Efecto del tiempo de residencia sobre la biooxidación de un mineral aurífero refractario
Resumen
RESUMEN
El proceso de biooxidación es un pretratamiento para la extracción de metales (oro) a partir de minerales sulfurados utilizando microorganismos nativos. A nivel industrial el proceso de biooxidación es aplicado de manera continua, ya que la productividad volumétrica es alta y los volúmenes del reactor pueden mantenerse bajos. En este tipo de sistemas el tiempo de residencia es un indicador de la conversión que se alcanzará, es por ello que el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto del tiempo de residencia sobre un sistema continuo de biooxidación con la finalidad de obtener la mejor solubilización del mineral. Los ensayos de biooxidación se realizaron en reactores de tanque agitado experimentando con 2, 4, 6, 8 y 10 días, manteniendo constante variables como: velocidad de agitación (400rpm), flujo de aire (3vvm), altura del rotor (3.5cm), temperatura (30°C), pH (1.8), tamaño de partícula (-200 mallas) y densidad de pulpa (15%p/v). El proceso fue controlado midiendo la concentración de Fe2+, Fe total, sulfatos, proteína plantónica, proteína total, conteo microbiano, pH y Eh. Los resultados mostraron que la mejor solubilización del mineral se consiguió en un tiempo de residencia de 6días, obteniendo un Qp Fe3+ de 6.64 g/Ldía, Qp SO42- de 6.89 g/Ldía y una recuperación de oro del 17%.
Palabras clave: Biooxidación, sistema continuo, solubilización del mineral, recuperación de oro.
ABSTRACT
Biooxidation is a pretreatment process for extraction of metals (gold) from sulfides ores using native microorganisms. Industrially, the biooxidation process is continuously applied since the volumetric productivity is high and the volume of the reactor can be kept low. In this type of system, the residence time is an indicator of conversion to be achieved; that is why, the objective of this study was to evaluate the effect of residence time on a continuous biooxidation system in order to get the best solubilization ore. Biooxidation tests were carried out in stirred tank reactors, thus experimenting with 2, 4, 6, 8 and 10 days; maintaining the next variables constant: speed of agitation (400rpm), air flow (3vvm), height of the rotor (3.5cm) , temperature (30°C), pH (1.8), particle size (-200 mesh) and pulp density (15% w/v). The process was monitored by measuring the concentration of Fe2+, total Fe, sulfates, plantonic protein, total protein, microbial counting, pH and Eh. The results showed that the best mineral solubilization was obtained with a residence time of 6 days, obtaining Qp Fe3+ of 6.64 g/Lday, Qp SO42- of 6.89 g/L day and gold recovery of 17%.
Keywords: Biooxidation, continuous system, solubilization of mineral, gold recovery.
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Acevedo, F., J. Gentina, 2005. Fundamentos y perspectivas de las tecnologías biomineras. Valparaiso: Ediciones Universitarias de Valparaiso.
Arroyave, D., 2008. Evaluación del proceso de biooxidación a escala de laboratorio del mineral aurífero de la mina el Zancudo, Titiribí, Antioquia. Tesis de Maestría en Ingeniería de Materiales y Procesos, Universidad Nacional De Colombia, Medellín, Colombia.
Canales, C., J. Gentina, F. Acevedo, 2003. Biooxidation of pyrite by Acidithiobacillus ferrooxidans in single- and multi- stage continuous reactors. 15th International Biohydrometallurgy Symposium, Biohydrometallurgy: a sustainable technology in evolution, 185-192.
Díaz, E., 2012. Optimización de parámetros para la biooxidación de minerales polimetálicos del distrito minero Portovelo. Tesis de pregrado de Ingeniería Química. Loja, Ecuador: Universidad Técnica Particular de Loja.
Donati, E., 2006. Biominería: Una tecnología alternativa - Fundamin. Disponible en http://www.fundamin.com.ar/es/publicaciones/61-mineria-y-medio- ambiente/105-biomineria-una-tecnologia-alternativa.html.
González, R., 1999. Biooxidación de un mineral concentrado refractario de oro en sistema continuo. Tesis de Maestría en ciencias de la ingeniería con mención en ingeniería en bioquímica, Universidad católica de Valparaíso, Valparaíso, Chile.
González, R., J. Gentina, F. Acevedo, 2003. Optimisation of the solids suspension conditions in a continuous stirred tank reactor for the biooxidation of refractory gold concentrates. Electric Journal of Biotechnology, 6(3), 233-243.
González, R., J. Gentina, F. Acevedo, 2004. Biooxidation of a goal concentrate in a continuous stirred tank reactor: matehematical model and optimal configuration. Biochemical Engineering Journal, 19, 33-42.
Kaksonen, A., B. Madhu Mudunuru, R. Hackl, 2014. The role of microorganisms in gold processing and recovery - A review. Hydrometallurgy, 142, 70-83.
Levenspiel, O., 2012. Ingeniería de las reacciones químicas (3ª ed.). México D.F.: Limusa Wiley.
Lowry, O., N. Rosebrough, A. Farr, R. Randall, 1951. Protein measurement with the folin phenol reagent. The Journal of Biological Chemistry, 193, 265-275.
Meruane, G., T. Vargas, 2003. Bacterial oxidation of ferrous iron by Acidithiobacillus ferrooxidans in the pH range 2.5-7.0. Hydrometallurgy, 71, 149-153.
Muir, M., T. Andersen, 1977. Determination of ferrous iron in copper-process metallurgical solutions by the o-phenanthroline colorimetric method. Metallurgical Transaction, B(8), 517-518.
Muñoz, A., M. Márquez, O. Montoya, O. Ruiz, V. Lemehsko, 2003. Evaluación de oxidación bacteriana de sulfuros con Acidithiobacillus ferrooxidans mediante pruebas de FTIR y difracción de rayos X. Revista Colombiana de Biotecnología, 5(1), 73-81.
Ospina, J., E. Mejía, L. Osorno, M. Márquez, A. Morales, 2012. Biooxidación de concentrados de arsenopirita por Acidithiobacillus ferrooxidans en erlenmeyer agitados. Revista Colombiana de Biotecnología, 14(1), 135-145.
Rawlings, D., D. Johnson, 2007. Biomining (1ª ed.). New York: Springer- Verlag Berlin Heidelberg.
Rawlings, D., H. Tributsch, G. Hansford, 1999. Reasons why 'Leptospirillum'-like species rather than Thiobacillus ferrooxidans are the dominant iron-oxidizing bacteria in many commercial processes for the biooxidation of pyrite and related ores. Microbiology, 145, 5-13.
Rawlings, D., B. Johnson, 2007. The microbiology of biomining: development and optimization of mineral-oxidizing microbial consortia. Microbiology, 153, 315-324.
Scott, H., 2008. Elementos de la ingeniería de las reacciones químicas (4ª ed.). Estado de México: Pearson Educación.
Sekhar, C., H. Srichandan, D. Kim, A. Akcil, 2012. Biohydrometallurgy and biomineral processing technology: A review on its past, present and future. Research Journal of Recent Sciences, 1(10), 85-99.
Simate, G., S. Ndlovu, S. Iyuke, L. Walubita, 2013. Biotechnology and nanotechnology: A means for sustainable development in Africa. En: Gurib-Fakim, A., J. Eloff (Eds.). Chemistry for Sustainable Development in Africa (págs. 159-191). South Africa: Springer-Verlag Berlin Heidelberg.
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