Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Биологическая технология извлечения меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд

ВАК РФ 03.00.23, Биотехнология

Автореферат диссертации по теме "Биологическая технология извлечения меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд"

003488029

На правах рукописи

СТОЛЯРОВА ЕВА АЛЕКСАНДРОВНА

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ МЕДИ ИЗ ОТХОДОВ ФЛОТАЦИОННОГО ОБОГАЩЕНИЯ СУЛЬФИДНЫХ РУД

03.00.23 - биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 О ДЕК 2009

Уфа-2009

003488029

Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институт биологии Уфимского научного центра РАН

Защита состоится 18 декабря 2009 года в 14 часов на заседании Объединенного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций ДМ 002.136.01 при Учреждении РАН Институт биологии Уфимского научного центра РАН по адресу: 450054, г.Уфа, Проспект Октября, 69, тел./факс: (347)235-62-47, e-mail: ib@anrb.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского научного центра РАН и на официальном сайте АН РБ по адресу: www.anrb.ru/inbio/dissovet

Автореферат разослан « 16 » ноября 2009 г.

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор Логинов Олег Николаевич

Официальные оппоненты: Мавзютов Айрат Радикович

доктор медицинских наук, профессор Петухова Надежда Ивановна кандидат биологических наук, доцент

Ведущая организация:

Институт фундаментальных проблем биологии РАН, г. Пущино

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук, доцент

Р.В. Уразгильдин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В результате наращивания промышленного производства на поверхности Земли было создано много новых медьсодержащих объектов техногенного происхождения. Это отходы горно-обогатительного и металлургического производства: отвалы бедных руд, хвосты обогащения, шлаки и шламы металлургического производства, промышленные стоки. В настоящее время они не могут быть подвергнуты вторичной переработке в рамках традиционных технологических схем и представляют собой источник чрезвычайной экологической опасности для природной среды в местах хранения возле горно-обогатительных предприятий.

Одна из возможностей переработки отходов флотационного обогащения руд связана с биогеотехнологиями: применением микроорганизмов и их метаболитов для избирательного извлечения металлов из рудных пород. Разработка таких инновационных технологий активно ведется в ряде стран, например в Испании (PaJencia et al, 2002; Romero et a)., 2003), странах Южной Америки (Falco et aJ., 2003; Dresher, 2004), Австралии (Brierley, 2001) тогда как в России этой проблемой занимаются лишь единичные научно-исследовательские учреждения (Каравайко и др., 2006; Фомченко, Бирюков, 2009). Кроме того, разработчиками технологий основное внимание уделяется переработке товарных руд и рудных концентратов, а не техногенным отходам, вторичное использование которых является более актуальной проблемой.

Видовой состав и окислительная активность биоценоза - одни из ключевых факторов, определяющих скорость и глубину биологического выщелачивания руд (Башлыкова и др., 2003; Каравайко и др., 2006). В свою очередь для литотрофных бактерий важнейшим фактором среды является энергетический субстрат, характер и количество которого дает преимущество штаммам с определенным генотипом (Кондратьева и др., 2004). Отходы флотационного обогащения отличны от руд и концентратов по содержанию целевых компонентов, состоянию минералов и питательным субстратам для литотрофных бактерий, что делает актуальным разработку специальных биотехнологий с применением активных адаптированных штаммов.

Цель работы - исследование процесса бактериального выщелачивания меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд горно-обогатительных предприятий Южного Урала.

Задачи:

1. Выделить из отходов флотации горно-обогатительных предприятий Южного Урала и исследовать микроорганизмы, способные к активному окислению сульфидных минералов.

2. Оценить возможность и условия применения активных в отношении окисления сульфидов хемолитотрофных микроорганизмов для извлечения меди из отходов обогащения Сибайского филиала Учалинского ГОКа, Бурибаевского ГОКа, Ганского ГОКа и Мед1 югорского медно-серного комбината.

3. Разработать технологию получения меди путем ее биологического выщелачивания из отходов флотационного обогащения сульфидных медно-цинковых руд.

Научная новизна. Выделены, изучены и впервые запатентованы в РФ два новых штамма АасИМоЬасШш ¡еггоох1(1ат с высокой биовыщелачивающей активностью.

Впервые показана возможность их использования для биологического выщелачивания отходов обогащения медно-цинковых руд, с получением медного порошка и пигмента оксида железа.

Практическая значимость. Выделены и запатентованы в РФ штаммы бактерий АсШикюЬасШиз /еггоохИат ИБ 1 и АсШМоЬасШш /еггоох1с1ап$ ИБ 12, предназначенные для промышленного выщелачивания меди из отходов флотационного обогащения сульфидных медно-цинковых руд.

Подобраны основные технологические параметры • извлечения меди из отходов флотационного обогащения руд Сибайского филиала Учалинского горнообогатительного комбината и Бурибаевского горно-обогатительного комбината.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на XIX и XXI Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (Уфа, 2006, 2008), I всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на севере» (Сыктывкар, 2008), Международной научно-технической конференции «Китайско-Российское научно-техническое сотрудничество. Наука-образование-инновации» (Харбин, 2008), III и IV Всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы экологии Южного Урала» (Оренбург, 2007, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 2 патента Российской Федерации и 5 статей в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК, рекомендованных для соискателей ученой степени кандидата биологических наук.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, экспериментальной части, заключения, выводов, списка цитируемой литерату ры. Работа изложена на 129 страницах, содержит 26 таблиц и 24 рисунка. Список литературы включает 108 наименований, из них 37 на русском языке.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследований служили сульфидные медно-цинковые руды из отвалов обогащения Учалинского горно-обогатительного комбината и его Сибайского филиала, Бурибаевского горно-обогатительного комбината, Медногарского медно-серного комбината, Гайского горно-обоготительного комбината. Рудные образцы отбирались с глубины 20-100 см.

Объектами исследований являлись также штаммы Acidithiobacillus ferrooxidans, выделенные в процессе исследования и депонированные в колллекции микроорганизмов Института биологии УНЦ РАН; а так же типовой штамм Acidithiobacillus ferrooxidans DSM ¡4882, полученный из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов. Идентификацию штаммов микроорганизмов ИБ1 и ИБ12 проводили на основании ключа, приведенного в определителе бактерий (Берджи, 1997).

Для определения численности железобактерий использовали среду Сильвермана-Люндгрена 9К и хорошо поддерживающую их рост питательную среду DSM 882 из ряда рекомендованных German Collection of Microorganisms and Cell Cultures. Численность бактерий определяли в серии предельных разведений на жидкой питательной среде в шестикратной повторности, титр вычисляли по таблицам Мак-Креди.

Моделирование процесса биологического выщелачивания руд проводили в лабораторных аппаратах объемом 8 л с 2 кг руды, аэрацией 500 мл/мин и фильтрацией раствора сквозь слой руды Выщелачивание меди оценивали по ее убыли в образцах руды и скорости накопления в жидкой фазе. Подбор температурного режима, источников энергии для бактериальных штаммов, необходимого количества микробного инокулята, состава пульпы для выщелачивания, а также изучение влияния тяжелых металлов на штаммы бактерий были проведены в колбах Эрленмейера объемом 250-500 мл с 100-300 мл среды DSM 882. Влияние возрастающих концентраций углекислого газа на бактерии изучали в 5 л герметичных емкостях.

Апробация процесса биовыщелачивания в полупромышленных условиях проводили на установках объемом 0,3 м3 и 10 м3, состоящих ю ферментера, аппарата для выщелачивания, емкостей для осаждения и цементации, снабженнх насосами для подачи воздуха и поддержания массообмена в выщелачивающем растворе.

Содержание меди, цинка и общего железа в пробах определяли методом атомной абсорбции ira спектрофотометре марки AAS-3 (Carl Zeiss, Германия) после предварительного их растворения. Концентрацию Fe3+ определяли спектрофотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой, содержание общей серы - фазово-аналитичесим методом.

Расчет ошибки средних значений показателей проводили при 95% уровне достоверности с использованием программы Excel.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Микробиологическое исследование отходов флотационного обогащения сульфидных руд

Для проведения микробиологических и химических анализов в июле-августе 2006 г. были отобраны образцы отработанных руд с нескольких площадок на хвостохранилищах флотации медно-цинковых руд. Была показана зависимость между численностью в них микроорганизмов и давностью складирования отвалов (табл. 1).

Из свеже отсыпанных руд микроорганизмы были выделены в количестве 110 клеток/г или не были обнаружены вообще. Численность бактерий в рудах, хранившихся в течение нескольких лет, была гораздо выше, а соотношение групп, способных использовать разные соединения серы и железа, индивидуально для каждой обследованной площадки. Высокий титр литоавтотрофных железоокисляющих микроорганизмов был зарегистрирован в подотвальных водах. Для Гайского ГОКа эта величина составила для разных образцов от 103 до 106 клеток/мл, для Бурибаевского ГОКа 106-107 клеток/мл, Медногорского медно-серного комбината - 103 - 106 клеток/мл. Таким образом, в отходах флотации, первоначально почти не содержавших микроорганизмов, в процессе их хранения происходило постепенное накопление литоавтотрофных и гетеротрофных бактерий.

