5 of 39

ВИЛУГОВУВАННЯ – вилучення одного або декількох компонентів з багатокомпонентних твердих тіл (руд, концентратів, відходів виробництва) шляхом впливу на них селективними агентами (лугом, кислотою, бактеріями) та переведення обраних компонентів у розчин.

6 of 39

Використовують такі види вилуговування:

-Хімічне;

-Бактеріальне;

-Електрохімічне;

-Радіаційно-хімічне.

7 of 39

Вилуговування хімічне - метод вилуговування може бути заснований на використанні як кислих, так лужних розчинів. Часто цю реакцію проводять при підвищеному тиску - до 5 0 Мпа водними розчинами, що містять луг, кислоту або інші реагенти.

Вилужування бактеріальне - з використанням певних видів бактерій

8 of 39

ВИЛУГОВУВАННЯ

хімічне

Бактеріальне:

пряме;
непряме

чанове

кучне

підземне

9 of 39

Кучне вилуговування

Чанове вилуговування

10 of 39

Установка для вилуговування металів

13 of 39

Чанне вилуговування в перколяторі

14 of 39

Кучне вилуговування —

спосіб переробки хімічним або бактеріальним вилуговуванням руд, заскладованих у відвалах, вилучення з яких корисних компонентів звичайними збагачувальними або гідрометалургійними методами (вилуговування в пачуках, автоклавах та інших апаратах) нерентабельне.

15 of 39

Схема кучного вилуговування

16 of 39

Кучне вилуговування на пагорбі

17 of 39

Підземне вилуговування - спосіб розробки рудних родовищ вибірковим переведенням корисного компонента в рідку фазу в надрах з подальшою переробкою металовмісних (продукційних) розчинів.

18 of 39

Принцип підземного вилуговування

19 of 39

Бактеріальне вилуговування - це вибіркове вилучення металів з руд, концентратів, гірських порід та розчинів під впливом мікроорганізмів або продуктів їх життєдіяльності при нормальному тиску та фізіологічній температурі (від 5,0 до 90,0 °С).

CuSO₄ + Fe⁰ = Cu⁰ + FeSO₄

20 of 39

Пряме бактеріальне вилуговування

При прямому бактеріальному вилуговуванні відбувається фізичний контакт між бактеріальною клітиною і поверхнею мінерального сульфіду, а окиснення до сульфату відбувається через кілька стадій, що ферментативно каталізуються.

У цьому процесі пірит окислюється до сульфату заліза (III) відповідно до наступних реакцій:

Пряме бактеріальне окиснення піриту найкраще зводиться до реакції:

22 of 39

Непряме бактеріальне вилуговування

При непрямому біовилужуванні бактерії утворюють вилуговувач, який хімічно окислює сульфідний мінерал. У кислому розчині цей вилуговувач являє собою тривалентне залізо, і солюбілізацію металу можна описати відповідно до наступної реакції:

23 of 39

Мікроорганізми, що беруть участь у процесі біовилуговання:

1. Тіонові бактерії

Thiobacillus ferrooxidans

T. Thiooxidans

Acidithiobacillus thiooxidans

A. ferrooxidans

2. Бактерії роду Leptospirillum – залізобактерії

Leptospirillum ferrooxidans,

L. thermoferrooxidans

L. ferriphilum

3. Факультативно-термофільні бактерії роду Sulfobacillus

4. Ацидофільні бактерії родів Sulfolobus

24 of 39

Thiobacillus ferrooxidans

25 of 39

Колонії тіонових бактерій

26 of 39

Thiobacillus ferrooxidans и �T. thiooxidans

27 of 39

Leptospirillum ferrooxidans

28 of 39

Термофільні бактерії: Sulfobacillus thermosulfidooxidans

29 of 39

Desulfovibrio vulgaris

30 of 39

Середовище існування тіонових бактерій у природі

31 of 39

Дамби

Зрошення відвалів вилуговування (А) спринклерами; (B) шляхом затоплення.

32 of 39

Гетеротрофні мікроорганізми

Серед бактерій представники роду Bacillus найбільш ефективні при солюбілізації металів, щодо грибів найважливішими є роди Aspergillus та Penicillium.

33 of 39

Мікроорганізми	Процеси	Можлива сфера застосування
Бактерії родів Thiobacillus і Leptospirillum Thiobacillus ferrooxidans Thiobacillus thiooxidans Thiobacillus acidophilus Leptospirillum ferrooxidans Leptospirillum ferrooxidans	Окиснення сульфідних 1 мінералів, S⁰ й Fe²⁺ при рН 1,4-3,5 и t = S-3S°C	кучне, підземне та чанове вилуговування металів із сульфідних та змішаних руд та концентратів, з відходів піро-металургійної промисловості; обессерювання вугілля
Факультативно-термофільні бактерії роду Thiobacillus	Те ж при рН 1,1-3,5 і t = 30-55°С
Факультативно-термофільні бактерії роду Sulfobacillus	Те ж при рН 1,1-4,0 і t= 28-60°C
Ацидофільні бактерії родів Sulfolobus і Acidianus	Те ж при рН 1,0-5,0 і t = 45-96°С

34 of 39

Реакції, що здійснюють тіонові бактерії:

2S+3O₂+2H₂O=2H₂SO₄

Na₂S₂O₃+2O₂+ H₂O=Na₂SO₄+H₂SO₄

Na₂S₂O₃+7O₂+6H₂O=2Na₂SO₂+6H₂SO₄

2KSCN+4O₂+ H₂O=(NH₄)₂SO₄+K₂SO₄+2CO₂

5S +6KNO₃ +2H₂O=3K₂SO₄+2H₂SO₄+3N₂

5Na₂S₂O₃+8NaNO₃+ H₂O=9Na₂SO₄+H₂SO₄+4N₂

12FeSO₄+3O₂+6H₂O=4Fe₂ (SO₂)₃+4Fe (OH)₂

35 of 39

� � �

www.themegallery.com

Company Name

Біотехнологічний метод вилучення рідких та кольорових металів із промислових відходів

Розроблено біотехнологічний метод вилучення рідкісних та дорогоцінних металів галію, германію, цирконію та ін. з техногенних відходів від збагачення та спалювання енергетичного вугілля та металургії за допомогою мікроорганізмів. Методичні рекомендації передані для проведення експериментальних випробувань на Ладижинській ТЕС, підприємствах ВАТ "Львівська вугільна компанія" та ЗАТ "Донмет". Розробку підтримано профільними міністерствами України, проведено спільну міжнародну науково-практичну конференцію. Впровадження технології розпочне вітчизняне виробництво рідкісних та цінних металів з відходів та забезпечить часткове вирішення проблеми охорони навколишнього середовища.

37 of 39

Біогеотехнологія знесірювання вугілля - використання тіонових бактерій для видалення сірковмісних сполук з вугілля.

Загальний вміст сірки у вугіллі може досягати 10-12%. Високосірчисте вугілля погано коксується і тому не можуть бути використані в кольоровій металургії.

Перші досліди з спрямованого видалення сірки з вугілля з використанням мікроорганізмів були виконані в 1959 р. в СРСР 3. М. Зарубіна, Н. Н. Лялікова та Є. І. Шмук.

38 of 39

Біогеотехнологія та боротьба з метаном у вугільних шахтах – використання метанокисляючих бактерій для зниження концентрації метану у вугільних пластах та вироблених просторах.

Ідея про використання метанокисляючих бактерій для боротьби з метаном у вугільних шахтах належить радянським ученим. У 1939 р. А. 3. Юровський, Г. П. Капілаш та Б. В. Мангубі запропонували застосовувати ці бактерії для зниження виділення метану з вироблених просторів.

1 of 39

2 of 39

3 of 39

4 of 39