Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-15Bitstream added on 2014-06-13T20:41:04Z : No. of bitstreams: 1 blandon_nam_dr_araiq.pdf: 1604539 bytes, checksum: 04a560f1fafec8780368e656b90e1e36 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Uma possibilidade para a recuperação de metais a partir de minerais com baixos teores ou de rejeitos industriais é a utilização da lixiviação com micro-organismos. A biolixiviação é o processo de oxidação bacteriana de sulfetos metálicos contendo metais de valor (por exemplo, níquel, cobre ou zinco), os quais são liberados para a solução, seguida da recuperação por técnicas metalúrgicas convencionais. Estudos de biolixiviação de concentrados de sulfetos minerais em tanques agitados e, sobretudo em pilhas, têm sido desenvolvidos em escala piloto e comercial. Entretanto, poucos trabalhos têm sido realizados sobre o aproveitamento de rejeitos minerais de processos convencionais, tais como flotação ou fusão em forno “flash”, por rotas biotecnológicas. O objetivo deste trabalho foi recuperar níquel e cobre de rejeitos industriais, provenientes de processo de flotação e de fusão, utilizando bactérias, especialmente da espécie Acidithiobacillus ferrooxidans ou pelo uso de soluções ácidas, em escala de laboratório. Também foram realizados experimentos de biolixiviação de um sulfeto de níquel (pentlandita) para avaliar o processo de solubilização do metal. Conjuntamente, outros experimentos foram realizados com a finalidade de se obter novas linhagens isoladas a partir destes rejeitos minerais. Suas diferenças fisiológicas foram avaliadas. A partir dos experimentos com os rejeitos encontrou-se que com a escória foi possível obter 13% de níquel e 8 % de cobre em solução após 14 dias de lixiviação biológica. Com soluções ácidas, em pH 0,5 e 1,0, as recuperações foram de 56% de níquel e 24% de cobre em pH 0,5 enquanto que em pH 1,0 as concentrações foram de 21% e 12% de niquele e cobre, respectivamente. Para a recuperação de níquel e cobre deste rejeito sugere-se a lixiviação ácida e não bacteriana. Com a lama as porcentagens... / Bacterial leaching is a feasible to recover metals from minerals with low grade or from mine wastes using microorganisms. The bioleaching process is the bacterial oxidation of valuables metals bearing sulphide minerals (e.g. nickel, copper or zinc), which are released to the solution, followed by conventional recovered by metallurgical techniques. Studies on bioleaching of sulphide minerals concentrates in stirred tanks and, particularly, in heaps, have been developed on pilot and commercial scales. However, few studies have been undertaken on using of mineral wastes from conventional processes such as flotation or flashing smelting through biotechnological routes. This work aims at recovering nickel and copper from industrial wastes such as flotation tailings and slag using bacteria, especially Acidithiobacillus ferrooxidans species, or using acid solutions at laboratory scale. Experiments were also accomplished for nickel sulfide bioleaching to evaluate the metal dissolution process, for comparison purpose. Other experiments were also carried out to obtain new strains isolated from mineral waste to study the physiological differences between them. After 14 days of bioleaching of slag it was possible to extract 13% of nickel and 8% of copper in solution while with acid solutions the extractions were 56% of nickel and 24% of copper at pH 0.5 and 21% and 12% at pH 1.0, respectively. For the metals solubilization from the slag it is suggested the acid leaching instead of bioleaching. With the flotation tailings the recoveries of nickel and copper were 23% e 16% at pH 0.5 or 1.0 while after 14 days with bioleaching the concentrations in solution were 46 % and 17% for nickel and copper. These results show that the flotation tailings can be treated with biological leaching for a higher recovery of metals. The studies of nickel sulfide bioleaching with different bacterial species reached only... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-07-26Bitstream added on 2014-06-13T19:19:53Z : No. of bitstreams: 1 henao_dmo_dr_araiq.pdf: 3174604 bytes, checksum: 225a4ef35be95bb55bec3d13550ee90d (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A bactéria acidofílica Acidithiobacillus ferrooxidans é encontrada em ambientes inorgânicos e ácidos tais como depósitos minerais e drenagem ácida de minas, sendo a principal bactéria envolvida na biolixiviação, um processo pelo qual o metabolismo microbiano causa a solubilização do metal contido em minérios que possuam sulfetos metálicos. A adesão da bactéria à superfície do mineral com a subseqüente formação de biofilme é um pré-requisito para a dissolução do sulfeto metálico. Apesar de existirem pesquisas sobre a biogênese, a bioquímica e a regulação da formação de biofilme, o processo primário de adesão e os genes que participam destes processos têm sido pouco estudados nessa espécie bacteriana. O objetivo do presente trabalho foi analisar a adesão e o reconhecimento de grupos tióis na linhagem A. ferrooxidans LR em presença do sulfeto de cobre calcopirita (CuFeS2). Para este fim, foram selecionados onze genes descritos no genoma de A. ferrooxidans ATCC 23270, disponibilizado pela TIGR. Os genes selecionados para este trabalho são: cluster tad (tadA, tadB e tadC) envolvidos na formação de pilus e fimbrias; genes que codificam pilinas do tipo IV; genes pertencentes ao cluster Fe-S e o gene msrA que codifica uma metionina -Ssulfóxido redutase. A análise da expressão destes genes foi realizada por PCR em tempo real. Foi feita uma análise de bioinformática com o objetivo de conhecer o grau de conservação das seqüências das proteínas codificadas pelos genes e a busca de domínios conservados nessas proteínas. Além disso, foi clonada, purificada e caracterizada por métodos biofísicos uma proteína ligante de cluster Fe-S, com o objetivo de avaliá-la futuramente no processo global de biolixiviação. Os resultados de expressão a partir de PCR em tempo real de células livres e aderidas incubadas em presença de calcopirita mostraram... / The acidophilic bacterium Acidithiobacillus ferrooxidans is capable of causing dissolution of metals have been identified in acid mine water and mineral processing plants. Usually this microorganism is found in those places and they have been widely studied in bacterial oxidation and lixiviation in which use inorganic electron donors and fixed carbon dioxide. For this reason has been utilized for enhancing the extraction rates of metals in the ores. The mineralassociated bacteria, adhesion and biofilm formation are critical steps for colonization and subsequent mineral solubilization. Despite research of biogenesis, biochemistry and regulation of biofilm formation has been reported, adhesion process through pilus assembly mechanisms is not studied in this bacterium in spite of related genes involved in the formation of a type IV pilus and tight adherence were identified in thus genome. The objective of this work was to analysis tight adherence, type IV pilus and possibly thiol recognition cluster Fe-S genes expression for time real PCR in planktonic and adhered cells of A. ferrooxidans strain LR incubated in the presence of chalcopyrite. As well, In Silico analysis was realized for genes selected to conservation and conserved domains research. Finally, the Fe-S cluster-binding protein codified by locus Afe_0551 was cloned and expresses to characterize for spectroscopic methods. The results of gene expression revealed to level expression differences in planktonic and adhered cells incubated with chalcopyrite. The genes were unaltered or repressed after 24 h of incubation, however, the expression changed to induction after 20 dyes. Probably, the process of adhesion in first hours of incubation is favored. In the other hand, the Fe-S cluster-binding protein codified by locus Afe_0551 showed high thermal resistance and stability in widen pH range. Far-UV CD measurements showed a high structure... (Complete abstract click electronic access below)

Tese de mestrado. Engenharia de Minas e Geo-Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2013-12-12T15:54:23Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_INARA_OLIVEIRA.pdf: 4202493 bytes, checksum: cad33b6118d309f54869473c5ed4cafd (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2013-12-13T14:16:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_INARA_OLIVEIRA.pdf: 4202493 bytes, checksum: cad33b6118d309f54869473c5ed4cafd (MD5) / Made available in DSpace on 2013-12-13T14:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_INARA_OLIVEIRA.pdf: 4202493 bytes, checksum: cad33b6118d309f54869473c5ed4cafd (MD5) / Os lixiviados de aterros sanitários apresentam elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal, matéria orgânica biodegradável e compostos recalcitrantes, que não permitem seu descarte no meio ambiente sem tratamento prévio. Como alternativa complementar ao tratamento biológico desse efluente, diferentes processos físico-químicos têm sido desenvolvidos para reduzir as concentrações de matéria orgânica recalcitrante presentes nos lixiviados de aterro sanitário. Para tanto, a presente pesquisa buscou avaliar a eficiência do processo de coagulação-floculação quanto à remoção dessa matéria orgânica presente em lixiviado pré-tratado biologicamente utilizando quitosana e sulfato de alumínio como coagulantes. Durante a realização dos ensaios, o efluente coletado de um sistema de lodo ativado operado em bateladas sequenciais em escala piloto, instalado na área do Aterro Sanitário Integrado Camaçari e Dias D’avila, foi submetido ao tratamento físico-químico com os coagulantes quitosana e sulfato de alumínio (Al2(SO4)3.14 H2O) em equipamento de testes de jarros. Para avaliar a eficiência do processo físico-químico, foi aplicada a metodologia estatística de planejamento experimental, a fim de obter as melhores condições de processo que fornecessem eficiências de remoção significativas da matéria orgânica recalcitrante por meio dos parâmetros cor verdadeira e turbidez. Posteriormente, foram realizados alguns ensaios de toxicidade aguda com Lemna minor e Poecilia reticulata. Os resultados mostraram que, nas faixas testadas, apenas as variáveis de controle concentração de coagulante (C) e o valor do pH de dosagem foram significativas para o processo, uma vez que as condições de mistura (Gmr, Gf, Tmr e Tf) não influenciaram nas variáveis respostas. Utilizando a quitosana como coagulante, alcançou-se valores médios de eficiência de remoção de cor verdadeira e turbidez iguais a 73% e 94%, respectivamente, com dosagem de 480 mg.L-1 e valor de pH 8,5. Quanto ao uso do coagulante químico, foram alcançados valores médios de eficiência de remoção de cor verdadeira e turbidez iguais a 87% e 93%, respectivamente, com dosagem de 146 mg Al+3.L-1 e valor de pH 8,5. Após os ensaios ecotoxicológicos, constatou-se que o efluente pós-tratado utilizando quitosana foi mais tóxico aos organismos aquáticos.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-28T17:34:50Z No. of bitstreams: 1 APLICAÇÃO DA VIA CURTA PARA REMOÇÃO DE NITROGÊNIO DE LIXIVIADO DE ATERRO SANITÁRIO UTILIZANDO REATOR EM BATELADA SEQUENCIAL.pdf: 2042807 bytes, checksum: 2294e764bede643e42b039fc3f28185b (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2014-07-28T17:35:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 APLICAÇÃO DA VIA CURTA PARA REMOÇÃO DE NITROGÊNIO DE LIXIVIADO DE ATERRO SANITÁRIO UTILIZANDO REATOR EM BATELADA SEQUENCIAL.pdf: 2042807 bytes, checksum: 2294e764bede643e42b039fc3f28185b (MD5) / Made available in DSpace on 2014-07-28T17:35:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 APLICAÇÃO DA VIA CURTA PARA REMOÇÃO DE NITROGÊNIO DE LIXIVIADO DE ATERRO SANITÁRIO UTILIZANDO REATOR EM BATELADA SEQUENCIAL.pdf: 2042807 bytes, checksum: 2294e764bede643e42b039fc3f28185b (MD5) / A presente pesquisa teve o objetivo de estudar a remoção biológica de nitrogênio amoniacal (N-NH3) e matéria orgânica biodegradável presente em lixiviado de aterro sanitário, aplicando a nitrificação por meio da via curta, operando um reator de polietileno, em bateladas sequenciais, com volumes úteis superiores a 400 L, ou seja, em escala piloto, aerado por meio de compressor de 1 cv. O experimento foi realizado no aterro sanitário em operação há onze anos, localizado no município de Camaçari - Bahia e operado pela empresa LIMPEC, responsável pelos serviços de coleta, transporte e destinação final dos resíduos sólidos urbanos e industriais não perigosos, gerados nos municípios de Camaçari e Dias D’Ávila, Bahia. O experimento foi conduzido durante 165 dias. Foram realizados: 7 (sete) ciclos de tratamento utilizando razões de troca volumétrica de 10% e aerando o conteúdo do reator por 18 horas; 5 (cinco) ciclos com razão de troca volumétrica de 20% e aerando o conteúdo do reator por 18 horas e, finalmente, 7 (sete) ciclos com razão de troca volumétrica igual a 20% e aerando o conteúdo do reator por 24 horas. Todos os ciclos de tratamento foram operados com o conteúdo do reator a temperatura ambiente, sem correção de pH, e a concentração de oxigênio dissolvido (OD), durante a aeração, foi