Lixiviação bacteriana de minérios refratários de ouro.

Autor(es)

David Nestor Urquizo Valdívia

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC)
• Data de defesa: 2003-05-05

Membros da banca

Arthur Pinto Chaves; Áurea Maria Dias Gomes; Jose Renato Baptista de Lima; Luciana Maria Souza de Mesquita; Gil Anderi da Silva

• Orientador: Arthur Pinto Chaves

Resumo

A evolução da atividade mineira tende a esgotar os minerais ricos e fáceis de processar. Como conseqüência têm se observado teores cada vez mais baixos nos minérios e aumento na complexidade das composições minérios. A preocupação com a proteção ambiental está crescendo. Tudo isto faz com que os custos da mineração e de processamento de minérios esteja aumentando. Grande número de depósitos de ouro estão associados a minérios sulfetados, principalmente à arsenopirita. Em muitos casos, o ouro (e outros metais preciosos) está encapsulado dentro dos grãos de sulfeto, ou faz parte do próprio retículo cristalino. Em tal situação ele não é acessível aos agentes lixiviantes - eles são chamados \"minerais refratários\". A moagem fina dos mesmos não é suficiente para fornecer recuperações satisfatórias de ouro. As técnicas disponíveis para processar estes depósitos são onerosas dada a complexidade do processamento. Como resultado, jazidas de baixos teores e/ou depósitos pequenos não são economicamente viáveis, na maioria das vezes. Assim, aumentar a eficiência de recuperação de ouro de minérios cada vez mais refratários, e ao mesmo tempo reduzir os custos de produção, tornou-se um problema crítico. Por outro lado, os processos convencionais de oxidação, principalmente a ustulação, muitas vezes podem ter um resultado pobre na recuperação do metal precioso devido à formação de escória (cinzas do carvão) ou compostos cianicidas. Aoxidação sob pressão é um processo sofisticado, que requer temperaturas e pressões elevadas, materiais resistentes à corrosão, além de fábrica de oxigênio. A biotecnologia é uma proposta alternativa e inovadora. Usa bactérias para quebrar a matriz mineral através da oxidação e liberar os metais - para serem recuperados através de processos convencionais. Os processos de oxidação biológica são usados para extrair metais de concentrados sulfetados. Outros contaminantes, como arsênio, antimônio, ) cádmio e outros também são solubilizados seletivamente. Metais básicos como o cobre são solubilizados e podem ser recuperados usando extração por solventes e eletrodeposição. Uma das chaves para o desenvolvimento desta tecnologia será entender o papel exato das bactérias que oxidam ferro e enxofre. Os mecanismos de bio-oxidação (direto e indireto) são importantes para descrever a solubilização do sulfeto mineral. Pelo mecanismo direto, a bactéria Acidithiobacillus ferrooxidans adere-se tenazmente à superfície mineral, promovendo a bio-oxidação. Pelo mecanismo indireto, a lixiviação química do sulfeto acontece pela redução do íon férrico em solução, o qual é re-oxidado pelo Acidithiobacillus. A contribuição de cada um desses mecanismos de lixiviação, depende das características do minério e das condições de operação. A interação entre a célula e a superfície mineral mostrou-se dependente de vários parâmetros físicos e bioquímicos. A ligaçãobacteriana para cada mineral depende do tipo do substrato de crescimento, concentração do substrato e características do mineral. Também depende das propriedades bioquímicas dos microorganismos e das condições de crescimento. Por outro lado, a composição da superfície bacteriana muda de acordo com o substrato de cultura. Alguns componentes da membrana externa, como as proteínas, poderiam ter um papel importante na adesão e na oxidação. Neste trabalho foram estudadas as variáveis que influenciam a velocidade de oxidação de um concentrado refratário de pirita aurífera. Inicialmente foi analisada a influência das características do minério sobre o processo de biolixiviação. Principalmente como a concentração do substrato mineral interfere com a atividade metabólica de Acidithiobacillus ferrooxidans. Também foram caracterizados os efeitos de alguns parâmetros: pH, presença inicial de íons férricos, e de reagentes de flotação no curso da biolixiviação. A ) caracterização metabólica dos microrganismos utilizados na oxidação bacteriana facilita a avaliação dos mecanismos envolvidos. As variáveis mais importantes estudadas num bio-reator Airlift de 12 L foram tamanho de inoculo, vazão de ar, porcentagem de sólidos e tempo de resistência. As variáveis de resposta foram tempo de lixiviação, concentração da massa celular, pH e extração de ouro. Os estudos detalhados contribuíram para a melhor compreensão de cinética da oxidação. A técnica deplanejamento estatístico experimental foi utilizada para avaliar os efeitos das variáveis importantes e as relações existentes entre elas. (AU)

• Processo FAPESP: 98/03506-0 - Lixiviacao de minerios refratarios de ouro.
• Beneficiário: David Nestor Urquizo Valdivia
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado