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Revista Latinoamericana
de Metalurgia y Materiales. Vol. 5. N° 2. 1985
89
Recuperación del Níquel Laterítico por Lixiviación Bacterial
Julio Elías Pedraza R. y Mario Parra P.
Departamento de Ingeniería Metalúrgica, Facultad de Ciencias Físico Químicas, Universidad Industrial de Santander,
Bucaramanga-Colombia
Se demuestra la aplicabilidad que tienen las bacterias del género Thiobacillus Ferrooxidans, aisladas de una mina de carbón de la
región, en la recuperación del níquel de lateritas. Los ensayos para dos tipos de mineral: saprolita verde y saprolita café. fueron realizados en percoladores air-Iift. Las velocidades de lixiviación resultaron muy similares para ambos minerales. No se adicionó ácido inicialmente ni durante el proceso. Se logró disolver el 52.4% del níquel de la saprolita café y el 49% de la saprolita verde en 80 días
de lixiviación.
En este trabajo se propone un posible mecanismo de lixiviación de tipo electroquímico. en donde las bacterias actüaneomo despolarizadoras tomando electrones de la reacción FeO ~
Fe+3 + 1/20¿ + 3e-, siendo estos iones Fés los que disuelven el níquel laterítico.
Recovery of Lateritic Nickel by Bacterial Leaching
Green and brown types ofsaprolite laterites weretested in leaching processes to recovernickel usingthiobacillusferrooxidans
bacteria
isolated from a coal mine ofthis region. Test were made in airlift percolators without using acids at any stage ofthe experimental work.
Leaching rates were very similar for both types of minerals, being at the end of 80 days 52.4 and 49.8 the percent of dissolved niekel for
the case of brown and green saprolite respectively.
In this paper a mechanism electrochemical of leaching is proposed, where the bacteria acting in the cathodic zone consume electrons
from the reaction FeO ~
Fe+3 + 1/20¿ + 3e-, being this ferric ions the dissolving agent of lateritic nickel.
1. INTRODUCCION
Los procesos de lixiviación bacteriana han venido
siendo investigados concienzudamente en el extranjero
desde la década del 50 [1-4]hasta el punto que hoy puede
decirse existe una tecnología industrial bien definida [5,
6]. Sin embargo, en Colombia, apenas se ha oído hablar
de ello y se considera el tema como algo exótico. Con el fin
de dejar aun lado esta concepción y de dar los primeros
paeos en un campo que cada día cobra mayor importancia se programó el presente trabajo de investigación.
La mayor parte de la literatura técnica existente
analiza el proceso bacteriano aplicado a la lixiviación de
minerales sulfurados. Salvo algunas excepciones [7, 8],
el tratamiento de minerales oxidados ha sido dejado a un
lado. En este artículo, se estudia el comportamiento en
un proceso de lixiviación por percolación con la presencia
de bacterias de un mineral oxisilicatado: la laterita
niquelífera.
2.2. Medios nutrientes
Se emplearon dos soluciones de sales inorgánicas
reportadas por Corrick y.Sutton [9] como Medio lI/A
(Solución 1) y Medio IV/ A (Solución 2) Tabla 1. A estas
soluciones se les adicionópequeñas cantidades de azufre, pirita o carbón como fuente de energía. Fueron aplicadas tanto en la etapa de aislamiento como en el proceso
de lixiviación (como solución lixiviante).
2.3. Mineral
La laterita niquelífera empleada provenía del yacimiento Colombiano de Cerro Matoso. Se analiza:ron dos
tipos de mineral clasificados como saprolita verde y saprolita café. La verde tenía 11,2% de Fe, 4,05% de Ni,
42,2%de Si02 y 9,3% de Mg como sus principales componentes. La café 14% de Fe, 32,5% de Si02, 2,4% de Ni y
7,4% de Mg.
TABLA
2. MATERIAL EXPERIMENTAL
2.1. Microorganismos
Las bácterias empleadas fueron aisladas de un drenaje de mina de carbón en MirafIores, Pamplona (Norte
de Santander). Identificadas coma Thiobacillus Ferrooxidans, gracias a comparaciones morfológicas y fisiológicas suministradas por la literatura, se mantuvieron en
el laboratorio en medios nutrientes apropiados. Una vez
alcanzado un pH cercano a 2,0, porciones de la suspensión fueron transferidas a erlenmeyers con medios frescos para mantener un cultivo de reserva o empleadas
como inóculo en los experimentos.