sempre inferior a 1,0 mg O2/L. Os melhores resultados de eficiência de remoção de poluentes de interesse foram obtidos quando o sistema foi operado com RTV iguais a 10 e 20% e tempos de aeração iguais a 18 e 24 horas respectivamente. Nessas condições operacionais, a remoção de N-NH3 variou entre 56 e 100%, correspondendo a concentrações efluentes entre 0,0 e 84,0 mg N-NH3/L, ou seja, durante 11 ciclos de tratamento o efluente atendeu à Resolução CONAMA 430/2011. O alcance do acúmulo de nitrito, avaliado por meio da razão nitrito/nitrogênio oxidado, mostrou-se estável durante todo o experimento. Ao longo dos 19 ciclos de tratamento essa razão variou entre 0,74 e 1,0, demostrando a predominância de nitrito, sendo possível devido a um conjunto de fatores, principalmente concentrações de OD e amônia livre, pH inicial e sua variação em cada ciclo aeróbio e presença de compostos tóxicos, não sendo atribuído a parâmetros inibitórios isolados. O processo ainda possibilitou remoção de matéria orgânica biodegradável, proporcionando um efluente contendo DBO variando entre 0,0 e 30,9 mg O2/L. / The generation of urban solid waste, more and more increasing fetches serious risks for the environment, since the leachate produced from the biological degradation of wastes in landfills carries a number of hazardous pollutants. There are several techniques for treatment of leachate order to remove, especially, ammonia. This research aimed to study the biological removal of ammonia, present in the leachate from a landfill located at Camaçari, Bahia, applying nitritation, through a pilot scale sequencing batch reactor. The experiment was conducted in the landfill which receives waste from the municipalities of Camaçari and Dias D' Ávila, in operation for eleven years. It was performed 7 (seven) cycles of treatment using a volumetric exchange ratio of 10% and aerating the reactor contents for 18 hours; 5 (five) cycles of treatment using a volumetric exchange ratio of 20% and aerating the reactor contents for 18 hours; and 7 (seven) cycles of treatment using a volumetric exchange ratio of 20% and aerating the reactor contents for 24 hours. All treatment cycles were operated at room temperature, and dissolved oxygen concentration in the reactor liquid mass during aeration was always below 1 mg O2/L. In best operational conditions, it was possible to remove, on average, 93.8% of NH3-N, making it possible to obtain effluents containing an average of 10.8 mg NH3-N /L. The scope of nitrite accumulation, measured by the ratio N-NO2-/N-NOx also showed a mean value of 93.8 %, being possible due to a number of factors, mainly the DO and free ammonia concentrations, initial pH and its variations into each aerobic cycle and presence of toxic compounds, not been assigned to isolated inhibitory parameters . The process remained stable throughout the study period, and enabled high BOD removal, providing an effluent containing an average of 8.1 mg O2/L. As the treatment process used was not able to produce an effluent with low concentrations of total phosphorus and color, it is imperative to adopt further physical-chemical treatment for compliance with the law.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-11T12:15:48Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Final.pdf: 6498715 bytes, checksum: a0cf973634e63be9fb823daf1f94ee31 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2015-02-11T12:16:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Final.pdf: 6498715 bytes, checksum: a0cf973634e63be9fb823daf1f94ee31 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-11T12:16:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Final.pdf: 6498715 bytes, checksum: a0cf973634e63be9fb823daf1f94ee31 (MD5) / No município de Pindobaçu, região centro-norte do estado da Bahia ocorre uma produção de concentrado de molibdenita de maneira artesanal, como subproduto da exploração do berilo verde na Serra de Jacobina. Nesta região há ocorrência natural do sulfeto de molibdenita em três formas: disseminada, associada com talco e em cristais. Neste trabalho foram utilizados os cristais de molibdenita de Carnaíba para a produção de molibdatos e molibdênio metálico de alta pureza usando lixiviação com NaClO e ustulação seguida de lixiviação com os seguintes reagentes: Na2CO3 e NH4OH. A lixiviação com NaClO, utilizou duas concentrações e comparou os resultados obtidos com um rejeito