Таблица 1

Численность микроорганизмов, использующих разные источники энергии, и количество металлов, растворимых в 1н Н28С>4, в отработанных рудах горпо-обогатителыIых комбинатов

Срок хранения, Численность микроорганизмов (клеток/г), Содержание

лет окисляющих растворимых форм, %

Ре (И) . Я Я2" меди цинка

Гайский ГОК

менее 1 1,7±0,2 - - 0,05 1

6 (5,2±0,4) 102 (3,6±0,5) 103 (8,7±0,4) 10 10 27

Медногорский

медно-серный

комбинат

7 (7,2±1,1) 104 (6,4±0,5) 102 (6,6±0,8) 103 14 21,6

8 (2,8±0,5) 103 (2,2±0,4) 102 (7,9±0,5) 104 15,6 6,5

Учалинекий

ГОК

менее 1 - - - 0,4 2

5 (6,0±0,7) 103 (4,5±0,1) 102 (9,8±0,7) 10 11 61

5 (3,2±1,5) 105 (9,7±0,2) 102 (7,5±1,1) 102 16,4 73

Форма, в которой содержатся металлы, может значительно меняться в процессе хранения в отвалах. Пирит и халькопирит почти не растворимы в 1 н. I ГЯОд, тогда как ионы металлов легко переходят в раствор. В образцах, прошедших флотацию меньше года назад, количество растворимой меди и цинка было невелико. Для отработанных руд, имеющих то же происхождение, доля растворимых металлов увеличивалась по мере их хранения в отвалах, что, судя по наличию железоокисляющих микроорганизмов, может быть результатом выщелачивания.

Таким образом, особенностью отходов из обследованных отвалов флотации ГОКов Южного Урала по сравнению с рудами и концентратами является наличие относительно богатого микробиоценоза, активность и последствия жизнедеятельности которого следует учитывать при разработке способов биовыщелачивания.

Скрининг, фенотнпическая характеристика и идентификация микроорганизмов, способных к окислению сульфидов

Источником для выделения культур хемоавтотрофных микроорганизмов послужили образцы длительно хранимых в отвалах отработанных медно-цинковых руд и подотвапьные сточные воды, так как они более богаты микроорганизмами.

Все выделенные микробные штаммы были протестированы на способность использовать неорганические вещества, такие как ионы металлов, серу и сульфиды. Среди исследованных штаммов были выявлены как железоокисляющие бактерии, типичные серобактерии, способные расти в кислой области pH, так и небольшое количество хемоорганиотрофов, способных использовать сахара.

В процессе скрининга предпочтение отдавалось микроорганизмам, способным окислять широкий круг неорганических соединений, в первую очередь сульфид-ионы и рудные минералы. В качестве объекта для сравнения был использован типовой штамм Acidithiobacillus ferrooxidans DSM 14882.

Микроорганизмы, предназначенные для биовыщелачивания металлов из отработанных руд, должны обладать устойчивостью к действию ионов этих металлов. Штаммы Acidithiobacillus ferrooxidans под номерами 1 и 12 были лучше адаптированы к росту в присутствии солей металлов по сравнению с типовым штаммом этого вида и другими выделенными нами штаммами (рис.1). Было также установлено, что протестированные штаммы устойчивы к воздействию ионов Fe3+ при их концентрации 500 г/'л.

Шсульфат меди □ сульфат цинка Ш сульфат марганца В сульфат кобальта

иб 2

ибз

иб 12 dsm 14882

Рис.1. Минимальная концентрация сульфатов металлов, ингибирующая рост штаммов литотрофных бактерий

В результате из всех выделенных микробных штаммов для дальнейших исследований было отобрано два. Штаммы являлись облигатными аэробами, хемолитоавтотрофами, строго ацидофильны (рН=1-4). Способны расти на минеральных средах за счет окисления железного (II), марганцевого (И) иона, элементарной серы, тиосульфата, сульфид иона, минералов пирита, пирротина, халькопирита, халькозина, сфалерита в качестве единственного источника энергии. С использованием ключа, приведенного в определителе Берджи, штаммы были идентифицированы как представители вида Acidithiobacilhis ferrooxidans, депонированы в Коллекцию микроорганизмов Института биологии УНЦ РАН под № ИБ1 и № ИБ12. и запатентованы в Российской Федерации для биовыщелачивания меди из отходов обогащения сульфидных руд.

Исследование способности микроорганизмов Acidithiobacillus ferrooxidans к выщелачиванию меди из сульфидных руд

Сравнение способности к выщелачиванию меди бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1, Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 12 и типовым штаммом Acidithiobacillus ferrooxidans DSM 14882, проведено на лабораторной модели кучного биовыщелачивания.

Было показано, что отходы обогащения сульфидных руд перечисленных выше горно-обогатительных комбинатов являются субстратом, пригодным для биологического выщелачивания меди бактериями Acidithiobacillus ferrooxidans. О микробиологическом характере процесса выщелачивания меди свидетельствовало увеличение титра Acidithiobacillus ferrooxidans в рудных образцах, инокулировалных микроорганизмами, на 21 день инкубации по сравнению с моментом постановки опыта (табл.2). А также факт, что в случае удаления микробиоты стерилизацией раствор серной кислоты при комнатной температуре служил весьма слабым выщелачивающим агентом по отношению к отработанной руде.

За счет деятельности внесенных в отработанные руды Acidithiobacillus ferrooxidans DSM 14882 из них было извлечено от 19% до 26% меди. Эффективность штаммов, депонированных в коллекции микроорганизмов Института биологии УНЦ РАН, была выше - от 33 до 37% у штамма Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ1 и от 29 до 41% у штамма Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ12. Размножение и окислительная активность отмечены у

аборигенных железоокисляющих микроорганизмов в вариантах опыта с не стерильной рудой без инокулята. Однако количество извлеченной с их помощью меди было г ораздо ниже, чем в случае с выбранными штаммами.

После биологического выщелачивания руд в растворе присутствовали ионы трехвалентного железа в концентрации 5-12 г/л (рис.2), что согласуется с данными Н.С. Варданяна (1997) относительно скорости окисления пирита активными штаммами сульфобацилл.

Таблица 2

Параметры процесса биовыщелачивания отработанных сульфидных руд

Микроорган измы Руды Титр железоокисляющих бактерий, кл/г Концентрация меди в растворе, г/л Извлечено меди, %

Acidithiobacillus 1 (6,7±0,4)Ч 106 0,26±0.02 36

ferrooxidans ИБ 1 2 (2,3±0,3)Ч105 0,18±0,02 30

2 (2,1±0,1)Ч105 0,18±0,01 37

4 (1,5±0,7)Ч107 0,40±0,05 34

Acidithiobacillus 1 (5,7±0,4)Ч10' 0,30±0,01 41

ferrooxidans ИБ 12 2 (6,0±0,5)Ч 104 0,17±0,01 28

3 (6,0±0,7)Ч10й 0,18±0,02 35

4 (5,7±0,4)Ч107 0,35±0,04 30

Acidithiobacillus 1 (1,1±0,3)Ч106 0,18±0,02 25

ferrooxidans DSM 2 (7,0±0,3)Ч105 0,14±0,01 24

14882 3 (8,0±0,4)Ч103 0,075±0,007 15

4 (8,1 ±0,6)4105 0,22±0,03 19

Аборигенные 1 (7,1 ±0,2)4104 0,05±0,01 7

микроорганизмы 2 (7,8±0,9)Ч10 0,031±0,002 5

3 (8,0±0,4)Ч102 0,075±0,005 14

4 (2,3±0,4)Ч105 0,20±0,04 17

Стерильный 1 - 0,008±0,002 1

контроль 2 - 0,012±0,001 2

3 - 0,015±0,001 3

4 - 0,03±0,02 3

Примечание: 1 - руда с Сибайского филиала Учалинского ГОКа, 2 - руда с Гайского ГОКа, 3 - руда с Бурибаевского ГОКа, 4 - руда с Медногорского медно-серного комбината

Динамика накопления меди и железа в растворах выщелачивания имела свои особенности для отходов, взятых из разных отвалов обогащения. Выщелачивание меди из отходов обогащения Бурибаевского ГОКа проходило с относительно постоянной скоростью (рис.2).

В то же время, активизация выщелачивания меди из отходов флотации Сибайского филиала Учалинского ГОКа наблюдалась только после накопления в среде около 3 г/л железа (III), что, возможно, способствовало установлению необходимой ЭДС между минералами и раствором.

* £

7 14 21

Срок инкубации, сутки

Рис.2. Динамика выщелачивания металлов из отработанных руд штаммом Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ1

1 - ионов железа (III) из отходов Сибайского филиала Учалинского ГОКа;

2 - ионов меди из отходов Сибайского филиала Учалинского ГОКа;

3 - ионов железа (III) из отходов Бурибаевского ГОКа;

4 - ионов меди из отходов Бурибаевского ГОКа.

