Możliwości odzysku metali z rud niesiarczkowych z wykorzystaniem bioługowania

Szubert, A.; Grotowski, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Możliwości odzysku metali z rud niesiarczkowych z wykorzystaniem bioługowania

Autorzy

Szubert A. , Grotowski A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Possibilities of metals recovery from nonsulfidic ores using biological methods

Języki publikacji

Abstrakty

Bioługowanie jest znaną i stosowaną coraz częściej na skalę przemysłową metodą przeróbki rud siarczkowych, skał nadkładu, odpadów mineralnych oraz węgli. Jest także stosowane do odzysku metali z koncentratów siarczkowych. Znacznie mniej uwagi poświęca się natomiast badaniu możliwości odzysku metali z ubogich rud niesiarczkowych. Jak dotąd brakuje doniesień literaturowych o próbach zastosowania metod biohydrometalurgicznych na większą skalę. Niniejszy artykuł przedstawia krótką charakterystykę możliwości odzysku metali z ubogich rud niesiarczkowych, zwłaszcza laterytów, z wykorzystaniem metod biologicznych. Przedstawiono mechanizmy procesu bioługowania tych rud, stosowane mikroorganizmy, jak również czynniki wpływające na efektywność tego procesu. Ponadto zwrócono uwagę na szereg problemów, pojawiających się przy prowadzaniu badań nad bioługowaniem, a także na zagadnienie dostępności źródła węgla organicznego, niezbędnego do wzrostu mikroorganizmów heterotroficznych.

Bioleaching is a well-known method, applicable to sulfide ores, waste rocks, tailings or coals processing. It is also applied to metals recovery from sulfide concentrates. Much less attention however, is being given to the research on possibility of metals recovery from low-grade nonsulfidic ores (e.g. laterite ores). Up till now, there is a lack of information in literature about application of biohydrometallurgical methods on a bigger scale. This article presents short characteristics of possibilities of metals recovery from low-grade nonsulfidic ores by using biological methods. The mechanisms of bioleaching these ores, several examples of microorganisms used, as well as different factors affecting a process recovery are discussed in the article. Moreover, several problems arising in the course of bioleaching research, as well as an accessibility of an organic carbon source for heterotrophic microorganisms growth are dicussed.

Słowa kluczowe

bioługowanie rudy tlenkowe lateryty mechanizm bioługowania rud tlenkowych odzysk niklu

bioleaching oxide ores laterite ores bioleaching mechanisms nickel recovery

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Rudy i Metale Nieżelazne

Rocznik

2009

Tom

R. 54, nr 4

Strony

191--196

Opis fizyczny

Bibliogr. 43 poz., tab.

Twórcy

autor

Szubert A.

autor

Grotowski A.

KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR, Wrocław

Bibliografia

1. Alibhai K. A. K., Dudeney A. W. L., Leak D. J., Agatzini S., Tzeferis P.: Bioleaching and bioprecipitation of nickel and iron from laterites. FEMS Microbiology Letters 1993, t. 11, s. 87-95.
2. Arnold R. G., Sinclair N. A., Sharp J. E.: Method for recovering silver from refractory manganese ores. 1991 United States Patent 5055130.
3. Berthelin J., Munier-Lamy C.: Involvement of microorganisms in the degradation of organo-metallic complexes and accumulation of trace elements: An example with uranium. Biohydrometallurgical Technologies. Volume II. Fossil Energy Materials Bioremediation. Microbial Physiology. A. E. Torma, M. L. Apel et C. L. Brierley (dir.). The Minerals, Metals, and Materials Society. 1993, t. 2, s. 167-175.
4. Brzostek K.: Postępy Mikrobiologii, 2004, t. 43, nr 1, s. 7-38.
5. Burgstaller W., Strasser H., Wobking H., Schinner F.: Solubilization of zinc oxide from filter dust with Penicillium simplicissimum: bioreactor leaching and stoichiometry. Environ Sci. Technol. 1992, t. 26, nr 2, s. 340-346.
6. Castro I. M., Fietto J. L. R., Vieira R. X., Tropia M. J. M., Campos L. M. M., Paniago E. B., Brandao R. L.: Bioleaching of zinc and nickel from silicates using Aspergillus niger cultures. Hydrometallurgy 2000, nr 57, s. 39-49.
7. Conseil canadien des ministres de l’environnement 2007, Recommandations canadiennes pour la qualite des sols: Environnement et sante humaine - uranium. Extrait de la publication no 1300; ISBN 1-896997-36-8.
8. Duyvesteyn W., Liu H.: Process for organic acid bioleaching of ore. 2002, US Patent 6395061.
9. Duyvesteyn W. Liu H., Davis M.: Heap leaching of nickel containing ore with sulfuric acid. 2003 US patent: US6312500.
10. Duyvesteyn W. Liu H.: Process for organic acid bioleaching of nickel ore, WO0166808, 2004.
11. Franz A., Burgstaller W., Muller B., Schinner F.: Influence of medium components and metabolic inhibitors on citric acid production by Penicillium simplisiccimum. J. Gen. Microbiol. 1993, nr 139, s. 2101-2107.
12. Groudev S. N.: Use of heterotrophic microorganisms in mineral biotechnology. Acta Biotechnologica 2004, t. 7, nr 4, s. 299-306.
13. Groudev S. N., Groudeva V. I.: Microbiological solubilization of gold. Symposium of Precious and Rare Metals. Albuquerque, New Mexico 1988.
14. Grotowski A.: Możliwości i perspektywy zastosowania metod hydrometalurgicznych w KGHM Polska Miedź S.A. VIII Międzynarodowa Konferencja Przeróbki Rud Metali Nieżelaznych, ICNOP`07, Wojcieszyce, maj 2007.
15. Hernandez C. M. F., Banza A. N., Gock E.: Recovery of metals from Cuban nickel tailings by leaching with organic acids followed by precipitation and magnetic separation. Journal of Hazardous Materials 2007, B139, s. 25-30.
16. Jain N., Sharma D. K.: Biohydrometallurgy for Nonsulfidic Minerals - A Review, Geomicrobiology Journal, 2004, nr 21, s. 135-144.
17. Krebs W., Brombacher C., Bosshard P. P., Bachofen R., Brandl H.: Microbial recovery of metals from solids. FEMS Microbiol Rev 1997, nr 20 s. 605-617.
18. Le L., Tang J., Ryan D., Valix M.: Bioleaching nickel laterite ores using multi-metal tolerant Aspergillus foetidus organism. Minerals Engineering 2006, nr 19, s. 1259-1265.
19. Liu H., Davis M.: Heap leaching of nickel containing, 2001 US patent: US5527382.
20. Magyarosy A., Laidlaw D. R., Kilaas R., Echer C., Clark S. D., Keasling D. J.: Nickel accumulation and nickel oxalate precipitation by Aspergillus niger. App. Microbiol. Biotechnol., 2002, nr 59, s. 388-392.
21. Mohapatra S., Bohidar S., Pradhan N., Kar R. N., Sukla L. B.: Microbial extraction of nickel from Sukinda chromite overburden by Acidithiobacillus ferrooxidans and Aspergillus strains. Hydrometallurgy 2007, nr 85, s. 1-8.
22. Moskalyk R. R., Alfantazi A. M.: Nickel laterite processing and electrowinning practice. Minerals Engineering 2002, nr 15, s. 593-605.
23. Muller B., Burgstaller W., Strasser H., Zanella A., Schinner F.: Leaching of zinc from industrial filter dust with Penicillium, Pseudomonas and Corynebacterium-citric acid is the leaching agent rather than amino acids. J Indust Microbiol 1995, nr 14, s. 208-212.
24. Mulligan C. N., Kamali M., Gibbs B. M.: Bioleaching of heavy metals from a low-grade mining ore using Aspergillus niger. Journal of Hazardous Materials 2004, nr 110, s. 77-84.
25. Rezza I., Salinas E., Elorza M., Sanz de Tosetti M., Donati E.: Mechanism involved in bioleaching of an aluminosilicate by heterotrophic microorganisms. Process Biochem. 2001, nr 36, s. 495-500.
26. Rezza I., Salinas E., Calvente V., Benuzzi D., Sanz de Tosetti M. I.: Extraction of lithium from spodumene by bioleaching. Letters in applied microbiology. 1997, t. 25, nr 3, s. 172-176.
27. Sadowski Z.: Biogeochemia, wybrane zagadnienia. Oficyna Wydaw. Polit. Wrocławskiej, Wrocław 2005.
28. Sadowski Z., Skłodowska A.: An assessment of bioleaching application for laterite ore and waste processing. A sustainable supply of minerals for Europe - from waste to resources. Ed. By Corina Hebestreit, Jan Kudełko, Joanna Kulczycka. Wrocław: KGHM Cuprum, 2007, s. 71-76.
29. Sayer J. A., Kierans M., Gadd G.: Solubilisation of some naturally occurring metal-bearing minerals limescale and lead phosphate by Aspergillus niger. FEMS Microbiology Letters 1997, nr 154, s. 29-35.
30. Swamy M. K., Narayana L. K., Misra N. V.: Bioleaching with ultrasound. Ultrasonic sonochemistry 2005, nr 12, s. 301-306.
31. Szubert A., Grotowski A.: Analiza bazy surowcowej oraz wytypowanie perspektywicznych surowców niklu. Sprawozdanie KGHM Cuprum Sp. z o.o. CBR, Wrocław, 2007.
32. Tang J. Y., Valix M.: Leaching of low grade limonite and nontronite ores by fungi metabolic acids. Minerals Engineering 2006, nr 19, s. 1274-1279.
33. Thangavelu V., Tang J., Ryan D., Valix M.: Effect of saline stress on fungi metabolism and biological leaching of weathered saprolite ores. Minerals Engineering 2006, nr 19, s. 1266-1273.
34. Tuovinen O. H., Bhatti M. T.: Microbiological leaching of uranium ores, In: Mineral Biotechnology (…), Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Inc., ed. By Kawatra S. K., Natarajan K. A., Littleton, 2001, s. 106-119.
35. Tzeferis P. G., Agatzini-Leonardou S.: Leaching of nickel and iron from Greek nonsulfide nickeliferous ores by organic acids. Hydrometallurgy 1994, nr 36, s. 345-360.
36. Tzeferis P. G.: Use of Molasses in Heterotrophic Laterite Leaching, Erzmetall (Germany) 1995, t. 48, nr 10, s. 726-738.
37. Willscher S., Bosecker K.: Studies on the leaching behaviour of heterotrophic microorganisms isolated from an alkaline slag dump. Hydrometallurgy, 2003, nr 71, s. 257-264.
38. Vachon P., Tyagi R. D., Auclair J-C., Wilkinson K. J.: Chemical and biological leaching of aluminum from red mud. Environ Sci Technol 1994, nr 28, s. 26-30.
39. Valix M., Usai F., Malik R.: The effects of mineralogy on the biological leaching of nickel laterite ores. Minerals Engineering 2001a, t. 14, nr 2, s. 197-203.
40. Valix M., Tang J. Y., Cheung W. H.: The effects of mineralogy on the biological leaching of nickel laterite ores. Minerals Engineering 2001b, t. 14, nr 12, s. 1629-1635.
41. Valix M., Usai F., Malik R.: The electrosorption properties on laterite gangue leached with an organic chelating acid. Minerals Engineering 2001c, t. 14, nr 2, s. 205-215.
42. Vasan S. S., Modak J. M, Natarajan K. A.: Some recent advances in the bioprocessing of bauxite. Int. J. Miner. Process. 2001, nr 62, s. 173-186.
43. Veglio F., Beolichini F., Gasbarro A., Toro L., Ubaldini S., Abruzzesse C.: Bath and semi-continuous tests in the bioleaching of manganiferrous minerals by heterotrophic mixed microorganisms. Int. J. Minera. Process., 1997, nr 50, s. 255-273.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-AGHM-0007-0037