1
COMPOSICION DE SOLUCIONES NUTRIENTES
(NH4)2S04
KCI
MgS04'7~O
~HP04
Ca(NOa)2
CaC~'2~O
FeS04
KH2P04
MnS04
N~~03'5H20
Agua
Solución 1
Solución 2
(grs.)
(grs.)
0,15
0,05
0,50
0,05
0,01
0,10
1000 ml
0,10
0,10
0,02
2,00
0,02
10,00
1000 ml
LatinAmerican Journol. of Metallurgy and Materials, Vol. 5, N° 2, 1985
90
3. RESULTADOS Y ANALISIS
3.1.
Aislamiento de bacterias
El primer ensayo consistió en comprobar la presencia de bacterias en los drenajes de mina mediante el análisis del efecto que ejercían los microorganismos sobre el
pH de los medios nutrientes descritos anteriormente.
Tales ensayos se realizaron en erlenmeyers de 250 ml
provistos de un tapón de algodón -gasa, a temperatura
ambiente a los cuales se adicionó 1 ml de agua de mina
como inóculo sobre 99 ml de solución nutriente. Un descenso del pH confirmó la presencia de bacterias ya
que:
s- + 3/202 + H20
2Fe8.¿ + H20 + 15/2~
~a
H2S04
(1)
~a
F~(S04)3
+ H2S04
Los resultados de este ensayo preliminar
en la Tabla 2 y en la Fig. 1.
TABLA
(2)
aparecen
2
VARIACION DE pH - SIN MINERAL
Tiempo
(dlo»)
1
2
O
7,85
7,95
7,90
5,65
3,30
2,85
1,60
1,10
4,20
3,70
3,24
2,77
2,38
2,22
1,97
1,90
10
20
30
40
50
60
80
Cada experiencia
contenía:
1.
2.
3.
4.
5.
Solución
Solución
Solución
Solución
Solución
1,
1,
1,
2,
2,
Experiencia Número
5
3
4
3,40
2.90
2,58
2,45
2,33
2,04
1,98
1,73
4,80
4,90
4,85
4,10
2,75
2,40
1,40
1,00
20
so
10
TIEMPO (OlAS)
4,50
5,30
4,00
·2,90
2,55
2,20
1,75
1,45
se realizó en un erlenmeyer
azufre,
azufre,
azufre,
azufre,
azufre,
"
Fig. 1. Influencia de las bacterias en la variación del pH de las soluciones lixiviantes, sin mineral.
que
agua de mina.
pirita, repique.
carbón, repique.
agua de mina.
carbón, agua de mina.
aislados con las reportadas en otros artículos [9] permitió tener una idea sobre su identidad. Tales características para las bacterias de Miraflores son: bacilos gramnegativos móviles en forma de varillas con longitudes de
0,5 a 1 micra; crecen formando colonias redondeadas; es
notoria su capacidad para desarrollarse
en medios donde sólo existen iones ferrasos como suministro de energía, es decir, oxidan el ión ferroso a férrico; también
oxidan el azufre elemental; muestran buena velocidad de
crecimiento a pH - 2,5. Con base en lo anterior puede
decirse que guardan bastante semejanza con Thiobacillus Ferrooxidans. Muy probablemente
pertenecen a esta clase de bacilos, teniendo en cuenta que una afirmación más categórica implica la realización de pruebas
microbiológicas más específicas.
3.2. Lixiviación de lateritas
La palabra repique se refiere a que la inoculación
hecha a las soluciones nutrientes provenía de un erlenmeyer que había estado sometido a la acción de las bacterias durante cierto tiempo.
Para el aislamiento se utilizaron simultáneamente
técnicas de diluciones sucesivas y medio sólido [10]. El
medio sólido se obtuvo adicionando 1-2 grs de agar-agar
a 100 ml de solución nutriente. El aislamiento logrado fue
total y benéfico para la marcha del estudio pudiéndose
preparar caldos bacterianos enriquecidos para aplicarlos al mineral con resultados que más adelante se describen. La comparación de algunas de las característieas
morfológicas y fisiológicas de los microorganismos
acá
Estos ensayos se realizaron en percoladores air -lift
(Fig. 2) dentro de los cuales se colocaron 2 grs de mineral.
Se inoculó cada percolador con 1 mi de cultivo puro (caldo
rico en bacterias) ajustando el volumen total del lixiviante a 100 ml con la soluciones nutrientes 1 y 2. Una vez
tapados los recipientes con tapones de algodón - gasa se
dio inicio al proceso de lixiviación para el control de las
diferentes variables. Cuando se presentó evaporación de
la solución lixiviante, el volumen fue ajustado con agua
de tubo esterilizada.
El cambió de volumen debido al
retiro periódico de muestras para análisis químico, fue
ajustado adicionando el correspondiente
volumen de
solución nutriente.
91
Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales. Vol. 5. N° 2. 1985
Los medios nutrientes
TAPON DE
ALGODON-GA''--~
AIRE
---
---AIRE
SOLUCION
1:
2:
3:
4:
5;
6:
7:
8:
Solución
Solución
Solución
Solución
Solución
Solución
Solución
Solución
1,
1,
1,
1,
2,
2,
2,
2,
carbón,
pirita,
azufre;
carbón,
carbón,
pirita,
azufre,
carbón,
constituidos
por:
azufre, bacterias.
azufre, bacterias.
bacterias.
pirita, bacterias.
azufre, bacterias.
azaufre, bacterias.
bacterias,
pirita, bacterias.
Al analizar tal figura se observa como los medios 2 y
5 muestran los mejores resultados de extracción de níquel, siendo muy similares. Igualmente los medios 1 y 6
reportan resultados aceptables. Es difícil entonces tomar una decisión sobre cuál medio sea el verdaderamente óptimo. Tal vez ensayos 'a escala mayor y a tiempos diferentes permitan aclarar el asunto. En esta investigación se decidió trabajar con el medio 2 y el medio 5,
puesto que produjeron los mejores resultados para los
dos minerales. Se debe aportar sin embargo, que se requiere complementar el análisis para los medios 1 y 6 que
presentan también resultados aceptables.
~--,---'--
LIXIVIANTE
Medio
Medio
Medio
Medio
Medio
Medio
Medio
Medio
estaban
MINERAL
LATERITICO
SOPORTE EN
FIBRA
DE VIDRIO
D5AI'IlOI.1TaV"t:ftK
r--,'-- __
mi]]
LLAVE
U~ItOt.IU.CMl
Fig. 2. Percolador Air-Lift utilizado en los experimentos.
La primera etapa del estudio hecho con mineral buscaba determinar el medio nutriente óptimo para el desarrollo del microorganismo en bien de la lixiviación. Para
ellos se analizó el comportamiento de 8 medios nutritivos
diferentes y su efecto sobre el porcentaje de disolución de
níquel durante 60 días _de lixiviación para mineral a
-200 mallas se muestran en la Tabla 3 y en la gráfica de
la Fig. 3.
TABLA
1
2
3
4
5
6
7
8
Saprolita verde
(% disolución)
37,30
45,34
17,70
24,20
43,90
40,80
18,50
21,90
NufAIENTE~
Fig. 3. Influencia del medio nutriente en la disolución del níquel.
3
EFECTO DEL MEDIO NUTRIENTE
EN LA DISOLUCION DE'L NIQUEL DURANTE
60 DIAS DE LIXIVIACION
Medio-nutriente
1EDIOS
Saprolita café
, (% disolución)
48,50
49,70
19,70
32,00
50,20
46,40
18,20
28,00
Durante la segunda etapa del estudio se analizó la
variación y efecto del pH sobre el proceso de lixiviación,
teniendo en cuenta los medios óptimos logrados. Se trabajó con mineral a - 200 mallas, Los resultados se muestran en la Tabla 4 y gráficamente en la Fig. 4, donde los
números de las curvas corresponden al número de experiencia. La variación de los pH iniciales en las anteriores
pruebas es consecuencia de los distintos grados de acidez de los inóculos empleados. El pH de la prueba control
fue ajustado al valor inicial adicionando ácido sulfúrico
diluido. Es notoria la tendencia que muestran las soluciones lixiviantes de estabilizar el pH alrededor de 2,0 luego
de los primeros 30 días de lixiviación.
