فعاليت كاتاليستي جوانه هاي بيولوژيكي و اسيدي تيوباسيلوس فرواكسيدانس در فرايند تشكيل جاروسيت آمونيوم

The catalytic activity o biological eed and Acidithiobacillu e ooxidan on the p oce o ammonium ja o ite

سابقه و هدف: به دليل كاهش راندمان آبشويي ميكروبي لازم است آهن فريك محلول ليچينگ قبل از استحصال مس با استفاده از روش هايي مانند جوانه جاروسيت حذف گردد. اين پژوهش با هدف بررسي عملكرد كاتاليزوري جوانه هاي بيولوژيكي و باكتري اسيدي تيوباسيلوس فرواكسيدانس(Acidithiobacillus ferrooxidans) با استفاده از بيوسنتز جاروسيت انجام شد. مواد و روش ها:ابتدا باكتري اسيدي تيوباسيلوس فرواكسيدانس در محيط 9K به منظور سنتز جوانه هاي جاروسيت كشت داده شد. تاثير فعاليت جوانه هاي بيولوژيكي در مقادير مختلف (5 و 10 گرم بر ليتر) در تشكيل جاروسيت مورد آزمون قرار گرفت. نوع جاروسيت سنتز شده با آناليزهاي طيف سنجي مادون قرمز(FTIR)، پراش اشعه ايكس (XRD) و ميكروسكوپ الكتروني(SEM) ارزيابي گرديد. سپس مورفولوژي كريستال هاي جاروسيت سنتز شده مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها: نتايج آناليزهاي طيف سنجي مادون قرمز، پراش اشعه ايكس نشان داد كه جوانه جاروسيت بيوسنتز شده از نوع جاروسيت آمونيوم است. ميزان رسوب جاروسيت با افزايش غلظت جوانه افزايش معني داري داشت و زمان القاي تشكيل رسوب كاهش يافت. با افزايش جوانه pH و پتانسيل اكسايش محيط كشت كاهش يافت. همچنين رشد باكتري در حضور جوانه هاي بيولوژيكي نسبت به محيط بدون جوانه كاهش داشت. نتايج ميكروسكوپ الكتروني نشان داد كه جوانه هاي جاروسيت اثرات قابل توجهي در مورفولوژي كريستال هاي جاروسيت دارد. كريستال هاي جاروسيت با حضور جوانه هاي بيولوژيكي ساختارهاي صاف تر، يكنواخت تر و بزرگتري را در مقايسه با جاروسيت هاي بدون حضور جوانه داشتند. نتيجه گيري: نتايج نشان داد كه تشكيل جاروسيت با حضور جوانه هاي بيولوژيكي كامل تر مي گردد. نتايج به دست آمده از اين تحقيق مي تواند راندمان فرايند حذف آهن را در بيوليچينگ مس بهتر نمايد و موجب كاهش هزينه هاي توليد گردد.

Background & Objectives: Ferric iron that commonly exists in the leaching solution needs to be removed before the recovery of copper bioleaching using methods such as jarosite seed. The objective of this study was to investigate the catalytic performance of biological seeds and Acidithiobacillus ferrooxidans in the process of jarosite formation via the biosynthesis process. Materials & Methods: Acidithiobacillus ferrooxidans was first grown in 9K medium. Jarosite seeds were synthesized using this bacterium. Then the effect of the biological activity of different seeds (5, 10 g/L) on jarosite formation was investigated. The type of jarosites synthesized was identified by X-ray diffraction (XRD), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscope (SEM) analysis. Meantime, the morphologies of jarosite crystals were studied. Results: The FTIR and XRD results showed that biosynthetic jarosite seeds are ammonium jarosite type. The amount of jarosite increased with increasing seed concentration and the induction time of precipitation decreased. The pH and Eh of culture medium with increasing seed decreased. Bacterial growth also decreased in the presence of jarosite seeds compared to medium without biological seeds. According to the results of SEM, The morphologies of ammonium jarosite crystals were significantly a‑ected by the jarosite seeds. The jarosite crystals were precipitated with the presence of seeds that had a smooth, uniform, and larger surface than non- seeding jarosite. Conclusion: The results showed that the precipitation process of jarosite is more complete with biological seeds. The results of this study can improve the efficiency of the iron removal process in copper bioleaching and reduce production costs.