Microbial oxidation of the mixed pyrite mill tailings

• Autorzy: Pacholewska M.

Warianty tytułu

PL

Biologiczne utlenianie mieszanych odpadów pirytów powęglowych z przemysłu energetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of microbial oxidation under laboratory conditions of mixed pyrite mill tailings from power industry by Acidithiobacillus ferrooxidans bacteria have been presented in the paper. The analysis of the dynamics of Fe(II)/Fe(III) concentration changes, oxidizing-reducing potential Eh and pH as well as phase analysis revealed that despite a significant activity of microorganisms in microbial oxidation process, the level of iron releasing from wastes is limited by the process of precipitation of low-soluble iron(IIl) compounds. This process is connected with establishing the state of equilibrium in Fe-S-H2O system.

PL

Obecne metody składowania i wykorzystania mieszanych odpadów pirytów powęglowych mają za zadanie przeciwdziałać skutkom zagrożeń dla środowiska - emisji związków siarki, metali ciężkich i kwaśnych odcieków. Celem pracy było przeprowadzenie w warunkach laboratoryjnych badań nad potencjalnym zagrożeniem spowodowanym przez biologiczne utlenianie mieszanych odpadów pirytów powęglowych przy udziale bakterii, posiadających zdolność utleniania związków żelaza(II). Analizowano zmiany: stężenia Fe(II) i Fe(III) w roztworach, potencjału utleniająco-redukcyjnego Eh, pH, składu fazowego odpadów metodą rentgenogra-ficzną, morfologii odpadów metodą mikroskopii skaningowej. Rezultaty badań wykazały, że w obecności mikroorganizmów występuje znaczny wzrost dynamiki roztwarzania związków Fe(ll) z mieszanych odpadów oraz wzrost zakwaszenia roztworów w porównaniu z procesami chemicznego utleniania. Wykazano ponadto, że pomimo znacznej aktywności mikrobiologicznej w procesie utleniania związków Fe(II) do Fe(IlI), stopień uwolnienia żelaza z odpadów jest ograniczany przez strącanie trudno rozpuszczalnych związków żelaza(lll) -jarosytów. Proces ten jest związany z osiąganiem stanu równowagi chemicznej i elektrochemicznej w układzie Fe-S-H2O.

Słowa kluczowe

EN

waste pyrite mill tailings; Acidithiobacillus ferrooxidans; diagram Eh-pH of Fe-S-H2O system

PL

utlenianie biologiczne; odpady pirytów powęglowych; składowanie odpadów; bakteria Acidithiobacillus ferrooxidans

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archiwum Ochrony Środowiska
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 33, no. 2
• Strony: 79--92
• Opis fizyczny: bibliogr. 20 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Pacholewska M.

• The Silesian University of Technology, Department of Metallurgy ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Boon M., J J. Heijnen: Solid-liquid mass transfer limitation of ferrous iron in the chemical oxidation of FeS2 at high redoxpotential, Hydromelailurgy, 62, 57-66(2001).
• [2] BurkinA.R.: The Chemistry of Hydrometallurgical Processes, London 1966.
• [3] Cwalina B.: Metabolizm siarki u Thiobacillus ferrooxidans w procesie ługowania metali z minerałów siarczkowych, Wyd. UŚ, Katowice 1994.
• [4] Cwalina B., Z. Dzierżewicz: Mikrobiologiczne odsiarczanie węgla - zalety i wady, [w:] V Ogólnopolskie Sympozjum Nauk. Techn. Biotechnologia Środowiskowa, 205-211, 1997.
• [5] Cwalina B, P. Nogaj, A. Golek, L. Bułaś: Bioekstrakcja metali z pirytów węglowych w dużej skali laboratoryjnej, Fizykochemiczne Problemy Mineralogii, 24, 95-104 (1991).
• [6] Cwalina B., Z. Zawada: Bioekstrakcja metali z pirytów węglowych w obecności mikroflory autochtonicznej materiału ługowanego, Przegląd Górniczy, 6, 10-15 (1988).
• [7] Edwards K., M.O. Schrenk, R. Hamers, J.F. Banfield: Microbial oxidation of pyrite: Experiments using microorganisms from an extreme acidic environment, American Mineralogist, 83, 1444-1453 (1998).
• [8] Garcia C, A. Ballester, F. Gonzalez, ML. Blazquez: Pyrite behavior in a tailings pond, Hydrometallurgy, 16, 25-36 (2005).
• [9] Hycnar J.: Zagospodarowanie młynowych odpadów węglowych, Gospodarka paliwami i Energia, 33, 1-3 (1985).
• [10] JuszczakA., F. Domka, M. Kozlowska, H. Wachowska: Microbial desulfurization of coal with Thiobacillus ferrooxidans bacteria, Fuel, 74, 5, 725-728 (1995).
• [11] LipiecT.,Z. Szmal: Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej. PZWL, Warszawa 1976
• [12] Lopez-Delgado A., F. J. Alguacil, F. A. Lopez: Recovery of iron from bio-oxidized sulphuric pickling waste water by precipitation as basic sulphates, Hydrometallurgy, 45,97-112 (1997).
• [13] Nowaczyk K., A. Juszczak, F. Domka: Microbial oxidation of the Waste Ferrous Sulphate, Polish Journal of Environmental Studies, 8, 6, 409-^116 (1999).
• [14] Pacholewski A., M. Pacholewska: Naturalne zdolności do utleniania jonu Fe2' oraz S2O3 -przez bakterie żelazowe ze źródła wody mineralnej Łomniczanka, [w:] Współczesne Problemy Hydrogeologii, t. X Ogólnopolska Konferencja Naukowa, Krzyżowa 2001, 389-396.
• [15] Rodriguez Y., A. Ballester, ML. Blazquez, F. Gonzalez, JA. Munoz: New information on the pyrite bio-leaching mechanism at low and high temperature, Hydrometallurgy, 71, 37-46 (2003).
• [16] Rohwerder T., T. Gehrke, K. Kinzler, W. Sand: Bioleaching review part A: Progress in bioleaching: fundamentals and mechanisms of bacterial metal sulfide oxidation, Applied Microbiology and Biotechnology, 63, 239-248 (2003).
• [17] Sand W., T. Gehrke, P-G. Jozsa, A. Schippers: (Bio)chemistry of bacterial leaching - direct vs. indirect bioleaching, Hydrometallurgy, 59, 159-175 (2001).
• [18] Schippers A., W. Sand: Bacterial leaching of metal sulfides proceeds by two indirect mechanisms via thio-sulfate or via polysulfides and sulfur, Applied and Environmental Microbiology, 65, 319-321 (1999).
• [19] Trupti D., K.G. Malay, R C. Gautam: Assessment of the significant parameters influencing the bio-oxidation and bio-precipitation of iron from industrial leach liquor, Mineral Processing and Extractive Metallurgy (Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy, Section C), 114, 3, 57-64 (2005).
• [20] Wadsley M.: Stoichiometric considerations in multicomponent aqueous stability diagrams, Hydrometallurgy, 29, 91-108 (1992