Для двух видов отработанных руд (с Сибайского филиала Учалинского ГОКа и с Гайского ГОКа) отмечено снижение скорости накопления меди и железа в растворе после трех недель инкубации, что, возможно, связано с ингибирующим

действием железа (III), которое именно в растворах выщелачивания этих руд накапливалось в большем количестве 9-11 г/л

Использование в качестве субстрата отходов из отвалов Медногорского медно-серного комбината позволяло получить более концентрированные по меди (0,6-1,2 г/л) растворы выщелачивания с более низким содержанием железа (0,5-2,5 г/л).

Получение инокулята Acidithiobatillus fcrrooxidans ИБ 1 и Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 12

Бактерии Acidithiobacillus ferrooxidans представляют собой относительно медленно растущие микроорганизмы, что связано с использованием ими неэнергоемкого неорганического субстрата. Поэтому подбор условий культивирования, способствующих накоплению биомассы данных микроорганизмов на этапе их наращивания до внесения в выщелачиваемые руды, позволил бы сократить время и необходимые для этого процесса материальные затраты.

Температура является определяющим фактором для большинства микробиологических процессов. Зоной температурного оптимума для штамма Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 можно считать диапазон температур 25-30°С, а для штамма Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 12 - диапазон температур 20-25°С. Значительное снижение скорости роста Acidithiobacillus ferrooxidans отмечено уже при температуре 15°С.

Поскольку для литоавтотрофных микроорганизмов углекислый газ служит питательным ресурсом, определение его оптимального содержания в газовой фазе над питательной средой является составной частью задачи получения инокулята этих микроорганизмов. Максимальный титр штамма А. ferrooxidans ИБ1 был отмечен для вариантов опыта с 5 об.% содержанием углекислого газа, где через 72 часа инкубации был в 100 раз выше, чем в вариантах с атмосферным воздухом, и составил 6,4-107 клеток/мл. Наращивание титра А. ferrooxidans ИБ 12 за аналогичный период времени до (8,0±0,4)-107 клеток/мл углекислый газ стимулировал уже в концентрации 1 об.%.

Было показано, что штамм Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 быстрее размножается на питательной среде с невысоким 5 г/л содержанием сульфата железа (II) в качестве энергетического субстрата при условии дополнительного внесения в нее небольших количеств отработанной руды (рис.3). Причем

эффективны в качестве добавки были руды разных горно-обогатительных комбинатов.

Очевидно, руды в этом случае могут выступать как стимулирующие добавки (источник микроэлементов или субстрат для стабилизации микробных клеток путем прикрепления). Одновременное включение сульфата железа (II) и планируемых к переработке руд в состав среды для выращивания данного штамма может быть полезным и в случае, если необходимо проводить его адаптацию при переходе к новому субстрату выщелачивания

Рис.3. Численность микроорганизмов АасИМоЬасШиз /епоох1с1ат ИБ 1 через пять дней роста на среде с различными субстратами

1- 20 г/л Ре2804, 2 - руда Бурибаевского ГОКа 100 г/л, 3-5 г/л Ре2804 + 5 г/л руды Бурибаевского ГОКа, 4 - 10 г/л Ре2804 + 10 г/л руды Бурибаевского ГОКа, 5 - 15 г/л Ре2804 + ¡5 г/л руды Бурибаевского ГОКа, 6-20 г/л Ре2804 + 20 г/л руды Бурибаевского ГОКа

Определение оптимальных технологических параметров биологического выщелачивания меди из отходов обогащения руд

Основываясь на данных тестирования нескольких штаммов, как наиболее перспективное можно рекомендовать биологическое выщелачивание отработанных руд Сибайского филиала Учалинского ГОКа и Бурибаевского ГОКа. Поэтому образцы отработанных руд с этих предприятий использовались в дальнейшем для моделирования параметров выщелачивания меди активными штаммами.

Количество выщелачивающего раствора, подаваемого на единицу массы

руды, может иметь значение для протекающих в пульпе выщелачивания микробиологических и химических процессов, так как может влиять на концентрацию в пей химических веществ. Как менее благоприятное для роста микроорганизмов можно отметить для обеих руд соотношение руда/жидкость 2:1 (титр бактерий 6,8Т02-5,0Т04 кл/мл) и в случае с отходами Бурибаевского ГОКа соотношение 1:1 (3,3T04 кл/мл). Существенных отличий между вариантами опыта при соотношении руда/жидкость 1:20, 1:10, 1:5 не наблюдалось, численность микроорганизмов составила (2,2-7,4)-106 кл/мл.

Максимальная глубина выщелачивания меди из руды отмечена в вариантах опыта с соотношением 1:5 и 1:10 (рис. 4). Т.е. как избыток руды в пульпе, так и излишнее разбавление не благоприятствовали извлечению меди. Быстрое накопление продуктов выщелачивания в пульпе с более высоким содержанием рудных частиц негативно сказывались на биологической составляющей процесса. В этих вариантах опыта накопление железа (III) замедлялось к 14 дню инкубации. В то же время недостаток руды в пульпе 1:20 не обеспечивал необходимой концентрации железа (III) в растворе, которая не поднималась выше 1 г/л.

С другой стороны, использование более густых пульп позволяло получать растворы выщелачивания с концентрацией меди более высокой, чем в разбавленных пульпах (0,5-1,3 г/л против 0,02-0,03 г/л), что является преимуществом в технологическом плане. Поэтому в дальнейшем при испытании установки биовыщелачивания было признано удобным использование соотношения 1:2 твердой и жидкой фаз в составе пульпы.

На примере отработанных руд Сибайского филиала Учалинского ГОКа и Бурибаевского ГОКа было определено количество изначально вносимых в установку железобактерий, благоприятное для протекания процесса извлечения меди. Выявлена обратная зависимость между полученным таким образом исходным титром Acidilhiobacillus ferrooxidans и скоростью накопления бактерий, ионов меди и железа в пульпе с рудой (табл.3).

При исходным титре 105 клеток/мл в ряде вариантов опыта их размножения почти не наблюдалось, однако по выделению меди и железа в раствор регистрировалась окислительная активность. Процессу биовыщелачивания меди в большей степени благоприятствовала наименьшая исходная концентрация микроорганизмов 102 клеток/мл.

По сравнению с исходным титром 105 клеток/мл она позволяла получить с разными рудами в 22 раза и 26 раз более высокую конечную численность бактерий,, в 1,3 раза и 2 раза большую скорость накопления в растворе меди.

Отходы флотации Сибайского филиала Учалинского ГОКа

Срок инкубации, сутки

Срок иикубацаи, супа

Срок инкубации, суши

Рис.4. Влияние соотношения жидкой и твердой фаз (Т/Ж) на биовыщелачивание отработанных руд

1 - 1:20; 2- 1:10; 3 - 1:5; 4 - 1:1; 5 -2:1

Таблица 3

Влияние исходного титра АЫс1ЫШоЬасШш/гггоомёат ИБ1 на параметры выщелачивания отходов обогащения сульфидных руд

Исходный титр микроорганизмов в суспензии, кл./мл

102 104 Иг

Сибайского филиала Учалинского ГОКа

Титр бактерий, кл/мл (2,2±0,1) 106 (1,0±0,1) 10б (2,4±0,5) 105 (1,0±0,1) ю5

Остаточное содержание меди в руде, г/кг 1,12±0,03 1,18±0,02 1,36±0,06 1,43±0,04

Скорость накопления меди в растворе, г/(л сутки) 0,036 0,033 0,031 0,028

Скорость накопления железа в растворе, г/(л сутки) 0,6 0,5 0,45 0,44

Бурибаевского ГОКа

Титр бактерий, кл/мл (3,2±0,4) 106 (7,5±0,2) 105 (8,2±0,3) 104 (1,2±0,2) 105

Остаточное содержание меди в руде, г/кг 0,54±0,02 0,65±0,03 0,88±0,02 0,86±0,04

Скорость накопления меди в растворе, г/(л сутки) 0,03 0,026 0,017 0,015

Скорость накопления железа в растворе, г/(л сутки) 0,36 0,33 0,31 0,30

Таким образом, возможно достижение оптимальной скорости выщелачивания меди с низким расходом инокулята, что выгодно с технологической и экономической точки зрения. Например, при содержании бактерий А. ferroox¡dans ИБ 1 в инокуляте 10б-107 клеток/мл его расход составляет лишь 1 л на 10 тонн пульпы

Температура пульпы может оказывать влияние на процесс биовыщелачивания как за счет ее воздействия на активность микроорганизмов, так и за счет ускорения химических процессов при более высокой температуре. В условиях лабораторного эксперимента в диапазоне температур от 15еС до 35еС наиболее интенсивное извлечение меди и железа регистрировалось при температуре 25еС и ЗОеС и соответствовало максимуму скорости роста микроорганизмов, свидетельствуя, что интенсивность выщелачивания отработанной руды регулировалась в основном активностью железоокисляющих бактерий.

Изучение процесса биологического выщелачивания отходов флотационного обогащения сульфидных руд в опытно-промышленных условиях

Цикл биологического выщелачивания меди из отработанной сульфидной медно-цинковой руды Сибайского филиала Учалинского ГОКа с учетом подобранных параметров был смоделирован на установке объемом 0,3 м3.

Процесс выделения меди из отработанной руды был осуществлен в три этапа. На первом этапе длительностью 5 дней в ферментере был подготовлен посевной материал бактерий АсйНМоЬасШт /еггоохШат ИБ 1 с титром 1,2-105 клеток/мл. 1л бактериальной суспензии был помещен в емкость с предварительно загруженной рудой общей массой 100 кг, упакованной в лотки по 10 кг. Недостающий до 200 л объем выщелачивающей суспензии был дополнен за счет питательной среды, не содержащей солей железа. В течение эксперимента сохранялся температурный режим 25еС, благоприятный для протекания бактериального выщелачивания и осуществлялась аэрация 100 мл/(л-мин). Длительность выщелачивания составила 12 дней. На последнем технологическом этапе проводили последовательное осаждения и удаление из отстойника частиц руды и осадка гидроксидов железа. Для осаждения гидроксидов железа кислотность раствора корректировали оксидом кальция до рН 3 -3,5. Полученный осадок прокаливали с целью получения оксида железа РегОз. Выделение из продуктов выщелачивания ионов меди проводили путем осаждения их на металлической стружке.

За время работы установки был отмечен рост численности железобактерий в выщелачивающей смеси с 2-Ю2 клеток/мл до 3,4-10б клеток/мл. Усредненная скорость выщелачивания меди из отработанной руды Сибайского филиала Учалинского ГОКа составила 0,117 г/(л-сутки). Материальный баланс процесса выщелачивания представлен в таблице 4.

Производственный цикл биологического выщелачивания меди из отработанной сульфидной медно-цинковой руды Медногорского медно-серного комбината с учетом подобранных параметров, и опыта, приобретенного при организации данного процесса в объеме 0,3 м3, был смоделирован на технически более оснащенной полупромышленной установке объемом 10 м3 (рис. 5).

За время работы установки был зарегистрирован рост численности железобактерий в выщелачивающей смеси с 102 клеток/мл до 105 клеток/мл. Усредненная скорость выщелачивания меди из отработанной руды составила 0,14

г/(л-сутки). Материальный баланс процесса выщелачивания представлен в таблице 4.

Растворы, полученные в результате бактериального выщелачивания отходов флотационного обогащения медно-цинковых сульфидных руд, были успешно использованы как сырье для получения металлической меди (выход меди при цементации 98-99%). Несмотря на двукратную разницу в концентрации меди в растворах разного происхождения, на ее цементацию было затрачено одинаковое количество стальных стружек (по 50 г на 1 л) поскольку в менее концентрированном по меди растворе содержалось больше ионов Ке3+, также участвующих в окислительно-восстановительной реакции. Очевидно, что использование для дальнейшей переработки растворов выщелачивания с меньшим содержанием железных ионов и большим содержанием ионов меди более экономично.

Таблица 4

Основные результаты биологического выщелачивания отходов обогащения Сибайского филиала Учалинского ГОКа и Медногорского медно-серного

комбината

Содержание элементов, %

Медь Железо0бщ Цинк

Сибайского филиала Учалинского ГОКа

Исходные отходы обогащения 0,24 25,0 0,16 36,33

Осадок после выщелачивания 0,10 23,0 0,02 31,70

Раствор выщелачивания 0,07 0,85 0,07 -

В растворе от содержавшегося в отходах 67 6,8 87 -

Осаждено от содержащегося в растворе 99 91 - -

Медногорского медно-серного комбината

Исходные отходы обогащения 1,0 40,02 0,32 46,11

Осадок после выщелачивания 0,57 39,22 0,19 43,35

Раствор выщелачивания 0,14 0,26 0,04 -

В растворе от содержавшегося в отходах 41 1,9 38 -

Осаждено от содержащегося в растворе 98, 95 - -

Примечание:"-" - не анализировалось.

Посевной материал флотационного

____обогащения руд

Питательная воздух среда

Осажденная медь

Рис.5. Принципиальная схема установки биологического выщелачивания отходов флотационного обогащения

1 - ферментер; 2 - насос; 3 - термостат; 4 - аппарат для выщелачивания; 3 - отстойник; 4 - емкость для выделения меди на железный скрап.

Таким образом, разработанная биогеотехнология извлечения меди из отходов флотации позволяет осуществлять этот процесс в технологически выгодных условиях: при умеренной температуре, средней и повышенной плотности пульпы, ни жом исходном титре активных штаммов ЛасИШоЬасШга /еггоох1<1агк. В результате реализации биотехнологии возможно получение таких товарных продуктов как черновая медь и желтый пигмент (порошок Ре203) Технология может быть использована на предприятиях по обогащению сульфидных руд цветных металлов для увеличения глубины переработки руды без нарушения действующих технологических циклов, а также для вторичной переработки отвалов обогащения с целью получения металлов и их солей.

Выводы:

1. Выделены штаммы Лс'кТйЫоЬасШм ferrooxidans ИБ 1 и ЛайИЫоЬасШш ferrooxidans ИБ12, превосходящие типовой штамм данного вида по устойчивости к меди, цинку, марганцу, кобальту и способности к выщелачиванию меди из отходов флотации сульфидных медно-цинковых руд Сибайского филиала Учалинского ГОКа, Бурибаевского ГОКа, Гайского ГОКа и Медногорского медно-серного комбината

2. Накопление биомассы микроорганизмов АЫМЫоЬасШия/еггоохШат ИБ 1 и Acidithiobacillus /еггоох'ккак ИБ 12 стимулируется увеличением концентрации углекислого газа в смеси для аэрации до 1-5 об.% и одновременным включением в состав питательной среды сульфата железа(П) и руды в количестве по 5-10 г/л.

3. Разработана биогеотехнология извлечения меди из отходов флотации Сибайского филиала Учалинского ГОКа и Бурибаевского ГОКа, основными параметрами которой являются: температура 20-30еС, соотношение твердой и жидкой фаз в пульпе 1:2 - 1:5, исходный титр Лс'кИ&юЬасШиБ Геггосшс1апл 102 клеток/мл.

4.При реализации разработанной технологии в опытно-промышленном масштабе степень извлечения из отходов Сибайского филиала Учалинского ГОКа и Медногорского медно-серного комбината составила: меди 67% и 41%, цинка 87% и 38%, из продуктивного раствора выделено 98-99% меди в форме порошка и 91-95% железа в форме его оксидов.

Слисок работ, опубликованных по теме диссертации

1. Бакаева М.Д., Столярова Е.А., Мухаматдьярова С.Р., Логинов О.Н., Мустафин А.Г., Щербаков В.В. Активность хемотрофных микроорганизмов в отвалах флотационного обогащения сульфндсодержащих руд // Башкирский химический журнал. - 2006. - Том 13, №5. - С.5-7.

2. Столярова Е.А., Мухаматдьярова С.Р., Бакаева М.Д., Логинов О.Н., Мустафин А.Г. Участие микроскопических грибов в превращении неорганических соединений, содержащихся в отходах флотационного обогащения сульфидных руд // Материалы XIX Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (2-4.10.2006 г., Уфа). Уфа, изд-во «Реактив».-2006.-Т. 1.-С. 69-70.

3. Мухаматдьярова С.Р., Столярова Е.А., Бакаева М.Д., Логинов О.Н., Мустафин А.Г. Выщелачивание меди и цинка из отходов флотационного обогащения сульфидных руд в процессе их хранения // Материалы XIX Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (2-4.10.2006 г., Уфа). Уфа, изд-во «Реактив».-2006.-Т. 1.-С. 75-76

4. Бакаева М.Д., Столярова Е.А., Логинов О.Н., Четвериков С.П, Мустафин А.Г. Биологическое выщелачивание меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд Южного Урала // Вестник Оренбурге кого государственного университета. - 2007. - .№75. - С36-38.

5. Столярова Е.А., Четвериков С.П. Удаление тяжелых металлов из отходов флотационного обогащения сульфидных руд в процессе их вторичной переработки // Материалы докладов I Всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на севере» Т.З. Сыктывкар, 2008 - С. 284-285.

6. Логинов О.Н., Бакаева М.Д., Столярова Е.А., Четвериков С.П. Вторичная переработка хвостов обогащения сульфидных руд путем их бактериального выщелачивания // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Китайско-Российское научно-техническое сотрудничество. Наука-образование-инновации» (15-23.06.2008 г., Г.Харбин). КНР. Харбин-Санья, 2008.-С. 56.

7. Бакаева М.Д., Столярова Е.А., Четвериков С.П. Вторичная переработка отходов обогащения сульфидных руд с помощью биотехнологии // Материалы XXI Международной научно-технической конференции «Химические реактивы,

реагенты и процессы малотоннажной химии» (14-16.10.2008 г., г. Уфа). Уфа, «Реактив».-2008.-Т. 1.-С. 125-126.

8. Патент RU № 2340668, С 12 N 1/20 Штамм бактерий Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 для биовыщелачивания меди из отходов обогащения сульфидных руд/ М.Д. Бакаева, О.Н. Логинов, H.H. Силищеа, Е.А. Столярова, С.Р. Мухаматдьярова, А.Г. Мустафин Заяв.06.08.2007; опубл 10.12.2008. Бюл. № 34

9. Заявка на выдачу патента RU 2007130008/13, С12 N 1/20. Способ культивирования микроорганизмов Acidithiobacillus ferrooxidans! О.Н. Логинов, М.Д. Бакаева, Е.А. Столярова, H.H. Силищев. Заяв. 06.08.2007; опубл. 20.02.2009. Бюл. №5.