La característica
principal de las curvas presentadas en la Fig. 4, es el comportamiento
de la prueba control (curva 5). Debido a que no existen microorganismos
que catalicen la reacción, ésta no progresa. Es así como
LatinAmerican
92
o/ Metallurgy
Journal
and Materials, Vol. 5, N° 2, 1985
TABLA4
VARIACION y EFECTO DEL pHEN
LA EXTRACCION DEL NIQUEL:
Experiencia Número
Tiempo
(días)
1
2
%Ni
pH
1,96
1,77
1,75
2,23
2,13
2,23
2,27
O
10
20
30
40
60
80
3
%Ni
pH
5,20
3,80
1,92
1,89
1,92
1,91
1,84
O
2,3
7,8
18,3
27,8
50,2
52,4
O
1,6
6,8
14,6
23,7
45,3
49,8
%Ni, corresponde al porcentaje de Níquel disuelto.
Cada experiencia contenía:
1. Saprolita café en medio 5 con bacterias.
2. . Saprolita verde en medio 2 con bacterias.
VAIUACION
--
..
""
DISOI-UCION
D~
NIOUEL.
1"/0)
----------------
pH
-----
~
ee
/'
,o
se
00
'"
TIEMPO
10
'"
(OlAS)
Fig. 4. Variación y efecto del pH en la extracción del níquel con
bacterias.
luego de 80 días de trabajo la disolución de níquel sólO
alcanza el 3,7%.En esta prueba el pH se mantiene constante como era de esperarse. Tal comportamiento hace
notorio el papel catalítico desempeñado por las bacterias
a un punto.tal que la disolución de níquel en su presencia
aumenta alrededor de 13 veces más (curvas 2, 4 Y 5).
. Nótese en estas curvas como luego de 20 días de lixiviaeíón las extracciones son muy bajas « 8%) fenómeno
debido al tiempo requerido por las bacterias para adaptarse al medio ambiente (tiempo llamado de "inducción"). El período comprendido entre los días 20760 que
pH
4,00
3,20
2,47
2,05
2,12
2,10
2,00
4
5
%Ni
pH
%Ni
pH
%Ni
O
2,4
6,3
16,5
25,5
49,7
51,6
3,52
3,50
2,91
2,63
2,50
2,52
2,49
O
3,0
6,1
15,4
23,0
43,9
45,2
3,50
3,40
3,50
3,50
3,50
3,40
3,40
O
0,1
0,6
1,1
1,7
2,8
3,7
3.
4.
5.
Saprolita café en medio 2 con bacterias.
Saprolíta verde en medio 5 con bacterias.
Saprolita verde en.medio 5 sin bacterias
(control).
presenta un notable aumento en la disolución de níquel
coincide con los pH más bajos (alrededor de 2,0). Podría
pensarse que al trabajar con este pH inicial se lograrán
mejores resultados inmediatos; sin embargo, la experiencia 1 de la Tabla 4 con un pH inicial cercano a 2,0 y
otras pruebas analizadas, presentan resultados muy
similares a los descritos en la Fig. 4 en cuanto a extraeción final se refiere al término de los 60 días. A partir del
día 60 la rata de disolución de níquel empieza a disminuir.
tal vez por la formación de compuestos férricos insolubles que se adhieren al mineral obstaculizando el progreso de la disolución. El pH adecuado paratrabalo, que
a su vez es un pH natural del proceso, varía en un rango
cercano a 2,0. Debe resaltarse el hecho de que a lo largo
de la lixíviación no se hace adición de ácido .
La tercera etapa comprendió el estudio del efecto
ejercido por la granulometría del mineral sobre el proceso de lixiviación. Para cada tamaño de partícula la
disolución del níquel varió, de acuerdo a cada mineral, en
la forma presentada en las Tablas 5 y 6; observándose
mejor estos resultados en las curvas de las Figs. 5 y 6, en
donde por claridad sólo se gratificaron las' curvas correspondientes a las fracciones granulométricas mayor,
menor y al ensayo control, para el medio 2 (~) (Es de
anotar que los otros resultados presentan un comportamiento muy similar).
