Bio-oxidação de um concentrado refratário de ouro por Acidithiobacillus ferrooxidans.

Abstract

O ouro pode ser encontrado encapsulado na matriz de sulfetos tais como pirita e arsenopirita. Isso faz com que o processo de cianetação apresente baixo rendimento, uma vez que o íon cianeto não consegue penetrar na estrutura maciça dos sulfetos. Dessa forma, é necessário oxidar os tais sulfetos antes da extração do metal pelo cianeto. Dentre as alternativas para o tratamento de minérios refratários de ouro incluise a bio-oxidação, a qual é caracterizada pelo emprego de micro-organismos capazes de oxidar os sulfetos minerais. Na presente dissertação, a bio-oxidação por Acidiothiobacillus ferrooxidans foi aplicada inicialmente a um concentrado de flotação contendo sulfetos (10,58% Fe; 11,85% S; 1,88 % As e 3,16% Sb). Em seguida, foi conduzida a bio-oxidação do rejeito de flotação produzido a partir do mesmo minério que gerou o concentrado. Como o teor de ouro no rejeito é baixo (0,64g/t) a biooxidação é uma das tecnologias economicamente mais adequadas para reduzir tal refratariedade. Foram avaliados os efeitos da concentração inicial de Fe2+ (em g/L: 0,0; 2,5; 5,0 e 10,0), pH da suspensão (1,50, 1,75 e 2,00) e percentual de sólidos (m/v: 1,50%; 5,75% e 10,00%) na bio-oxidação do concentrado, medida a partir da dissolução do arsênio. Inicialmente, os ensaios de bio-oxidação foram realizados em shaker termostatizado, a 32°C e 150min-1 . O processo de bio-oxidação mediado por At. ferrooxidans foi mais eficiente quando comparada à lixiviação química pelo oxigênio em solução. Foi constatado que no ensaio que avaliou a influência da concentração inicial de Fe2+, o uso de 2,5g/L de Fe2+ promoveu um aumento de oito vezes na extração de arsênio em relação à condição sem a adição externa de ferro. Diante destes resultados, foi possível inferir que a suplementação de Fe2+, na forma de FeSO4.7H2O, se faz necessária para a eficiente da oxidação da amostra. No estudo da influência do pH, a maior solubilização de arsênio foi constatada em pH 1,75. A redução nos valores de extração com o aumento da concentração de sólidos parece estar relacionada à necessidade de um tempo maior de reação, uma vez que não foram evidenciados prejuízos ao crescimento microbiano. Foram também realizadas análises do produto da bio-oxidação pelas técnicas de DRX e MEV/EDS de maneira a complementar o entendimento dos fenômenos relativos à oxidação do concentrado. Verificou-se que a estibinita é pouco susceptivel a bio-oxidação, uma vez que a sua morfologia apresentou similiaridade com cristais do mineral original, enquanto os grãos de pirita foram atacados. Após a determinação dos valores ótimos das variáveis estudadas, foram conduzidos ensaios em sistema de garrafas de 10L e os produtos sólidos dos ensaios com o concentrado e o rejeito de flotação foram cianetados. Os testes de cianetação foram também realizados com as amostras sem pre-tratamento e apenas 20% do ouro foram recuperados, confirmando a refratariedade das amostras em estudo. A biooxidação demonstrou ser eficiente, uma vez que os produtos sólidos da etapa de biooxidação atingiram 84% e 85% de extração de ouro no caso do rejeito e do concentrado de flotação, respectivamente. Estes resultados confirmaram o efeito catalítico dos micro-organismos na oxidação dos sulfetos em relação à lixiviação química. Além disso, verifica-se a relevância do estudo do ponto de vista ambiental ao possibilitar o desenvolvimento de uma alternativa para a recuperação contido nesse rejeitos.