da flotação. A lixiviação ocorreu por vinte e quatro horas. A lixiviação com Na2CO3 foi realizada utilizando duas amostras de regiões distintas do depósito. A lixiviação ocorreu por uma hora, seguida por precipitação. A lixiviação com NH4OH ocorreu por uma hora, seguida por precipitação e redução com hidrogênio. A composição química do cristal da molibdenita apresentou 38% de molibdênio e aproximadamente 19% de micas. A amostra ustulada apresentou um aumento do teor de molibdênio devido a conversão do sulfeto em óxido. Após a lixiviação com NH4OH e Na2CO3 houve uma recuperação de aproximadamente 99% de Mo. A lixiviação com NaClO nos cristais de molibdenita apresenta pequena dissolução devido ao elevado consumo de lixiviantes. O Na2CO3 lixiviou também ferro não sendo possível obter um produto de alta pureza. Os molibdatos gerados com a acidificação do licor da lixiviação com NH4OH apresentaram um teor de 69% de Mo. O óxido de molibdênio formado após o aquecimento dos molibdatos indica boa cristalinidade e elevada pureza, sob a forma de prismas. O molibdênio metálico obtido após a redução apresentou uma estrutura porosa devido à retirada do oxigênio e formação da água. O molibdênio metálico produzido apresentou um teor de 99,99% de molibdênio.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by giuliana silveira (giulianagphoto@gmail.com) on 2016-02-26T19:30:38Z No. of bitstreams: 1 TESE_BiolixiviaçãoCobreMicro.pdf: 2672489 bytes, checksum: 2796e47f2fe70af33d603e11e52aef86 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2016-03-01T19:54:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE_BiolixiviaçãoCobreMicro.pdf: 2672489 bytes, checksum: 2796e47f2fe70af33d603e11e52aef86 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-01T19:54:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE_BiolixiviaçãoCobreMicro.pdf: 2672489 bytes, checksum: 2796e47f2fe70af33d603e11e52aef86 (MD5) Previous issue date: 2015 / A biolixiviação é uma tecnologia madura, amplamente utilizada na lixiviação de fontes primárias de metais (minérios, concentrados e resíduos) e também pode ser aplicada na reciclagem de metais. A primeira parte da presente tese foi voltada para a biolixiviação de dois minérios sulfetados de cobre contendo uma quantidade significativa de flúor. Uma nova abordagem para a redução da toxicidade do flúor durante os ensaios em coluna foi proposta através da utilização de sulfato de alumínio como complexante dos íons F- em solução. Isto permitiu a diminuição da concentração de HF - uma das principais espécies tóxicas para as bactérias durante o processo de biolixiviação. A recirculação da PLS (pregnant leach solution) bem como a realização de purgas também foram estudadas. As colunas foram inoculadas com micro-organismos mesófilos, a 30 oC (Acidithiobacillus ferrooxidans), o que resultou em extrações de cobre acima de 89%, em aproximadamente 250 dias. Do mesmo modo, em um segundo conjunto de colunas contendo micro-organismos termófilos moderados, a 50 oC (Sulfobacillus thermosulfidooxidans), extrações acima de 90% de cobre foram observadas no mesmo período. Os ensaios foram conduzidos em colunas com dimensões internas de 10 cm de diâmetro por 100 cm de altura e carregadas com 10 kg de minério cominuído a um “top size” de ½‟‟e previamente aglomerado. Inicialmente, concentrações de F- da ordem de 2,5 g/L foram observadas na PLS em ambas as temperaturas devido à rápida dissolução de minerais contendo flúor, o que afetou o processo de biolixiviação logo após a inoculação das colunas. No entanto, sucessivas realizações de purgas nos sistemas reduziram a concentração de flúor para 0,5 g/L–1,5 g/L. Além disso, a adição de Al2(SO4)3 juntamente com o alumínio dissolvido da ganga promoveram o crescimento microbiano, principalmente, no início dos experimentos. Da mesma forma, a produção de Fe3+ (após o crescimento microbiano) também promoveu a redução dos efeitos deletérios do fluoreto. Um parâmetro de toxidade do fluoreto (η) foi proposto para representar a proporção em massa entre fluoreto total, alumínio total e as concentrações de Fe3+ total do sistema. Baixos valores do parâmetro η, como consequência de elevadas concentrações de alumínio e de ferro férrico na PLS, resultaram em um aumento da população bacteriana nos sistemas. Apesar da ausência de ferro férrico e uma elevada concentração de flúor antes da realização da primeira purga, o parâmetro