Углекислый газ поможет золотодобыче
Ученые из ФИЦ Биотехнологии РАН определили, что дополнительная подача углекислого газа в биореакторы с микроорганизмами, окисляющими сульфидные минералы, помогает повысить эффективность извлечения золота при повышенных температурах. Это может позволить оптимизировать используемые промышленные технологии добычи золота из сульфидных руд, пишет журнал Biology.
Для добычи золота из упорных золотосодержащих сульфидных руд в промышленных масштабах используются термоацидофильные микроорганизмы — бактерии и археи, активные в очень кислой среде при повышенных температурах (порядка 40-50°С). Эти микроорганизмы окисляют сульфидные минералы, из-за чего последние разрушаются, высвобождая содержащиеся в них частицы золота.
Ранее исследования показали, что активность микробного биоокисления в реакторах зависит от того, какое соединение используется в качестве источника углерода для микроорганизмов. Для этой цели можно использовать углекислый газ, известняк, мелассу и дрожжевой экстракт. Однако не до конца ясно, как избыточное внесение источников углерода и их состав влияет на активность микробных сообществ и процесс биоокисления.
Ученые ФИЦ Биотехнологии РАН сравнили активность бииокисления сульфидного золотосодержащего концентрата ацидофильными микроорганизмами при различных температурах и источниках углерода, чтобы понять, как эти факторы влияют на скорость окисления золотовмещающих сульфидных минералов — пирита и арсенопирита. Эксперименты проводили при трех разных температурах: 40°С, 45°С и 50°С. Кроме того, для каждой из выбранных температур еще исследовали эффект разных источников углерода — углекислоты и мелассы.
Оказалось, что при температуре 40°С использование дополнительных источников углерода — избыточного углекислого газа и мелассы — практически не влияет на способность микробной популяции окислять минералы. Однако при повышении температуры до 45°С и 50°С наблюдались различия в активности биоокисления, и использование диоксида углерода приводило к повышению степени окисления пирита и арсенопирита. При этом в контрольном эксперименте без дополнительных источников углерода, активность окисления сульфидных минералов значительно понижалась по сравнению с 40°C, тогда как применение диоксида углерода позволяло нивелировать данный негативный эффект повышенной температуры на окисление сульфидных минералов и извлечение золота.
По мнению авторов, наблюдаемый эффект может объясняться воздействием на микробные популяции биореакторов. Использование дополнительных источников углерода при повышенных температурах приводило как к увеличению общей численности микроорганизмов, так и к изменениям в составе популяций.
"Наше исследование демонстрирует, что дополнительная подача углекислого газа в реакторы помогает повысить эффективность биоокисления минералов микробными сообществами и при этом позволяет предотвратить подавление биоокисления при повышенных температурах, что является типичной проблемой для промышленных реакторов", — отметил Александр Булаев, кандидат биологических наук, заведующий лабораторией хемолитотрофных микроорганизмов ФИЦ Биотехнологии РАН.
Исследование выполнено в рамках проекта РНФ 21-64-00019 "Метагеномный анализ и инженерия микробных консорциумов для промышленной микробиологии".
Источник: