A A A Ц Ц Ц Ц

ШРИФТ:

Arial Times New Roman

ИНТЕРВАЛ:

х1 х1.5 х2

КЕРНИНГ:

Обычный Средний Большой

ИЗОБРАЖЕНИЯ:

Черно-белые Цветные
Для слабовидящих Обычная версия
научно-технический и производственный журнал
ISSN 2079–3332 (print)
ISSN 3034-6835 (online)
основан в 2001 году

Исследование влияния ультразвукового воздействия на кинетику процесса бактериально-химического выщелачивания металлов

Новости

Оригинальные статьи: 2024 г. № 5

Исследование влияния ультразвукового воздействия на кинетику процесса бактериально-химического выщелачивания металлов

DOI: 10.56195/20793332_2024_5_44_48

Читать в pdf В. А. Иодис, С. О. Очеретяна
  1. Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Научно-исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук» (НИГТЦ ДВО РАН), г. Петропавловск-Камчатский, Россия
стр. 44-48, №5/2024
Аннотация:
Дана оценка влияния ультразвуковой обработки рудной пульпы на кинетику процесса бактериально-химического выщелачивания металлов. В ходе проведения экспериментов была принята интенсивность ультразвуковых колебаний – 4,0, 7,2, 11,0, 21,0 Вт/см2 при частоте 22 кГц и полной мощности генератора ультразвуковых колебаний 400 Вт. Ультразвуковая обработка в проточной камере смонтированной лабораторной установки проводилась в течение 30 минут. Через промежутки 1, 3, 10, 15 и 30 минут осуществлялся отбор проб, определялись pH, Eh и количество клеток микроорганизмов в 1 мл рудной пульпы. Анализ литературных данных показал, что ультразвуковая обработка интенсивностью более 20 Вт/см2 твердой фазы рудной пульпы в течение 15–20 минут обеспечивает очистку поверхности кристаллических фаз от оксидных пленок. Это позволяет интенсифицировать процесс бактериально-химического выщелачивания. Проведенные эксперименты показали, что ультразвуковое воздействие при интенсивности от 21 Вт/см2 и выше при продолжительности процесса более 1 200 секунд, частоте колебаний 22 кГц инактивирует микроорганизмы, что снижает кинетику процесса бактериально-химического выщелачивания. Из этого следует, что для повышения кинетики процесса выщелачивания целесообразно отдельно воздействовать ультразвуком на рудную пульпу для очистки поверхности от оксидных пленок, далее смешивать пульпу с бактериальной суспензией и затем проводить процесс бактериально-химического выщелачивания.
Ключевые слова:
бактериально-химическое выщелачивание, ультразвуковое воздействие, рудная пульпа, оксидные пленки, pH, Eh, хемолитотрофные микроорганизмы, лабораторная установка
Для цитирования:
Иодис В. А., Очеретяна С. О. Исследование влияния ультразвукового воздействия на кинетику процесса бактериально-химического выщелачивания металлов // Маркшейдерия и недропользование. 2024. №5. С. 44-48. https://doi.org/10.56195/20793332_2024_5_44_48.
Информация об авторах:
  1. Иодис Валентин Алексеевич – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Научно- исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук» (НИГТЦ ДВО РАН), Камчатский край, г. Петропавловск-Камчатский, Россия, https://orcid.org/0000-0001-8002-0658, ResearcherID AEF-2566-2022, Scopus Author ID – 58790763900, e-mail: iodisva@mail.ru>
  2. Очеретяна Светлана Олеговна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Научно- исследовательский геотехнологический центр Дальневосточного отделения Российской академии наук» (НИГТЦ ДВО РАН), Камчатский край, г. Петропавловск-Камчатский, Россия, https://orcid. org/0009-0008-6221-8239, e-mail: blossom-so@ yandex.ru
Список литературы:
  1. 1. Блайда ИА, Васильева ТВ. Влияние ультразвука на процессы биовыщелачивания металлов и десульфуризации углей. Микробиология и биотехнология. 2017;(4):6–20. [Blajda IA, Vasil'eva TV. The influence of ultrasound on the processes of bioleaching of metals and desulfurization of coals. Microbiology and biotechnology. 2017;(4):6-20 (In Russ.)].
  2. 2. Глембоцкий ВА, Соколов МА, Якубович ИА. [и др.] Ультразвук в обогащении полезных ископаемых. Алма-Ата: Наука, 1972. 229 с. [Glembockij VA, Sokolov Ma, Yacybovich, et al. Ultrasound in mineral processing. Alma-Ata, 1972 (In Russ.)].
  3. 3. Гроо ЕА., Алгебраистова НК, Жижаев АМ. [и др.] Исследование влияния ультразвуковой обработки для интенсификации процессов извлечения золота из труднообогатимого сырья. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2012;(2):89–96. [Groo EA, Algebraistova NK, Zhizhaev AM, et al. Study of the influence of ultrasonic treatment to intensify the processes of extracting gold from difficult-to-process raw materials. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2012;(2):89-96 (In Russ.)].
  4. 4. Хмелёв ВН, Сливин АН, Барсуков РВ. [и др.] Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности. Алт. Гос. Техн. ун-т, БТИ. Бийск: изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2010. 196 с. [Hmelyov VN, Slivin AN, Barsukov RV, et al. Application of high-intensity ultrasound in industry. Bijsk, 2010 (In Russ.)].
  5. 5. Очеретяна С. О. Краткий обзор влияния ультразвука на инактивацию микроорганизмов участвующих в биовыщелачивании металлов (влияние ультразвука на удаление биопленки). Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021;19:230–236. [Ocheretyana SO. A brief review of the influence of ultrasound on the inactivation of microorganisms involved in the bioleaching of metals (the effect of ultrasound on the removal of biofilm). Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2021;19:230-6 (In Russ.)]. DOI:10.25018/0236_1493_2021_11_19_230.
