Bio-oxidação de sulfetos de arsênio e antimônio por Sulfobacillus thermosufidooxidans.

Abstract

Os sulfetos como a pirita (FeS2) e a arsenopirita (FeAsS), são constituintes frequentes em minérios auríferos. Usualmente, o ouro não é acessível pelo cianeto nesses sulfetos, o que exige a realização de uma etapa de pré-tratamento, antes da extração do metal de interesse (Au e Ag) por meio da cianetação. Dentre os pré-tratamentos de minérios refratários de ouro inclui-se a bio-oxidação, a qual é caracterizada pelo emprego de micro-organismos capazes de oxidar os sulfetos minerais e, assim, expondo o ouro retido na estrutura cristalina dos minerais para posterior lixiviação. O uso de temperaturas mais elevadas pode resultar numa cinética mais rápida de bio-oxidação. Dessa forma, a presente dissertação estudou a bio-oxidação de amostras de um concentrado sulfetado de flotação (10,58% Fe; 1,88 % As; 3,16% Sb e 11,85% S) por Sulfobacillus thermosulfidooxidans, uma bactéria termófila moderada. 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 (em % (m/v): 1,50; 2,25 e 3,00) na bio-oxidação do concentrado. Os ensaios de bio-oxidação foram realizados em shaker termostatizado, a uma temperatura de 47°C e sob agitação de 150min-1. A eficiência da bio-oxidação foi avaliada através do acompanhamento da extração de arsênio e análise dos resíduos de bio-oxidação por meio das técnicas de DRX e MEV/EDS. O processo de bio-oxidação mediado pela espécie Sulfobacillus thermosulfidooxidans foi mais eficiente quando comparado à lixiviação química pelo oxigênio em solução (ensaios controle). A bio-oxidação foi caracterizada pela precipitação de ferro, arsênio e antimônio (principalmente nos ensaios conduzidos com 10g/L de Fe2+ e pH 2,0). Foi constatado que no ensaio da influência da concentração inicial de Fe2+ os valores finais de extração de arsênio foram iguais a 15,56% (0,0g/L Fe2+), 25,42% (2,5g/L Fe2+), 36,56% (5,0g/L Fe2+) e 46,78% (10,0g/L Fe2+). Diante destes resultados, foi possível inferir que a suplementação de Fe2+, na forma de FeSO4.7H2O, se faz necessária para a eficiência da oxidação da amostra. No estudo da influencia do pH, a maior solubilização de arsênio foi constatada em pH 1,75. Os valores de extração final de arsênio no estudo da influência do percentual de sólidos sobre a bio-oxidação do concentrado foram: 46,21% (1,50% de sólidos), 37,80% (2,25% de sólidos) e 32,80% (3,00% de sólidos). A redução nos valores de extração com o aumento da concentração de sólidos parece estar relacionada com a necessidade de um tempo maior de reação, uma vez que não foi evidenciado prejuízos ao crescimento microbiano. As análises dos resíduos de bio-oxidação através das técnicas de DRX e MEV/EDS confirmaram o efeito catalítico dos micro-organismos na oxidação dos sulfetos em relação à lixiviação química pelo oxigênio dissolvido em solução. Diante disso, verifica-se o uso potencial da espécie Sulfobacillus thermosulfidooxidans na bio-oxidação de minérios refratários de ouro em temperatura mais elevada.