Escalado de un proceso de biooxidación de residuos de minería ricos en sulfuros usando reactores de tanque agitado

En este trabajo se presenta el escalado y evaluación del proceso de biooxidación de un residuo de minería aurífera (proveniente de la mina La Maruja, Marmato-Caldas), desde una escala de laboratorio hasta un nivel de planta piloto en reactores de tanque agitado. Para procurar el éxito del escalado, se realizó una caracterización mineralógica inicial del residuo y una adaptación del agente biológico, Acidithiobacillus ferrooxidans, al mineral. A escala de laboratorio se determinó el nivel más apropiado de agitación, y se evaluaron dos criterios de escalado seleccionados con base en las necesidades del proceso. A través de la caracterización mineralógica se estableció que la fase mineral predominante en el residuo fue la pirita con un 34.1% y el contenido de Fe y S ascendió a 24.9 y 28.7%, respectivamente; se observaron además partículas micrométricas de oro diseminadas en la superficie de los sulfuros indicando la refractariedad del mineral. Mediante una serie de cultivos sucesivos se obtuvo una cepa estable respecto a su actividad oxidativa y se eliminaron las fases de latencia en las cinéticas de biooxidación. Los ensayos preliminares en reactores indicaron que el intervalo de agitación idóneo para el proceso oscila entre 500 y 700 r.p.m, sobresaliendo 500 r.p.m por la reducción en el consumo de potencia. El criterio de escalado más adecuado fue velocidad en la punta del impulsor, el cual redujo el estrés hidrodinámico sobre el microorganismo y condujo a los más altos porcentajes de hierro y sulfatos disueltos. El escalado desde laboratorio hasta planta piloto, precisó del ajuste y/o cambio de ciertas condiciones con cada aumento en el volumen, particularmente la calidad del medio de cultivo y la relación inicial [células]/[mineral], algunos de estos cambios parecen haber afectado el arranque del proceso a nivel de planta piloto. A nivel de laboratorio (matraz y 5L) los porcentajes de hierro y sulfatos disueltos fueron de ≈22% y ≈25%, y mejoraron con el aumento en escala (27-29% y 30-32%). Si bien aún se requiere del ajuste de ciertos parámetros y condiciones, particularmente en planta piloto, en términos generales se encontró que el escalado del proceso de biooxidación de los residuos de La Maruja, presentó resultados promisorios que pueden ser tomados como punto de partida para la optimización del proceso y su implementación a escala comercial.

• Autores: Muñoz Echeverri, Laura María
• Fecha de publicación: 2015
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/55024
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/55024; http://bdigital.unal.edu.co/50297/
• Palabra clave: 54 Química y ciencias afines / Chemistry; 57 Ciencias de la vida; Biología / Life sciences; biology; Adaptación; Biooxidación; Caracterización mineralógica; Escalado; Residuos mineros; Velocidad de agitación; Adaptation; Biooxidation; Mine tailings; Mineralogical characterization; Scale-up
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional