viernes, 28 de octubre de 2016
viernes, 21 de octubre de 2016
miércoles, 5 de octubre de 2016
Biolixiviación
Este blog es creado para un trabajo de ntic de la universidad de sonora, el cual nos ayuda a aprender a crear blog y editarlos, como agregar información en ellos y actualizarlos.
Concepto de biolixiviación: La biolixiviación o lixiviación bacteriana es un proceso natural de disolución, ejecutado por un grupo de bacterias que tienen la habilidad de oxidar minerales sulfurados, permitiendo la liberación de los valores metálicos contenidos en ellos.
Concepto de biolixiviación: La biolixiviación o lixiviación bacteriana es un proceso natural de disolución, ejecutado por un grupo de bacterias que tienen la habilidad de oxidar minerales sulfurados, permitiendo la liberación de los valores metálicos contenidos en ellos.
Por mucho tiempo, se pensó que la disolución o lixiviación de metales era un proceso netamente químico, mediado por el agua y oxígeno atmosférico. El descubrimiento de bacterias acidófilas, ferro y sulfooxidantes, ha sido primordial en la definición de la lixiviación como un proceso catalizado biológicamente.
En términos generales, se puede decir que la biolixiviación es una tecnología que emplea bacterias específicas para extraer un metal de valor como uranio, cobre, zinc, níquel o cobalto, presente en la mina o en un concentrado mineral. El producto final de la biolixiviación es una solución ácida que contiene metal en su forma soluble.
Introducción
La solubilización de metales a partir de minerales bajo la acción directa o indirecta de microorganismos para la recuperación posterior de los metales en solución, se conoce como “biolixiviación”. Este método es una alternativa económica para la recuperación de metales a partir de minerales, especialmente minerales de baja ley y residuos de las actuales operaciones de minería, que requiere un moderado capital de inversión y costos de operación.
La lixiviación en pilas, depósitos, etc., con microorganismos ofrece una serie de ventajas que abarcan equipos simples, inversión y costos de operación menores, y rendimientos razonables.
La biolixiviación ocurre mediante dos mecanismos: el directo y el indirecto.
En el primer caso la disolución del mineral es consecuencia de reacciones químicas catalizadas enzimáticamente mediante el contacto físico de los microorganismos con el mineral, en el segundo caso es consecuencia de reacciones químicas, enzimáticas o no enzimáticas, no habiendo contacto físico entre los microorganismos y el mineral, los microorganismos juegan un papel central en la formación de reactivos químicos que pueden tomar parte en el proceso.
La disolución de los elementos metálicos contenidos en los minerales puede deberse a procesos químicos o biológicos.
En la
lixiviación o también conocida como biolixiviación bacteriana existen
otros organismos que
actúan con las the ferrooxidans, tales
como las thiobacillus
thiooxidans, arqueobacteria que se
desarrolla en el
azufre elemental y
en algunos compuestos
sulfurosos solubles. Similarmente
los microorganismos lethospirilum
ferrooxidans y los
thiobacillus órgano puros, puede también degradar pirita y calcopirita. Entre
las temperaturas de
60 y 75°C
en condiciones naturales
la bacteria thermotrix Thiopara
oxida los iones sulfhídricos a iones sulfito y tiosulfato a azufre
elemental para formar
luego iones sulfato. Lo
más robustos microorganismos de las
especies termofílicas son
las del género
sulfolobus. Estas florecen
en las aguas termales
y fisuras volcánicas
a temperaturas que
exceden los 60°C inclusive algunas
de ellas cerca
del punto de ebullición
del agua, las paredes de estos microorganismos tiene
una estructura diferente
de la mayoría
de sus congéneres.Las arqueobacteria sulfolobus
acidocaldarius y la
sulfolobus brierleyi oxidan azufre
y hierro por
la energía yacente
del C02 y como
cualquier organismo aeróbico el oxígenos
requerido, que finalmente
resulta en el
receptor de los electrones removidos en el proceso de
oxidación. Los minerales que
pueden resistir la
acción de otros
microorganismos son atacados por
los sulfolobus, tal
es el caso
de la calcopirita
y la molibdenita.
El molibdeno es muy tóxico
para la mayoría
de los microorganismos lixivian tés,
es disuelto por la sulfolobus brierleyi en concentraciones tan altas
como 750 mg por litro.
Ventajas
- Requiere poca inversión de
capital ya que las bacterias pueden ser aisladas a partir de aguas ácidas de
minas.
- Presentan bajos costos en
las operaciones bio hidrometalurgias en comparación con los procesos
convencionales.
- No se emiten gases ni polvo,
lo que produce un impacto ambiental mucho menor.
- Permite ahorrar en
tecnología de abatimiento, al bajar los índices de azufre y arsénico asociado a
hornos de fundición.
-Completa eliminación de
cualquier descarga de agua porque se reciclan todas las soluciones.
-Entre otros como tratar
concentrados de metales como zinc, lixiviar minerales sulfurados, los
microorganismos crecen en ausencia de carbono.
Desventajas
-El mayor impacto ambiental se
obtiene en la producción de ácido por parte de las bacterias q puede contaminar
aguas subterráneas.
- A bajas temperaturas la
acción de las bacterias disminuye, viendo la necesidad de utilizar fuentes de
calor.
-Los tiempos para una
recuperación significativa de cobre, son más largos para metodologías menos
controladas, como la biolixiviacion en botaderos.
