بررسی مکانیزم های بیولیچینگ کنسانتره سولفیدی مس در حضور یون کلر

تأثیر مثبت یون کلر در افزایش سرعت لیچینگ شیمیایی کلریدی کنسانتره کالکوپیریت شناخته شده است. نتایج تحقیقات گذشته نشان دهنده این واقعیت است که افزودن یون کلر به سیستم لیچینگ شیمیایی سولفاته نیز باعث بهبود فرآیند از طریق کاهش پتانسیل و افزایش تخلخل گونه های سطحی می شود. بیولیچینگ کالکوپیریت یکی از روش های سولفاتی بازیابی مس از کنسانتره کالکوپیریت است.در این تحقیق بررسی افزودن یون کلر به بیولیچینگ کالکوپیریت توسط باکتری گرمادوست مطلق اسیدیانوس بریرلی انجام شده است. هدف، بررسی تحمل این باکتری در حضور مقادیر مختلف یون کلر با توجه به حضور این یون در آب مورد استفاده در صنایع و همچنین بررسی مکانیزم بیولیچینگ کالکوپیریت در حضور یون کلر بوده است. بررسی تأثیرph بر بیولیچینگ کالکوپیریت نشان داد که اگر ph محلول در طول فرایند کنترل نشود افزایش phتوأم با افزایش غلظت فریک در محلول باعث رسوب شدید جاروسیت و کاهش شدید رشد باکتری ها و بازیابی مس می شود. بازیابی مس بعد از 11 روز بیولیچینگ با ph های اولیه 2/1، 35/1، 5/1 و 7/1 به ترتیب برابر 82، 70، 54 و 40 درصد به دست آمد. در آزمایش های با ph ثابت هرچند رسوب جاروسیت رخ داد اما به خاطر تدریجی بودن ترسیب جاروسیت تأثیر منفی کمتری بر رشد باکتری ها و بازیابی مس داشت. تأثیر مثبت phثابت در مقادیر بالاتر، بر رشد و فعالیت باکتری ها حتی باعث افزایش بازیابی مس شد، به نحوی که در آزمایش های با ph 0/1، 5/1 و 8/1 به ترتیب بازیابی مس برابر 40، 60 و 80 درصد بعد از 7 روز به دست آمد. سازگاری باکتری ها با 1 تا 7 درصد جامد انجام شد و تأثیر درصد جامد بر فرایند مورد بررسی قرار گرفت. افزایش درصد جامد تأثیر منفی بر رشد باکتری های سازگار شده، نداشت. بررسی تحمل یون کلر توسط باکتری ها در حضور گوگرد نشان داد که حضور 1 و 5 گرم بر لیتر یون کلر باعث کاهش نرخ رشد باکتری شد ولی از رشد آن جلوگیری نکرد. افزودن غلظت 10 گرم بر لیتر یون کلر و بیشتر باعث ممانعت کامل از رشد باکتری ها شد. همچنین مشخص شد که نوع نمک کلر اضافه شده بر رشد باکتری ها موثر است. آزمایش های اولیه بررسی تأثیر یون کلر بر بیولیچینگ کالکوپیریت، نشان داد که در حضور کالکوپیریت تحمل باکتری ها برای یون کلر، بسیار کمتر از مقداری است که در حضور گوگرد به دست آمده بود. همچنین در این آزمایش ها تلاش برای سازگار سازیباکتری ها با یون کلر بدون نتیجه باقی ماند. بررسی تأثیر غلظت یون کلر بر بیولیچینگ کالکوپیریت نشان داد که با افزایش غلظت یون کلر تا 2 گرم بر لیتر، رشد باکتری ها کاهش می یابد. این کاهش فعالیت باکتری ها با کاهش بازیابی مس و انحلال آهن همراه بود به نحوی که بعد از 11 روز در آزمایش های حاوی 0/0، 5/0و 1 گرم بر لیتر کلر به ترتیب بازیابی مس برابر 90، 50 و 30 درصد و بازیابی آهن برابر 90، 57 و 36 درصد بدست آمد. حضور یون کلر در آزمایش های کنترل شیمیایی باعث کاهش پتانسیل محلول شد ولی مشخص شد که افزایش یون کلر در محدوده مورد بررسی تأثیر چندانی بر پتانسیل محلول در آزمایش های بیولیچینگ ندارد. افزودن بیش از 5/0 گرم بر لیتر یون کلر باعث جلوگیری از تشکیل رسوب جاروسیت شد. کاهش فعالیت باکتری ها و بازیابی مس و آهن به وجود آمده تحت تأثیر افزایش یون کلر، به تشکیل کمپلکس این یون با یون فریک نسبت داده شد. بنابراین با افزایش غلظت یون کلر مقدار بیشتری از یون فریک موجود به صورت کمپلکس در آمده و از شدت انحلال غیر مستقیم و همچنین انتقال الکترون ها توسط زوج الکتروشیمیایی فریک-فرو کاسته می شود.افزودن فریک باعث بهبود بازیابی مس و آهن در حضور 5/0 گرم بر لیتر یون کلر شد.با این وجود نتایج نشان داد که با افزودن حدود 3/0 گرم بر لیتر یون کلر می توان با حفظ بازیابی مناسب مس، از مقدار جاروسیت تشکیل شده کاست.بازیابی مس در حضور 5/0 گرم بر لیتر یون کلر در ph ثابت برابر با 8/1 نسبت به ph برابر با 3/1 یا 5/1 به مقدار کمی بهبود یافت. همچنین تأثیر منفی حضور 2 گرم بر لیتر یون کلر بر بازیابی مس و آهن برای هردو آزمایش با 1 و 3 درصد جامد تقریباً به صورت مشابه اتفاق افتاد. در حالی که تأثیر منفی یون کلر بر تعداد باکتری ها در 3 درصد جامد خیلی بیش از 1 درصد جامد بوده است. افزایش غلظت مخمر از 2/0 گرم بر لیتر به 6/0گرم بر لیتر باعث افزایش سرعت بازیابی مس و آهن در حضور 5/0 گرم بر لیتر یون کلر شد. افزودن 5/0 گرم بر لیتر یون کلر به صورت کلرید منیزیم تأثیر منفی کمتری را بر بازیابی مس و آهن در مقایسه با کلرید سدیم نشان داد. کلمات کلیدی: بیولیچینگ، اسیدیانوس بریرلی، کنسانتره کالکوپیریت، یون کلر