کاربرد بیوتکنولوژی در استحصال نیکل و کبالت

کلمات کلیدی: کابرد بیولیچینگ، کبالت، نیکل، بیوتکنولوژی

اکثر کانی های سولفیدی فلزات پایه از روش بیولیچینگ قابل استحصال هستند. در خیلی از موارد، فلزات پایه گرانقیمتی مثل ‏Co، ‏Zn، ‏Ni‏ از فلزات بی ارزشی چون پیریت قابل استحصال هستند. در قدیم به خاطر عدم وجود تکنولوژی لازم، پایین بودن قیمت فلزات و کمبود تجربه صنعتی برای استحصال این فلزات از مواد معدنی با عیار پایین اصلا استفاده نمی شده است.‏ از وقتی که طلای مقاوم توسط روش میکروبی قابل استحصال شده، توجه به فلزاتی از جمله روی، نیکل و دیگر فلزات پایه معطوف شده است. به علاوه، تکنولوژی لازم برای بازیابی از محلول ها نیز در حال گسترش است. به طور مثال، امروزه بازیابی روی از محلول حاوی ۵-۱ گرم بر لیتر روی امروزه توسط روش ‏SX-EW‏ به رغم اینکه قیمت این محلول ها به ازای واحد فلزات بازیابی شده نسبت به مس بالاتر است، امکانپذیر می باشد.
جنمین در آفریقای جنوبی بر روی مسئله بیولیچینگ نیکل تحقیقاتی را انجام داده است و فرآیندی را نیز تحت عنوان بیونیک به دست آورده است. به دلیل موقعیت استراتژیکی کبالت در آینده، استحصال این کانی با رغبت بیشتری روبه رو شده است. سولفیدهای کبالت در مقابل بیولیچینگ بسیار خوب عمل می کنند و یا حتی مستقیم از ماده معدنی پیریت دار به دست می آیند.‏
 

نمونه ای از کابرد بیولیچینگ کبالت
اولین کار در مقیاس صنعتی برای استحصال کبالت با استفاده از روش میکروبی در معدن کبالت کاسسه در اوگاندا بوده است. ماده معدنی شامل پیریت با کبالت بوده است که میزان عیار کبالت در حدود ۳۸/۱ درصد بوده که از معدن کیلمبه تامین و در حدود ۳۰ سال در مکانی به عنوان باطله ذخیره می شده است. ذخیره کبالت شامل ۱/۱ میلیون تن ماده معدنی خشک با حدود ۸۰ درصد پیریت بوده است. عمل بیولیچینگ در تانک های رآکتورهای شیمیایی بزرگ که با باکتری مزوفیل کار می کرده، انجام شده است که شامل سه تانک اولیه با ظرفیت ‏m‏۱۳۵۰ و یک تانک ثانویه بوده که برای ظرفیت در حدود ۲۴۱ تن متریک در روز با دانسیته پالپ ۲۰ درصد در نظر گرفته شده است. بنا به موارد گزارش داده شده بازیابی ۹۲ درصد است که در این معدن فلوشیت استحصال کبالت بسیار پیچیده است زیرا ابتدا شامل جدایش مس و روی از محلول و سپس جدایش کبالت می باشد.
 

آینده بیوتکنولوژی سایر فلزات
امروزه روش بیوهیدرومتالورژی برای آزادسازی مس، طلای مقاوم و کنسانتره ها در مقیاس صنعتی استفاده می شود. همچنین بیوهیدرومالورژی برای اورانیوم در مقیاس بزرگ نیز استفاده شده است. پتانسیل قابل توجهی برای بیولیچینگ و آماده سازی فلزات پایه و فلزات گروه پلاتینیم وجود دارد. آزمایشات اسیدشویی میکروبی در مقیاس نیمه صنعتی برای سولفیدهای فلزات پایه مثل ‏Co، ‏Ga، ‏Mo، ‏Ni‏ و ‏Pb‏ انجام شده است. کانی های سولفیدی گروه پلاتین ‏‎(Pt٫ Rh٫ Ru٫ Pd٫ Os٫ Ir)‎‏ نیز از روش میکروبی قابل آماده سازی هستند.
بیلیتون روش بیونیک را به عنوان تکنولوژی بیوهیدرومتالورژی جدایش نیکل از کانی های سولفیدی با عیار کم معرفی کرده است. این تکنولوژی بر اساس عملیات بیوکس برای آماده سازی اکسیداسیون میکروبی کنسانتره طلای مقاوم می باشد. آزمایشات نیمه صنعتی براساس ترکیبی از باکتری های تیوباسیلوس فرواکسیدانس، تیوباسیلوس تیواکسیدانس، لیپتوسپیلیرییوم فرواکسیدان است که در بیولیچینگ نیکل از کنسانتره سولفید کمپلکس پنتلاندیت استفاده می شود. نتیجه عملیات موفقیت آمیز بود، اما اقتصادی بودن عملیات بستگی به بازیابی انتخابی نیکل از محلول اسیدشویی دارد. در بیوتکنولوژی کارها باید دقت زیاد داشته باشند که تاثیر تولید میکروارگانیسم ها بخشی از عملیات اقتصادی است و باید با حجم عملیات مطابقت داشته باشد. کاربرد اقتصادی بعدی بیولیچینگ فلزات پایه مخصوصا برای نیکل است. در آینده پیدا کردن روش های جدید بیولیچینگ کبالت و نیکل نسبت به سایر فلزات پایه دیگر و یا حتی از مس با توجه به گسترش روزافزون استفاده از این فلزات بسیار حائز اهمیت است.

نتیجه گیری
با توجه به تمامی موارد یاد شده، بیوتکنولوژی یکی از مهمترین روش ها در فرآوری مواد معدنی در آینده محسوب می شود. با توجه به همین اهمیت نیاز است که به این روش به طور جدیدتری در مراکز دانشگاهی و تحقیقاتی توجه شود و در واقع تحقیقات در زمینه بیوتکنولوژی کاری گروهی است که می بایست محققین به صورت گروهی با یکدیگر همکاری کنند. از این روش می توان برای استحصال کانی های باارزش معادن ایران مانند کنسانتره کالکوپیریت معادن مس سرچشمه، سونگون و میدوک، معادن طلای زرشوران و موته، گل قرمز جاجرم و دیگر معادن می توان استفاده کرد به تحقیقات بسیار جامعی در این زمینه نیاز دارد.

»  فرستنده : سید محمد حسین رحیمائی ( کارشناس استخراج معدن)

»  نویسنده : دکتر منوچهر اولیازاده (استاد گروه معدن دانشکده معدن دانشگاه تهران)

»  منتشر شده :  در هفته نامه معدن و توسعه 26/9/84