استفاده از بیوتکنولوژی در صنایع معدنی

کلمات کلیدی:صنایع معدنی،  بیوتکنولوژی، صنایع مس، کالکویست، کالکوپیریت، استخراج 

تاریخچه استفاده از بیوتکنولوژی در صنایع معدنی
استفاده صنعتی مدرن از بیوتکنولوژی در بیولیچینگ مواد معدنی کم عیار و مواد استخراج شده از معدن مس انجام شده است. در اواخر دهه ۱۹۵۰ شرکت های مس کنکات از این فرآیند به طور موفقیت آمیزی استفاده کردند. بعد از این تجربه شرکت های مختلفی نیز به این تکنولوژی روی آورده اند.
امروزه دامپ های بیولیچینگ روش بسیار کم هزینه ای برای استحصال مس از توده اصلی هستند که هیچ روش دیگری کم هزینه تر از این روش نمی باشد.  علاوه بر موفقیت اقتصادی دامپ های بیولیچینگ عملیات خیلی کمی برای آماده سازی این دامپ ها لازم می باشد.
بعد از آن تجربه تا اواسط دهه ۱۹۸۰ هنگامی که اولین آزمایش برای بازیابی طلای مقاوم در عملیات فیرویو در آفریقای جنوبی صورت گرفت، انجام نشده بود.  از آن زمان به بعد افراد مختلفی از جمله آقایان اسپیساک و لاکشمانان تحقیقات بسیار زیادی را در زمینه بیوهیدرومتالورژی انجام دادند. به هرحال امروزه، کاربرد بیوهیدرومتالورژی به دلیل سادگی، هزینه کم و کاربرد برای مواد معدنی کم عیار موفقیت چشمگیری داشته است و در طی ۱۳ سال پیشرفت این روش به حداکثر مقدار خود رسیده است.
در این دهه اخیر ترکیبی از اسیدشویی توده ای، اسیدشویی اکسید مس و استفاده از میکروبیولوژی موفقیت چشمگیری در عملیات اسیدشویی میکروبی مس ثانویه و فلزات گرانقیمت مقاوم داشته است.
اسیدشویی توده ای میکروبی هنوز ساده ترین روش موجود است که منجر به کاهش هزینه های سرمایه گذاری اولیه، هزینه های جاری و موفقیت های زیست محیطی می شود. موارد کاربرد زیاد این روش در ۵ سال اخیر نشان دهنده اولویت ها و مزیت های خوب این روش است.
پروژه عظیم اسیدشویی توده ای میکروبی طلای سولفیدی مقاوم معدن نیومونت (۸ هزار تن) که توسط کمپانی نوادا انجام شد نمونه بارزی از موفقیت این تکنیک می باشد. ‏
 

کاربرد بیوتکنولوژی در صنایع معدنیبررسی مقالات موجود و کارهای انجام شده از ۳۰ سال پیش نشان می دهد که تعداد بسیار زیادی از عملیات ها از روش میکروبی برای جدایش فلزات در مقیاس صنعتی استفاده کرده اند. نتایج حاصل از استفاده تکنیک بیوتکنولوژی در مقیاس آزمایشگاهی با تکنولوژی های موجود تفاوت های بسیار زیادی دارند. آزمایش های انجام شده در مقیاس آزمایشگاهی بسیار زیاد، در مقیاس نیمه صنعتی کمتر و در مقیاس صنعتی و کارهای بزرگ مقیاس بسیار کم می باشند. بعضی از موارد نیز با در نظر گرفتن شرایط اقتصادی فعلی نامطلوب و زیان ده هستند.
یک مطالعه جدید که توسط آقایان پولین و لارنس انجام گرفته شده است، شرایط استحصال فلزات پایه اورانیوم و فلزات قیمتی و همچنین بازیابی فلزات از محلول و فلزات صنعتی را بیان کرده اند. بیشترین کار انجام شده در مقیاس نیمه صنعتی و صنعتی برای مس، اورانیوم و فلزات قیمتی می باشد که شامل اسیدشویی توده ای ماده معدنی و باطله مس با عیار کم، اسیدشویی لایه های نازک از ماده معدنی مس، اسیدشویی توده ای مس از طلا، اسیدشویی در جا ماده معدنی و باطله اورانیوم، بازیابی کانی های مقاوم و بیواکسیداسیون توده ای کانی های مقاوم طلا و بیواکسیداسیون توده ای کانی های طلای مقاوم با عیار پایین است.
موفق ترین کاربرد بیوتکنولوژی برای استخراج فلزات در مورد مس و طلا می باشد و در زمینه مس، بیولیچینگ آن به خاطر راحتی و اقتصادی بودن بازیابی فلزات از محلول توسط روش ‏SXEW‏ به طور گسترده ای انجام می شود.‏  طلا نیز به خاطر ارزش اقتصادی بالای آن از این روش استفاده می شود.
بیولیچینگ اورانیوم نیز در قدیم بیشتر مورد استفاده قرار می گرفت ولی امروزه به دلیل کاهش قیمت اورانیوم و تحریم استفاده آن در صنایع هسته ای کاربرد آن کمتر شده و همچنین برای کانی های کبالت و نیکل نیز در آینده به خاطر کاربرد روزافزون این فلزات مورد بررسی قرار خواهند گرفت که در زیر در مورد موارد کاربرد بیولیچینگ برای استحصال کانی های مس، طلا، اورانیوم، نیکل و کبالت بحث خواهد شد.
 

کاربرد بیوتکنولوژی در صنایع مس نحوه معدنکاری مس در شیلی به طور مستقیم بر قیمت و میزان خرید و فروش آن در بازار تاثیر می گذارد زیرا شیلی مهمترین تولیدکننده مس در دنیا است. این مطالب مشخص می کنند که تنها افزایش قیمت ها حائز اهمیت نیست بلکه باید راه های اقتصادی تری برای استحصال مس به دست آورد.
انتخاب عملیات بیوهیدرومتالورژی به طور گسترده ای به شرایط کانی شناسی مس بستگی دارد. بزرگترین کاربرد بیوتکنولوژی در صنایع معدنی در بیولیچینگ کانی های کم عیار و باطله ها در توده های اسیدشویی است.‏
اگرچه سولفیدهای مس ثانویه، کالکویست و کالکوپیریت بیشتر مورد اسیدشویی قرار می گیرند، حتی کانی های کالکوپیریت نسبتا مقاوم نیز به عنوان منابع حائز اهمیتی در روش اسیدشویی محسوب می شوند.

»  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 12/9/84