Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-06-25Bitstream added on 2014-06-13T20:29:53Z : No. of bitstreams: 1 blauth_pl_me_araiq.pdf: 654230 bytes, checksum: 375b010d54db4dec31791d9f37af0777 (MD5) / Outros / O processo de biolixiviação é a utilização de bactérias, para a solubilização dos metais presentes em sulfetos minerais. As espécies mais estudadas são o Acidithiobacillus thiooxidans e o Acidithiobacillus ferrooxidans, embora outras espécies também participem do processo. Esse processo é aplicado há muito tempo, mas somente nos anos 1950 a participação de microorganismos foi descoberta. A biolixiviação de cobre é um exemplo de aplicação industrial, embora outros metais como ouro, urânio e o níquel, venham sendo obtidos por esse método. A calcopirita (CuFeS2) é o mais abundante mineral de cobre e também o mais refratário ao ataque químico ou bacteriano. Dessa forma, existe um grande interesse no desenvolvimento de alternativas para otimizar a solubilização desse sulfeto. Neste trabalho investigou-se a avaliação do efeito do aminoácido cisteína na biolixiviação de uma amostra de calcopirita utilizando linhagens de A. ferrooxidans e A. thiooxidans. Inicialmente foram realizados testes de respirometria celular com A. ferrooxidans e sulfato ferroso como substrato em diferentes concentrações de cisteína (0, 10-1, 10-3, 10-5, 10-7 mol L-1) para avaliar o efeito inibitório da cisteína na atividade da bactéria. Somente 10-1 mol L-1 provocou uma inibição significativa na oxidação do íon ferroso pela bactéria. A seguir foram realizados ensaios utilizando a calcopirita como substrato, na presença das mesmas concentrações de cisteína. A cisteína em 10-1 mmol L-1 também determinou inibição significativa na oxidação do mineral. As demais concentrações provocaram um aumento na velocidade inicial de oxidação do sulfeto em comparação com o controle na ausência de cisteína. Em ensaios de crescimento da bactéria na presença de meio contendo o íon ferroso, foram obtidos resultados semelhantes aos anteriores, destacando-se... / Bioleaching is the solubilization and recovery of metals from sulfides minerals promoted by bacterial metabolism. Although Acidithiobacillus thiooxidans and Acidithiobacillus ferrooxidans are the most studied bacteria, other species contribute to that process. Despite the bioleaching has been utilized for long time, only in the 1950´s the active participation of bacteria was demonstrated. Copper bioleaching is the classical industrial application example, although gold, uranium and nickel have been produced by that technique. Chalcopyrite (CuFeS2) is the most abundant copper mineral the most refractory as such. Thus, there is an enormous interest in developing alternatives to optimize this sulfide solubilization. The effect of cysteine on the chalcopyrite dissolution in the presence of A. ferrooxidans and A. thiooxidans was evaluated in this study. Respirometric assays were used initially to test the effects of cysteine in the ferrous or chalcopyrite oxidation by A. ferrooxidans at pH 1.8 in the following amino acid concentrations: 0, 10-1, 10-3, 10-5, 10-7 mol L-1. In both cases, only 10-1 mol L-1 of cysteine was inhibitory to the bacterial oxidation and in the other concentrations a slight increase in the initial oxidation rate was observed, comparing to the control in absence of this amino acid. In growth experiments utilizing ferrous ion as substrate and in the same concentrations of cysteine, 10-3 and 10-5 mol L-1 established an increase in the rate of bacterial growth. These cysteine concentrations were selected to run bioleaching tests through shaking flasks technique. Previously, A. ferrooxidans was acclimated to growth in medium containing only chalcopyrite as substrate, by progressive ferrous iron substitution as energy source. Acclimated A. ferrooxidans cells were utilized in shaking flasks experiments in several conditions such as, inoculation or not... (Complete abstract click electronic access below

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-21T12:54:56Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2722629 bytes, checksum: 4eef2d96be645ea417447cc013733a98 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-21T12:54:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2722629 bytes, checksum: 4eef2d96be645ea417447cc013733a98 (MD5) Previous issue date: 2002-11-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A drenagem ácida é um problema ambiental capaz de comprometer a qualidade dos recursos hídricos, que decorre da oxidação de sulfetos. A adoção de medidas corretivas ou preventivas depende de uma correta avaliação, não apenas do potencial de geração ácida, mas também da velocidade em que esse processo ocorre. Supõe-se que a cinética de oxidação dos sulfetos está na dependência das características químicas e mineralógicas das amostras, em particular do tamanho e da cristalinidade dos sulfetos presentes. Assim sendo, o presente trabalho foi conduzido com o objetivo de identificar as características químicas e mineralógicas que mais influenciam na dinâmica de geração ácida de amostras provenientes de ambientes geoquímicos distintos, bem como sugerir métodos rápidos para se avaliar a cinética de oxidação de sulfetos. Foram utilizadas amostras de substratos rochosos, em diferentes graus de intemperismo, contendo sulfetos provenientes de distintas províncias geológicas do Brasil, relacionadas à mineração de ouro, carvão, zinco, chumbo, níquel e urânio, além de um solo tiomórfico. As amostras de geomateriais, moídas a 0,149 mm, foram caracterizadas por meio de análises químicas incluindo pH, teores totais de elementos maiores e menores, potencial de acidificação, potencial de neutralização e balanço ácido-base. A caracterização mineralógica foi feita por difratometria de raios-x, espectroscopia Mössbauer, magnetização de saturação e microscopia eletrônica de varredura, com ênfase nos sulfetos. A cinética de oxidação dos sulfetos, presentes nas amostras, foi avaliada por meio de experimento de intemperismo simulado, em que as amostras foram submetidas à oxidação, em condições de laboratório, sob diferentes doses de H 2 O 2 e CaCO 3 , por um período de 357 dias. A solução em contato com as amostras foram drenadas a cada 21 dias, determinando-se o pH, acidez titulável e concentrações de S-sulfato, As, Cu, Cd, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn, na solução de equilíbrio. Os resultados obtidos permitem concluir que o método do balanço ácido-base (BAB) não foi eficiente para se avaliar a capacidade de geração ácida de todas as amostras, em particular do substrato de rocha ultrabásica. Com exceção dos carbonatos e sulfetos, os demais minerais presentes nas amostras não apresentaram influência marcante na cinética de geração de drenagem ácida. A taxa de geração ácida foi determinada, primordialmente, pelo tamanho dos cristais dos sulfetos, sendo que a presença de pirita framboidal , pirrotita e marcassita imprimiu um ritmo particularmente acelerado na cinética de oxidação, em relação aos outros sulfetos. As expectativas de desenvolvimento de um método analítico capaz de simular a cinética de drenagem ácida, comum para amostras de naturezas geoquímicas distintas, foram pouco promissoras nas condições experimentais utilizadas. / Acid drainage is an environmental problem that affects the quality of water, which arises from sulfide oxidation. Adopting corrective or preventive measures depends on a suitable evaluation of not only the acid generation potential, but also on the reaction kinetics. It is hypotesized that the kinetics of sulfide oxidation depends on the chemical and mineralogical characteristics of samples, especially the size and cristalinity of sulfides. Nevertheless, ranking those characteristics based on the relative importance is still a matter of debate. Thus, the present work was performed in order to identify the chemical and mineralogical features that influences the acid generation dynamics in samples from different geochemical environments, as well as to suggest fast methods to evaluate the kinetics of sulfide oxidation. Samples of rocky substrats, on diferents weatering grades, containing sulfides from different geological provinces of Brazil, related to the mining of gold, coal, zinc, lead, nickel and uranium, and a thiomorphic soil were used. The samples were characterized through chemical analyses including pH, total contents of major and minor elements, acidification potential, neutralization potential and acid-base accounting (ABA). The mineralogical characterization was made by X-ray difractometry, Mössbauer spectroscopy, magnetization saturation and scanning electronic microscopy, with emphasis in sulfides. The kinetics of sulfide oxidation in samples was evaluated through simulated weathering experiment by submitting the samples to the oxidation at in vitro conditions, under different doses of H 2 O 2 and CaCO 3 , during a 357 days period. The equilibrium solutions were drained every 21 days, in order to determine pH, tritable acidity and S- sulfate, As, Cd, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn concentrations. The results showed that the ABA method was not efficient to evaluate the acid generation potential overall the samples, especially to the ultrabasic rocky substrat. Excepting the carbonates and sulfides, other minerals in the samples did not influence the kinetics of acid drainage generation. The acid drainage rate was primarily determined by the size of the sulfides crystals, and the xpresence of framboidal pyrite, pyrrhotite and marcasite promoted a particularly fast rate to the oxidation kinetics. Expectations for developing a common static method that simulates the kinetics of acid drainage, suitable for all samples of different geochemical natures, were poorly promising at these experimental conditions.