عنوان مقاله :
بازيابي نيكل از كانسارهاي ارسنيدي (نيكلين) كم‌عيار و پرعيار بر مبناي مقايسه عملكرد باكتري‌هاي شيميوليتوتروفيك و هتروتروفيك و بررسي تاثير انواع افزودني‌ها
پديد آورندگان :
برومند ، زهره دانشگاه تهران، دانشكدگان فني - دانشكده مهندسي معدن , عبداللهي ، هادي دانشگاه تهران، دانشكدگان فني - دانشكده مهندسي معدن , شهبازي ، رضا سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور , نجفي اصلي پاشاكي ، شبنم سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور , ميرمحمدي ، ميرصالح دانشگاه تهران، دانشكدگان فني - دانشكده مهندسي معدن
كليدواژه :
فروشويي زيستي , باكتري‌هاي مزوفيل , باكتري‌هاي هتروتروف , نيكلين , انحلال نيكل
چكيده فارسي :
در اين پژوهش، انحلال ميكروبي عنصر نيكل از سنگ معدني آرسنيد نيكل (نيكلين) كم‌عيار و پرعيار به‌طور دقيق مورد ارزيابي قرار گرفت. انحلال ميكروبي نيكلين با ميكس باكتري‌هاي شيميوليتوتروفيك مزوفيل (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans) در مقياس فلاسك شيك با درصد جامدهاي مختلف 0/5، 1 و 5 % براي نمونه هاي كم‌عيار و پرعيار انجام شد. بازيابي بيش از 99 درصد توسط باكتري‌هاي مزوفيل نمونه‌هاي كم‌عيار و پر عيار پس از 10 و 28 روز به ترتيب در دو درصد جامد 0/5٪ و 1٪ به دست آمد، درحالي‌كه بازيابي در آزمودن‌هاي كنترلي و شيميايي بسيار كمتر بود (به ترتيب 6/9 درصد و 26/7 درصد براي نمونه كم‌عيار، 10/3 درصد و 16/9 درصد براي نمونه پر عيار). در اين پژوهش همچنين از باكتري‌هاي هتروتروفيك براي نخستين بار استفاده شد. توانايي سه سويه باكتري (Bacillus cereus, Glutamicibacter nicotianae, Bacillus zhanghouensis) در انحلال عنصر نيكل از نمونه‌هاي نيكلين در درصد جامدهاي (0/5٪، 0/8، 1/1٪ و 3٪) مورد بررسي قرار گرفت. هر 3 باكتري ياد شده قابليت انحلال را نشان دادند، باكتري Glutamicbacter nicotiana مؤثرتر نسبت به سويه‌هاي ديگر عمل نمود، به‌طوري‌كه 100 درصد عنصر نيكل از نمونه كم‌عيار و 70 درصد نيكل از نمونه پر عيار بازيافت شد. در آزمايش فروشويي (ليچينگ) شاهد، انحلال نيكل تنها 0/33 درصد بود. آناليزهاي مختلفي مانند SEM-EDS، FE-SEM، XRD براي توصيف دقيق نمونه‌هاي باقيمانده شاهد و ميكروبي استفاده شد. اثر كاتاليزوري و تعامل گالوانيكي افزودني هاي مختلف بر روي انحلال نمونه ها، مورد بررسي قرار گرفت به‌طوري‌كه به ازاي درصد جامد 50 گرم برليتر (5 درصد) از نمونه كم و پرعيار مقدار مشخصي از پيريت (0/75 گرم برليتر)، گرافيت (0/8 گرم برليتر)، ال سيستئين (0/48 گرم برليتر) و نيترات نقره (0/0504 گرم برليتر) براي باكتري‌هاي مزوفيل به محيط اضافه گرديد. در نمونه كم‌عيار، هر چهار افزودني در هر دو نمونه كم‌عيار در حضور آهن فرو و گوگرد و بدون حضور آهن فرو و گوگرد، كارايي مثبتي در انحلال از خود نشان دادند، به‌طوري‌كه در روز 28 ميزان انحلال به بيش از 90 درصد رسيد. در نمونه پرعيار سه افزودني از چهار افزودني (نقره- پيريت و ال سيستئين) در نمونه بدون حضور آهن و گوگرد كارايي مثبتي در انحلال نيكل داشته‌اند و توانستند بازيابي را به بالاي 90 درصد پس از گذشت 28 روز برسانند، در مورد نمونه با حضور آهن و گوگرد، نيز سه افزودني (پيريت، نقره و ال سيستئين) بيشترين تاثير را داشته اما حضور آهن و گوگرد نه‌تنها مفيد نبوده بلكه بازيابي را به زير 90 درصد كاهش داده است؛ كه اين مي تواند به دليل غلظت بالايي عناصر در محيط و تاثير منفي آن بر عملكرد باكتري ها باشد. در اين پژوهش باكتري هاي مزوفيل با تشكيل و رسوب كاني هاي زيستي ثانويه آرسنيك مانند اسكورديت و جاروسيت، محيط را براي ادامه فعاليت خود مهيا نمودند و در نتايج آناليز XRD نيز اين موضوع ثابت گرديد.
