Un método de tratamiento de un mineral de sulfuro.

Un método de tratamiento de un mineral de sulfuro o sulfuro mixto y mineral de óxido que incluye la etapa de biolixiviación del mineral en una solución de iones cloruro con un consorcio de cultivo mixto y que se caracteriza porque:

a) el contenido de iones cloruro está en el intervalo de 1.500 ppm a 30.000 ppm;

b) la solución contiene al menos uno de los siguientes: aluminio, magnesio y sodio;

c) la temperatura de la solución es superior a 10 ºC;

d) el pH de la solución está en el intervalo de 1 a 3; y

e) el consorcio de cultivo mixto contiene, al menos, una cepa de Leptospirillum ferriphilum, que es una cepa Sp- Cl depositada en DSMZ con el número de acceso DSM22399, y un microorganismo oxidante de azufre que es halófilo o halotolerante, consorcio que aumenta la velocidad de oxidación del hierro ferroso.

Un método de tratamiento de un mineral de sulfuro Sector de la técnica La presente invención se refiere a un método de tratamiento de un mineral de sulfuro o un sulfuro mixto y mineral de óxido para la recuperación del contenido metálico. De aquí en adelante, la invención se describe con referencia, en concreto, a la recuperación de cobre. Esto es únicamente a modo ilustrativo, y no limitante, de los principios de la invención que se pueden usar para la recuperación de otros metales básicos tales como el níquel de minerales de sulfuro de níquel, por ejemplo, pentlandita y millerita, y el cinc de minerales de sulfuro de cinc.

Estado de la técnica El documento US 2008/0026450 describe un método de recuperación de cobre a partir de menas de sulfuro de cobre que contienen calcopirita, en el que la lixiviación se lleva a cabo por medio de una bacteria oxidante del azufre resistente a los iones cloruro en una solución de lixiviación que tiene una concentración de iones cloruro de 6 g/l a 18 g/l y un pH en el intervalo de 1, 6 a 2, 5.

Se sugiere que, con dicho método, se potencia la velocidad de lixiviación del cobre mediante el ajuste de la concentración de iones cloruro de la solución de lixiviación. Además, como el azufre se convierte en ácido sulfúrico, se puede evitar una reducción significativa de la velocidad de lixiviación que, de lo contrario, sería producida por las superficies de recubrimiento de azufre de la mena de sulfuro de cobre.

En el documento US2007/0202584, se desvela un enfoque similar al anterior, pero limitado al uso de un microorganismo específico.

Un aspecto sobre el que no se pronuncian las solicitudes de patente anteriormente mencionadas, y que se ignora en gran medida en la técnica anterior, es que la presencia de cobre libre en forma de Cu2 es generalmente tóxica para los microorganismos que se usan en los procesos de biolixiviación. El efecto tóxico del cobre en los organismos relacionados con la biolixiviación es especialmente grave en presencia de iones cloruro. Esto reduce la eficacia de la recuperación de metal.

El documento AU 2002254782 describe un método de biolixiviación de un mineral de sulfuro en una solución con un contenido de cloruro en exceso de 5.000 ppm y a una temperatura en exceso de 10 º C usando al menos una bacteria seleccionada entre las depositadas en virtud de los números de acceso DSM14175 y DSM14174.

A pesar de dicha divulgación, la limitada tolerancia a la sal de las bacterias significa que, en muchos casos, todavía se requieren grandes volúmenes de agua dulce en las operaciones de procesamiento de minerales por biolixiviación. Además, a temperaturas relativamente bajas, por ejemplo de hasta 45 º C, la lixiviación de la calcopirita generalmente es ineficaz.

La invención se refiere a un método de biolixiviación que presenta una mayor eficacia y que se puede poner en marcha en condiciones de alto contenido de iones cloruro.

Objeto de la invención La invención, en un aspecto, se basa en el sorprendente descubrimiento de que el uso de un consorcio de microorganismos halófilos o halotolerantes oxidantes del hierro y oxidantes del azufre tiene lo que se cree que es una relación comunalista que mejora el proceso de biolixiviación. Por razones que no se comprenden totalmente en la actualidad, parece que los microorganismos del consorcio participan en una relación simbiótica en la que un microorganismo obtiene cierto beneficio mientras que el otro o los otros microorganismos, sea cual sea el caso, no se ven afectados en gran medida. En la práctica, esto se traduce en una mejora de la eficacia de biolixiviación en determinadas condiciones definidas.

En particular, la invención proporciona un método de tratamiento de un mineral de sulfuro o sulfuro mixto y mineral de óxido que incluye la etapa de biolixiviación del mineral en una solución de iones cloruro con un consorcio de cultivo mixto y que se caracteriza porque:

a) el contenido de iones cloruro está en el intervalo de 1.500 ppm a 30.000 ppm; b) la solución contiene al menos uno de los siguientes: aluminio, magnesio y sodio; c) la temperatura de la solución es superior a 10 º C; d) el pH de la solución está en el intervalo de 1 a 3; y e) el consorcio de cultivo mixto contiene, al menos, una cepa de Leptospirillum ferriphilum, que es una cepa Sp-Cl depositada en DSMZ con el número de acceso DSM22399, y un microorganismo oxidante de azufre que es halófilo o halotolerante, consorcio que aumenta la velocidad de oxidación del hierro ferroso.

El contenido de iones cloruro puede estar en el intervalo de 5.000 ppm a 30.000 ppm.

Cuando se aplica el método a un proceso de lixiviación en pila, la temperatura de la solución en la pila puede estar 5 en el intervalo de 10 º C a 60 º C o ser incluso superior. Por lo general, la temperatura está en el intervalo de 25 º C a 45 º C.

El consorcio se puede inocular en la pila de cualquier manera apropiada. En una forma de la invención, el consorcio se añade por medio de irrigación.

Al menos un microorganismo incluido en el consorcio se puede cultivar en uno o más reactores de acumulación. Se puede hacer uso, por ejemplo, de una pluralidad de reactores cada uno de los cuales se usa para la acumulación de inóculos del respectivo microorganismo que es activo en un determinado intervalo.

La inoculación puede tener lugar por lotes (de manera discontinua) o de manera continua.

Cuando la inoculación se lleva a cabo de manera continua, el inoculante, derivado del consorcio, pueden tener una concentración celular de 106 células/ml a 1010 células/ml. Por lo general, la concentración de células es de entre 107 células/ml y 109 células/ml.

Los reactores de acumulación se pueden emplear en un lugar que esté cerca de la pila. Se puede rociar aire en cada reactor y al aire se puede añadir dióxido de carbono. La administración de suplementos de dióxido de carbono puede estar en el intervalo del 0, 1 % al 5 % v/v.

La inoculación se puede llevar a cabo para mantener el recuento de células en la pila en un valor de 106 a 1011 células por tonelada de mena.

En una variante de la invención, un inóculo de cada reactor, en lugar de que vaya directamente desde el reactor a la pila, se dirige a un estanque que está aireado, y en el que se almacena y mantiene el inóculo. Luego se añade el 30 inóculo del estanque a la pila cuando sea necesario.

En una segunda variante de la invención, el inóculo, por ejemplo, de uno o más reactores de acumulación, se añade a la mena triturada junto con ácido, según sea necesario, y la mena inoculada se añade a la pila según sea necesario.

En otra forma de la invención, se emplea una pila que es relativamente pequeña en comparación con la pila principal en una configuración de circuito cerrado. Se usa el inóculo procedente de uno o más reactores de acumulación o del estanque de inóculos al que se hace referencia para irrigar la pila pequeña. Se vuelve a hacer circular la solución de lixiviación desde la pila pequeña hacia la pila pequeña que actúa de este modo como generador de inóculo. La mena de la pila pequeña, a la que se han unido los microorganismos activos por sí solos, se añade a la pila principal para introducir los microorganismos activos en la pila principal.

