation, which is the use of microorganisms capable of oxidising sulphide minerals, is one of the options available to treat refractory gold ores. Bioleaching at higher temperatures may have an important impact on the kinetics of sulphide oxidation. Thus, the current investigation addressed the bio-oxidation of a gold-bearing flotation concentrate (10.58% Fe; 1.88 % As; 3.16% Sb and 11,85% S) by Sulfobacillus thermosulfidooxidans, a moderate thermophile bacterium. The effects of ferrous sulphate supplementation (as gFe2+/L: 0.0; 2.5; 5.0 e 10.0), pH (1.50, 1.75 e 2.00) and pulp density (% (m/v): 1.50; 2.25 e 3.00) on the concentrate bio-oxidation were assessed, through arsenic dissolution. The bio-oxidation tests were performed in a temperature-controlled shaker at 47°C, under 150min-1 as the stirring rate. The bacterial oxidation of the concentrate was more efficient as compared to chemical leaching by dissolved oxygen (from air). The overall process was characterized by iron, arsenic and antimony precipitation (mostly in the experiments carried out with 10g/L Fe2+ and pH 2.0). When the effect of the Fe2+ content was assessed the final oxidation yields were 15.56% (0.0g/L added Fe2+), 25.42% (2.5g/L Fe2+), 36.56% (5.0g/L Fe2+) and 46.78% (10.0g/L Fe2+) and it was inferred that an external ferrous iron source is required to increase sulphide oxidation. Likewise, the most efficient oxidation (48%) was observed at pH 1.75 when the effect of this parameter was investigated, whereas at different pulp densities the following outcome was observed: 46.21%, 37.80% and 32.80% oxidation with 1.50%, 2.25% and 3.00% solids, respectively. The decreasing oxidation yield with pulp density appeared to be related to experimental time because the bacterial population was not affected at higher pulp densities. The analysis of the solid products by XRD and SEM/EDS confirmed the catalytic effect of the bacterial action on the sulphides oxidation. The results demonstrated the potential utilization of S. thermosulfidooxidans to treat refractory gold ores at high temperatures provided that an increase in the pulp density can be achieved.Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 23/09/2016 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/openAccessOxidaçãoAntimônioSulfato de arsênioBio-oxidação de sulfetos de arsênio e antimônio por Sulfobacillus thermosufidooxidans.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/123456789/7003/2/license.txt62604f8d955274beb56c80ce1ee5dcaeMD52ORIGINALDISSERTAÇÃO_BioOxidaçãoSulfetos.pdfDISSERTAÇÃO_BioOxidaçãoSulfetos.pdfapplication/pdf2437690http://www.repositorio.ufop.br/bitstream/123456789/7003/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O_BioOxida%c3%a7%c3%a3oSulfetos.pdf4e22cc06a8ba7375e2d5aade93843a03MD51123456789/70032019-10-15 13:51:33.355oai:localhost: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ório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332019-10-15T17:51:33Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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