Copper metallurgical slags: mineralogy, bio/weathering processes and metal bioleaching



Download 15,27 Mb.
Pdf ko'rish
bet103/414
Sana17.09.2021
Hajmi15,27 Mb.
#176986
1   ...   99   100   101   102   103   104   105   106   ...   414
Bog'liq
TH2015PESC1201 diffusion

 
 
Eq. n°15 
S + 0.5 O
2
 + H
2
O → H
2
SO
4
  
 
 
 
 
Eq. n°16 
Oxidation of sulfur or sulfide to sulfuric acid increases the acid concentration, hence the metal 
leaching  efficiency  raises.  In  the  indirect  reaction,  microbes  regenerate  ferric  iron  by 
oxidising ferrous iron. The process is expressed by the following chemical reactions:  
MS + 2 Fe
3+
 → M
2+
 + 2 Fe
2+
 + S    
 
 
 
Eq. n°17 
2 Fe
2+
 + 0.5 O
2
 + 2 H
+
 → 2 Fe
3+
 + H
2

 
 
 
Eq. n°18 
Both  reactions  contribute  to  metal  bioleaching.  However,  in  the  case  when  acid  insoluble 
minerals are submitted to bioleaching, the indirect impact of microorganisms is considered as 
the  major  role  in  the  leaching  process  (Suzuki,  2001;  Watling,  2006).  The  redox  potential 
determined  by  the  oxidation  of  Fe
2+
  to  Fe
3+
  is  a factor  affecting  leaching.  The  leaching  rate 
increases  with  increasing  redox  potential  and  achieves  a  maximum  efficiency  at  optimum 
redox potential. Regeneration of the oxidant (Fe
3+
) increases the value of the redox potential 
in  the  bioleaching  solution.  Precipitation  of  Fe
3+
  with  sulfate  may  also  happen  when  alkali 
cations are present:  
3 Fe
3+
 + 2 SO
4
2-
 + 6 H
2
O + A
+
 → AFe
3
(SO
4
)
2
(OH)
6
 + 6 H
+
    
Eq. n°19 
where: A is cation such as K
+
, Na
+
 or NH
4
+
 (Watling, 2006). 


CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
60 
 
Therefore,  controlling  the  pH  during  bioleaching  and  maintaining  the  value  of  1-2  is 
important for the regeneration of ferric iron and acid by microbial organisms (Watling, 2006).  
Commonly  used  bacteria  for  bioleaching  are  Acidithiobacillus  ferroxidans  and 
Acidithiobacillus  thiooxidans  (Suzuki,  2001;  Lee  and  Pandey,  2012).  They  are  commonly 
known  as  acidophilic  bacteria  that  belong  to  the  lithoautotrophic  group.  Both  oxidize  the 
reduced forms of sulfur, while Acidithiobacillus ferrooxidans also oxidizes Fe
2+
. As the result 
of  the  process,  solubilization  of  metals  and  acid  generation  are  perceived  (Ehrlich,  1998; 
Suzuki,  2001;  Watling,  2006;  Gadd,  2010).  Additionally,  acidophilic  bacteria  are  extremely 
tolerant  to  highly  acidic  conditions  (Erüst  et  al.,  2013).  They  are  able  to  survive  in  the 
environment  reaching  even  a  pH  of  0.7  (Watling,  2006),  which  makes  them  especially 
interesting for bioleaching. Because of the growth in strong acidity, high temperature and at 
high  Fe
3+
/Fe
2+
  ratio,  it  is  possible  to  use  these  microbes  as  accelerators  of  bioleaching 
(Suzuki, 2001).  
The efficiency of the leaching process can be improved by modification of the experimental 
conditions.  For  example,  mixing  of  different  microbial  consortIa  including  both  autotrophic 
and heterotrophic bacteria is suggested to accelerate the process of sulfide minerals leaching. 
Another example is the application of indigenous bacteria. Due to the fact that these bacteria 
are  more  adapted  to  high  concentrations  of  metals,  their  leaching  ability  is  higher  (Watling, 
2006). Additionally, bacterial attachment to the mineral surface is improved by the production 
of  extracellular  polymeric  substances  where  the  thiol  group  and  Fe
3+
  cause  the  corrosion  of 
the surface. It was concluded that bacterial cell contact with the solid surface as energy source 
is an additional factor facilitating bioleaching (Watling, 2006). 
Furthermore,  bacteria  that  belong  to  thermophile  and  hyperthermophile  groups  improve  the 
bioleaching efficiency because of their resistance to higher temperature (Bosecker, 1997; Lee 
&  Pandey,  2012;  Erüst  et  al.,  2013).  Then,  increasing  the  temperature  in  the  bioleaching 
process allows achieving faster dissolution rates. 
Biochemical interactions between bacteria and different kind of solid materials were broadly 
studied.  However,  very  few  publications  considering  bacterially  assisted  leaching  of  copper 
slags  have  been  reported  in  the  literature  (Table  2.4).  Experiments  revealed  that  the 
application of microorganisms for metal extraction leads to satisfactory results reaching even 
up  to  95%  of  copper.  Additionally,  other  metals  such  as  cobalt,  nickel  and  zinc  may  be 
simultaneously extracted. 
 


CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
61 
 

Download 15,27 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   99   100   101   102   103   104   105   106   ...   414




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish