Biolixiviación de Piritas por Acidithiobacillus Ferrooxidans y Cepas Nativas

Abstract

El presente trabajo de título tiene por objetivo el estudio de la biolixiviación de pirita por un cultivo puro de Acidithiobacillus ferrooxidans y por un consorcio de cepas nativas provenientes de la solución lixiviante de la pilas de biolixiviación de Minera Escondida (PLS). El estudio se efectuó con una muestra de pirita purificada y de fina granulometría proveniente de relaves de Minera Escondida, la cual fue lixiviada en reactores de frascos agitados. El porcentaje de disolución del mineral se determinó a partir del monitoreo del hierro disuelto desde el mineral, cuantificado como la suma del hierro en solución más el hierro precipitado como jarositas. Los resultados de conversión del mineral en el tiempo se analizaron según el modelo del núcleo sin reaccionar. Se comparó también la eficiencia de la adherencia a pirita y la capacidad de oxidar azufre de ambos tipos de microorganismos. Los resultados indicaron que la cinética de biolixiviación de pirita con At. ferrooxidans en soluciones con 2,4g/l de férrico se comporta de acuerdo a un control por difusión. El tiempo para alcanzar disolución total del sulfuro, τ, en estas condiciones es de 833 días. Al aumentar la concentración de ion férrico a 5g/l la cinética de disolución de la pirita con este microorganismo pasa a ser controlada por reacción química y el valor de τ se reduce a 141 días. Por otra parte la cinética de biolixiviación de pirita con las cepas nativas en soluciones con 1,8g/l de férrico se comporta de acuerdo a un control por reacción química y el valor de τ en estas condiciones es de 122 días. Los experimentos de adherencia mostraron que el 100% de las cepas nativas se adhiere a pirita mientras que la adherencia máxima de At. ferrooxidans alcanza a solo un 30% de los microorganismos presentes. Por otra parte la capacidad oxidativa de azufre a sulfato en las cepas nativas se registró de forma inmediata en los experimento de oxidación de azufre, mientras que para At. ferrooxidans la actividad se observó posterior a la semana de monitoreo. Los resultados indican que la velocidad de biolixiviación de la pirita con los microorganismos nativos es mucho mayor que con la cepa pura de At. ferrooxidans. Este resultado parece estar determinado por la mayor capacidad de adherencia y de oxidación de azufre de los microorganismos nativos, lo que posibilita una eficiente disolución de subproductos pasivantes desde la superficie de la pirita. Sin embargo, esta capa también puede ser removida en presencia de At. ferrooxidans si se aumenta la concentración de ion férrico a 5g/l. Finalmente, los resultados indicaron que la adherencia bacteriana en el caso de las cepas nativas favorece la disolución de la pirita, alcanzando una recuperación y velocidad de lixiviación más alta que en el caso sin adherencia.