En una variante de la invención, una solución de lixiviación intermedia, es decir, una solución que se extrae de la pila y que no se somete a un proceso de recuperación de metal, y residuo de refinado generado haciendo pasar una 45 solución de lixiviación cargada para que realice un drenaje desde la pila a través de un proceso de recuperación de metal, se vuelve a hacer circular hacia la pila para aumentar el recuento de células activas de la pila. La solución intermedia puede tener un recuento de células de 104 células/ml a 108 células/ml. El residuo de refinado puede tener un recuento de células similar. Se puede añadir ácido al residuo de refinado según sea necesario. Se puede rociar la pila con aire suplementado con dióxido de carbono, por ejemplo, 0, 03 a 2, 0 CO2 v/v, y preferentemente 50 aproximadamente 0, 1 CO2 v/v.

La invención se presta a la recuperación de un metal básico, tal como cobre, níquel o cinc a partir de minerales de sulfuro o de sulfuro mixto y de óxido que contienen el metal. En el caso concreto del cobre, se ha observado que ciertos microorganismos solo tienen una tolerancia limitada a niveles incluso relativamente bajos de cobre libre en 55 solución. Por consiguiente, como el cobre se lixivia en una solución por la acción microbiológica, el proceso de lixiviación se convierte en autolimitante.

En las condiciones anteriormente... [Seguir leyendo]

1. Un método de tratamiento de un mineral de sulfuro o sulfuro mixto y mineral de óxido que incluye la etapa de biolixiviación del mineral en una solución de iones cloruro con un consorcio de cultivo mixto y que se caracteriza 5 porque:

a) el contenido de iones cloruro está en el intervalo de 1.500 ppm a 30.000 ppm; b) la solución contiene al menos uno de los siguientes: aluminio, magnesio y sodio; c) la temperatura de la solución es superior a 10 º C;

d) el pH de la solución está en el intervalo de 1 a 3; y e) el consorcio de cultivo mixto contiene, al menos, una cepa de Leptospirillum ferriphilum, que es una cepa Sp-Cl depositada en DSMZ con el número de acceso DSM22399, y un microorganismo oxidante de azufre que es halófilo o halotolerante, consorcio que aumenta la velocidad de oxidación del hierro ferroso.

2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el contenido de iones cloruro se encuentra en el intervalo de 5.000 ppm a 30.000 ppm, y la temperatura está en el intervalo de 25 º C a 45 º C.

3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos un microorganismo del consorcio se cultiva en al menos un reactor de acumulación. 20

4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el mineral se inocula con un inoculante que tiene una concentración de células del consorcio de entre 107 células/ml y 109 células/ml para mantener un recuento de células en el mineral de 106 a 1011 células por tonelada de mena.

5. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que un inóculo del reactor se dirige a un estanque que está aireado, y en el que se almacena y mantiene el inóculo, y el inóculo del estanque se añade al mineral.

6. Un método de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el inóculo del reactor se añade a mena triturada junto con ácido y la mena inoculada se añade al mineral. 30

7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el consorcio se produce en un generador de inóculos, y la mena, a la que los microorganismos del consorcio están unidos, se añade al mineral.

8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que una solución de lixiviación intermedia, que se extrae del

mineral y que no se somete a un proceso de recuperación de metal, y residuo de refinado, producido haciendo pasar una solución de lixiviación cargada que drena desde el mineral a través de un proceso de recuperación de metal, se vuelven a hacer circular hacia el mineral para aumentar el recuento de células activas del mineral.

9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1 usado para la recuperación de cobre del mineral, en el que los 40 microorganismos del consorcio tienen una tolerancia al cobre en exceso de 0, 5 g/l.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que al menos uno de los microorganismos incluidos en el consorcio de cultivo mixto está adaptado a aumentar la tolerancia del consorcio al cloruro y al cobre.

11. Microorganismo aislado que es la cepa Sp-Cl de Leptospirillum ferriphilum depositada en DSMZ con el número de acceso DSM22399.