Oxidación bacteriana mejorada de menas y concentrados de sulfuro.

Procedimiento para la oxidación bacteriana de menas y concentrados de sulfuro,

caracterizado porque la mena o el concentrado se lixivia con un cultivo bacteriano mixto operativo a través de un intervalo de temperatura de entre 45 y 65ºC y a un pH de entre 0,8 y 2,5, habiéndose adaptado el cultivo bacteriano a la mena o al concentrado antes de la lixiviación, y en el que el cultivo bacteriano mixto comprende Sulfobacillus thermosulfidooxidans, Thiobacillus caldus y Thiobacillus ferrooxidans

Oxidación bacteriana mejorada de menas y concentrados de sulfuro La presente invención se refiere a la oxidación bacteriana mejorada de menas y concentrados de sulfuro que usa un cultivo bacteriano mixto.

El procedimiento de oxidación bacteriana de la presente invención tiene aplicación particular en la oxidación bacteriana de menas y concentrados que contienen calcopirita.

TÉCNICA ANTERIOR

La oxidación bacteriana se ha usado durante varios años en el procesamiento con éxito de menas y concentrados de arsenopirita, pirita, pirrotita, covelita y calcosita, la única excepción a este procesamiento ha sido la oxidación de menas y concentrados de calcopirita (CuFeS2) .

Las mezclas de bacterias de la técnica anterior usadas para facilitar la oxidación de menas y concentrados de sulfuro, distintos de menas y concentrados de calcopirita, usan una variedad de conjuntos de bacterias. Por ejemplo, el cultivo bacteriano mixto empleado por Gencor Limited de Sudáfrica comprende predominantemente Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans y Leptospirillum ferrooxidans. Los cultivos de Gencor consisten en una población mixta de bacterias mesófilas, que funcionan en el intervalo de temperatura de 35ºC a 45ºC (Dew y Miller, 1997) .

Además, la solicitud de patente finlandesa n.º 953488 de Gencor Limited da a conocer el uso de Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans y Leptospirillum ferrooxidans para alcanzar la oxidación a un pH de preferiblemente 3 con una mena triturada preferiblemente hasta menos de 6 mm.

El cultivo bacteriano utilizado por BacTech (Australia) Pty Ltd, véase por ejemplo la patente estadounidense 5429659, es un cultivo bacteriano moderadamente termófilo que funciona en el intervalo de temperatura de 46ºC a 50ºC. El cultivo se ha designado “M4” por Barrett et al (1988) y se ha descrito por Nobar et al (1988) (Brierley y Brans 1994) .

El procedimiento MINBAC desarrollado por Mintek - Anglo American Corporation con sede en Randburg, Sudáfrica, utiliza un cultivo bacteriano mixto mesófilo que comprende Thiobacillus ferrooxidans/Leptospirillum ferrooxidans (Brierley y Brans 1994) .

El documento US 4.888.293 da a conocer cultivos bacterianos de Thiobacillus tiooxidans, Thiobacillus ferrooxidans y Leptospirillum ferrooxidans usados para oxidar sulfuros multimetálicos.

Los cultivos bacterianos usados actualmente no pueden producir resultados comercialmente aceptables para calcopirita sin molienda ultrafina (p80<20 !m) de la mena o el concentrado para facilitar la oxidación bacteriana ni el uso de tiempos de lixiviación muy largos para alcanzar la oxidación. Tiempos de más de 100 días no son poco frecuentes.

Las tendencias actuales están moviéndose hacia el uso de mayores temperaturas para fomentar la oxidación férrica. Sin embargo, las altas temperaturas empleadas llevan a tener que enfriar tras la oxidación y proporcionar reactores compuestos de materiales especializados, por ejemplo acero inoxidable de grado quirúrgico. Ambas circunstancias aumentan el coste de un funcionamiento de este tipo.

El procedimiento de la presente invención tiene como un objetivo del mismo vencer los problemas mencionados anteriormente asociados con la técnica anterior, o al menos proporcionar una alternativa útil a ellos.

La discusión anterior de la técnica anterior pretende facilitar solamente una comprensión de la presente invención. Debe apreciarse que la discusión no es un reconocimiento o admisión de que cualquier material mencionado fuese parte del conocimiento general común en Australia en la fecha de prioridad de la solicitud.

En toda esta memoria descriptiva, a menos que el contexto requiera lo contrario, la palabra “comprender”, o variaciones tales como “comprende” o “que comprende”, se entenderá que implican la inclusión de un número entero o grupo de número enteros declarados pero no la exclusión de ningún otro número entero o grupo de número enteros.

En toda la memoria descriptiva, una mena se considera material que se ha retirado del terreno y no recibe ningún tratamiento para aumentar la concentración del metal. Un concentrado se produce haciendo pasar una mena a través de un procedimiento de tratamiento, generalmente gravedad o flotación, con el fin de aumentar la concentración de metales deseados y disminuir el volumen de material que se trata posteriormente para recuperar aquellos metales deseados.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

Según la presente invención, se proporciona un procedimiento para la oxidación bacteriana de menas y concentrados de sulfuro, caracterizado porque la mena o el concentrado se lixivia con un cultivo bacteriano mixto a una temperatura de entre 45 y 65ºC, y a un pH de entre aproximadamente 0, 8 y 2, 2, según la reivindicación 1.

Preferiblemente, la mena o el concentrado se lixivia con el cultivo bacteriano mixto en una lixiviación en pilas, lixiviación en tanques, lixiviación en cubas o lixiviación en montones.

Aún preferiblemente, la mena o el concentrado es una mena o un concentrado o bien de un metal común, o bien de un metal precioso o bien del grupo del platino. La mena o el concentrado de sulfuro contiene preferiblemente calcopirita.

La mena o el concentrado puede lixiviarse preferiblemente a un tamaño molido o triturado de hasta y mayor de P80 90 !m. Aún preferiblemente, el tamaño molido o triturado es de entre aproximadamente P80 75 !m y P80 90 !m.

El cultivo bacteriano mixto comprende Sulfobacillus thermosulfidooxidans, Thiobacillus caldus y Thiobacillus ferrooxidans. El cultivo bacteriano mixto se adapta en primer lugar a la mena o el concentrado particular. El procedimiento de adaptación comprende preferiblemente la adición de tanto una muestra de la mena o el concentrado como el cultivo bacteriano mixto a un recipiente de lixiviación, y lixiviar la suspensión resultante hasta que el nivel del metal elegido como objetivo atribuible a la disolución o bien alcanza el 100% o bien alcanza una meseta.

Se ajusta preferiblemente el pH de la suspensión de adaptación a un pH de entre aproximadamente 1, 6 y 1, 8.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS

La presente invención se describirá a continuación, solamente a modo de ejemplo, con referencia a la figura adjunta, en la que:

- la figura 1 es una representación fotográfica de los resultados en gel desnaturalizante en gradiente para seis muestras del cultivo bacteriano mixto de la presente invención, tratados por tres métodos diferentes.

DESCRIPCIÓN

Con el fin de producir un cultivo que pueda procesar menas y concentrados de calcopirita se buscó un cultivo bacteriano autóctono para un mineral de calcopirita. Los cultivos bacterianos autóctonos son normalmente superiores a cultivos aislados modificados ya que el cultivo autóctono ya se ha adaptado a las toxinas y componentes del mineral relacionado con una mena particular dando como resultado cepas bacterianas más eficaces y flexibles.

Se cultivaron y se sometieron a prueba cultivos bacterianos autóctonos para menas de calcopirita para determinar su capacidad para oxidar tanto su mena/concentrado nativo como otras menas y concentrados de calcopirita. Durante este programa de trabajo se produjo un cultivo a partir de un concentrado de calcopirita (CuFeS2) obtenido a partir de una mena de metal común encontrada en Nuevo Brunswick, Canadá. Tras el aislamiento del cultivo bacteriano, se han realizado pruebas del cultivo tanto en su mena y concentrado nativos, como en una variedad de otras menas y concentrados. Han tenido lugar adiciones al cultivo original ya que, durante las pruebas del cultivo de diferentes materiales, cualquier bacteria nativa que pueda funcionar a los parámetros de la prueba y que puede funcionar de manera competitiva con el cultivo introducido no sólo ha sobrevivido sino que se ha desarrollado en el entorno. De esta manera se ha incorporado al cultivo cualquier bacteria nativa para la mena o el concentrado que esté sometiéndose a prueba. Además, el cultivo ha crecido satisfactoriamente a diferentes temperaturas que oscilan entre 40ºC y 65ºC y a niveles variables de acidez con niveles de pH que oscilan entre 0, 8-2, 2. Han tenido lugar pruebas satisfactorias del cultivo tanto en reactores de tanque removido, agitado, aireado como en columnas con aireación para facilitar la lixiviación en columna. Pruebas satisfactorias del cultivo tuvieron lugar a una variedad de temperaturas y sobre una variedad de menas y concentrados.

El cultivo bacteriano mixto de la presente invención consiste en una variedad de bacterias oxidantes de hierro, sulfuro y azufre que pueden trabajar a temperaturas... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la oxidación bacteriana de menas y concentrados de sulfuro, caracterizado porque la mena o el concentrado se lixivia con un cultivo bacteriano mixto operativo a través de un intervalo de temperatura de entre 45 y 65ºC y a un pH de entre 0, 8 y 2, 5, habiéndose adaptado el cultivo bacteriano a la mena o al concentrado antes de la lixiviación, y en el que el cultivo bacteriano mixto comprende Sulfobacillus thermosulfidooxidans, Thiobacillus caldus y Thiobacillus ferrooxidans.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el pH es de entre 0, 8 y 2, 2.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o reivindicación 2, caracterizado porque la mena o el concentrado se lixivia con el cultivo bacteriano en una lixiviación en pilas, lixiviación en tanques, lixiviación en cubas o lixiviación en montones.

4. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la mena o el concentrado es o bien de un metal común, o bien un metal precioso o bien un metal del grupo del platino.

5. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la mena o el concentrado de sulfuro contiene calcopirita.

6. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la mena o el concentrado se lixivia a un tamaño molido o triturado mayor de P80 75 !m.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porque el tamaño molido o triturado es mayor de P80 90 !m.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el procedimiento de adaptación comprende la adición de tanto una muestra de la mena o del concentrado como el cultivo bacteriano mixto a un recipiente de lixiviación, y lixiviar la suspensión de adaptación resultante hasta que el nivel del metal elegido como objetivo atribuible a la disolución o bien alcanza el 100% o bien alcanza una meseta.