SlideShare a Scribd company logo
1 of 41
‫خدا‬ ‫بنام‬
1
‫پور‬ ‫ملک‬ ‫سیدمحمدحمید‬
‫بایولیچینگ‬
‫میکروبی‬ ‫فناوری‬ ‫زیست‬
‫شاهیان‬ ‫حسن‬ ‫دکتر‬ ‫اقای‬ ‫جناب‬
Bioleaching:

‫بیولوژیک‬ ‫های‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
(
‫ها‬ ‫میکروارگانیسم‬
)
‫پاالیش‬ ‫برای‬
‫اوقات‬ ‫اغلب‬ ‫که‬ ‫معدنی‬ ‫ترکیبات‬ ‫و‬ ‫عناصر‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬،
‫ه‬ ‫بایواکسیداسیون‬ ‫رو‬ ‫همین‬ ‫از‬ ‫میگیرد‬ ‫صورت‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫توسط‬
‫م‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫نامیده‬
.
2
History:

1947
‫هینکل‬ ‫و‬ ‫کالمر‬،
:
‫ارگانی‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫اسیدی‬ ‫معادن‬ ‫در‬ ‫آهن‬ ‫اکسیداسیون‬
‫سم‬
‫می‬ ‫انجام‬ ‫ها‬
‫شود‬

1950
‫کالمر‬،
:
‫ب‬
‫زغال‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آهن‬ ‫کننده‬ ‫اکسید‬ ‫دوست‬ ‫اسید‬ ‫اتوتروف‬ ‫اکتری‬
‫بیتومینوس‬ ‫سنگ‬
(
‫رنگ‬ ‫قیری‬
)
‫کرد‬ ‫جداسازی‬

1951
‫کالمر‬،
:
‫آنرا‬ ‫باکتری‬ ‫این‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫فیزیولوژیک‬ ‫های‬ ‫بررسی‬ ‫از‬ ‫پس‬
Thiobacillus ferrooxidans
‫نامید‬

2000
‫میتواند‬ ‫باکتری‬ ‫این‬،
‫عالوه‬
‫اهن‬ ‫بر‬
‫سولفور‬
‫اکسی‬ ‫پیریت‬ ‫کانی‬ ‫در‬ ‫را‬
‫د‬
‫کند‬
-
‫به‬ ‫نام‬ ‫تغییر‬
Acidithiobacillus

1965
‫لیتن‬،
Ferrobacillus ferrooxidans
‫جداسازی‬ ‫پیریت‬ ‫و‬ ‫سنگ‬ ‫زغال‬ ‫از‬ ‫را‬
‫نمیکرد‬ ‫اکسید‬ ‫را‬ ‫سولفور‬ ‫که‬ ‫کرد‬
-
Ferrobacillus ferrooxidans

1970
:
‫که‬ ‫دریافتند‬ ‫دانشمندان‬
pH
‫این‬ ‫توسط‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫در‬ ‫مهمی‬ ‫عامل‬
‫و‬ ‫هاست‬ ‫باکتری‬
pH
‫از‬ ‫کمتر‬
5
‫میکند‬ ‫کند‬ ‫را‬ ‫فرایند‬ ‫این‬
.
3
Purposes of bioleaching

1
-
‫استخراج‬
‫در‬ ‫مصرف‬ ‫جهت‬ ‫موردنظر‬ ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬
‫و‬ ‫صنعت‬
...

2
-
‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫محیط‬ ‫پاکسازی‬
‫خاص‬

3
-
‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پسماند‬ ‫تجزیه‬ ‫و‬ ‫بازیافت‬
4
‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
‫معدنی‬
-
‫آهن‬

‫های‬ ‫گونه‬
Thiobacillus ferrooxidans
‫و‬
Ferrobacillus ferrooxidans
‫می‬
‫پیرووات‬ ‫های‬ ‫کانی‬ ‫در‬ ‫اسیدی‬ ‫شرایط‬ ‫در‬ ‫توانند‬
‫پیریت‬ ‫و‬
‫ز‬ ‫انواع‬ ‫برخی‬ ‫و‬
‫غال‬
‫شوند‬ ‫آهن‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫موجب‬ ‫سنگ‬
.

‫فریک‬ ‫تولید‬ ‫به‬ ‫قادر‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫واکنش‬ ‫طبق‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫این‬ ‫هردوی‬
Fe3+
‫از‬
‫نامحلول‬ ‫فروس‬
Fe2+
‫کننده‬ ‫اکسید‬ ‫که‬ ‫هستند‬
FeS2
‫می‬
‫باشد‬
:
2Fe2+ + 0.5 O2 +2H + → 2Fe3+ + H2O (bacterial)
14Fe 3+ + FeS 2 + 8H2O → 15Fe 2+ + 2SO4
2- + 16H+
5
‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
-
‫آهن‬

‫کشت‬ ‫محیط‬
9K
‫برای‬
Thiobacillus ferrooxidans
:
 (NH4)SO4 : 3.0
 KCl :0.1
 K2HPO4 : 0.5
 MgSO4 : 0.7
 Ca(NO3)2 : 0.1
 FeSO4 : 0.7
 H2O : 44
 pH of the medium is adjusted to 3.5 with H2SO4. 10N
‫مقاد‬
‫ی‬
‫ر‬
‫باشد‬ ‫می‬ ‫لیتر‬ ‫بر‬ ‫گرم‬ ‫برحسب‬
.
‫فروس‬ ‫آهن‬ ‫انرژی‬ ‫منبع‬
Fe2+
‫است‬ ‫فلزات‬ ‫سولفید‬ ‫ویا‬
.
6
‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
-
‫آهن‬

‫در‬
‫کشت‬
‫باکتری‬
Ferrobacillus ferrooxidans
‫درصورتیکه‬
‫میزان‬
‫اکسیژن‬
‫را‬
‫در‬
‫سوسپانسیون‬
‫میکروبی‬
‫افزایش‬
‫ده‬
‫یم‬
‫سرعت‬،
‫اکسیداسیون‬
Fe2+
‫را‬
‫میتوانند‬
‫دوبرابر‬
‫کنند‬
.

‫همچنین‬
‫رنج‬
pH
‫برای‬
‫اکسیداسیون‬
Fe2+
‫توسط‬
‫این‬
‫باکتری‬
3.6
-
3
‫میباشد‬
‫و‬
‫دمای‬
‫رشد‬
‫آن‬
‫تقریبا‬
28
C
‫میباشد‬
‫اما‬
‫دمای‬
‫بهینه‬
‫اکسیداسیون‬
37
‫درجه‬
‫بوده‬
‫و‬
‫دراین‬
‫دما‬
‫هیچ‬
‫رشدی‬
‫صورت‬
‫نمیگیرد‬
.
‫همچنین‬
‫این‬
‫باکتری‬
‫ها‬
‫می‬
‫توانند‬
20.5
%
‫کربن‬
‫دی‬
‫اکسید‬
‫را‬
‫در‬
‫زمان‬
‫اکسیداسیون‬
‫آهن‬
‫تثبیت‬
‫کنند‬
.
7
‫آهن‬ ‫برای‬ ‫باکتریایی‬ ‫های‬ ‫گزینه‬ ‫بهترین‬
8
Ferrobacillus ferrooxidans
Acidithiobacillus thiooxidans
Sulfobacillus thermosulfidooxidans
‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
‫معدنی‬
-
‫مس‬
9

‫میکروارگانیسم‬
‫هایی‬
‫که‬
‫در‬
‫استخراج‬
‫مس‬
‫بکار‬
‫میروند‬
‫مشابه‬
‫زیس‬
‫ت‬
‫پاالیندگان‬
‫آهن‬
‫و‬
‫طال‬
‫هستند‬
‫چرا‬
‫که‬
‫کانی‬
‫های‬
‫اکثر‬
‫معادن‬
‫مس‬
‫مخلوطی‬
‫از‬
‫ترکیبات‬
‫حاوی‬
‫طال‬،‫آهن‬
‫یا‬
‫سولفات‬
‫نیز‬
‫هستند‬
‫و‬
‫به‬
‫دلی‬
‫ل‬
‫شرایط‬
‫اسیدیته‬
‫مناسب‬
‫و‬
‫درصد‬
‫غلظت‬
CO2
‫میکروارگانیسم‬
‫های‬
‫یکسانی‬
‫این‬
‫فرایند‬
‫را‬
‫انجام‬
‫می‬
‫دهند‬
.
10
‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
-
‫مس‬