Como se puede ver en las dos figuras anteriores, el
efecto de la granulometría para los dos tipos de mineral
resulta muy análogo.
Al analizar estas Tablas 5 y 6 como las figuras respectivas, se aprecia que en los primeros 40 días no hay
diferencias notorias en laconcentracién de níquel disuelto. A partir de tal momento las diferencias se acentúan
progresivamente, llegándose a alcanzar un 20 a 25%más
de disolución de níquel en el mineral fino que en el grueso.
Como es de esperarse para un.tamaño relativamente
grande (- 35 + 65 mallas) la extracción de níquel está
93
Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, Vol. 5, W 2, 1985
TABLA5
INFLUENCIA DEL TAMAÑO DE PARTICULA EN LA DISOLUCION DE NIQUEL
A PARTIR DE SAPROLITA VERDE
Concentraci6n de Níquel disuelto (ppm)
Tiempo
(días)
M,
10
20
30
40
50
60
80
39,7
41,0
104,0
164,5
246,4
293,2
305,0
- 85
+ 65#
Ms
18,2
47,9
182,7
247,0
311,1
313,3
- 65 + 100#
-100+
M,
Ms
M,
Ms
15,6
42,3
76,1
156,0
248,3
301,0
304,2
25,4
59,8
130,0
11,1
59,8
11,7
282,8
324,4
319,2'
182,0
273,7
323,7
327,0
150#
100,1
172,3
271,1
320,5
320,5
M,
26,7
65,0
125,5
301,6
336,7
338,7
Ms
26,0
150,2
211,9
305,5
334,1
334,8
-200#
-200#
-150+200#
M,
Ms
Control-
12,9
55,0
118,3
191,9
293,2
363,1
403,7
24,7
49,4
124,8
186,6
290,6
355,6
366,0
0,7
5,2
8,5
13,7
19,5
22,8
29,9
~: Medio 2
La granulometría corresponde a mallas Tyler
M5: Medio 5
TABLA6
INFLUENCIA DEL TAMAÑO DE PARTICULA EN LA DISOLUCION DE NIQUEL
A PARTIR DESAPROLITA CAFE
Concentración de Níquel disuelto (ppm)
- 85 + 65#
Tiempo
(días)
M,
Ms
10
20
30
40
50
60
80
7,7
25,4
67,7
109,4
147,4
183,4
202,1
4,8
23,0
66,7
111,4
150,7
187,2
201,2
- 65 + 100#
-100+
M,
Ms
M,
15,4
34,0
72,0
98,4
144,0
184,8
210,2
12,5
27,8
71,0
94,6
151,7
188,2
218,4
9,6
29,8
106,1
141,1
179,0
207,8
150#
M,
20,2
38,9
78,2
15,4
35,5
157,0
199,2
222,2
-200#
-150 +200#
Ms
113,3
158,9
205,4
233,8
-200#
Ms
M,
Ms
Control
9,1
26.9
73,4
119,0
166,1
218,4
243,4
11,5
30,2
79,2
122,4
173,3
238,6
247,7
11,0
37,0
87,8
133,4
178,6
241,0
251,5
1,9
5,8
8,2
9,1
11,5
12,5
17,8
~:, Medio 2
La granulometría corresponde a mallas Tyler
~:
Medio 5
limitada por la disponibilidad de superficie de sólido
para la actividad química y bacteriana. A medida que
progresa la reacción, los reactantes en solución y las mismas bacterias encuentran cada vez mayor dificultad
para llegar a la interfase de reacción.
Obsérvese como en los controles estériles las concentraciones siguen siendo cerca de 13 veces menos que
las logradas en presencia de bacterias.