10. Патент RU № 2349641, С 12 N 1/20 Штамм бактерий Acidithiobacillus ferrooxidans для биовыщелачивания меди из отходов обогащения сульфидных руд/ М.Д. Бакаева, О.Н.Логинов, Е.А. Столярова, H.H. Силищев. Заяв. 06.08.2007; опубл. 20.03.2009. Бюл. №8

11. Столярова Е.А., Бакаева М.Д, Логинов О.Н. Способ культивирования Acidithiobacillus ferrooxidans для выщелачивания сульфидных руд // Аграрная Россия. - 2009. - Специальный выпуск. - С. 131132.

12. Бакаева М.Д., Столярова Е.А., Логинов О.Н. Извлечение металлов из отвалов Медногорского медно-серного комбината с помощью биотехнологии// Вестник Оренбургского государственного университета. -2009. - JVM 0. - С.533 - 535.

13. Бакаева М.Д., Логинов О.Н., Столярова Е.А., Четвериков С.П. Биологическая технология извлечения меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд/ Биотехнология. - 2009. - №5 (в печати).

Отпечатано с готового оригинал-макета в ООО «Типограф-У» 450098, г.Уфа, ул.Комсомольская, 2 Заказ №104, т.100, 2009, Формат 60x90 1/16. Уч. п.л. 1,5, усл. печ. л. 1,4 Бумага офсетная. Отпечатано методом ризографии.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Столярова, Ева Александровна

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ '

1.1 Общая характеристика биовыщелачивания

1.2 Ацидофильные и ацидотолерантные микроорганизмы, участвующие в биовыщелачивании руд

1.3 Механизмы выщелачивания металлов из руд

1.4 Биогидрометаллургические технологии переработки руд, рудных концентратов и отходов

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ "

2.1 Объекты исследований

2.2 Скрининг активных в отношении выщелачивания отходов обогащения микроорганизмов

2.2.1. Определение способности штаммов литотрофных микроорганизмов использовать химические соединения в 39 качестве единственного источника энергии

2.2.2. Определение устойчивости штаммов к ионам металлов и засолению

2.3 Изучение фенотипических характеристик культур микроорганизмов

2.4 Идентификация микроорганизмов

2.5. Изучение способности микроорганизмов к выщелачиванию ^ меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд

2.6. Оптимизация технологических условий биовыщелачивания 41 2.6.1. Определение температурного оптимума роста штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ1 и Acidithiobacillus 41 ferrooxidans ИБ

2.6.2 Подбор источника энергии в составе питательной среды для выращивания бактерий Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ1,

Acidithiobacillns ferrooxidans ИБ

2.6.3 Изучение влияния углекислого газа на скорость роста бактерий Acidithiobacillus ferrooxidans

2.6.4. Изучение влияния плотности пульпы на течение процессов извлечения меди

2.6.5. Изучение влияния количества инокулята на течение процессов извлечения меди

2.6.6. Изучение влияния температуры на течение процессов извлечения меди

2.7. Моделирование процесса биологического выщелачивания отходов обогащения сульфидных руд в лабораторных и полупромышленных условиях

2.8 Цементация ионов меди из растворов биологического выщелачивания на металлическую стружку 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Микробиологическое исследование отходов флотационного обогащения сульфидных руд

3.2 Скрининг, фенотипическая характеристика и идентификация микроорганизмов способных к окислению сульфидов

3.2.1 Выделение и скрининг микроорганизмов

3.2.2 Фенотипическая характеристика и идентификация микроорганизмов

3.2.3 Определение устойчивости штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans к ионам металлов

3.3 Исследование способности микроорганизмов Acidithiobacillus ferrooxidans к выщелачиванию меди из сульфидных руд

3.3.1 Выщелачивание меди из отработанных сульфидных руд Сибайского филиала Учалинского ГОКа

3.3.2 Выщелачивание меди из отходов обогащения Бурибаевского ГОКа

3.3.3 Выщелачивание меди из отходов обогащения Гайского ГОКа

3.3.4. Выщелачивание меди из отработанных сульфидных руд Медногорского медно-серного комбината

3.4.Исследование 1 технологических параметров получения инокулята Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 и Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ

3.4.1. Влияние температуры на скорость роста штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans

3.4.2. Влияние субстрата на скорость роста штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans

3.4.3. Влияние углекислого газа на рост микроорганизмов -Acidithiobacillus ferrooxidans

3.5. Оптимизация технологических параметров биологического выщелачивания меди

3.5.1. Влияние плотности пульпы на течение процессов извлечения меди

3.5.2. Влияние количества микробного инокулята на процессы выщелачивания меди из отходов обогащения

3.5.3. Влияние температуры на биовыщелачивание отходов обогащения Сибайского филиала Учалинского ГОКа

3.6 Изучение процесса биологического выщелачивания отходов флотационного обогащения сульфидных руд в полупромышленных условиях

3.6.1 Испытание лабораторной установки 0,3 м, моделирующей цикл биовыщелачивания меди из отходов флотационного обогащения руд Сибайского филиала Учалинского ГОКа

3.6.2 Испытание полупромышленной установки 10 м3, моделирующей цикл биовыщелачивания меди из отходов 103 Медногорского медно-серного комбината. 3.6.3. Выделение меди из растворов биологического выщелачивания отработанных руд

Введение Диссертация по биологии, на тему "Биологическая технология извлечения меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд"

Актуальность проблемы

В результате наращивания промышленного производства' на поверхности Земли было создано много новых медьсодержащих объектов техногенного происхождения. Это " отходы горно-обогатительного и металлургического производства: отвалы бедных руд, хвосты обогащения, шлаки и шламы металлургического производства, промышленные стоки. В настоящее время они не могут быть переработаны в рамках традиционных технологических схем. При длительном хранении хвостов обогащения руд цветных металлов на поверхности сульфидов и сопутствующих нерудных минералов образуются новые фазы, что приводит к нарушению селективности процесса флотации (Чантурия и др., 2000). Отходы обогащения руд представляют собой источник чрезвычайной экологической опасности для природной среды в местах хранения возле горнообогатительных предприятий. Воды их естественного выщелачивания имеют высокую минерализацию, содержат ионы тяжелых металлов. Повторное использование хвостов и шлаков позволило бы получить дополнительную медь, использовать осадки выщелачивания в строительстве и уменьшило их экологическую опасность.

Одна из возможностей переработки отходов флотационного обогащения руд связана с биогеотехнологиями: применением микроорганизмов и их метаболитов для избирательного извлечения металлов из рудных пород. Разработка таких инновационных технологий активно ведется в ряде стран, например в Испании (Palencia et al.5 2002; Romero et al., 2003), странах Южной Америки (Falco et al., 2003; Dresher, 2004), Австралии (Brierley, 2001) тогда как в России этой проблемой занимаются лишь единичные научно-исследовательские учреждения (Каравайко и др., 2006; Фомченко, Бирюков, '2009). Кроме того, разработчиками технологий основное внимание уделяется переработке товарных руд и рудных концентратов, а не техногенным отходам, вторичное использование которых I является более актуальной проблемой.

Видовой состав и окислительная активность биоценоза - одни из ключевых факторов, определяющих скорость и глубину биологического выщелачивания руд (Башлыкова и др., 2003; Каравайко и др., 2006). В свою очередь для литотрофных бактерий важнейшим фактором среды является энергетический субстрат, характер и количество которого дает преимущество штаммам с определенным генотипом (Кондратьева и др., 2004). Отходы флотационного обогащения отличны от руд и концентратов по содержанию целевых компонентов, состоянию минералов и питательным субстратам для литотрофных бактерий, что делает актуальным разработку специальных биотехнологий с применением активных адаптированных штаммов.

Цель работы - исследование процесса бактериального выщелачивания меди из отходов флотационного обогащения сульфидных руд горнообогатительных предприятий Южного Урала.

Задачи:

1. Выделить из отходов флотации горно-обогатительных предприятий Южного Урала и исследовать микроорганизмы, способные к активному окислению сульфидных минералов.

2. Оценить возможность и условия применения активных в отношении окисления сульфидов хемолитотрофных микроорганизмов для извлечения меди из отходов обогащения Сибайского филиала Учалинского ГОКа, г

Бурибаевского ГОКа, Гайского ГОКа и Медногорского медно-серного комбината.

3. Разработать технологию получения меди путем ее биологического выщелачивания из отходов флотационного обогащения сульфидных медно-цинковыхруд.

Научная новизна. Выделены, изучены и впервые запатентованы в РФ два новых штамма Acidithiobacillus ferrooxidans с высокой биовыщелачивающей активностью.

Впервые показана возможность их использования для биологического выщелачивания отходов обогащения медно-цинковых руд, с получением медного порошка и пигмента оксида железа.

