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ADAPTACIÓN DE LA BACTERIA ACIDITHIOBACILLUS FERROOXIDANS A PARTIRDE DRENAJES ÁCIDOS DE MINAS DE CARBÓN PARA SU USO EN LA

RECUPERACIÓN DE ORO DISEMINADO EN CONCENTRADOS GRAVIMÉTRICOS

NORBERTO J. PÉREZ R1, ADIEL VÁSQUEZ QUIJANO2, ISMAEL GARCÍA-PÁEZ1 1: Universidad Francisco de Paula Santander. San José de Cúcuta, Colombia

2: Universidad de Nariño, San José de Cúcuta, ColombiaE-mail: ismaelhumbertogp@ufps.edu.co

RESUMEN

En Colombia se ha determinado que en muchas de las plantas de procesamiento deminerales auroargentíferos se tienen pérdidas de hasta el 30% del oro. Estas pérdidas sedeben principalmente a las características refractarias presentes en las menas, que hacenque el método de recuperación tradicional usado no sea adecuado. En casos como losminerales de Vetas en Santander, la refractariedad se debe principalmente a que el oro se

encuentra encapsulado en minerales de pirita, lo que hace imposible la recuperación conlos procesos convencionales de beneficio. Entre las diferentes alternativas de tratamientode estas menas sulfuradas se destaca la lixiviación bacteriana con microorganismosquimiolitótrofos acidófilos del genero  Acidithiobacillus como pretratamiento del mineralantes de cualquier proceso de cianuración. En este pretratamiento, la catálisis de labacteria Acidithiobacillus ferrooxidans permite la liberación del oro al oxidar y lixiviar losminerales que contienen los sulfuros metálicos. En este proyecto se realizó el cultivo yadaptación de la bacteria a partir de drenajes ácidos de minas de carbón de Norte deSantander. Las bacterias se aislaron y enriquecieron a través de medios líquidos y mediossólidos, posteriormente se analizaron en cuanto a la morfología bacilar Gram negativapara confirmar la presencia de  Acidithiobacillus ferrooxidans  mediante pruebasbioquímicas. La cepa se enriqueció y se adaptó gradualmente al mineral procedente de la

mina Reina de Oro de Vetas, Santander, mostrando una buena adaptación a lascondiciones del mineral y un comportamiento promisorio para el tratamiento deconcentrados auroargentíferos, puesto que se evidenció oxidación de los mineralessulfurados y reducción del hierro presente.

Palabras clave:  Acidithiobacillus ferrooxidans, lixiviación bacteriana, mineralencapsulado, refractariedad, recuperación de oro.

1. INTRODUCCIÓN

El proceso de beneficio de mineralespara la recuperación de oro avanza como

consecuencia de las perdidas del valiosometal en las colas, producto del procesode cianuración por percolación yagitación. Estas pérdidas son generadasa causa de la encapsulación del oro porminerales sulfurados, haciendo casiimposible su recuperación. Estarefractariedad, es encontrada en las

menas de la mina Reina de Oro segúnestudios previos [1] donde mineralescomo pirita se encuentran a razones de12% en el yacimiento. De acuerdo a

informes realizados por Ingeominas, [2],el problema de la refractariedad enmenas de sulfuro para la extracción demetales preciosos es bien conocido, seconsidera que en Colombia es comúnque los depósitos de oro filonianomuestran al menos cierto grado de

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refractariedad, lo que afecta la extracciónde este metal.

Misari [3] afirma que el proceso de

lixiviación bacteriana fue diseñado comopretratamiento a cualquier proceso derecuperación de oro por cianuración(percolación, agitación, en botadero oheap) para liberar el metal precioso dealgunos componentes que lo encapsulan,y como proceso de disolución en larecuperación de metales como el cobre,debido a la formación de sulfatosmetálicos, desde donde es posiblerecuperarlos por extracción por solventesy electrodeposición. En el caso de la

recuperación de oro, con el uso de lalixiviación bacteriana normalmente sedisminuye la cantidad de cianuronecesario en el proceso.

2. MATERIALES Y MÉTODOS

En el presente artículo se describe losresultados obtenidos en el aislamiento deuna cepa de  Acidithiobacillus

ferrooxidans  a partir de los drenajesácidos de minas de carbón. Las cepasposteriormente fueron adaptadas para elprocesamiento de un concentrado de

minerales de oro refractario. Las fasesque hicieron parte del estudio sedescriben a continuación.

2.1 Toma de muestra bacterial de lamina. Las muestras bacterianas fueronobtenidas a partir de los drenajes ácidosde minas de carbón del Norte deSantander: la mina Montgomery  ubicadaen la vereda Ayacucho, municipio de sanCayetano y la mina La don Juana nivel 6ubicada en la vereda Honda Norte,

municipio de Chinácota.

2.2 Crecimiento, aislamiento yadaptación de la bacteria. Se utilizócomo medio selectivo 9K de SilvermanLundgren [4]. Además, se usaron mediosmodificados para las diferentes etapasdel estudio tal como se muestra en latabla 1 y se menciona en cada etapa delestudio.

Tabla 1. Composición de medios de cultivo para el crecimiento y adaptación de colonias

de Acidithiobacillus ferrooxidans

REACTIVOS, g   9k   9k reducid o   9k sin

sulfato  9k

modi f icado  

Leathem 

1eraSolución Wolfe mineral  -  -  -  5mL  - (NH4)2 SO4  3  3  3  0,8  0.15 KCl  0,1  0,1  0,1  - 0.05 K2HPO4  0,5  0,5  0,5  0,4  0.05 MgSO4 + 7H2O  0,5  0,5  0,5  2,0  0.5 Ca(NO3)2  0,01  0,01  0,01  - 0.1 

AGUA  700mL  700mL  700mL  800mL  700ml 2aSolución FeSO4 * 7H2O  44,2  10  0  20,0  10 AGUA  300mL  300mL  300mL  200mL  300ml 

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3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El procesamiento de la muestrabacteriana permitió verificar

características de crecimiento,aislamiento y sobrevivencia del

 Acidithiobacillus ferrooxidans tales comosu capacidad de crecer en medios ácidos(pH 1  –  3, ideal 2), y temperaturas queoscilan entre 28 y 35 °C (Mesófilos).

Durante la etapa de cultivo por mediosólido y líquido se observó que cepas de

 Acidithiobacillus ferrooxidans  crecenfavorablemente en condiciones de bajaluminosidad y gran área superficial, lo

que le permite adecuarse a lascondiciones iníciales en que fueronencontradas.

Como se puede evidenciar en la figura 1el crecimiento de colonias de

 Acidithiobacillus ferrooxidans muestran laformación de colonias pequeñas yamarillas, aisladas en cajas petri conmedio 9k solidificado con agar  –  agar.Las colonias aisladas que mostraronmorfología bacilar Gram negativa

coloreadas con safranina, ver figura 2, sepasaron a cultivo en tubos de ensayodonde se realizaron las pruebasbioquímicas, las cuales dieron resultadopositivo para tetrationato, tiosulfato yazufre, y negativo para tiocianato lo queen efecto confirmó la presencia de

 Acidithiobacillus ferrooxidans.

Figura 1.  Colonias de Acidithiobacillusferrooxidans aisladas en medio 9Ksolidificado con agar.

Figura 2. Bacilos Gram negativos ycristales alrededor coloreados por violetade genciana y safranina. Aumento 100X.

Durante el proceso de enriquecimientobacteriano se observó que al aumentar elcontacto del medio con el área superficial

existían mejores resultados decrecimiento, por lo que se verificó que labacteria Acidithiobacillus ferrooxidansutiliza el oxigeno presente en lasuperficie para oxidar el hierro ensolución como parte de su metabolismo.Este proceso demuestra que la bacteria

 Acidithiobacillus ferrooxidans no esaeróbica facultativa, sino por el contrario,es aeróbica estricta.

La fase de adaptación demostró que el

crecimiento de la bacteria se ve afectadopor la cantidad de mineral contenida enel medio. Se comprobó que valores dedensidad de pulpa muy bajos, menoresal 7 %p/v, inhiben el crecimientobacteriano al escasear la fuente deenergía y en grandes cantidades,superiores al 23% p/v, la bacteria esaplastada por el mineral que seencuentra en agitación. Debido a ello, seconsideró realizar las pruebas finales conuna densidad de pulpa de 10%, con la

cual se aseguró un sustrato suficientecomo fuente de energía y se minimizó elriesgo de aplastamiento de la bacteriadurante la agitación.

Un análisis semicuantitativo realizado porDRX del mineral tratado, tabla 3,evidenció una disminución de

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aproximadamente el 22% de la piritapresente en el mineral original. Esteresultado preliminar permite considerarque el procedimiento es promisorio para

su uso en el tratamiento y recuperacióndel oro desde estos minerales.

Tabla 3. Análisis DRX del mineral antesy después del tratamiento con la bacteria

 Acidithiobacillus ferrooxidans.Original  Tratado 

Pirita  12,4  9,7 Cuarzo  70,3  77 Zeolita A  0,5  1,6 Zeolita

Rho  16,8  11,7 

4. CONCLUSIONES

La bacteria  Acidithiobacillus ferrooxidanscrece favorablemente en medio 9K encondiciones ácidas, aeróbicas, de bajaluminosidad y temperatura ambiente (28°a 35° C); se aísla en medio 9ksolidificado con agar  –  agar en unaproporción mínima del 2%, formandocolonias de color amarillo con morfología

Gram negativa y bacilos pleomórficosque dependen del medio en que secultiven.

Se logró enriquecer un cultivo de Acidithiobacillus ferrooxidans mediante larealización de pases consecutivos cada 7días en medio líquido y cada 15 días enmedio sólido.

Se logró la adaptación de la bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans a unas

condiciones tales que se pudo evidenciarla oxidación de la pirita.

 AGRADECIMIENTOS: Los autores deltrabajo expresan sus agradecimientos ala Vicerrectoría de Investigaciones yExtensión de la UFPS y a COLCIENCIASpor la financiación del proyecto.

REFERENCIAS

[1] LASPRILLA GOMEZ, Mauricio yLOZANO MEJIA, Rodrigo. Evaluación

geológica del yacimiento de oro y platade la mina reina de oro. Vetas.Bucaramanga: Universidad Industrial deSantander,1990. p.96.

[2] Ingeominas. 1987. Recursosminerales de Colombia. PublicacionesGeológicas Especiales del Ingeominas.Tomo I. Segunda edición.

[3] MISARI CH., Fidel Sergio.

Biohidrometalurgía: Tecnología de lalixiviación Bacteriana de Minerales. Lima:TECSUP, 1987. 293 p

[4] CONSTANZA CORRALES, Lucia.Estudio piloto de aislamiento yfenotipificación de bacterias queparticipan en los procesos debiolixiviación, en las zonas mineras delDepartamento de Boyacá. FacultadCiencias de la Salud, UniversidadColegio Mayor de Cundinamarca. 2006.