Giáo trình Vi sinh vật học công nghiệp part 10

Nếu vàng phân tán tinh vi bên trong các loại quặng mẹ sunfua như trong pirit, acxenopirit, pirotit, galen (quặng chì sunfua), và sphalerit thì nhiều trong số các phương pháp tuyển vàng kể trên sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế mong muốn. Chất ngâm chiết không xâm nhập được vào bên trong khối quặng rắn để tiếp xúc với các hạt vàng có kích thước nhỏ hơn một μm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Vi sinh vật học công nghiệp part 10 226 chiết tiosunfat và tioure, tạo hỗn hợp (amalgamation), tuyển nổi, tuyển bằng trọng lực và nấu chảy hoặc bằng tổ hợp các quy trình trên. Nếu vàng phân tán tinh vi bên trong các loại quặng mẹ sunfua như trong pirit, acxenopirit, pirotit, galen (quặng chì sunfua), và sphalerit thì nhiều trong số các phương pháp tuyển vàng kể trên sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế mong muốn. Chất ngâm chiết không xâm nhập được vào bên trong khối quặng rắn để tiếp xúc với các hạt vàng có kích thước nhỏ hơn một μm. Muốn giải phóng được vàng thì các loại quặng chứa sunfua này thường phải được tiền oxy hóa. Tuy nhiên nung là một quy trình tốn năng lượng và liên quan đến các vấn đề về môi trường như phát sinh acxenic bay hơi, chì, lưu huỳnh, và các chất độc khác. Một biện pháp có thể thay thế tiền oxy hóa là áp dụng các phản ứng sinh học để giải phóng các hạt vàng từ quặng. Ngay từ những năm 1960 người ta đã phát hiện được các vi khuẩn dị dưỡng có khả năng hòa tan vàng từ các khoáng vật laterit. Trong các nghiên cứu này, hàm lượng vàng cực đại không vượt quá 1,5mg/dm3. Tuy nhiên sau 283 ngày ngâm chiết đã tách được tới 82% vàng chứa trong quặng. Một số loài nấm đã được chứng minh không những có thể chiết vàng từ quặng mà còn có thể loại vàng hòa tan khỏi dung dịch ngâm chiết nhờ hấp phụ sinh học lên bề mặt cơ thể. Những tế bào nấm này sau đó sẽ được lọc, làm khô và nung. Người ta đã phân lập được hàng loạt chủng nấm hoạt động có thể loại tới 98% vàng từ dung dịch ngâm chiết sau 15- 20 giờ tiếp xúc. 4.1.Hòa Tan vàng từ quặng pirit nhờ hoạt động của vi sinh vật Các thí nghiệm ngâm chiết đã được tiến hành với pirit chứa vàng (150g vàng/tấn quặng) trong các bình nón chứa 5g pirit và 200cm3 môi trường dinh dưỡng chứa 200mg (NH4)2SO4, 50mg KCl, 50mg K2HPO4, 500mg MgSO4 và 10mg Ca(NO3)2 trong một lít nước cất, và được ủ với 10 cm3 một chủng Thiobacillus ferrooxidans thuần khiết. Kết quả chỉ ra trong bảng (11.1) Thí nghiệm số 1 được tiến hành mà không cấy vi khuẩn vào dung dịch ngâm chiết (mẫu đối chứng vô trùng). Các số liệu trong bảng 11.1 đã nhận được sau 3 tuần ngâm chiết ở nhiệt độ thường. Hiệu quả của vi khuẩn trong việc hòa tan vàng từ pirit là rõ rệt vì trong thí nghiệm nuôi tĩnh, vãng đã không được tìm thấy trong mẫu đối chúng vô trùng. Trong các thí nghiệm với bình lắc, lượng vàng được hòa tan vào các mẫu có cấy giống đã tăng lên 6 lần. Các tác giả đã chỉ ra rằng trong quá trình oxy hóa các sunfua kim loại nhờ vi khuẩn (pirit, galen và các sphalerit), các loại 227 hợp chất oxy hóa của lưu huỳnh đã được tạo thành phức chất với các ion này và được hòa tan, chẳng hạn theo phản ứng sau đây: Au + ½O2 + H2O + 3S2O32- → Au(S2O35- + 2OH- (11.19) Bảng 11.1. Sự hòa tan vàng từ cơ chất pirit nhờ Thiobacillus ferrooxidans Thí nghiệm nuôi Sự tách chiết Thí nghiệm nuôi Sự tách chiết tĩnh số vàng lắc vàng g/dm3 g/dm3 số 1 Không 1 60 2 150 2 480 3 270 3 490 4 390 4 520 Sự oxy hóa pirit dẫn đến sự tạo thành acid sunfuric như đã chỉ ra trong phương trình 11.11. Các ion hydroxil trong phương trình 11.19 được trung hòa bằng acid sunfuric thu được từ phương trình 11.11: 2OH- + H2SO4 → 2H2O + SO42- (11.20) Bằng cách sử dụng pirit, chancopirit, asenopicrit, galen và macasit chứa vàng đã được nghiền nhỏ (được cấy bằng T.ferrooxidans) và trong các mẫu đối chứng vô trùng với từng loại hoặc hỗn hợp sunfua, một số tác giả khác đã phát hiện ra rằng việc thu hồi vàng từ các mẫu có cấy giống đã không cho hiệu quả cao hơn so với các mẫu đối chứng vô trùng. Phát hiện này trái ngược với các kết quả vừa nêu ở trên và các tác giả của công trình này đã đi đến kết luận rằng T.ferrooxidans trong dung dịch loãng đã không có tác dụng đáng kể lên sự tích lũy và sự thoát vàng vào đất. Trong khi đó các thí nghiệm ngâm chiết với phế liệu ở Colorado Mineral Belt đã chỉ ra rằng khi có mặt vi khuẩn và chất dinh dưỡng, sự thu hồi các kim loại thường đã được nâng cao đáng kể so với các mẫu đối chứng vô trùng. Các tác giả này đã đề xuất một quy trình ngâm chiết hai bước để đạt một hiệu quả kinh tế cao hơn. Trong bước thứ nhất, một quá trình ngâm chiết bằng vi khuẩn (hoặc acid) sẽ được thực hiện để loại các kim loại thường ra khỏi phế liệu và để giải phóng vàng và bạc. Sau đó phần còn lại sẽ được trung hòa bằng vôi và trong bước thứ hai có th ...