BIOMINERIA

El término "biominería”

. se empezó a usar, según dio cuenta el especialista, en torno de uno de los metales cuyo uso intensivo por la humanidad lleva más de 4000 años: el cobre, que tiene múltiples aplicaciones, como la de conductor eléctrico.

La explotación

• clásica de este tipo de minerales se realiza a través de la pirometalurgia donde el mineral es tostado a altas temperaturas y posteriormente reducido al metal.

• Esta metodología no sólo es inviable económicamente para minerales con bajo contenido en metal, sino que es altamente contaminante, ya que libera enormes cantidades de dióxido de azufre que es uno de los gases involucrados en la llamada "lluvia ácida”

Biominería

• • • • • • • • • • • • • • • • • v Biolixiviación / Biooxidación v Biosorción de metales tóxicos y valiosos v Bioremediación. Fitoremediación v Biosensores. Biomonitores. Biomarcadores.

v Diseño de bioreactores e Ingeniería ecológica v Tratamiento biológico de efluentes y desechos: drenajes ácidos, efluentes cianurados.

v Mejoramiento genético v Reducción pasiva y activa de sulfatos v Pantanales o wetlands modificados con ingeniería v Biocidas en pilas de roca estériles v Ingeniería ecológica para purificación de soluciones v Tapones biológicos impermeabilizar superficie de botaderos.

v Fosfato de origen biológico para estabilizar residuos.

v Tratamiento biológicos de aguas residuales.

v Biosurfactantes v Biofiltros para tratamiento de gases tóxicos

Microorganismos de importancia

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Bacteria/Archaea Fe(II)Ions sulfur/ compounds sulfur/

Acidithiobacillus ferrooxidans + + A. thiooxidans/ A. caldus +

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Leptospirillum ferrooxidans/ L. ferriphilum + Sulfobacillus sp. + Acidiphilium sp. + Sulfolobus/ Acidianus/ Metallosphaera sp. + Ferroplasma sp. + -

Biolixiviación

• • Se denomina así al proceso de catálisis, directo o indirecto, que producen ciertos microorganismos sobre el proceso de solubilización de algunos componentes de una matriz insoluble, tal cual es el caso de un mineral El término es suficientemente amplio para incluir un amplio espectro de especies que pudieran recuperarse aunque es sin dudas la recuperación de metales a partir de minerales sulfurados de baja ley, el proceso que se asocia inequívocamente al término biolixiviación. Este proceso consiste básicamente en la transformación de sulfuros insolubles en sulfatos solubles

Biolixiviación

• • es el nombre que se le entrega al conjunto de reacciones químicas que tienen como resultado la disolución de minerales por parte de bacterias, las cuales lixivian, es decir, disuelven las rocas o minerales, los solubiliza (por eso el proceso se llama Biolixiviación o Lixiviación Biológica) para obtener la energía que necesitan a expensas de sustancias inorgánicas, liberando de paso cobre en mayor cantidad que con métodos convencionales.

Estos microorganismos, varios de los cuales son autótrofos por ser capaces de sintetizar sus componentes

La lixiviación

• Es la extracción sólido-líquido, es un proceso en el que un disolvente líquido se pone en contacto con un sólido pulverizado para que se produzca la disolución de uno de los componentes del sólido

La biooxidacion

Este proceso se usa en minerales refractarios de oro en los cuales éste se encuentra incluido dentro de una matriz mineral de sulfuros, que dificulta su posterior recuperación. La acción bacteriana elimina esta matriz, libera al oro y hace más eficaz su recuperación, con una marcada disminución del gasto en cianuro.

La biooxidación

• se realiza frecuentemente en grandes tanques agitados a los cuales se agregan los microorganismos, las soluciones acuosas, con un mínimo de sales requeridas por los microorganismos, y el mineral; posteriormente el mineral es expuesto a cianuraciones para lixiviar el oro"

Fairview,

Sudáfrica Primera planta industrial de biooxidación

(1986)

Bacterias que `comen’ metales se les llama

• biominería, en la que se utilizan bacterias especiales que se alimentan de minerales, permitiendo la liberación de los metales que se encuentran en su interior.

Acidithiobacillus ferrooxidans

(Thiobacillus ferrooxidans)

• Esta bacteria actúa transformando sulfuros -insolubles en medios acuosos- en sulfatos, que se disuelven fácilmente en soluciones acuosas. La capacidad de la Af para crecer en presencia de ácidos y de altísimas concentraciones de metales, sumado a que no necesita fuentes orgánicas para procurarse carbono, y que crece a temperaturas moderadas, la hace ideal para los procesos de recuperación de metales a partir de minerales. Pero, con las nuevas técnicas de la biología molecular, se ha comprobado que existen decenas de otras bacterias asociadas al proceso en el que interviene la Af, y por el que también se recuperan metales como cobalto, níquel, zinc, entre otros.

Propuestas superadoras

•Las oxidaciones de Fe, S y As son las esperadas y la recuperación de oro posterior a la biooxidación fue del 90% durante la operación industrial; incluso cuando se logró reducir el tiempo de retención de 6 a 5 días.

•El Drenaje ácido de mina es utilizado ventajosamente en el proceso BIOX porque reduce el consumo de ácido sulfúrico, sulfato ferroso y el volumen de aguas ácidas que se tratan en la neutralización.

• El proceso de biooxidación es amigable con el medio ambiente: transforma los sulfuros, generadores de efluentes ácidos a precipitados estables luego de la neutralización, de acuerdo a la TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure USEPA).

• • El uso de metodologías que funcionen a bajas temperaturas y con soluciones acuosas, capaces de extraer el metal de los minerales -lixiviación-, es claramente preferible por su rentabilidad e impacto ambiental Este proceso (hidrometalurgia) debería denominarse “biohidrometalurgia” debido a los microorganismos cuya presencia se mostró esencial para que el proceso de recuperación de cobre fuera eficaz.