МАЗМҰНЫ
МАЗМҰНЫ
Кiрiспе.......................................................................................................................4
1. Әдебиеттерге шолу............................................................................................5
Мыс металының қасиетi және мыс өндiретiн кен орындарының тарихына
Бактериялардың сульфид деструкиясы процесiне қатысуы.....................9
Мысты мыс минералдары мен күрделi өнiмдерден бактериялық сiлтiсiздендiру..............................................................................................14
Бактериялық сiлтiсiзденуге әсер ететiн факторлар..................................16
Зерттеу объектiсi мен әдiстерi.......................................................................20
Зерттеу объектiсi – Th. ferrooxidans бактериясына жалпы сипаттама......................................................................................................20
Зерттеу әдiстерi...........................................................................................23
Th. ferrooxidans бактериясының таза дақылын бөлiп алу.......................23
Th. ferrooxidans бактериясының қоректiк ортада темiр тотықтыру қабiлетiн анықтау........................................................................................24
Металдардың мөлшерiн анықтау ..............................................................25
Тәжiрибе қою ережелерi.............................................................................25
Нәтижелер мен талқылаулар.........................................................................26
Th. ferrooxidans дақылын белсендендiру..................................................26
Қоңырат кен орнының тотыққан мыс рудасынан мысты бактериялық
Мысты сiлтiсiздендiрудiң залалсыздандырылған және бактериялық әдiстерiнiң нәтижелерiн салыстыру..........................................................28
Күкiрт қышқылы мен темiр тотығы сульфатының шығыны .................30
Қорытынды ....................….........................................................................31
Тұжырым......................................................................................................33
Пайдаланылған әдебиеттер........................................................................34
РЕФЕРАТ
Бiтiру жұмысы: 34 бет, .7- сурет, 39 әдебиет
Негiзгi сөздер: сiлтiсiздендiру, минерал, сульфид, мыс, темiр.
Бактериялық
геомикробиологияда перспективтi бағыттардың бiрi болып саналады. Тионды
бактериялардың жер қабатындағы
геохимиялық процестерде атқаратын ролi орасан зор, сондай-ақ металлургия
өнеркәсiбiнде рудалар мен
бөлiп алуда микроорганизмдердi қолданудың маңызы жоғары.
Жұмыстың басты мақсаты
ferrooxidans бактериясын қолдана отырып
сiлтiсiзденуiн анықтау.
КIРIСПЕ
Түстi металдардың
Сирек кездесетiн элементтердiң
Түстi және сирек кездесетiн металдардың
Түстi
Белгiлi кен орнының
Әдебиеттерге шолу
Мыс металының қасиетi және мыс өндiретiн кен орындарының
Қазақстан Республикасы ертеректен өндiрiлiп келе жатқан көптеген
Thiobacillus ferrooxidans бактериясы
Тағы да бiр
Сонымен осындай мәлiметтер рудалардан металдарды бактериялық сiлтiсiздендiру
Мыс әлемдiк өндiру
Жетi тарихқа дейiнгi металдар iшiнде тек алтын, күмiс
ТМД территориясында мыс кенiштерi жобамен алғанда б.з.д. екi
Көп ұзамай 1928
1932 жылы бұл жеоде Балқаш тау металлургия комбинатының “
Мыстың басты қасиетi
Мысты алмастыру тенденциясы
Биологиялық процестермен
Әсiресе кенiштердiң
Үлкен Орал – Дегтярск кенiшiнде пайдалана
Сiлтiсiздендiру процесiнде
Микробиология институтында жүргiзiлген зерттеулердiң нәтижесiнде өнеркәсiптiк
Бiрнеше жыл бұрын
Бактериялардың сульфид деструкциясы процесiне қатысуы.
Сонғы жүзжылдықта микробиологтар тионды
Пиритке бұл процесс келесi реакциялармен суреттеледi :
FeS2 + 3,5O2 + H2 O = FeSO4 +
2FeSO4 + O,5O2 + H2 SO4 =
Fe S2 + Fe 2( SO4 )3 =
S + 1,5O2 + H2 O
Бактериялардың жанама механизмi
Минералогияда жартылай өткiзгiш минералдардың (сульфидтердiң ) электрохимия
1950 жылдың аяғында пайда болған минералды тотықтырғыш
Қазiргi уақытта электрохимиялык модельдiң негiзiнде
Әдiстер Th. ferrooxidans бактериясын күкiрт қышқылды
Сонымен, халькозиннiң тотығуын
сәйкес жүретiндiгi анықталған. [CuHSO4]+
Нәтижесiнде мыс сульфидiн интенсивтi түрде сiлтiсiздендiрген кезде 12
Мысты халькозиннен экстрагирлеу тәжiрибесi 6 тәулiк бойы
Осы зерттеулердiң негiзгi
реакциясы бар заттардың жиналуымен байланысты .
Микроорганизмдердiң қызмет
Қазiргi таңда қоректiк
Қазақстан түстi
Мысты мыс минералдары мен күрделi өнiмдерден бактериялық сiлтiсiздендiру.
Мыс сульфидтерi табиғи жағдайда сулы ерiтiндiлермен байланысқан
Американдық ” Кеннекот
Халькозиннен 350 С температурада сұйық фазаға алғашқы тәулiктерде
Iрiлiгi 3 мм минерал фракциясынан /15/ 105
Мыс сульфидтерiн бактериялық сiлтiсiздендiру /17/ оны практикада мысты рудалар
111 тәулiктен кейiн мыстың бастапқы 0,1 -
1.4. Бактериялық сiлтiсiзденуге әсер ететiн факторлар.
Сульфидтiк өнiмдердi бактериялық сiлтiсiздендiру процесiне оптимальдi жағдайды
Минерал бөлшектерiнiң көлемi. Бактериялық сiлтiсiзденудiң жылдамдығы, мысалы, халькопириттiгi тек
Қаттының сұйыққа ( Қ : С ) қатынасы. Арсенопирит
Сiлтiсiздендiретiн ерiтiндiнiң рН – ң көлемi Th.ferrooxidans
Температура. Th.ferrooxidans бактериясы көбiнесе 25 –35 температурада активтi
Қоректiк ортаның құрамы. Th.ferrooxidans бактериясын дақылдауда қолданылатын 9 К
Беткейлiк – активтi заттарды қолдану . Олардың тездетушi әсерiн
Бұл факторлардан басқа сульфидтердiң бактериялық сiлтiсiзденуiне /34/ келесi
Ерiтiндiдегi темiр концентрациясы ;
Th. ferrooxidans бактериясына жоюшылық әсер ететiн күн сәулесiнiң
Сiлтiсiздендiретiн ерiтiндiдегi бактерия клеткасының концентрациясы, дақылдың мерзiмi мен оның
Th. ferrooxidans бактериясына қажеттi көмiртектiң көзi -
Пульпада флотореагенттердiң болуы ;
Жер асты сiлтiсiздену кезiндегi руда денесiнiң жарылу дәрежесi мен
Бактериялық ерiтiндiнi магнит өрiсiмен өңдеу ;
Минералдардың салыстырмалы беткейi ;
Минералдардың кристалдық құрылымы мен металл сульфаттарының ерiгiштiгiнiң ерекшелiктерi.
Әдебиеттер материалдарының талдауы Th.ferrooxidans бактериясының активтi қатысуымен сульфидтiк
Бұл бағыттың металлургия өнеркәсiбi – биометаллургияның жеке саласы болып
Зерттеу обектiсi мен әдестерi.
2.1. Зерттеу объектiсi - Th.
Th.ferrooxidans бактериялары – литотрофтар . Бұлар таяқша формалы
4 Fe2 SO 4+ 2H2 SO4 + O2
Fe++ --
Сильвер Th. ferrooxidans бактериясының әртүрлi күкiрт
Тиосульфатты сұйық ортада бiркелкi емес тұнба түзедi, ал 2
Азот көзi ретiнде аммоний тұздарын, аз көлемде нитраттарды пайдаланады.
Эксперименттiқ жұмыстың барысында Сильверман және Лундгрен
9 К қоректiк ортасы пайдаланылды.
1 – шi ерiтiндi : 700 мл стилденген суда
Күкiрт қышқылды аммоний [ ( NH4 ) 2
Хлорлы калий ( KCl )
Фосфор қышқылды калий ( K 2 HPO 4
Күкiрт қышқылды магний (
Азот қышқылды кальций
2 – шi ерiтiндi : 300 мл. Дистилденген
FeSO4 7 H 2 O
1 мл. 10 н күкiрт қышқылын қосады
FeSO 4 7H 2 O
Ерiтiндiлер бiрге заласыздандырылады.
2 – шi ерiтiндiнi 0,50атм. Қолдану алдында екi
ЗЕРТТЕУ ӘДIСТЕРI.
2.2.1. Th. ferrooxidans бактериясының таза дақылын болiп алу.
Жинақтау дақылын бөлiп алу үшiн Сильверман және Лундгрен 9К
Th.ferrooxidans бактериясының таза дақылын қатты агарланған 9К немесе
Алайда бұл бактериялардың қатты агарланған ортада нашар өсетiнiн бiлген
10 мл. Қоректiк ортаны құлды. Гельде жақсы сiңуi үшiн
Қатты ортада өскен 80 – 100 колониялардың iшiнен 4
Fe 2 ( SO 4 ) 3 гидролизiнiң есебiнен
Th. ferrooxidans бактериясының таза дақылын бөлiп алу
Жинақтаушы дақылдардан Th. ferrooxidans бактериясынын 10 -
Тионды бактериялардың басқа түрлерi 9К қоректiк ортасында өспейдi. Алайда
Көбiрек араластырылған суспензиялардан 9К ортасына егу жүргiзiледi. Әр егуден
Алдын ала отбраковкадан кейiн Эрленмейер колбасында енмесе пробиркаларда төмендейдей
Th..ferrooxidans бактериясының таза дақылын Сильверман және Лундгрен 9
2.2.2. Th ferrooxidans бактериясының қоректiк ортада темiр тотықтыру
Бактериялардың Fe 2+ тотықтыру қабiлетi ортадағы Fe2+ және
Металдпрдың мөлшерiн анықтау.
Ерiтiндiдегi және қатты материалдардағы металдардың AAS – 1 атомды
Ортаның рН мен тотығу – тотықсыздану потенциалын рН
2.2.4. Тәжiрибе қою ережелерi.
А) Th. ferrooxidans бактериясының дақылын активтендiру
Б) Руданы сiлтiсiздендiру. Қоқырат кен орнының тотыққан мыс
Перколяциялаудың жұмыс аппараты ретiнде 1 – суретте көрсетiлген перколятор
Артылған ерiтiндi перколятордың түбiнен ағып, қайтадан ауа арқылы көтерiлiп
Бұл тәжiрибеде әрбiр перколяторға сiлтiсiздендiретiн ерiтiңдi сульфид және құмның
1 - сурет
Негiзгi түтiк
Аэролифтiлi түтiкше
Перколятордың түбi
Асбесттен немесе шыны
талшықтан жасалған сүзгiш
Руда iлгiш
Ерiтiндi
Нәтижелер мен талқылаулар.
3.1. Thiobacillus ferrooxidans дақылын белсендендiру.
Тионды бактериялардың популяциясы активтi емес дақылдардың жылдам дамуына
Дақылдардың активтi еместiгi клетка популяциясының жасының бiркелкi еместiгi, сондай-ақ
Бактериялық сiлтiсiздендiру әдiсiн Th.ferrooxidans бактериясының белсендi дақылымен
Пайдаланылатын Th.ferrooxidans бактериясының дақылы 2,5 жыл тоңазытқышта сақталған.
Осыған байланысты үүйелi процестер кезiнде пайда болған Th.
Сильверман және Лундгрен 9К ортасында өсiрiлген бастапқы штамдардың тотықтыру
Берiлген көрсеткiштер бойынша алғашқы 10 – 11 тәулiкте
Штамдардың руданы тотықтыру белсендiлiгi бiрдей емес. Сондай-ақ Th.
Th. ferrooxidans популяциясының тотықтыру қабiлеттiлiгiн жоғарылатуға болатыны байқалып
Th. ferrooxidans бактериясының бастапқы штамының тотықтыру қабiлетi.
6
5
4
3
2
1
0
2
Абцисса осi - уақыт, тәулiк
Ордината осi - құрамында ( г/л
2 - сурет
Th.ferrooxidans бактериясының бастапқы штамын жүйелi еккендегi тотықтыру қабiлетi
5
4
А
3
2
1
0
0
5
4
3 Б
2
1
0
0
5
4
3
В
2
1
0
0
А - штамдарды ( екiншi рет ) қайталап
Б - штамдарды төртiншi рет қайталап егу
В - штамдарды алтыншы рет қайталап егу
Абцисса осi - уақыт, тәулiк
Ордината осi - Fe 2+ г/л
3 - сурет
Қоңырат кен орнының тотыққан мыс рудасынан мысты бактериялық сiлтiсiздендiру.
Сынамадағы мыс қоспасының рациональдi талдауы мыстың 80,7 %
Зерттеу ерiтiндiлердi руда iлмелерi арқылы перколяциялау әдiсiмен жүргiзiледi.
Руда iлмелерi мен ерiтiндiлер алдын ала автоклавта залалсыздандырылды.
Зерттеу барысында сiлтiсiздендiру эффектiлiгiне келесi факторлар әсер ететiндiгi анықталды.
а) ерiтiндiлердiң бактериалдылығы;
б) Орта рН ;
в) Темiр тотығының сульфат концентрациясы.
Мысты залалсыздандырылған және бактериялық вариантта сiлтiсiздендiрудiң нәтижелерiн салыстыру.
Бактериялық және залалсыздандырылған варианттарды салыстырғанда сiлтiсiздену бактериялық вариантқа қарағанда
4 – суретте көрсетiлгендей залалсыздандырылған вариантта мыстың сiлтiсiздену жылдамдығы
Ерiтiндi концентрациясын бактериялық варианттағы ерiтiндi концентрациясының көлемiне дейiн систематикалық
а ) мыс сульфидiнiң бактериялардың көмегiмен механизм бойынша
б ) сiлтiсiздену проесi кезiнде ерiтiндiнiң бактериялық регенерациясының
в ) бактериялардың көмегiмен пириттен түзiлген күкiрт қышқылы
РН спектрiнiң тар көлемде өзгеруi ( рН 1,5
Қышқылданудың азғантай бөлiгi бактериялық сiлтiсiзденудi iске асыру кезiнде проесс
Ерiтiндiнiң рН 4- 5 дейiн және
Қонырат кен орнының тотыққан рудасының сiлтiсiзденуiнiң салыстырмалы нәтижесi
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
сiлтiсiздендiру тәулiгi
бактериялық вариант
CFe реттелген залалсыздандырылған вариант
CFe реттелмеген залалсыздандырылған вариант
4 - сурет
Жұмыс ерiтiндiлерiнiң рН – ң өзгеруiнiң
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
сiлтiсiздену тәулiгi
рН=1,5 рН=2,0
5 - сурет
6 – суретте бактериялық сiлтiсiздену мен ондағы темiрдiң түрлi
6 – суретт көрсетiлгендей мвстың сiлтiсiздену жылдамдығы ерiтiңдiдегi тiмер
Бактериялық сiлтiсiздендiрудiң жерасты үйiндi және перколяциялық вариантта iске асуы
7 – суретте үш валенттi темiрдiң ионының концентрациясының ерiтiндiдегi
Осы орайда бактериялық сiлтiсiздену технологиясын рН тар көлемде (
Сiлтiсiздену соңында 0,19 % мыстан – 0,14 %екiншiлiк
Мыстың сiлтiсiзденуiнiң ерiтiндiдегi темiрдiң мөлшерiне тәуелдi болуы
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
сiлтiсiздену тәулiгi
0,5 г/л
6 - сурет
Fe 3+ катионының критикалық концентрациясы мен ерiтiндi
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
рН
7 - сурет
3.2.2. Күкiрт қышқылы мен темiр тотығы сульфатының шығымы.
Күкiрт қышқылының шығыны мысты бактериялық және заласыздандырылған түрiнде
Мысты 94 % бөлiп алу үшiн бактериялық параллель
Залалсызданған параллель ерiтiндiсiне 68 % мысты
Осы орайда заласызданған вариантта мысты аз мөлшерде бөлiп алған
Бактериялық вариантта перколяциялық сiлтiсiздендiру жүргiзу үшеiн жұмыс ерiтiндiлерiне темiр
ҚОРЫТЫНДЫ.
Қоңырат кен орнының руда сынамасынан алынған мыс 2 реттiк
Бактериялық жолмен мысты сiлтiсiздендiру бактериясызға қарағанда едәуiр жылдан әрi
Бактериялық ерiтiндiдегi темiр концентрациясы 1,0 г/л болса, ерiтiндi
Ерiтiндiдегi темiрдiң концентрациясының 1,0 г/л -
Сiлтiсiзденудiң бактериялық вариантындағы қышқылдың шығыны 63 кг/т руданы құрайды.
Берiлген технология Қоңырат кен орнының рудасынан мысты бөлiп алуда
ТҰЖЫРЫМ
Мысты бактериялық сiлтiсiздендiру бактериясызға қарағанда едәуiр жылдам әрi тиiмдi
РЕЗЮМЕ
Выщелачивание меди бактериальным способом идет значительно быстрее и полнее,
SUMMARY
Alkylation of cupper by usind bacteria does much
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТIЗIМI.
Летунова С.В., Ковальский В.В. Геохимическая экология микроорганизмов. – М.
Коняев В.П., Крючкова Л.А., Туманова Е.С. Техногенное
Каравайко Г.И., Кузнецов С.И., Голомзик А.И. Роль
Pronk J.T., de Bruen J.С.,Bos P., Kuenen J.G.
Талалай А.Г., Макаров А.В., Зобнин Б.Б. // Изв. Вузов.
Трубецкой К.Н., Уманец В.Н., Никитин Н.В. // комплекс
Чайников В.В., Крючкова Л.А. Практика использования техногенных ресурсов черной
Громова А.Л., Каравайко Г.Н., Савари Е.Е. Роль термоцидофильных
Романенко В.Н., Кузнецов С.Н. Экология микроорганизмов пресных водоемов. –
Чантурил В.А., Корюкин Б.М. // Проблемы геотехнологии и недроведения
Талалай А.Г., Глушкова Т.А., Макаров А.Б. и др. //
Резникова А.А., Мулиновская Е.П., Соколова Т.Ю. Методы анализа природных
Каравайко Г.Т. Микроорганизмы рудных месторождений, их физиология и использование
Голомзик А.И., Михайлов Т.Л., Абакулов В.В. Состояние изадачи
Иванов В.И., Нагирняк Ф.И., Спепанов Б.А. Бактериальное окисление
Иванов В.И., Нагирняк Ф.И. Интенстфикация выщелачивания медно-сульфидных материалов
Иванов В.Н. Роль тионовых бактерии в процессах окисления и
Ляликова Н.И. Окисление сульфидов культурой Thiobacillus ferrooxidans
Таужнянская З.А. Состояние технологии бактериального выщелачивания за рубежом. М.,
Bryner J.C. e.a. Microorganismus in leaching.// Ind.and End.
Полькин С.И., Каравайко Г.И., Таужнянская З.А. Применение бактерий
Купер Дж. Бактериальное выщелачивание бедных медных и кобальтовых руд
Ehrlich H.L., Silverman M.P. Microbiological formation and degradation of
Авакян А.А., Каравайко Г.И. Субмикроскопическая организация Thiobacillus
Голомзик А. И., Каравайко Г.И., Филипенко В.С.
Гольбрайхт А.И. , Илялетдинов А.Н. Бактериальное выщелачивание меди
Иванов В.И. Влияние некоторых факторов на окисление железа культурами
Голомзик А. И., Иванов В.И. Адаптация Thiobacillus
Голомзик А.И., Смирных Л.В., Крючков В.А. О роли ионного
Гольбрайхт А.И. Влияния пирита на бактериальное окисления халькопирита
Гольбрайхт А.И. Численность гетеротрофных бактерий в полиметалических
Гольбрайхт А.И. Распределение гетеротрофных бактерий в некоторых месторождениях Восточного
Иванов В.И. Роль тионовых бактерий в процессе окисления
Заварзин Г.А. Литотрофные микроорганизмы.- М. 1972 - 323
Звягинцев Д.Г. Взаимодействие микроорганизмов с твердыми поверхностями. М. 1973.
Камалов М.Р. Бактериальное выщелачивание меди из забалансованных руд Коунрадского
Кузнецов С.И., Иванов М.В., Ляликова Н.Н. Введение в геологическую
Каравайко Г.И. О химическом и биологическом окислении серы
Каравайко Г.И. Достижения в технике бактериального выщелачивания сульфидных руд.
Газ реттеуші пункттер
Бухгалтерлік есеп бойынша есептер жинағы
Оқу бағдарламалары
Delphi программасының базалық компоненттері
СТУДЕНТТІҢ ЖАТТЫҚТЫРУШЫЛЫҚ ІС-ТӘЖІРИБЕ КЕЗІНДЕГІ БАҚЫЛАУ-ТІРКЕУ КІТАПШАСЫ
Сауат ашу кезеңіндегі оқыту типтері
Білім беру мазмұны
Білім берудің мазмұны туралы ұғым. Білімнің мемлекеттік стандарты
Есептеу математикасына кіріспе пәні бойынша оқу-әдістемелік кешен
Білім мазмұны