Fundamentos físico químicos de la biolixiviación.
La posibilidad de aprovechar millones de toneladas de mineral cuprífero de descarte acumulado por decenas de años de operación minera, fue lo que impulsó a los investigadores a buscar nuevos procesos más baratos y eficientes. Las bacterias lixiviantes permitieron separar el cobre de los minerales sólidos, con los que se encontraba mezclado, haciendo rentable su procesamiento.
La técnica de oxidación bacteriana empleada para el tratamiento de minerales sulfurados auríferos, se fundamenta en la acción efectiva de la bacteria Thiobacillus ferrooxidans (T.ferroxidans) para oxidar especies reducidas de azufre a sulfato y para oxidar el ion ferroso a ion férrico.
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| Thiobacillus ferrooxidans |
El Thiobacillus ferrooxidans es eficaz en ambiente ácido, aeróbico, móvil y quimioautotrófico, presentándose en forma de bastoncitos de 1-2 micrones de largo por 0.5-1.0 micrones de ancho. Presentan un punto izo eléctrico en torno de 4.0 – 5.0 y se desenvuelven en el intervalo de temperatura de 28 ºC a 35 ºC. La fuente de energía fundamental para el Thiobacillus ferrooxidans es el ion Fe+2, pudiendo ser utilizados también el azufre en sus formas reducidas. Usa nutrientes básicos para su metabolismo a base de N, P, K, y como elementos de trazo, Mg y Ca.
La biolixiviación de sulfuros como procesos.
biohidrometalúrgicos, involucra un conjunto de reacciones químicas, metabólicas, enzimáticas y no enzimáticas, en las cuales el mineral insoluble es oxidado y otros metales de interés son liberados en solución. Actualmente, los siguientes procesos microbiológicos son de importancia en la hidrometalurgia:
- Oxidación de sulfuros, azufre elemental y hierro ferroso.
- Producción de compuestos orgánicos, peróxidos, etc., por microorganismos organotróficos, los que atacan minerales oxidando o reduciendo los elementos con valencia variable.
- Acumulación de elementos químicos o en su precipitación por microorganismos.
La reacción de oxidación del Fe2+ es:
Esta reacción es importante para lixiviación de metales pues permite la acumulación de biomasa bacteriana en minerales y soluciones, además de obtener una fuerte oxidación de muchos sulfuros y producir un alto potencial redox en el medio.
La bacteria es capaz de oxidar los siguientes sulfuros:
Pirita y Marcasita: FeS2
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Petlandita: (Fe, Ni)9S8
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Pirrotita: FeS
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Violadita: (Ni, Fe)3S4
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Calcopirita: CuFeS2
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Bravoíta: (Ni, Fe)S2
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Bornita: CuFeS4
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Milerita: NiS
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Covelina: CuS
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Polidimita: Ni3S4
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Tetrahedrita: Cu12SB4S13
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Antimonita:Sb2S3
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Enargita: CuAsS2
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Molibdenita:MoS2
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Arsenopirita: FeAsS
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Escalerita: ZnS
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Realgar: As4S4
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Marmatita: (Zn,Fe)S
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Orpimentra: As2S3
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Galena: PbS
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Cobaltito: CoAsS
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Geocronita: Pb5(Sb,As2)S8Ga2S3
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