‫واکنشی‬
‫که‬
‫در‬
‫پاالیش‬
‫مس‬
‫توسط‬
Thiobacillus ferrooxidans
‫انجام‬
‫می‬
‫گیرد‬
‫به‬
‫شرح‬
‫زیر‬
‫است‬
:
 2Fe2+ + 0.5 O2 +2H+ → 2Fe3+ + H2O
 CuS + 2Fe3+→ Cu2++ + 2Fe2+ + S

‫در‬
‫طی‬
‫فرایند‬
‫اکسیداسیون‬
chalcopyrite (CuFeS2)
‫چالکوپیریت‬
‫سولفوریک‬
‫اسید‬
‫نیز‬
‫تولید‬
‫می‬
‫شود‬
‫که‬
‫می‬
‫تواند‬
‫اسیدیته‬
‫محی‬
‫ط‬
‫واکنش‬
‫را‬
‫بیشتر‬
‫و‬
‫فرایند‬
‫را‬
‫کند‬
‫تر‬
‫کند‬
.
 CuFeS 2 + 16Fe3+ + 8H2O → Cu2+ + 17Fe2+ + 2SO4
2+ + 16H+
11
12
‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
‫معدنی‬
-
‫اورانیوم‬

‫اورانینی‬ ‫کانی‬ ‫از‬ ‫استخراج‬، ‫اورانیوم‬ ‫استخراج‬ ‫موارد‬ ‫از‬ ‫یکی‬
‫ت‬
UO2
‫توسط‬ ‫که‬ ‫است‬
T. ferrooxidans
‫زیر‬ ‫واکنش‬ ‫طی‬
‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬
UO2
‫به‬ ‫ناپذیر‬ ‫حل‬
UO2
2+
‫پذیر‬ ‫حاللیت‬
‫میشود‬ ‫تبدیل‬
.
 UO 2 + 2Fe 3+ → UO 2
+
2 + 2Fe 2+
13
‫میکروارگانیسم‬ ‫پیریت‬ ‫کانی‬ ‫از‬ ‫اورانیوم‬ ‫استخراج‬ ‫دیگر‬ ‫موارد‬ ‫در‬
Acidithiobacillus. ferrooxidans
‫قرار‬ ‫تاثیر‬ ‫تحت‬ ‫را‬ ‫اورانیوم‬ ‫مستقیم‬ ‫بطور‬
‫است‬ ‫زیر‬ ‫مراحل‬ ‫طبق‬ ‫پروسه‬ ‫بلکه‬ ‫دهد‬ ‫نمی‬
:

‫ابتدا‬
‫باکتری‬
‫سنگ‬
‫آهک‬
‫پیریت‬
FeS2
‫را‬
‫در‬
‫حضور‬
‫سولفوریک‬
‫اسید‬
H2SO4
‫اکسید‬
‫کرده‬
‫و‬
‫فروس‬
‫انحالل‬
‫پذیر‬
Fe2+
‫و‬
‫فریک‬
Fe3+
‫تولید‬
‫می‬
‫کند‬
.

‫سپس‬
Fe2+
‫برای‬
‫تولید‬
‫فریک‬
‫و‬
‫گوگرد‬
‫برای‬
‫تولید‬
‫سولفوریک‬
‫اسید‬
‫م‬
‫جددا‬
‫استفاده‬
‫می‬
‫شود‬
.

‫اورانیوم‬
‫دی‬
‫اکسید‬
‫انحالل‬
‫ناپذیر‬
‫به‬
‫وسیله‬
‫ترکیب‬
Fe(SO4)2
‫به‬
‫اورانیوم‬
‫سولفات‬
‫انحالل‬
‫پذیر‬
‫تبدیل‬
‫می‬
‫شود‬
 2S +3O2 + 2H2O--- 2 H2SO4
 FeS2+H2SO4  Fe2(SO4)3 + H2O
 UO2 + Fe2 (SO4)3  UO2 SO4 + 2 FeSO4
14
‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
‫معدنی‬
-
‫طال‬

‫همانطور‬
‫که‬
‫بررسی‬
‫کردیم‬
‫سولفور‬
‫بهترین‬
‫ترکیب‬
‫شیمیایی‬
‫برا‬
‫ی‬
‫گیر‬
‫انداختن‬
‫فلزات‬
‫ارزشمد‬
‫در‬
‫کانی‬
‫هاست‬
.
‫در‬
‫نتیجه‬
‫برای‬
‫استخراج‬
‫طال‬
‫از‬
‫کانی‬
‫هایی‬
‫که‬
‫حاوی‬
‫طال‬
‫سولفور‬
‫و‬
‫فلزات‬
‫دیگر‬
‫هستند‬
‫می‬
‫توان‬
‫از‬
‫باکتری‬
‫های‬
‫زیر‬
‫اسفاده‬
‫کرد‬
:
 Acidithiobacillus ferrooxidans,
 Acidithiobacillus thiooxidans,
 Leptospirillum ferrooxidans
15
‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬
-
‫طال‬

‫پس‬
‫از‬
‫تجربیات‬
‫بسیار‬
‫صنعتگران‬
‫معدن‬
‫متوجه‬
‫شدند‬
‫که‬
‫سیانیدا‬
‫سیون‬
‫زیستی‬
‫بهترین‬
‫تکنیک‬
‫زیست‬
‫فراشویی‬
‫در‬
‫استخراج‬
‫طال‬
‫از‬
‫ترکی‬
‫بات‬
‫مختلف‬
‫می‬
‫باشد؛‬
 Chromobacterium violaceum
 Pseudomonas sp. -
 Bacillus megaterium
 Micrococcus sp
16
‫سیانیداسیون‬ ‫فرایند‬
:

‫در‬
‫این‬
‫فرایند‬
‫باکتری‬
‫سیانوژن‬
‫از‬
‫گالیسین‬
C2H5NO2
‫به‬
‫عنوان‬
‫سوبسترا‬
‫استفاده‬
‫میکند‬
‫که‬
‫آمینو‬
‫اسیدی‬
‫نسبتا‬
‫ارزان‬
‫و‬
‫در‬
‫دسترس‬
‫میباشد‬
.

‫باکتری‬
‫سیانوژن‬
‫در‬
‫طی‬
‫دو‬
‫فرایند‬
‫گالیسین‬
‫را‬
‫به‬
‫آمینو‬
‫استیک‬
‫اسید‬
‫و‬
‫هیدروژن‬
‫س‬
‫یانید‬
‫تبدیل‬
‫میکند‬
:
 1-C2H5NO2  C2H3NO2 + H2  HCN +2H2 + CO2
 2-C2H5NO2 + O2  C2H3NO3 + H2O  C2HNO2 +2H2O  HCN + CO2 + 2H2O
17
‫سیانیداسیون‬
:

‫سپس‬
‫هیدروژن‬
‫سیانید‬
‫تولید‬
‫شده‬
‫به‬
‫کاتیون‬
‫و‬
‫آنیون‬
‫خود‬
‫شکس‬
‫ته‬
‫شده‬
‫و‬
‫با‬
‫طالی‬
‫نامحلول‬
‫ترکیب‬
‫میشود‬
.
 HCN  H++ CN-
 4Au+8 CN-+O2+2H2O 4Au(CN)2
- +4OH-

‫درنهایت‬
‫ترکیب‬
‫طال‬
-
‫سیانید‬
‫توسط‬
‫باکتری‬
‫متابولیزه‬
‫شده‬
‫و‬
‫بی‬
‫وفیلمی‬
‫حاوی‬
‫طال‬
‫ایجاد‬
‫میشود‬
(
‫طال‬
‫رسوب‬
‫میکند‬
)
 4Au(CN)2+H2O+O2 2HCO3
- + NH3 + Au biofilm
18
‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫محیط‬ ‫پاکسازی‬
‫خاص‬
:
‫فراشویی‬ ‫زیست‬
‫محیط‬
‫زیست‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫های‬ ‫میکروارگانیسم‬
‫فراشویی‬
‫توانایی‬ ‫باید‬
‫س‬ ‫ماده‬ ‫بتوانند‬ ‫تا‬ ‫باشند‬ ‫داشته‬ ‫را‬ ‫اسیدی‬ ‫خاصیت‬ ‫ایجاد‬ ‫و‬ ‫اکسیدکردن‬
‫می‬
‫بیاورند‬ ‫در‬ ‫پذیر‬ ‫انحالل‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬
19
20
‫زیست‬ ‫های‬ ‫فرایند‬
‫فراشویی‬
‫محیطی‬
:
1
)
‫آتوتروفیک‬
:
‫میکروارگانیسم‬
‫بکار‬
‫رفته‬
‫باید‬
‫اسید‬
‫لیتوتروف‬،‫دوست‬
‫و‬
‫هوازی‬
‫باش‬
‫د‬
.
‫که‬
‫باکتری‬
‫ها‬
‫و‬
‫ارکی‬
‫ها‬
‫بهترین‬
‫گزینه‬
‫ها‬
‫هستند‬
‫معروف‬
‫ترین‬
‫ارکی‬
‫برای‬
‫این‬
‫منظور‬
‫سولفولوبوس‬
‫و‬
‫بهترین‬
‫باکتری‬
Acidithiobacillus
‫می‬
‫باشد‬
‫که‬
‫این‬
‫موارد‬
‫بهترین‬
‫گزینه‬
‫ها‬
‫برای‬
‫اکسیداسیون‬
‫آهن‬
‫و‬
‫گوگرد‬
‫می‬
‫باشند‬
.
21
‫زیست‬ ‫های‬ ‫فرایند‬
‫محیطی‬ ‫فراشویی‬
-
‫آتوتروفیک‬
:
 Acidithiobacillus thiooxidans ‫مثبت‬ ‫بار‬ ‫با‬ ‫فلزات‬


‫اول‬ ‫مکانیسم‬
:
 14Fe2+ + 3.5O2 + 14H+ → 14Fe3+ + 7H2O
 S + H2O + 1.5O2 → H2SO4
 MeS + 2Fe3+ → Me2+ + 2Fe2+ + S

‫دوم‬ ‫مکانیسم‬
:
 H2SO4 + materials ) ‫دارای‬ Me( → materials + 2H + MeSO4
22
‫مکانیسم‬ ‫این‬ ‫سریعتر‬ ‫روند‬ ‫برای‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫در‬
‫اسید‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫های‬ ‫یون‬ ‫مانند‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫مواد‬ ،‫ها‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫افزوده‬ ‫مصنوعی‬ ‫بصورت‬ ‫سولفوریک‬
.

‫سوم‬ ‫مکانیسم‬
(
‫تیوسولفات‬ ‫مسیر‬
:)
FeS2 + 6 Fe3+ + 3 H2O → S2O3
+
2 + 7 Fe2+ + 6 H+

‫چهارم‬ ‫مکانسیم‬
(
‫سولفید‬ ‫پلی‬ ‫مسیر‬
:)
 MeS + Fe3+ + H+ → Me2+ + 0.5 H2Sn + Fe2+ (n ≥2)
 0.5 H2Sn + Fe3+ → 0.125 S8 + Fe2+ + H+
 0.125 ⋅ S8 + 1.5 O2 + H2O → SO4
2- + 2 H+
23
‫زیست‬ ‫های‬ ‫فرایند‬
‫محیطی‬ ‫فراشویی‬
-
‫هتروتروفیک‬
:

‫س‬ ‫فاقد‬ ‫های‬ ‫متریال‬ ‫پاالیی‬ ‫زیست‬ ‫برای‬ ‫بیشتر‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫صنعت‬ ‫در‬
‫ولفید‬
‫میرود‬ ‫بکار‬
.