Практическая значимость. Выделены и запатентованы в РФ штаммы бактерий Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 и Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 12, предназначенные для промышленного выщелачивания меди из отходов флотационного обогащения сульфидных медно-цинковых руд. Подобраны основные технологические параметры извлечения меди из отходов флотационного обогащения руд Сибайского филиала Учалинского горно-обогатительного комбината и Бурибаевского горно-обогатительного комбината.

Апробация работы. Основные результаты исследований были представлены на XIX и XXI Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» (Уфа, 2006, 2008), I всероссийской молодежной научной конференции «Молодежь и наука на севере» (Сыктывкар, 2008), Международной научно-технической конференции «Китайско-Российское научно-техническое сотрудничество. Наука-образование-инновации» (Харбин, 2008), III и IV Всероссийских научно-практических конференциях «Проблемы экологии Южного Урала» (Оренбург, 2007, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 научных работ, в том числе 2 патента Российской федерации и 5 статей в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК, рекомендованных для соискателей ученой степени кандидата биологических наук.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения,

Заключение Диссертация по теме "Биотехнология", Столярова, Ева Александровна

выводы

1. Выделены штаммы Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 и Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ12, превосходящие типовой штамм данного вида по устойчивости к меди, цинку, марганцу, кобальту и способности к выщелачиванию меди из отходов флотации сульфидных медно-цинковых руд Сибайского филиала Учалинского ГОКа, Бурибаевского ГОКа, Гайского ГОКа и Медногорского медно-серного комбината

2. Накопление биомассы микроорганизмов Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 1 и Acidithiobacillus ferrooxidans ИБ 12 стимулируется увеличением концентрации углекислого газа в смеси для аэрации до 1-5 об.% и одновременным включением в состав питательной среды сульфата железа(П) и руды в количестве по 5-10 г/л.

3. Разработана биогеотехнология извлечения меди из отходов флотации Сибайского филиала Учалинского ГОКа и Бурибаевского ГОКа, основными параметрами которой являются: температура 20-30°С, соотношение твердой и жидкой фаз в пульпе, 1:2 - 1:5, исходный титр Acidithiobacillus ferrooxidans

2 ! 10 клеток/мл.

4.При реализации разработанной технологии в опытно-промышленном масштабе степень извлечения из отходов Сибайского филиала Учалинского ГОКа и Медногорского медно-серного комбината составила: меди 67% и 41%, цинка 87% и 38%, из продуктивного раствора выделено 98-99% меди в форме порошка и 91-95% железа в форме его оксидов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время биогеотехнология микроорганизмов — это динамично развивающаяся область знаний, на которую возлагаются большие надежды в обеспечении промышленности минеральными ресурсами. При этом следует отметить, что инновационные биогеотехнологии не противопоставляются своим классическим аналогам, а в большинстве случаев могут их органически дополнять и способствовать их дальнейшему совершенствованию.

Во-первых, биогеотехнологии базируются на иных принципах по сравнению с классическими технологиями переработки руд, включающими флотационное обогащение и плавку полученного концентрата. В связи с этим требования к применяемому в процессе их реализации сырью значительно отличаются. С применением бактерий могут быть успешно переработаны руды, в которых целевые минералы тесно срослись с пустой породой, бедные руды, получение концентратов из которых экономически нецелесообразно, а также содержащие металлы отходы разного происхождения. Вместе с тем, на современном этапе развития биогеотехнологий невозможна переработка силикатных руд. Таким образом, в каждом конкретном случае возможно осуществлять обоснованный выбор между био и геотехнологиями.

Во-вторых, как показали наши исследования, биотехнология может быть рекомендована для применения на действующих горно-обогатительных предприятиях в качестве дополнительного этапа переработки рудного сырья без ущерба для существующих технологических циклов. Результатом применения подобного подхода может стать более глубокая переработка руд с уменьшением потерь металлов. Как было показано выше, дополнительная обработка отходов флотационного обогащения руд с горно-обогатительных предприятий Южного Урала позволила дополнительно извлечь более половины содержавшейся в них меди.

В связи с развитием рынка высоких технологий в последние годы возросла потребность в чистых металлах, на предприятиях по переработке руд вводятся линии по их рафинированию. После соответствующей обработки и концентрирования растворы металлов, образующиеся в результате биовыщелачивания, могут служить источником для получения электролизной меди, цинка и других металлов.

Подходы, используемые в биогеотехнологии металлов, довольно разнообразны. Основное их отличие между собой заключается в использовании микроорганизмов с разным температурным оптимумом роста.

Очевидно, что в зависимости от используемого сырья и других условий проведения процесса биологического выщелачивания руд может быть более целесообразным использование термофильных бактерий или микроорганизмов, развивающихся при комнатной температуре.

Совершенствование биотехнологий чанового выщелачивания богатых металлами концентратов связано с переходом к использованию термофильных и даже экстремально термофильных бактерий. Однако их применение требует значительных материальных затрат на поддержание постоянной, высокой температуры. В связи с чем для вторичной переработки отходов флотации, бедных по содержанию металлов, целесообразно * 1 использовать методы кучного выщелачивания и микроорганизмы, развивающиеся при умеренной температуре.

Как было показано, использование высоко активных в отношении выщелачивания меди из руд микроорганизмов позволяет в значительной степени решить проблемы, связанные с невысокой скоростью биовыщелачивания руд при умеренной температуре. Разработанные основы биогеотехнологии извлечения меди из отходов флотации позволяют осуществлять этот процесс в технологически выгодных условиях: при комнатной температуре, средней и повышенной плотности пульпы, низком исходном титре активных штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans.

Таким образом, несмотря на значительный объем накопленных к настоящему моменту сведений, касающихся бактерий рода Acidithiobacillus и других близких к нему в физиологическом плане родов бактерий, их дальнейшее изучение,. а также поиск новых областей их практического использования является перспективным направлением научных исследований.

I 1 I I I

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Столярова, Ева Александровна, Уфа

1. Башлыкова Т.В., Пахомова Г.А., Калиниченко Л.С., Живаева А.Б., Тельнова О.П. Комплексная безотходная технология переработки шлаков свинцово-цинкового производства// Цветные металлы. 2007. -№3. - С.68-71.

2. Белый А.В., Гуревич Ю.Л., Пустошилов П.П., Кадочникова Г.Г. Окисление элементарной серы бактериями Thiobacillus ferrooxidansII Прикладная биохимия и микробиология. — 1997. — Т.ЗЗ, №5. — С.564-567.

3. Биогеотехнология металлов: Практическое руководство/ Под ред. Каравайко Г.И., Росси Дж., Агате А., Грудев С., Авакян З.А. М.: ЦМП ГКНТ, 1989. - 378с.

4. Варданян Н.С. Окисление пирита и халькопирита смешанными культурами сульфобацилл и железо- или сероокисляющих бактерий// Биотехнология. 2003. - №6. - С.79-83.

5. Гудков С.С., Емельянов Ю.И., Рязанова И.И., Шкетова Л.Е. Биогидрометаллургическая переработка сульфидных руд// Цветные металлы. 2004. - №8. - С.47-48.

6. Живаева А.Б., Башлыкова Т.В., Дорошенко М.В., Горшков Г.В.,t

7. Горшкова- Т.И., Свиридов Л.И. Бактериальное выщелачиваниесиликатных никелевых руд// Цветные металлы. 2007. - №3. - С.65-67.1

8. Живаева А.Б., Башлыкова Т.В., Тельнова О.П., Калиниченко Л.С.

9. Биотехнология нерудного сырья// Цветные металлы. 2007. - №3.i1. С.57-60. ;

10. Живаева А.Б., Башлыкова Т.В., Пахомова Г.А., Дорошенко М.В., Калиниченко JI.C. Воздействие бактерий на массивные медно-цинковые колчеданные руды// Цветные металлы. 2007. - №3. - С.60-64.

11. Ю.Каравайко Г.И., Дубинина Г.А., Кондратьева Т.Ф. Литотрофные микроорганизмы окислительных циклов серы и железа// Микробиология. 2006. - Т.75, №5. - С.593-629.

12. Каравайко Г. И., Седельникова Г. В., Аслануков Р. Я., Савари Е. Е., Панин В. В., Адамов Э. В., Кондратьева Т. Ф. Биогидрометаллургия золота и серебра// Цветные металлы. 2000. - №8. - С.20-26.

13. Коваленко Э.В., Малахова П.Т. Микробные сукцессии в сульфидных забалансовых рудах// Микробиология. 1990. - Т.59, вып.2. - С.336-342.

14. Кондратьева Т.Ф., Агеева С.Н., Пивоварова Т.А., Каравайко Г.И. Характеристика рестрикционных профилей хромосомной ДНК у штаммов Acidithiobacillus ferrooxidans, адаптированных к разным субстратам окисления// Микробиология. — 2002. — Т.71, №4. С.514-520.

15. Кондратьева Т.Ф., Пивоварова Т.А., Каравайко Г.И. Особенности структуры хромосомной ДНК у Acidianus brierleyi и FerroplasmaIacidiphilum в разных условиях культивирования// Микробиология. -1999. Т.68, №4. - С.508-513.