  6. 6. Hajnasova TS, Truhin YuP. Bioleaching of a sulphide cobalt-copper-nickel ore in a continuous reactor system. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2020;46:167-85 (In Russ.).
  7. 7. Хайнасова ТС. Биовыщелачивание сульфидной кобальт-медно-никелевой руды с применением стандартной и модифицированной сред 9К. Успехи современного естествознания. 2019;(12):175–180. [Hajnasova TS. Bioleaching of sulfide cobalt-copper-nickel ore using standard and modified 9K media. Advances in modern natural science. 2019;(12):175-80 (In Russ.)]. DOI: 10.17513/use.37286.
  8. 8. Хайнасова ТС, Пашкевич РИ. Таксономический анализ культуры ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов, принимающей участие в биовыщелачивании сульфидной руды месторождения Шануч. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2019;(10):28–33. [Hajnasova TS, Pashkevich RI. Taxonomic analysis of the culture of acidophilic chemolithotrophic microorganisms taking part in the bioleaching of sulfide ore from the Shanuch deposit. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2019;(10):28-33 (In Russ.)]. DOI:10.17513/mjpfi.12862.
  9. 9. Иодис ВА. Лабораторный реактор для ультразвукового воздействия на пульпу кобальт-медно-никелевой руды. Горный журнал. 2023;(12):81–87. [Iodis VA. Laboratory reactor for ultrasonic treatment of cobalt-copper-nickel ore pulp. Gornyi Zhurnal. 2023;(12):81-7 (In Russ.)]. DOI: 10.17580/gzh.2023.12.13.
  10. 10. Хмелев ВН. Ультразвуковые аппараты для интенсификации процессов. Труды Всероссийской акустической конференции: мат-лы III Всерос. конф. М., 2020. С. 191–194. [Hmelev VN. Ultrasonic devices for process intensification. Proceedings of the All-Russian Acoustic Conference: materials of the III All-Russian Conference. 2020:191-94 (In Russ.)].
  11. 11. Хмелев ВН, Барсуков РВ, Барсуков АР. [и др.] Ультразвуковой технологический аппарат с пятью рабочими инструментами различного диаметра для проведения научных исследований. Южно-Сибирский научный вестник. 2022;4(44):106–109. [Hmelyov VN, Barsukov RV, Barsukov AR, et al. Ultrasonic technological apparatus with five working instruments of various diameters for scientific research. South Siberian Scientific Bulletin. 2022;4(44):106-9 (In Russ.)]. DOI:10.25699/SSSB.2022.44.4.003.
  12. 12. Иодис В. А. Разработка системы контроля параметров рудной пульпы в процессе ультразвуковой обработки. Вестник Забайкальского государственного университета. 2023;29(3):45–55. [Iodis VA. Development of a system for monitoring the parameters of ore pulp in the process of ultrasonic processing. Bulletin of the Transbaikal State University. 2023;29(3):45-55 (In Russ.)]. DOI: 10.2109/2227-9245-2023-29-3-45-55.
  13. 13. Очеретяна СО. Влияние pH и аэрации на смешанную культуру хемолитотрофных ацидофильных бактерий. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022;10:246–255. [Ocheretyana SO. The influence of pH and aeration on a mixed culture of chemolithotrophic acidophilic bacteria. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2022;12:246-55 (In Russ.)]. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_12_10_246.
  14. 14. Викулин ПД, Викулина ВБ. Влияние ультразвука на изменение PH воды. Вода и экология: проблемы и решения. 2019;4(80):3-8. [Vikulin PD, Vikulina VB. The influence of ultrasound on the change in pH of water. Water and ecology: problems and solutions. 2019;4(80);3-8 (In Russ.)]. DOI: 10.23968/2305-3488.2019.24.4.3-8.
  15. 15. Kang W, Xun H, Kong X, et al. Effects from changes in pulp nature after ultrasonic conditioning on high-sulfur coal flotation. Mining Science and Technology. 2009;19:498-507.
  16. 16. Mao Y, Xia W, Peng Y et al. Ultrasonic-assisted flotation of fine coal: A review. Fuel Processing Technology. 2019;195:106150. DOI: 10.1016/j.fuproc.2019.106150.
  17. 17. Ambedkar B, Nagarajan R, Jayanti S. Ultrasonic coal-wash for de-sulfurization. Ultrasonics Sonochemistry. 2011;18(3):718-26. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2010.09.006.
  18. 18. Saikia BK, Dutta AM, Saikia L, et al. Ultrasonic assisted cleaning of high sulphur Indian coals in water and mixed alkali. Fuel Processing Technology. 2013;123:107-13. DOI: 10.1016/j.fuproc.2014.01.037.
  19. 19. Cao D, Xu X, Jiang S. Ultrasound-electrochemistry enhanced flotation and desulphurization for fine coal. Separation and Purification Technology. 2021;258:117968. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2020.117968.
  20. 20. Киореску АВ. Воздействие периодического ультразвукового облучения на окисление серы смешанной культурой ацидофильных хемолитотрофных микроорганизмов. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2020;12:25–32. [Kioresku AV. The effect of periodic ultrasonic irradiation on the oxidation of sulfur by a mixed culture of acidophilic chemolithotrophic microorganisms. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2020;12:25-32 (In Russ.)]. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-12-0-25-32.

 

Золото России и СНГ

Новые материалы