-Es necesario controlar
variables como la temperatura, aireación, pH, tamaño de partículas, para
asegurar las condiciones óptimas de funcionamiento de las bacterias.
1 etapa el proceso en el cual
se extrae el mineral de la roca comienza aquí con el emparejamiento del lugar donde
posteriormente se ubicará la pila.
2 etapa el proceso de
colocación de linier, consiste en crear un manto que no deje que el material
lixiviado se filtre sobre la tierra así se evita la pérdida del mineral y la contaminación
del terreno.
La idea es implementar estas
técnicas de biolixiviacion en Colombia con gran apropiación, ya que este es un país
potencialmente minero, donde debería de ser de todas las minas o en su gran
mayoría. hoy en día solo se implementa en minas abandonadas como proyecto de
prueba la idea es fortalecer este recurso a través de Antioquia por las
principales minas legales e ilegales.
¿Las bacterias más comunes?
La thiobacillus ferrooxidans
es una bacteria muy común en los residuos de las minas. este organismo es acidifico
e incrementa la tasa de oxidación en los escombros de minas y depósitos de carbón.
estas bacterias oxidan el hierro y compuestos inorgánicos de azufre. esta puede
ser nociva al producir ácido sulfúrico, pero beneficiosa por obtener materiales
como el cobre y el uranio.
Lixiviacion
Lixiviacion
En la lixiviación bacteriana
ocurre un proceso de separación que se logra diferenciar del proceso de
lixiviación dado que en el primero se produce con organismos vivos, es decir
bacterias, donde la más conocida es la ya mencionada Thiobacillus ferroxidans.
Cabe destacar que estas bacterias pueden catalogarse como inofensivas para el
ecosistema y para el hombre, no libera ningún tipo de gases tóxicos o
corrosivos y requiere poca energía, viéndose como algo positivo y
característico de la bacteria; además estas se alimentan de ciertos minerales
como el azufre, fierro o arsénico que son elementos que generalmente se hallan
aledaños a los sulfuros de cobre y que deben liberarse para así poder recuperar
el cobre a un estado más puro.
¿Por qué usar la
biolixiviación frente a otros procesos?
La biolixiviación solucionó
estos problemas, ya que tiene lugar en condiciones cercanas a las ambientales y
los compuestos utilizados no son ajenos a los ciclos biogeoquímicos. Tampoco
produce emisiones de SO2, por lo que se evita la contaminación por lluvia ácida
o anhídrido sulfuroso. Además, se reduce el consumo energético y los costes de
operación, ya que las instalaciones son más sencillas y flexibles. No obstante,
esta técnica también presenta una serie de desventajas que limitan su
comercialización a nivel industrial. Una de ellas es la larga duración de los
procesos debido a que las velocidades de reacción son lentas. Además, se
obtienen soluciones demasiado diluidas para obtener el metal directamente de
ellas. Por último, hay que tratar las aguas ácidas que se generan antes de su
vertido (aunque generalmente se trabaja en ciclo cerrado y se recirculan al
proceso).
¿Cuáles son sus aplicaciones
reales?
Como se ha comentado, la
principal y más estudiada aplicación de la biolixiviación es la extracción de
metales en minería. De hecho, debido a la alta eficacia con la que dichas
bacterias separan el metal del resto de roca madre, se han conseguido
explotaciones económicamente rentables, incluso a partir de yacimientos con
concentraciones bajas de metal. Actualmente, se está ampliando el campo y se
están desarrollando nuevos procesos que emplean bacterias cianogénicas, como
Chromobacterium violaceum, para, por ejemplo, recuperar el oro de la chatarra
electrónica.
Una segunda aplicación sería
la extracción de metales pesados de lodos contaminados; ya que este proceso
tiene unas eficiencias de extracción máximas para cobre, manganeso y zinc (91%,
93% y 96%, respectivamente). Sin embargo, como este proceso requiere cierta
aireación y temperatura para permitir el crecimiento bacteriano, únicamente se
ha llevado a cabo en lodos con baja concentración de sólidos.
Otras aplicaciones serían la
extracción de cobalto y litio de las pilas de litio gastadas, las cuales se
consideran residuos peligrosos y se generan y desechan en gran cantidad; o la
extracción de metales de los chips electrónicos (PWB).
La biolixiviación consiste en
la utilización de microorganismos para la recuperación de metales de interés
económico. Los microorganismos más utilizados para la biolixiviación son
Acidithiobacillus ferrooxidans y Acidithiobacillus thiooxidans.
En cuanto al proceso de
biolixiviación, se produce por la catálisis que los organismos ejercen durante
la disolución de algunas menas, de modo que el microorganismo se sirve del
mineral como combustible, lo utiliza para sobrevivir y libera metales sin requerir
una aplicación externa de energía. En la práctica, es necesario fragmentar el
mineral y apilarlo sobre una pista impermeable, tras lo que se bombea agua con
sustancias nutritivas para las bacterias hacia la parte superior, que se filtra
y disuelve el mineral lixiviado. Éste líquido se recoge y procesa para
recuperar el mineral, que se deshace en un disolvente orgánico y se extrae
mediante la evaporación del disolvente.
Los mecanismos que utilizan
las bacterias para oxidar los minerales pueden ser directos, que comprende el
contacto entre el compuesto y la bacteria, e indirectos, que son aquellos en
los que los microorganismos actúan sobre otro compuesto que a su vez reacciona
con el mineral en cuestión.
Los metales más importantes
que se obtienen en la biolixiviación son el cobre, el uranio y el oro.
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