η foi menor do que 0,3 na coluna contendo adição externa de alumínio, a 30 oC. Nesta condição, como o teor de alumínio ultrapassou o de fluoreto, a população bacteriana atingiu 107 células/mL e permitiu a biolixiviação do cobre. Nos ensaios com S. thermosulfidooxidans, os valores de η estiveram próximos de 1 mesmo nas colunas em que o alumínio foi adicionado ao meio de cultura. Neste caso, como não foi observado o crescimento microbiano, um aumento no potencial da solução ocorreu apenas após a realização da primeira purga. Desta forma, a presença de minerais portadores de flúor no minério pode ser um problema importante a ser considerado, porém o conteúdo de ambos os cátions também deve ser analisado. O segundo objetivo da presente tese esteve relacionado a uma nova abordagem para a biolixiviação de cobre de placas de circuito impresso (PCI) com microrganismos termófilos moderados em um reator de tambor rotativo. Em uma etapa preliminar, a lixiviação de PCI foi realizada em erlenmeyers para se avaliar os efeitos do tamanho de partícula (− 208 μm + 147 μm), a concentração de Fe2+ (1,25 g/L−10,0g/L) e pH (1,5−2,5) na biolixiviação de cobre utilizando microrganismos mesófilos e termófilos moderados. Extrações de 100% foram alcançadas apenas com uma porcentagem de sólidos relativamente baixa (10,0 g/L), a partir do tamanho de partícula investigado. Por outro lado, elevadas extrações de cobre foram possíveis a partir de PCI (20 mm) a uma concentração de 25 g/L. Uma vez que as cinéticas de extração do cobre foram favorecidas pelo aumento da temperatura (50 °C) a S. thermosulfidooxidans foi selecionada para os ensaios em um reator de tambor rotativo com PCI a 20 mm. Em condições ótimas, a extração de cobre atingiu 85%, em oito dias de ensaio. Foi observado, através de análises de MEV-EDS, que a dissolução do metal a partir das camadas internas foi restringida devido a uma baixa exposição do cobre. Desta forma, a flexibilidade dos processos de biolixiviação de cobre a partir de fontes primárias e secundárias pôde ser demonstrada. ___________________________________________________________________________ / ABSTRACT : Bioleaching is a mature technology, which is widely employed commercially in the leaching of primary sources of metals (ores, concentrates and mine residues), but can also be applied in the recycling of metals, also known as urban mining. The first part of the current thesis was focused on the bioleaching of two copper ores containing secondary sulphides and a significant content of fluoride. A new approach to reduce fluoride toxicity during column experiments was proposed, namely the use of aluminium sulphate to complex free fluoride, decreasing HF concentration - the main toxic species to bioleaching bacteria. PLS recirculation and bleeding were also investigated. Small columns were inoculated with a strain of Acidithiobacillus ferrooxidans, at 30 °C, and resulted in copper extractions above 89%, in about 250 days. Similarly a second set of columns, containing Sulfobacillus thermosulfidooxidans was operated at 50 oC, in which above 90% extraction was observed in the same period. In each temperature the experiments were carried out in 10 cm x 100 cm height aerated columns, loaded with 10 kg of crushed and agglomerated copper ores. Initially, fluoride concentrations of up to 2.5 g/Lin the PLS (pregnant leach solution) were observed at both temperatures due to the fast dissolution of fluoride-bearing minerals, which affected bioleaching shortly after column inoculation. However, successive bleedings reduced such values to 0.5 g/L -1.5 g/L. The addition of Al2(SO4)3 along with aluminium dissolved from the ore were beneficial to microbial growth particularly in the beginning of the experiments. Likewise, Fe3+ production (as growth occurred) was also an important inhibitor of the detrimental effects of fluoride. A fluoride-toxicity parameter (η) was proposed to represent the mass ratio between total fluoride, total aluminium and total ferric iron concentrations in the system. Low values of the η parameter resulted from high ferric iron and aluminium concentrations and implied in large bacterial population in the systems. Despite the absence of ferric iron and a high fluoride concentration prior to first solution bleeding, the η parameter was lower than 0.3 in the column containing external aluminium source, at 30oC. In this condition, as the aluminium content surpassed that of fluoride the bacterial population reached 107 cells/mL and enabled copper bioleaching. In the experiments with S. thermosulfidooxidans, η values were close to 1 even in the columns in which aluminium was added to the growth medium. In this case, there was no bacterial growth, and the solution potential only increased after the first bleeding. Thus, the presence of fluoride-bearing minerals in the ore may be an important issue, but the content of both cations should be also considered. The second aim of the current thesis was to report on a new approach for copper bioleaching from Printed Circuit Boards (PCB) by moderate thermophiles in a rotating-drum reactor. In a preliminary step, leaching of PCB was carried out in shake flasks to assess the effects of particle size (− 208 μm + 147 μm), ferrous iron concentration (1.25 g/L - 10.0 g/L) and pH (1.5 - 2.5) on copper leaching using mesophile and moderate thermophile microorganisms. Only at a relatively low solid content (10.0 g/L) complete copper extraction was achieved from the particle size investigated. Conversely, high copper extractions were possible from coarse-ground PCB (20 mm-long) working with increased solids concentration (up to 25.0 g/L). Because there was as the faster leaching kinetics at 50 °C S. thermosulfidooxidans was selected for experiments in a rotating-drum reactor with the coarser-sized PCB sheets. Under optimal conditions, copper extraction reached 85%, in eight days and microscopic observations by SEM-EDS of the on non-leached and leached material suggested that metal dissolution from the internal layers was restricted by the fact that metal surface was not entirely available and accessible for the solution in the case of the 20 mm-size sheets. Therefore the flexibility to treat different copper-bearing materials of bioleaching was demonstrated.

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Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-07-04Bitstream added on 2014-06-13T18:50:18Z : No. of bitstreams: 1 firmino_sm_me_araiq_parcial.pdf: 378159 bytes, checksum: 17d002ace9e2ff9f3bbdf6a3ee603f14 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-03T11:42:41Z: firmino_sm_me_araiq_parcial.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-03T11:44:08Z : No. of bitstreams: 1 000721809_20150801.pdf: 111456 bytes, checksum: b72089c1dd1d7cd2eb8953648b06cfc1 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-08-03T12:21:11Z: 000721809_20150801.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-03T12:22:23Z : No. of bitstreams: 1 000721809.pdf: 1294061 bytes, checksum: dfd6f1cb5cb714a5f9bc3f1a2ff0eacc (MD5) / A recuperação de cobre a partir de calcopirita usando bactérias é o grande desafio da indústria mineradora atualmente. A biohidrometalurgia é um processo de exploração mineral bem estabelecido para a recuperação de cobre, no entanto não existe ainda um processo sendo aplicado comercialmente no mundo para a extração de cobre a partir de mineral calcopirítico. São inúmeras as alternativas que vem sendo estudada para o aumento da recuperação de cobre neste processo, a adição de cloreto é uma destas alternativas. No entanto, uma das limitações é a reconhecida inibição dos organismos acidofilicos em meio contendo cloreto. A principal bactéria envolvida neste processo é o Acidithiobacillus ferrooxidans. Esta espécie é acidofilica, mesofilica e obtém energia a partir da oxidação de íons ferrosos e compostos reduzidos de enxofre, incluindo os sulfetos metálicos, como por exemplo, calcopirita. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar as linhagens da coleção do laboratório de Biohidrometalurgia na presença de íons cloreto. Para tanto as linhagens foram avaliadas quanto à capacidade de oxidarem Fe2+, enxofre elementar e calcopirita na presença de íons cloreto. Foi observada uma variação grande quanto à cinética de oxidação de íons ferrosos na presença de diferentes concentrações de cloreto. Uma ordem crescente de halotolerância foi proposta: S < SSP < V3 < LR < PCE < ATCC < SJ22 < CMV < PCEL < AMF. Quando enxofre foi utilizado como fonte de energia, todas as linhagens foram inibidas quando a produção de ácido, com exceção da linhagem PCEL. A capacidade de oxidação de calcopirita pelas linhagens também foi verificada através de ensaios respirométricos na presença de íons cloreto. Foi possível estabelecer uma ordem crescente de porcentagem de inibição das linhagens na... / Nowadays, the biggest challenge for mineral companies is recover copper from chalcopyrite. Biohydrometallurgy is a well-established mineral process for copper recovery, however there is no commercial process been applied for copper recovery from chalcopyrite ore. A number of alternatives have been studied; the addition of chloride is one of them. Nevertheless, one of the restrictions is the recognized chloride inhibition of acidophilic organisms. The main bacterium involved in this process is Acidithiobacillus ferrooxidans. This specie is acidophilic, mesophilic and obtains energy from oxidation of ferrous ions and reduced sulphur compounds, including metal sulphides, like chalcopyrite. This work studied the strains of Biohydrometallurgy laboratory’s collection in the presence of chloride ions. The strains were evaluated for their ability to oxidize ferrous ions, elemental sulphur and chalcopyrite in the presence of chloride ions. It was observed a wide discrepancy in the kinetics of ferrous ions oxidation in the presence of different chloride concentrations. A crescent order of halotolerance was proposed: S < SSP < V3 < LR < PCE < ATCC < SJ22 < CMV < PCEL < AMF. When sulphur was utilized as energy source, all strains were inhibiting regarding acid production, with exception for PCEL strain. The capacity of chalcopyrite oxidation was evaluated in respirometric assays in the presence of chloride ions. It was possible to establish a crescent order of percentage of inhibition in the presence of 50 mmol L-1 of chloride and chalcopyrite: (AMF ≈ LR ≈ V3) < ATCC < PCEL < SJ22 < S < SSP < CMV < PCE. The exception were the strains AMF, LR and V3, the others one presented some degree of inhibition. Copper recovery, pH, Eh, Fe2+ and Fe3+ were monitored in shake flasks experiments in two different sets: in the presence of 50 mmol L-1 and with successive... (Complete abstract click electronic access below)

Submitted by Almir Azevedo (barbio1313@gmail.com) on 2014-08-08T13:32:33Z No. of bitstreams: 1 REGINALDO JOSÉ FARIAS DA SILVA. D. pdf.pdf: 6317867 bytes, checksum: d7b8ce444d521f4912a215f5da238af3 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-08T13:32:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 REGINALDO JOSÉ FARIAS DA SILVA. D. pdf.pdf: 6317867 bytes, checksum: d7b8ce444d521f4912a215f5da238af3 (MD5) Previous issue date: 2012 / Este trabalho descreve o processamento de um concentrado de zirconita via fusão com hidróxido de sódio. O objetivo foi produzir uma solução de sulfato de zirconila (ZrOSO4). Os efeitos da razão mássica NaOH/ZrSiO4, da temperatura e do tempo de reação foram investigados. A massa fundida foi lixiviada com água pura, seguido por lixiviação do material insolúvel com ácido sulfúrico. Os efeitos da razão líquido/sólido e da temperatura na lixiviação com água foram investigados, bem como a influência da temperatura e concentração de ácido na pureza do sulfato de zirconila. As melhores condições de fusão foram: relação mássica NaOH/ZrSiO4, (1,5/1); temperatura, 575oC e tempo de reação, 30 min. A lixiviação com água foi mais bem conduzida com uma razão mássica H2O/massa fundida de 5:1 a 25oC. A lixiviação ácida requer 100 mL de ácido sulfúrico 3 mol L-1 para dissolver a massa hidratada insolúvel em água a temperatura de 25oC. Nestas condições foram decompostos 97% em massa do concentrado de zirconita e ao redor de 91% em massa de zircônio foi recuperado no produto final. / This work describes the processing of a Brazilian zircon (ZrSiO4) concentrate via fusion with sodium hydroxide. The goal was to produce a zirconyl sulphate solution (ZrOSO4). The effects of NaOH/ZrSiO4 mass ratio, temperature and reaction time were investigated. The fused mass was leached with pure water, followed by leaching of the insoluble matter with sulfuric acid. The effects of temperature and liquid/solid ratio on water leaching were investigated, as well as the influence of temperature and acid concentration on ZrOSO4 purity. The best fusion conditions were: NaOH/ZrSiO4 mass ratio = 1.5:1; temperature, 575oC; reaction time, 30 min. Water leaching was best conducted with a water/fused mass ratio = 5/1 at 25oC. Acid leaching required 100 mL 3 mol L-1 H2SO4 to dissolve the water-insoluble solid at 25oC. 97 wt. % of ZrSiO4 was decomposed and around 91 wt. % of Zr was recovered in the final product.