نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده چرخه سوخت، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران

2 کارشناسی ارشد، گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم، واحد قم، دانشگاه آزاد اسلامی، قم، ایران

3 استادیار، گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

4 دانشجوی دکتری، پژوهشکده چرخه سوخت، پژوهشگاه علوم و فنون هسته ای، سازمان انرژی اتمی، تهران، ایران

چکیده

بیولیچینگ عبارت است از تبدیل زیستی یک ترکیب فلزی نامحلول به شکلی محلول در آب که در این فرایند پارامترهای متعددی تاثیر گذار هستند. یکی از مهم ترین میکروارگانیسم های دخیل در فرایند بیولیچینگ اورانیوم باکتری اسیدیتیوباسیلوس فرواکسیدانس می باشد. با توجه به اهمیت و تأثیر پارامترهای محیطی مختلف در فرایند بیولیچینگ اورانیوم و فعالیت باکتری ها، هدف از این تحقیق، به دست آوردن مقادیر بهینه 5 پارامتر مهم در بهبود فرایند بیولیچینگ اورانیوم می باشد. بدین منظور، از باکتری بومی اسیدیتیوباسیلوس فرواکسیدانس، محیط کشت APH و کانسنگ معدن آنومالی 2 ساغند یزد استفاده شد و پارامتر های مختلف موثر در استخراج اورانیوم از جمله دور همزن، pH، دما، چگالی پالپ و غلظت یون فرو اولیه، در سطوح مختلف مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به دست آمده از این تحقیق حاکی از آن است که بیشترین میزان استخراج اورانیوم و بیشترین Eh در دور همزن rpm 150، 2 = pH، دما 35 درجه سانتی گراد، (w/v) 5% = PD و غلظت 10 گرم بر لیتر از [FeSO4.7H2O] مشاهده شده است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of various parameters on the biological uranium extraction using Acidithiobacillus ferrooxidans and ore from Anomaly 2 of Saghand in Yazd

نویسندگان [English]

  • Faezeh Fatemi 1
  • Samaneh Jahani 2
  • Abbas Rashidi 3
  • Hassan Zare Tavakoli 4

چکیده [English]

Bioleaching is the biological conversion of an insoluble metal compound to form soluble in water which was influenced by several parameters. One of the important microorganisms involved in the uranium bioleaching process, is Acidithiobacillus ferrooxidans. Based on the importance and the effects of environmental parameters in the uranium bioleaching process and bacterial activity, the aim of this study is to obtain the optimal values of 5 important parameters in the process of uranium bioleaching. For this purpose, the natives Acidithiobacillus ferrooxidans, APH medium and the ore from Anomali 2 of Saghand in Yazd used and different parameters affecting on the uranium extraction, including shaking, pH, temperature, pulp density, and initial ferrous iron concentration were studied at different levels. The results of this study indicated that the maximum yields of uranium extraction and Eh values were observed at 150rpm, pH= 2, temperature 35 ° C, PD=5% (w/v) and 10 g/L of [FeSO4.7H2O].

کلیدواژه‌ها [English]

  • Shaking
  • pH
  • temperature
  • Pulp density
  • Initial ferrous iron concentration

  • Abdollahy, M. Shojaosadati, S.A. Zare Tavakoli, H. Valivand, A. (2011)
    Bioleaching of Low Grade Uranium Ore of Saghand Mine. Iranian Journal
    of Chemistry and Chemical Engineering 30: 71-79.
    Abhilash, S. Pandey, B.D. (2011) Role of ferric ions in bioleaching of uranium
    from low tenor Indian ore. Canadian Metallurgical Quarterly 50: 102-112.
    Akcil, A. Ciftci, H. Deveci, H. (2007) Role and contribution of pure and mixed
    cultures of mesophiles in bioleaching of a pyretic chalcopyrite concentrate.
    Mineral Engineering 20: 310-318.
    Boon, M. Heijnen, J.J. (1998) Gas-liquid mass transfer phenomena in
    biooxidation experiments of sulphide minerals. a review of literature data
    Hydrometallurgy 48: 187-204.
    Chen, D. Lin, J. Che, Y. Liu, X. Lin, J. (2011) Construction of recombinant
    mercury resistant Acidithiobacillus caldus. Microbiological Research 166:
    515-520.
    Chen, P. Yan, L. Yue, X. Li, H. (2013) Optimal parameters for bioleaching
    of realgar using Acidithiobacillus ferrooxidans under different growth
    conditions and mathematical analysis. Biocatalysis and Biotransformation
    31: 33-41.

    Choi, M.S. Cho, K.S. Kim, D.S. Ryu, H.W. (2005) Bioleaching of uranium from
    low grade black schists by Acidithiobacillus ferrooxidans. World Journal
    of Microbiology & Biotechnology 21: 377-380.
    Dong, Y. Lin, H. Wang, H. Mo, X. Fu, K. Wen, H. (2011) Effects of ultraviolet
    irradiation on bacteria mutation and bioleaching of low-grade copper
    tailings. Minerals Engineering 24: 870–875.
    Golmohammadi, H. Rashidi, A. Safdari, S.J. (2012) Simple and rapid
    spectrophotometric method for determination of uranium (vi) in low grade
    uranium ores using arsenazo(III). Chemistry and Chemical Technology 6:
    245-249.
    Kock, S.H. Barnard, P. du Plessis, C.A. (2004) Oxygen and carbon dioxide kinetic
    challenges for thermophilic mineral bioleaching processes. Biochemical
    Society Transactions 32: 273-275.
    Manaf, Z. Bageri, S.A. Oliazadeh, M. Watling, H. Yaghobi Moghaddam, M;
    (2009) Column bioleaching of fne particle size fraction of Sarcheshmeh
    low grade ore. Journal of Microbial Biotechnology 1: 41-47.
    Munoz, J.A. Gonzalez, F. Ballester, A. Blazquez, M.L. (1993) Bioleaching of a
    Spanish uranium ore. FEMS Microbiology Reviews 11:109-120.
    Mustin, C. Berthelin, J. Marion, P. Donato, P. (1992) Corrosion and
    electrochemical oxidation of a pyrite by Thiobacillus ferrooxidans. Applied
    and Environmental Microbiology 58: 1175-1182.
    Mousavi, S. Yaghmaei, S. Jafari, A. (2007) Influence of process variables
    on biooxidation of ferrous sulfate by an indigenous Acidithiobacillus
    ferrooxidans. Fuel 86: 993-999.
    Olsen, G.J. Brierley. J.A. Brierly, C.L. (2003) Bioleaching review part B:
    progress in bioleaching application of microbial processes by the minerals
    industries. Applied Microbiology and Biotechnology 63: 249 – 257.
    Rawlings, D.E. (2005) Characteristics and adaptability of iron- and sulfuroxidizing microorganisms used for the recovery of metals from minerals
    and their concentrates. Microbiology Cell Factories 4: 13.

    Ronald, M.A. (1997) Handbook of Microbiological Media, 2th edition, Robert
    Stern, New York.
    Rashidi, A. Roosta-Azad, R. Safdari, S.J. (2014) Optimization of operating
    parameters and rate of uranium bioleaching from a low-grade ore. Journal
    of Radioanalytical and Nuclear Chemistry 301: 341-350.
    Rashidi, A. (2015) Uranium extraction from low grade ore using bioleaching
    method. F87F053. Nuclear Science and Technology Research Institute.
    Seifelnassr, A. Abouzeid, A-Z. (2013) Exploitation of bacterial activities in
    mineral industry and environmental preservation: an overview Journal of
    Mining 2013: 1-13.
    Witne, J.Y. Philips C.V. (2001) Bioleaching of ok tedi copper concentratrni
    oxygen and carbon dioxide-enriched air Minerals Engineering 14: 25-48