كاربرد بيوتكنولوژي در استحصال نيكل و كبالت
اكثر كاني هاي سولفيدي فلزات پايه از روش بيوليچينگ قابل استحصال هستند. در خيلي از موارد، فلزات پايه گرانقيمتي مثل Co، Zn، Ni از فلزات بي ارزشي چون پيريت قابل استحصال هستند. در قديم به خاطر عدم وجود تكنولوژي لازم، پايين بودن قيمت فلزات و كمبود تجربه صنعتي براي استحصال اين فلزات از مواد معدني با عيار پايين اصلا استفاده نمي شده است. از وقتي كه طلاي مقاوم توسط روش ميكروبي قابل استحصال شده، توجه به فلزاتي از جمله روي، نيكل و ديگر فلزات پايه معطوف شده است. به علاوه، تكنولوژي لازم براي بازيابي از محلول ها نيز در حال گسترش است. به طور مثال، امروزه بازيابي روي از محلول حاوي ۵-۱ گرم بر ليتر روي امروزه توسط روش SX-EW به رغم اينكه قيمت اين محلول ها به ازاي واحد فلزات بازيابي شده نسبت به مس بالاتر است، امكانپذير مي باشد.
جنمين در آفريقاي جنوبي بر روي مسئله بيوليچينگ نيكل تحقيقاتي را انجام داده است و فرآيندي را نيز تحت عنوان بيونيك به دست آورده است. به دليل موقعيت استراتژيكي كبالت در آينده، استحصال اين كاني با رغبت بيشتري روبه رو شده است. سولفيدهاي كبالت در مقابل بيوليچينگ بسيار خوب عمل مي كنند و يا حتي مستقيم از ماده معدني پيريت دار به دست مي آيند.
نمونه اي از كابرد بيوليچينگ كبالت
اولين كار در مقياس صنعتي براي استحصال كبالت با استفاده از روش ميكروبي در معدن كبالت كاسسه در اوگاندا بوده است. ماده معدني شامل پيريت با كبالت بوده است كه ميزان عيار كبالت در حدود ۳۸/۱ درصد بوده كه از معدن كيلمبه تامين و در حدود ۳۰ سال در مكاني به عنوان باطله ذخيره مي شده است. ذخيره كبالت شامل ۱/۱ ميليون تن ماده معدني خشك با حدود ۸۰ درصد پيريت بوده است. عمل بيوليچينگ در تانك هاي رآكتورهاي شيميايي بزرگ كه با باكتري مزوفيل كار مي كرده، انجام شده است كه شامل سه تانك اوليه با ظرفيت m۱۳۵۰ و يك تانك ثانويه بوده كه براي ظرفيت در حدود ۲۴۱ تن متريك در روز با دانسيته پالپ ۲۰ درصد در نظر گرفته شده است. بنا به موارد گزارش داده شده بازيابي ۹۲ درصد است كه در اين معدن فلوشيت استحصال كبالت بسيار پيچيده است زيرا ابتدا شامل جدايش مس و روي از محلول و سپس جدايش كبالت مي باشد.
آينده بيوتكنولوژي ساير فلزات
امروزه روش بيوهيدرومتالورژي براي آزادسازي مس، طلاي مقاوم و كنسانتره ها در مقياس صنعتي استفاده مي شود. همچنين بيوهيدرومالورژي براي اورانيوم در مقياس بزرگ نيز استفاده شده است. پتانسيل قابل توجهي براي بيوليچينگ و آماده سازي فلزات پايه و فلزات گروه پلاتينيم وجود دارد. آزمايشات اسيدشويي ميكروبي در مقياس نيمه صنعتي براي سولفيدهاي فلزات پايه مثل Co، Ga، Mo، Ni و Pb انجام شده است. كاني هاي سولفيدي گروه پلاتين (Pt٫ Rh٫ Ru٫ Pd٫ Os٫ Ir) نيز از روش ميكروبي قابل آماده سازي هستند.
بيليتون روش بيونيك را به عنوان تكنولوژي بيوهيدرومتالورژي جدايش نيكل از كاني هاي سولفيدي با عيار كم معرفي كرده است. اين تكنولوژي بر اساس عمليات بيوكس براي آماده سازي اكسيداسيون ميكروبي كنسانتره طلاي مقاوم مي باشد. آزمايشات نيمه صنعتي براساس تركيبي از باكتري هاي تيوباسيلوس فرواكسيدانس، تيوباسيلوس تيواكسيدانس، ليپتوسپيليرييوم فرواكسيدان است كه در بيوليچينگ نيكل از كنسانتره سولفيد كمپلكس پنتلانديت استفاده مي شود. نتيجه عمليات موفقيت آميز بود، اما اقتصادي بودن عمليات بستگي به بازيابي انتخابي نيكل از محلول اسيدشويي دارد. در بيوتكنولوژي كارها بايد دقت زياد داشته باشند كه تاثير توليد ميكروارگانيسم ها بخشي از عمليات اقتصادي است و بايد با حجم عمليات مطابقت داشته باشد. كاربرد اقتصادي بعدي بيوليچينگ فلزات پايه مخصوصا براي نيكل است. در آينده پيدا كردن روش هاي جديد بيوليچينگ كبالت و نيكل نسبت به ساير فلزات پايه ديگر و يا حتي از مس با توجه به گسترش روزافزون استفاده از اين فلزات بسيار حائز اهميت است.
نتيجه گيري
با توجه به تمامي موارد ياد شده، بيوتكنولوژي يكي از مهمترين روش ها در فرآوري مواد معدني در آينده محسوب مي شود. با توجه به همين اهميت نياز است كه به اين روش به طور جديدتري در مراكز دانشگاهي و تحقيقاتي توجه شود و در واقع تحقيقات در زمينه بيوتكنولوژي كاري گروهي است كه مي بايست محققين به صورت گروهي با يكديگر همكاري كنند. از اين روش مي توان براي استحصال كاني هاي باارزش معادن ايران مانند كنسانتره كالكوپيريت معادن مس سرچشمه، سونگون و ميدوك، معادن طلاي زرشوران و موته، گل قرمز جاجرم و ديگر معادن مي توان استفاده كرد به تحقيقات بسيار جامعي در اين زمينه نياز دارد.
» نويسنده : دكتر منوچهر اوليازاده (استاد گروه معدن دانشكده معدن دانشگاه تهران) » منتشر شده : در هفته نامه معدن و توسعه 26/9/84
