كاربرد بیوتكنولوژی در استحصال نیكل و كبالت     

اكثر كانی های سولفیدی فلزات پایه از روش بیولیچینگ قابل استحصال هستند. در خیلی از موارد، فلزات پایه گرانقیمتی مثل ‏Co، ‏Zn، ‏Ni‏ از فلزات بی ارزشی چون پیریت قابل استحصال هستند. در قدیم به خاطر عدم وجود تكنولوژی لازم، پایین بودن قیمت فلزات و كمبود تجربه صنعتی برای استحصال این فلزات از مواد معدنی با عیار پایین اصلا استفاده نمی شده است.‏ از وقتی كه طلای مقاوم توسط روش میكروبی قابل استحصال شده، توجه به فلزاتی از جمله روی، نیكل و دیگر فلزات پایه معطوف شده است. به علاوه، تكنولوژی لازم برای بازیابی از محلول ها نیز در حال گسترش است. به طور مثال، امروزه بازیابی روی از محلول حاوی ?-? گرم بر لیتر روی امروزه توسط روش ‏SX-EW‏ به رغم اینكه قیمت این محلول ها به ازای واحد فلزات بازیابی شده نسبت به مس بالاتر است، امكانپذیر می باشد.

جنمین در آفریقای جنوبی بر روی مسئله بیولیچینگ نیكل تحقیقاتی را انجام داده است و فرآیندی را نیز تحت عنوان بیونیك به دست آورده است. به دلیل موقعیت استراتژیكی كبالت در آینده، استحصال این كانی با رغبت بیشتری روبه رو شده است. سولفیدهای كبالت در مقابل بیولیچینگ بسیار خوب عمل می كنند و یا حتی مستقیم از ماده معدنی پیریت دار به دست می آیند.‏

نمونه ای از كابرد بیولیچینگ كبالت

اولین كار در مقیاس صنعتی برای استحصال كبالت با استفاده از روش میكروبی در معدن كبالت كاسسه در اوگاندا بوده است. ماده معدنی شامل پیریت با كبالت بوده است كه میزان عیار كبالت در حدود ??/? درصد بوده كه از معدن كیلمبه تامین و در حدود ?? سال در مكانی به عنوان باطله ذخیره می شده است. ذخیره كبالت شامل ?/? میلیون تن ماده معدنی خشك با حدود ?? درصد پیریت بوده است. عمل بیولیچینگ در تانك های رآكتورهای شیمیایی بزرگ كه با باكتری مزوفیل كار می كرده، انجام شده است كه شامل سه تانك اولیه با ظرفیت ‏m‏???? و یك تانك ثانویه بوده كه برای ظرفیت در حدود ??? تن متریك در روز با دانسیته پالپ ?? درصد در نظر گرفته شده است. بنا به موارد گزارش داده شده بازیابی ?? درصد است كه در این معدن فلوشیت استحصال كبالت بسیار پیچیده است زیرا ابتدا شامل جدایش مس و روی از محلول و سپس جدایش كبالت می باشد.

آینده بیوتكنولوژی سایر فلزات

امروزه روش بیوهیدرومتالورژی برای آزادسازی مس، طلای مقاوم و كنسانتره ها در مقیاس صنعتی استفاده می شود. همچنین بیوهیدرومالورژی برای اورانیوم در مقیاس بزرگ نیز استفاده شده است. پتانسیل قابل توجهی برای بیولیچینگ و آماده سازی فلزات پایه و فلزات گروه پلاتینیم وجود دارد. آزمایشات اسیدشویی میكروبی در مقیاس نیمه صنعتی برای سولفیدهای فلزات پایه مثل ‏Co، ‏Ga، ‏Mo، ‏Ni‏ و ‏Pb‏ انجام شده است. كانی های سولفیدی گروه پلاتین ‏‎(Pt? Rh? Ru? Pd? Os? Ir)‎‏ نیز از روش میكروبی قابل آماده سازی هستند.

بیلیتون روش بیونیك را به عنوان تكنولوژی بیوهیدرومتالورژی جدایش نیكل از كانی های سولفیدی با عیار كم معرفی كرده است. این تكنولوژی بر اساس عملیات بیوكس برای آماده سازی اكسیداسیون میكروبی كنسانتره طلای مقاوم می باشد. آزمایشات نیمه صنعتی براساس تركیبی از باكتری های تیوباسیلوس فرواكسیدانس، تیوباسیلوس تیواكسیدانس، لیپتوسپیلیرییوم فرواكسیدان است كه در بیولیچینگ نیكل از كنسانتره سولفید كمپلكس پنتلاندیت استفاده می شود. نتیجه عملیات موفقیت آمیز بود، اما اقتصادی بودن عملیات بستگی به بازیابی انتخابی نیكل از محلول اسیدشویی دارد. در بیوتكنولوژی كارها باید دقت زیاد داشته باشند كه تاثیر تولید میكروارگانیسم ها بخشی از عملیات اقتصادی است و باید با حجم عملیات مطابقت داشته باشد. كاربرد اقتصادی بعدی بیولیچینگ فلزات پایه مخصوصا برای نیكل است. در آینده پیدا كردن روش های جدید بیولیچینگ كبالت و نیكل نسبت به سایر فلزات پایه دیگر و یا حتی از مس با توجه به گسترش روزافزون استفاده از این فلزات بسیار حائز اهمیت است.

نتیجه گیری

با توجه به تمامی موارد یاد شده، بیوتكنولوژی یكی از مهمترین روش ها در فرآوری مواد معدنی در آینده محسوب می شود. با توجه به همین اهمیت نیاز است كه به این روش به طور جدیدتری در مراكز دانشگاهی و تحقیقاتی توجه شود و در واقع تحقیقات در زمینه بیوتكنولوژی كاری گروهی است كه می بایست محققین به صورت گروهی با یكدیگر همكاری كنند. از این روش می توان برای استحصال كانی های باارزش معادن ایران مانند كنسانتره كالكوپیریت معادن مس سرچشمه، سونگون و میدوك، معادن طلای زرشوران و موته، گل قرمز جاجرم و دیگر معادن می توان استفاده كرد به تحقیقات بسیار جامعی در این زمینه نیاز دارد.

نویسنده : دكتر منوچهر اولیازاده (استاد گروه معدن دانشكده معدن دانشگاه تهران)

منتشر شده :  در هفته نامه معدن و توسعه 26/9/84

نوع مطلب : مهندسی معدن
نوشته شده در دوشنبه ۱۸ بهمن ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |