15.12.2023, 11:38
КНЦ РАН
1
326

Бактерии помогут сделать рентабельным извлечение цветных металлов из бедных руд и техногенных месторождений

❋ 4.4

Ученые экспериментально доказали возможность извлечения никеля и железа из техногенных песков, образовавшихся в результате вымывания хвостов обогащения медно-никелевых руд. При низкотемпературном обжиге образцов в смеси с сульфатом аммония при температуре 400 градусов они извлекли более 70 процентов цветных металлов. Эффективность процесса увеличена до 90 процентов с помощью технологии биовыщелачивания. Для этого ученые использовали бактерию Acidithiobacillus ferrivorans, которую поместили в специальные колбы вместе с исследуемым образцом техногенного песка в термостатическом инкубаторе.

Месторождение
Бактерии помогут сделать рентабельным извлечение цветных металлов из бедных руд и техногенных месторождений / © Getty images / Автор: Наталья Федосеева

Горнодобывающая промышленность России производит значительное количество горных отходов (отвалы вскрышных и вмещающих пород, шлам, хвосты обогащения и так далее). Эти отходы составляют примерно 95 процентов совокупного объема промышленных и бытовых отходов. За последние 10 лет объем такого рода отходов увеличился более чем в два раза – с 3066 до 6851 миллиона тонн. При этом только 52 процента отходов подвергаются переработке (преимущественно для засыпки шахт и карьеров или для рекультивации земель).

Acidithiobacillus_ferrooxidans / © David Holmes

Накопленные отходы содержат ценные элементы, что, учитывая истощение запасов полезных ископаемых, представляет потенциальный экономический интерес. Кроме того, промышленные отходы оказывают серьезное негативное воздействие на окружающую среду. Поэтому вопрос повторного использования и доизвлечения полезных компонентов из такого рода техногенных месторождений является чрезвычайно актуальной задачей.

Ученые Института проблем промышленной экологии Кольского научного центра в новой статье, опубликованной в журнале Metals, предложили комбинированный метод извлечения цветных металлов (меди и никеля) с использованием комбинации из термогидрохимических и биогирдрометалургических методов. Для экспериментов были использованы образцы аллювиального россыпного месторождения, которое образовалось в результате вымывания хвостов обогащения медно–никелевой руды, а также пыли малой медеплавильной и никелевой фабрик (Норильск, Красноярский край, Россия).

Исследованный образец песка содержал 0,32 процента никеля и 0,22 процента меди. Комбинированный метод включал низкотемпературный обжиг смеси песка и сульфата аммония с последующим выщелачиванием обожженной смеси водой и дальнейшим выщелачиванием остатка биологическими методами. В качестве агента для биовыщелачивания были использованы штаммы Acidithiobacillus ferrooxidans, которые живут в кислых средах и используют в своих обменных процессах энергию окисления соединений серы и железа. Эксперименты проводили при температуре 30 градусов в течение 14 дней. В качестве руды использовали отходы обогатительного производства.

График с результатами ученых / © Пресс-служба КНЦ РАН

Полученные результаты показали возможность использования комбинированного метода для извлечения цветных металлов. Эффективность извлечения никеля и меди составила 90 процентов. Этот результат позволяет рассчитывать на то, что многие хвосты медно-никелевого производства из отходов превратятся в ценные техногенные месторождения, расширив минерально-сырьевую базу цветных металлов России. Кроме того, разработанный метод можно эффективно применять к бедным рудам цветных металлов, поскольку он демонстрирует высокую селективность извлечения и требует малых энергетических и материальных затрат по сравнению с традиционными методами горнорудной и обогатительной промышленности.  

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
КНЦ РАН
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

8 сентября, 12:27
Росатом

Особо чистый германий — полупроводниковый материал с минимальным содержанием примесей, который активно используют в ядерной физике, медицине и оборонной промышленности. Российские ученые предложили новую технологию, позволяющую получить монокристаллы германия особой чистоты.

11 сентября, 15:59
Любовь С.

За всю свою историю радиус Меркурия мог уменьшиться намного больше, чем считалось. Поскольку часть следов этого процесса до сих пор оставалась незамеченной, прежние оценки могли быть серьезно занижены.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Дела 3-4 млрд.-летней давности - в массы!