16. Кондратьева Т.Ф., Пивоварова Т.А., Каравайко Г.И. Структурные особенности хромосомной ДНК у штаммов Thiobacillus ferrooxidans, адаптированных к росту на средах с пиритом или элементарной серой// Микробиология. 1996. - Т65, №5. - С.675-681.

17. Кузякина Т.И., j Хайнасова Т.С., Левенец О.О. Биотехнология извлечения металлов из сульфидных руд// Вестник КРАУНЦ. Науки о земле. 2008. - №2, выпуск № 12. - С.76-86.

18. Панин В.В., Воронин Д.Ю., Адамов Э.В., Крылова Л.Н. Бактериально-химическое извлечение цинка из промпродуктов и хвостов флотационного обогащения// Цветные металлы. 2005. - №11. -С.27-31.

19. Патент RU № 1713276, С22В47/00 Способ извлечения марганца из окисных и карбонатных руд/ М.З. Серебряная, Т.В. Финогенова, Н.В. Шишканова, Ю.С. Бабенко, Г.И. Каравайко, Л.Н. Петрова Заявл. 09.02.1988; опубл. 30.06.1994

20. Патент RU 2203336 С22В19/00 Способ переработки сульфидных медно-цинковых продуктов/ В.В. Бирюков, Н.В. Фомченко, О.В. Славкина, И.Н. Щеблыкин Заявл. 05.03.2002; опубл. 27.04.2003

21. Практикум по микробиологии: учебное пособие для высших учебных заведений/ Под ред. А.И. Нетрусова. М: Академия, 2005. - 608 с.I

22. Промышленная микробиология. / Под ред. НС.Егорова. — М.: Высшая школа, 1989. 688с.t

23. Сулаквелидзе Н. В., Борцов В. Д., Генкин Ю. Б., Старцев И. В. Некоторые аспекты кучного бактериального выщелачивания бедной золотосодержащей руды// Цветные металлы. 2000. - №8. - С.27-29.

24. Тупикина О.В., Рассулов В.А., Кондратьева Т.Ф. Особенности окисления пиритов разными микроорганизмами// Микробиология. — 2009. Т.78, №2. - С.197 - 201.

25. Тупикина О.В., Саморукова В.Д., Кондратьева Т.Ф. Особенности роста и окисления природных пиритов представителями ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов// Микробиология. 2009. - Т.78, № 2. — С.202 - 212.

26. Сычева Е. А., Борцов В. Д., Хан О. А. Биовыщелачивание меди и цинка из труднообогатимого золотосодержащего сырья// Цветные металлы. -2000. №8. - С.34-37.

27. Фомченко Н.В., Бирюков В.В., Муравьев М.И. Применение термофильных хемолитотрофных микроорганизмов в двухстадийномпроцессе бактериально-химического выщелачивания медного концентрата// Биотехнология. 2007. - №6. -С.65-71.

28. Цаплина И.А., Богданова Т.И., Кондратьева Т.Ф., Меламуд B.C., Лысенко A.M., Каравайко Г.И. Генотипический и фенотипический полиморфизм штаммов умеренно термофильной бактерии Sulfobacillus sibiricusll Микробиология. -2008. №2. - С.178-187.

29. Зб.Чантурия В.А., Макаров В.Н., Калинкин A.M., Макаров Д.В., Бастрыгина С.В. Изменение свойств минералов цветных металлов в техногенных месторождениях// Цветные металлы. 2000. - №10. -С.80-85.

30. Яхонтова Л.К., Зверева В.П. Основы минералогии гипергенеза: Учеб. пособие. Владивосток: Дальнаука, 2000. 331с.

31. Armentia Н., Webb С. Ferrous sulphate oxidation using Thiobacillus ferrooxidans cells immobilised in polyurithane foam support particles// Appl Microbiol and Biotechnol. 1992. - V.36. - P.697 - 700.

32. Barriga M. F., Pereda M. J., Palencia P.I. Bacterial leaching of a bulk flotation concentrate of chalcopyritesphalerite// Biorecovery. 1993. - № 2. -P. 195-218.

33. Blacke R., Ohmura N. Thiobacillus ferrooxidans binds specifically to iron atoms at the exposed edge of the pyrite crystal lattice/ in Amils R., Ballestra

34. A. edit. Biogydrometallurgy-and-the-environment-toward-the-mining-of-the-21 st-century-RT-A-1999; V.9. New York: Wiley, 1999. -P.663-672.

35. Blake R.C., Lyles M.M., Simmons R.C. Morphological and physical aspects of attachment of Thiobacillus ferrrooxidans/ C.A. Jerez, T. Vargas, H. Toledo, J.V. Wiertz. Biohydrometallurgical Processing: Vol. 1. Santiago: University of Chile, 1995. P. 13-22.

36. Bollag W. В., Dec J., Bollag J. M. Biodegradation // Encyclopedia of Microbiology. -N.Y.: AP, 2000. -Vol.1. -P 123-125.

37. Boon M., Brasser H.J., Hansford G.S., Heijnen J J. Comparison of the oxidation kinetics of different pyrites in the presence of Thiobacillus ferrooxidans or Leptospirillum ferrooxidans// Hydrometallurgy. — 1999. — V.53. -P.57-72.

38. Boon M., Snijder M., Hansford G.S., Heijnen J.J. The oxidation kinetics of zinc sulphide with Thiobacillus ferrooxidans!I Hydrometallurgy. — 1998. -V.48. — P.171-186.

39. Bosecker K. Bioleaching: metal solubilization by microorganisms// FEMS Microbiol. Rev. 1997. - V.20. P.591-604.

40. Brierley J.A. Response of microbial systems to thermal stress in biooxidation-heap pretreatment of refractory gold ores// Hydrometallurgy. -2003. — V.71. —P.13-19.

41. Brierley J.A., Brierley C.L. Present and future commercial applications of biohydrometallurgy// Hydrometallurgy. 2001. - V.59. -P.233-239.

42. Cameselle C., Ricart M.T., Nu'nez M.J., Lema J.M. Iron removal from kaolin. Comparison between "in situ" and "two-stage" bioleaching processes// Hydrometallurgy. 2003. - V.68. P.97-105.

43. Carranza F., Iglesias N., Mazuelos A., Palencia I., Romero R. Treatment of copper concentrates containing chalcopyrite and non-ferrous sulphides by the BRISA process// Hydrometallurgy. 2004. - V.71. - P.413-420.

44. Crundwell F.K. How do bacteria interact with minerals?// Hydrometallurgy. -2003. -V.71. -P.75-81.

45. Das A., Modak.J.M., Natarajan K.A. Surface chemical studies of Thiobacillus ferrooxidans with reference to copper tolerance// Antonie van Leeuwenhoek. 1998. V.73. - P.215-222.

46. Deveci H. Effect of particle size and shape of solids on the viability of acidophilic bacteria during mixing in stirred tank reactors// Hydrometallurgy. 2004. - V.71. - P.385-396.

47. Dopson M., Lindstrom E.B. Potential role of Thiobacillus caldus in arsenopyrite bioleaching// Applied and environmental microbiology. 1999. - V.65. -P.36-40.

48. Dresher W.H. Producing Copper Nature's Way: Bioleaching/ Copper Applications in Mining & Extraction. 2004.

49. Edwards K.J., Bond P.L., Gihring T.M., Banfield J.F. An archaeal iron oxidizing extreme acidophile important in acid main drainage// Science. -2000. V.287. P.1796-1798.

50. Ehrlich H.L. Past, present and future of biohydrometallurgy// Hydrometallurgy 2001. - V.59. - P. 127-134.

51. Espejo RT, Romero J. Bacterial community in copper sulfide ores inoculated and leached with solution from commercial-scale copper leaching plant// Appl Environ Microbiol. 1997. - №63. - P.l344-1348.

52. Haddadin J., Dagot C., Fick M. Models of bacterial leaching// Enzyme Microb. Technol. 1995. - vol.17. - P.290-305.

53. Hawkes R.B., Franzman P.D., O'hara G., Plumb J.J. Ferroplasma cupricumulans sp.nov., novel moderately thermophilic, acidophilic archaeon isolated from an industrial-scale chalcocite bioleach heap// Extremophiles. — 2006. V.10. - P.525-530.

54. Heijnen J.J., Boon M. Chemical oxidation kinetics of pyrite in bioleaching process// Hydrometallurgy. 1998. -V.48. -№1. - P.27-41.

55. Hiroyoshi N., Arai M., Miki H., Tsunekawa M., Hirajima T. A new reaction model for the catalytic effect of silver ions on chalcopyrite leaching in sulfuric acid solutions// Hydrometallurgy. 2002. — V.63. - P.257-267.

56. Gericke M., Pinches A., van Rooyen J.V. Bioleaching of a chalcopyrite concentrate using an extremely thermophilic culture// International Journal of Mineral Processing. 2001. -V.62., №1. - P.243 -255.

57. Gehrke Т., Telegdi J., Thierry D., Sand W. Importance of extracellular polymeric substances from Thiobacillus ferrooxidans for bioleaching// Appl. Environ. Microbiol. 1998. - V.64 (7). - P.2743-2747.

58. Goebel B.M., Stackebrandt E. Cultural and Phylogenetic Analysis of Mixed Microbial Populations Found in Natural and Commercial Bioleaching Environments// Applied and environmental microbiology. 1994. - May. -P. 1614-1621.

59. Gomez G.M., Cantero D., Webb C. Immobilisation of Thiobacillus ferrooxidans cells on nickel alloy fibre for ferrous sulfate oxidation// Appl Microbiol and Biotechnol. 2000. - V.54. - P.335-340.

60. Johnson D.B., Roberto F.F. Heterotrophic acidophiles and their roles in bioleaching of sulfide minerals/ in D.E. Rawlings Z.Ed. Biomining. Theory Microbes and Industrial Processes. Berlin: Springer, 1997. P. 259-279.

61. Kinzler K., Gehrke Т., Telegdi J., Sand W. Bioleaching—a result of interfacial processes caused by extracellular polymeric substances (EPS)// Hydrometallurgy. 2003. - V.71. - P.83-88.

62. Lawrence J.R., Kwong Y.T.J., Swerthone G.D.W. Colonization and weathering of natural sulfides mineral assemblages by Thiobacillus ferrooxidans!/ Can. J. Microbiol. 1997. - V.43. - P.178-188.

63. Lindstrom E.B., Sandstrom A., Sundkvist J.E. A sequential two-step process using moderately and extremely thermophilic cultures for biooxidation of refractory gold concentrates// Hydrometallurgy. 2003. - V.71. - P.21-30.

64. Liu H.-L., Chen B.-Y., Lan Y.-W., Cheng Y.-C. SEM and AFM images of pyrite surfaces after bioleaching by the indigenous Thiobacillus thiooxidans!I Appl Microbiol Biotechnol. 2003. - V.62. - P.414-420.

65. Modak J.M., Natarajan K.A., Mukhopadhyay S. Development of temperature-tolerant strains of Thiobacillus ferrooxidans in improve bioleaching kinetics// Hydrometallurgy. 1996. - V.42. - P.51-61.

66. Nemati M.,Webb C. Does immobilization of Thiobacillus ferrooxidans really decrease the effect of temperature on its activity?// Biotechnology Letters. 1997.-V. 19, № 1.-P. 39-43.

67. Norris PR. Acidophilic bacteria and their activity in mineral sulfide oxidation. In: Ehrlich HL, Brierley CL,editors. Microbial mineral recovery. New York: McGraw-Hill, 1990. P. 3-27.

68. Ohmura N., Kitamura K., Saiki H. Selective adhesion of Thiobacillus ferrooxidans to pyrite// Applied and Environmental Microbiology. — 1993. — V.59. P .4044-4050.

69. Palencia, I., Romero, R., Carranza, F., Mazuelos, A. Treatment of secondary copper sulphides, (chalcocite and covellite) by the BRISA process// Hydrometallurgy. 2002. - V.66. - 85-93.

70. Patent U.S. № 6875356 Method and apparatus for recovery of metals with hydrocarbon-utilizing bacteria/ F.A. Perriello Filed 26.07.2002; publ. 5.03.2005.

71. Patent U.S. № 6884280 C22B 3/02, C22B 3/00, C22B 3/18 Heat transfer in heap leaching of sulphide ores/J. de K. Batty, A. Norton Filed 28.03.2003; publ. 26.04.2005.

72. Patent U.S. № 6860919 Recovery of precious metal from sulphide minerals by bioleaching/ A- Norton, J. de K. Batty, D.W. Dew, P. Basson Filed 19.07.2002; publ. 1.03.2005.

73. Patent U.S. № 7022504 Method for the bacterially assisted heap leaching of chalcopyrite/ C.J. Hunter Filed 22.02.2002; publ. 4.04.2006.

74. Patent U.S. № 7189527 Bacterial oxidation of sulphide ores and concentrates/ C.J. Hunter, T.L. Williams, S. A. R. Purkiss, L. W.-C. Cheung, E. Connors, R.D. Gilders Filed 15.12.2003; publ. 13.03.2007.

75. Patent U.S. № 7160354 High temperature heap bioleaching process/ W.J. Kohr, V. Shrader, C. Johansson Filed 12.10.2004; publ. 9.01.2007.

76. Patent US № 7455715, C22B 3/08, C22B 3/18 Heap bioleaching process for the extraction of zinc/ J.R. Harlamovs, D.W. Ashman, J.A. Gonzalez Dominguez, H.M. Lizama, D.D. Makwana, A.W. Stradling Filed 10.06.2002; publ. 15.11.2008.

77. Patent U.S. № 7429286, C22B 11/00, C22B 3/04, C22B 3/18 Method for recovering metal values from concentrates of sulfide minerals/ W.J. Kohr Filed 02.01.2007; publ. 30.09.2008.

78. Patent U.S. № 7575622 Heap leach process/ F.K. Crundwell, A.E. Norton Filed 15.09.2003; publ. 18.08.2009.

79. Patent U.S. № 7563304, C22B 3/16 Heap bioleaching process/ C.A. Du Plessis, H. S. De Kock. Filed 31.07.2006; publ. 21.07.2009.

80. Patent U.S. № 7494529, C22B 3/18 Optimization of bioleaching process/ H. S. De Kock, P. Barnard, C. Bowker, H. Strauss, С. V. Buuren, J. Batty, C. A. Du Plessis Filed 15.01.2007; publ. 24.02.2009.

81. Pizarro J., Jedlicki E., Orellana O., Romero J., Espejo R.T. Bacterial populations in samples of bioleached copper ore as revealed by analisis of DNA obtained before and after cultivation// Appl. Environ. Microbiol. — 1996. V.62. - P.1323-1328.

82. Pogliani C, Donati E. The role of exopolymers in the bioleaching of a non-ferrous metal sulphide// Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology. 1999. - V.22. - P.88-92.

83. Rawlings D.E., Kusano T. Molecular genetics of Thiobacillus ferrooxidansП Microbiol. Rev. 1994. - V.58. - P.39-55.

84. Rodriguez Y., Ballester A., Blazquez M.L. et al. New information on the pyrite bioleaching mechanism at low and high temperature// Hydrometallurgy. 2003. - V.71. - P.37-46.

85. Rojas-Chapana J.A., Tributsch H. Biochemistry of sulfur extraction in bio-corrosion of pyrite by Thiobacillus ferrooxidans// Hydrometallurgy. 2001.- V.59. 291-300.

86. Romero R., Mazuelos A., Palencia I., Carranza F. Copper recovery from chalcopyrite concentrates by the BRISA process// Hydrometallurgy. 2003.- V.70. P.205—215.

87. Sanhueza A., Ferrer I.J., Vargas Т., Amils R., Sa'nchez C. Attachment of Thiobacillus ferrooxidans on synthetic pyrite of varying structural and electronic properties// Hydrometallurgy. 1999. V.51. - P. 115-129.

88. Sand W., Gehrke Т., Jozsa P.-G., Schippers A. (Bio)chemistry of bacterial leaching direct vs. indirect bioleaching// Hydrometallurgy. - 2001. - V.59. — P.159-175.

89. Sand W., Rohde K., Sobotke В., Zenneck C. Evaluation of Leptospirillum ferrooxidans for leaching// Appl. Environ. Microbiol. 1992 - V 58. - 8592.

90. Schippers A. Chapter 1. Microorganisms involved in bioleaching and nucleic acid-based molecular methods for their identification and quantification// Microbial Processing of Metal Sulfides. Springer Netherlands. 2007, P.3-33.

91. Schippers A., Sand W. Bacterial leaching of metal sulfides proceeds by two inderect mechanisms via thiosulfate or via polysulfides and sulfur// Applied and Enviromental Microbiology. 1999. - V.65,№1. - P.319-321.

92. Suzuki I. Microbial leaching of metals from sulfide minerals// Biotechnology Advances. 2001. - №19. - P. 119-132.

93. Tributsch H. Direct vs indirect bioleaching// Hydrometallurgy. -2001.-V.59.-P.177-185.

94. Vasquez M., Espejo R.T. Chemolithotrophic bacteria in copper ores leaching at high sulfuric acid concentration// Applied and Enviromental Microbiology 1997. - V.63. - P.332-334.

95. Wakao N., Endo K., Mino K., Sakurai Y., Shiota H. Immobilisation of Thiobacillus ferrooxidans using various polymers as matrix// J. Gen. Appl. Microbiol. 1994. - V.40. - P.349-358.

96. Watling H.R., Perrot F.A., Shiers D.W., Grosheva A., Richards T.N. Impact of the copper solvent extraction reagent LIX 984N on the growth andactivity of selected acidophiles// Hydrometallurgy. 2009. - V.95, № 3-4. -P. 302-307.

97. Willscher S., Bosecker K. Studies on the leaching behaviour of heterotrophic microorganisms isolated from an alkaline slag dump// Hydrometallurgy. 2003. - V.71. - P.257-264.

98. Ullman W.J., Kirchman D.L., Welch S.A., Vandevivere P. Laboratory evidence for microbially mediated silicate mineral dissolution in nature// Chem. Geol. 1996. - V.132. - 11-17.