बायोलीचिंग

बायोलीचिंग जीवित जीवों के उपयोग के माध्यम से उनके अयस्कों से धातुओं का निष्कर्षण है। यह साइनाइड का उपयोग करके पारंपरिक ढेर लीचिंग की तुलना में बहुत अधिक स्वच्छ है। बायोलीचिंग बायोहाइड्रोमेटलर्जी के भीतर कई अनुप्रयोगों में से है और तांबा, जस्ता, सीसा, हरताल , सुरमा, निकल, मोलिब्डेनम, सोना, चांदी और कोबाल्ट को पुनर्प्राप्त करने के लिए कई तरीकों का उपयोग किया जाता है।

प्रक्रिया

बायोलीचिंग में कई लौह लौह और सल्फर ऑक्सीकरण करने वाले बैक्टीरिया शामिल हो सकते हैं, जिनमें एसिडिथियोबैसिलस फेरोक्सिडन्स (पहले थियोबैसिलस फेरोक्सिडन्स के रूप में जाना जाता था) और एसिडिथियोबैसिलस थियोऑक्सिडन्स (पहले थियोबैसिलस थियोऑक्सिडन्स के रूप में जाना जाता था) शामिल हैं। सामान्य सिद्धांत के रूप में, Fe^{अयस्क को ऑक्सीकरण करने के लिए 3+ आयनों का उपयोग किया जाता है। यह चरण रोगाणुओं से पूरी तरह स्वतंत्र है। बैक्टीरिया की भूमिका अयस्क के आगे ऑक्सीकरण के साथ-साथ रासायनिक ऑक्सीडेंट Fe के पुनर्जनन की भी हैFe से 3+2+. उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया खनिज पाइराइट (FeS) के टूटने को उत्प्रेरक करते हैं₂) गंधक और धातु को ऑक्सीकरण करके (इस मामले में लौह लोहा, (Fe)।2+)) ऑक्सीजन का उपयोग करना। इससे घुलनशीलता उत्पाद (रसायन विज्ञान) प्राप्त होता है जिसे वांछित धातु प्राप्त करने के लिए और अधिक शुद्ध और परिष्कृत किया जा सकता है।}

पाइराइट लीचिंग (FeS₂): पहले चरण में, डाइसल्फ़ाइड को फेरिक आयन (Fe) द्वारा स्वचालित रूप से थायोसल्फेट में ऑक्सीकृत किया जाता है³⁺), जो बदले में फेरस आयन (Fe) देने के लिए कम हो जाता है²⁺):

(1) $\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}$ अविरल

फेरस आयन को फिर ऑक्सीजन का उपयोग करके बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकृत किया जाता है:

(2) $\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}$ (लौह ऑक्सीकारक)

थायोसल्फेट को बैक्टीरिया द्वारा ऑक्सीकृत करके सल्फेट भी दिया जाता है:

(3) $\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}$ (सल्फर ऑक्सीडाइज़र)

प्रतिक्रिया (2) में उत्पन्न फेरिक आयन ने प्रतिक्रिया (1) की तरह अधिक सल्फाइड का ऑक्सीकरण किया, जिससे चक्र बंद हो गया और शुद्ध प्रतिक्रिया दी गई:

(4)$\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}$

प्रतिक्रिया के शुद्ध उत्पाद घुलनशील फेरस सल्फेट और सल्फ्यूरिक एसिड हैं।

माइक्रोबियल ऑक्सीकरण प्रक्रिया बैक्टीरिया की कोशिका झिल्ली पर होती है। इलेक्ट्रॉन कोशिका (जीव विज्ञान) में चले जाते हैं और पानी में ऑक्सीजन को कम करते हुए बैक्टीरिया के लिए ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए जैव रासायनिक प्रक्रियाओं में उपयोग किए जाते हैं। महत्वपूर्ण प्रतिक्रिया फेरिक आयरन द्वारा सल्फाइड का ऑक्सीकरण है। जीवाणु चरण की मुख्य भूमिका इस अभिकारक का पुनर्जनन है।

तांबे के लिए प्रक्रिया बहुत समान है, लेकिन दक्षता और गतिशीलता तांबे के खनिज विज्ञान पर निर्भर करती है। सबसे कुशल खनिज च्लोकोसाइट, Cu जैसे सुपरजीन खनिज हैं₂एस और कोवेलाइट, CuS. मुख्य तांबा खनिज च्लोकोपाइराइट (CuFeS₂) को बहुत कुशलता से निक्षालित नहीं किया जाता है, यही कारण है कि प्रमुख तांबा-उत्पादक तकनीक प्लवनशीलता बनी रहती है, जिसके बाद गलाने और परिष्कृत किया जाता है। CuFeS का निक्षालन₂ Cu के साथ घुलने और फिर आगे ऑक्सीकरण होने के दो चरणों का पालन करता है²⁺आयनों को घोल में छोड़ा जा रहा है।

च्लोकोपीराइट लीचिंग:

(1) $\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}$ अविरल

(2) $\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}$ (लौह ऑक्सीकारक)

(3) $\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}$ (सल्फर ऑक्सीडाइज़र)

शुद्ध प्रतिक्रिया:

(4)$\mathrm{C}\mathrm{u}\mathrm{F}\mathrm{e}{\mathrm{S}}_2+4{\mathrm{O}}_2⟶<!--\; ⟶\; -->\mathrm{C}{\mathrm{u}}^{}$