Considerando ahora la variable tiempo de lixiviación. Fácilemte se detecta en las Figs. 4, 5 Y 61a presencia
de 3 períodos diferentes que constituyen 3 zonas importantes bien delimitadas. La primera zona (zona 1) va
desde O hasta 20 días caracterizándose por las bajas
extracciones de níquel logradas; tiempo llamado "tiempo de inducción" y se refiere al requerido por las bacterias para adaptarse al medio ambiente. Una vez que los
organismos han superado esta adaptación entran e~na
etapa de gran actividad biológica que corresponde co la
zona 2 y va desde el día 20 hasta el día 60. En este pe do
la velocidad de disolución del níquel es bastante m yor
que en el anterior. Tal zona es quizá la más importante de
las tres y que permite determinar la velocidad de lixívíación del proceso [4].Mediante el cálculo de la pendiente,
por un ajuste de mínimos cuadrados de la porción de
línea recta de las curvas a - 200 mallas de las Figs. 5 y 6 se
obtuvo 7,95 mg/lt. día como velocidad de lixiviación para
saprolita verde y 6,26 mg/lt, día para saprolita café.
ÚltinAmerican Journal of Metallurgy and Materials, Vol. 5. N° 2, 1985
miento de nutrientes y a la posible acumulación de iones
inhibidores de la actividad bacteriana.
Por lo tanto, sólo convienen los dos primeros períodos; es decir, este ciclo de lixiviación bacteriana de lateritas debe ser suspendido luego de 60 días de percolación.
Claro que buscando mejorar más el proceso puede intentarse disminuir el período 1, preparando cepas bacterianas fuertes en medios iguales a los de trabajo antes de
inocularse a los percoladores.
400
....i
..J
3.3. Mecanismo de lixiviación propuesto
"'5
lE
~
200
s
~
f!
z
~
O
o
100
20
TIEMPO
(OlAS)
Fig. 5. Efecto del tamaño de partícula en la disolución de nfquel para
saprolita verde.
En el tercer período o zona 3 que se inicia aproximadamente en el día 60 la velocidad de extracción se hace
cada vez más decreciente hasta que la disolución finalmente cesa. Tal fenómeno posiblemente se deba a que el
crecimiento bacteriano y por tanto la actividad biológica
disminuyen notablemente como consecuencia del agota-
1.- "
Z.-
t
e:¡
En la literatura relacionada con la Metalurgia Extractiva del Níquel a partir de Lateritas [11] se encuentra
que estas pueden ser atacadas a altas temperaturas con
ácido sulfúrico, iones férricos O una mezcla de ambos,
liberando iones Ni+2 que pasan a la solución. Resulta
. lógico suponer que al entrar en ~ontacto el mineral con
bacterias Thiobacillus Ferrooxidans, las cuales bajo ciertas condiciones "producen" esos dos reactivos, se obtenga disolución del Níquel. Tal suposición ha sido demostrada positivamente en la presente investigación.
Se sabe que el Thiobacillus Ferrooxidans sólo puede
aprovechar la energía liberada en los procesos de oxidación metabólica de azufre, sulfuros e ión ferroso [12].
Ante la ausencia de compuestos de azufre en el mineral
laterítico, la fuente de energía para la bacteria será el
hierro, y los microorganismos se verán en la imperiosa
necesidad, para sobrevivir, de catalizar la oxidación de
los minerales ferrosos que se encuentran en la laterita.
En la Fig. 7 podemos observar la variación del hierro
ferroso en el perfil del yacimiento de Cerro Matoso
[13].
La acción bacterial puede representarse
Bateria
FeO(.)
Fe+S(aq)
+ 1/2 O2
--->
por:
(3)
+ 3e-
Estos electrones son tomados por la bacteria y transportados a lo largo de su sistema de transporte de electrones [10], suministrando la energía necesaria para sus
reacciones metabólicas, al final del cual encontramos al
último aceptar de electrones que es el oxígeno y que reacciona con ellos para dar agua según:
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(OlAS)
Flg. 6. Efecto del tamatlo de partícula en la dísolucíén de nfquel en
saprolita café .
.. ...".
SAPftOLlTlCA
1.0
1.5
2.0
DENSIDAD
WT 'WT3
Fig. 7. Curvas medias obtenidas de los análisis promedios en matoso
Córdoba (13).
Revista Latinoamericana
de Metalurgia y Materiales. Vol. 5. N° 2. 1985
Hasta acá la bacteria ha aprovechado la energía
proveniente de su fuente, pero también, y es lo que importa desde el punto de vista metalúrgico, ha "liberado"
iones férricos que pasan a la solución.
Por otro lado, se ha comprobado que gran parte del
níquel se encuentra en el mineral bajo la forma de un
ortosilicato (Ni, Fe)2Si04 [14]. En realidad este ortosilicato está conformado por FeO, Si02, NiO, es decir, el
níquel aparece como NiO en el mineral. El óxido de níquel
reacciona directamente con los iones férricos disueltos
[15] producidos biológicamente según la reacción 3, para
solubilizar el níquel de acuerdo a:
Las tres reacciones anteriores que hacen parte del
proceso de disolución de la laterita conforman un mecanismo electroquímico en el cual la bacteria actúa como
despolarizador tomando electrones en una parte de la
superficie del mineral (la zona catódica) mientras el
óxido ferroso los entrega en la otra parte (zona anódica).
Este mecanismo se muestra en la Fig. 8.
Como el contenido de hierro de la laterita es bastante mayor que el de níquel, teóricamente se podría pensar que la reacción progresaría hasta agotar el NiO
disolviendo así el 100% de níquel. (Véase la reacción 5).
Sin embargo, el hidróxido férríco producido, forma una
película delgada que se adhiere firmemente al mineral
impidiendo la posterior disolución de níquel o disminuyéndola ostensiblemente. Además, parte de los iones
férricos producidos o liberados en la reacción 3 se pueden
hidrolizar según:
Claro que la situación no es tan crítica ya que a
medida que progresa la reacción 6, el pH desciende y el
OE$PQLA/'IIZADOR
LONA
CATOOICA
(BACTERIA)
lIteatclan
OIf04ICO
95
hidróxido se disolverá nuevamente por reversibilidad de
la reacción.
La producción y consumo de iones H+ en las reacciones 4 y 6, explica el fenómeno de estabilización del pH
observado a lo largo del proceso de lixiviación.
4.
CONCLUSIONES
Con este estudio inicial se ha demostrado la aplicabilidad que tienen las bacterias tipo Thiobacillus Ferrooxidans en la recuperación del Níquel de minerales lateríticos. Desde un punto de vista más amplio se comprueba
la posibilidad de emplear tales micra-organismos en la
recuperación de los distintos valores metálicos contenidos en minerales oxidados carentes de sulfuroso
Comparaciones morfológicas y fisiológicas con
datos suministrados por la literatura permitieron establecer que en las aguas efluentes de la Mina de Carbón de
Miraflores (Pamplona, Norte de Santander) existen bacterias del género Thiobacillus Ferrooxidans.
Los medios nutrientes 2 y 5 que aparecen descritos
en la Tabla 3, reportan los mejores resultados. El carbón,
pirita o azufre empleados como aditivos fueron agregados en cantidad de 0,3 grs. por cada litro de solución
lixiviante.
El pH adecuado es 2,0 -2,3. Debe recalcarse que el
anterior es un pH natural para los ensayos realizados en
esta investigación, ya que no hubo necesidad de adicionar ácidos para ajustarlo a tales valores de acidez; coincidiendo con el pH óptimo de máxima actividad bacteriana.
Las mejores extracciones del níquel fueron logradas
con mineral a - 200 mallas.
El tiempo de lixiviaeión-óptimo alcanzado fue de 60
días. Hay necesidad de disminuir el largo tiempo de
inducción que se presentó durante los ensayos (cerca
de 20 días) utilizando cepas bacteríanas fuertes adaptadas previamente a un medio ambiente idéntico al de
trabajo.
La saprolita café reportó 52,4% como máxima extracción de níquel contra 49,8% de la saprolita verde. La
velocidad de lixiviación para la saprolita café fue de 6,26
mg Ni/lt. día y para saprolita verde 7,95 mg Ni/lt.
día.
3/'
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SOLUCION
LlXIVIANTE
ACUOSA
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R,ncción
An"diel'l
-~o,
ZONA
Fig.
8.
ANODtCA
PRODUCTOS
IN50WBLES
Representación esquemática de un posible modelo electroquímico para la producción de iones férricos a partir de mineral
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