‫در‬
‫این‬
‫نوع‬
‫زیست‬
‫پاالیی‬
‫به‬
‫ارگانیسم‬
‫های‬
‫هتروتروفی‬
‫نیازمندیم‬
‫ک‬
‫ه‬
‫بتوانند‬
‫اسید‬
‫های‬
‫آلی‬
‫و‬
‫ترکیباتی‬
‫تولید‬
‫کنند‬
‫که‬
‫بتوان‬
‫به‬
‫وس‬
‫یله‬
‫آن‬
‫ها‬
‫فلزات‬
‫را‬
‫از‬
‫مواد‬
‫و‬
‫ترکیبات‬
‫دیگیر‬
‫استخراج‬
‫کرد‬
.
24
 Aspergillus spp.
 Penicillium spp
 Bacillus spp
 Pseudomonas spp.
25
26
‫خاص‬ ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫محیط‬ ‫پاکسازی‬

‫سم‬ ‫فلزات‬ ‫شبه‬ ‫و‬ ‫سنگین‬ ‫فلزات‬ ‫توسط‬ ‫محیطی‬ ‫آلودگی‬ ‫کلی‬ ‫بطور‬
‫در‬ ‫ی‬
‫است‬ ‫بررسی‬ ‫قابل‬ ‫سطح‬ ‫سه‬
:

‫فلزات‬ ‫و‬ ‫خاک‬ ‫سمی‬ ‫فلزات‬
‫سنگین‬

‫رسوبات‬
‫آبی‬

‫معادن‬ ‫های‬ ‫پسماند‬
27
‫زیست‬
‫فراشویی‬
‫آلوده‬ ‫های‬ ‫خاک‬
:

‫روش‬
‫بایولیچینگ‬
‫قارچی‬
‫به‬
‫دودسته‬
‫تقسیم‬
‫میشود‬
:

-
‫روش‬
‫یک‬
‫مرحله‬
‫ای‬
:
‫در‬
‫این‬
‫مرحله‬
‫اسپور‬
‫قارچ‬
‫و‬
‫خاک‬
‫آلوده‬
‫همزمان‬
‫یه‬
‫محیط‬
‫کشت‬
‫افزوده‬
‫میشوند‬
.

-
‫روش‬
‫دو‬
‫مرحله‬
‫ای‬
:
‫در‬
‫این‬
‫روش‬
‫ابتدا‬
‫قارچ‬
‫مورد‬
‫نظر‬
‫معموال‬
Penicillium chrysogenum strain F1
‫در‬
‫محیط‬
‫کشت‬
‫داده‬
‫شده‬
‫و‬
‫خاک‬
‫الوده‬
‫به‬
‫مرور‬
‫افزوده‬
‫میشود‬
.
 ‫دومرحله‬
‫ای‬ (Cd: 63%, Cu: 56%, Pb: 14%, and Zn: 54%)
 ‫تک‬
‫مرحله‬
‫ای‬ (Cd: 50%, Cu: 35%, Pb: 9%, and Zn: 40%)
28
29
 Aspergillus fumigatus strain, M3Ai
 Aspergillus flavus
30
‫آلوده‬ ‫آبی‬ ‫رسوبات‬ ‫بایولیچینگ‬
:

‫قبل‬ ‫موارد‬ ‫مشابه‬

‫های‬ ‫باکتری‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
 Acidithiobacillus ferrooxidans
 Acidithiobacillus thiooxidans

‫آسپرژیلوس‬ ‫و‬ ‫سیلین‬ ‫پنی‬ ‫های‬ ‫قارچ‬ ‫یا‬

‫تفاوت‬
:

‫تا‬ ‫گاها‬ ‫اسیدوفیل‬ ‫های‬ ‫باکتری‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
91
‫داشته‬ ‫مطلوب‬ ‫نتیجه‬ ‫درصد‬
‫درحالیکه‬ ‫است‬
‫اس‬
‫ت‬
‫فا‬
‫د‬
‫ه‬
‫ها‬ ‫قارچ‬ ‫از‬
44
‫است‬ ‫داده‬ ‫ارائه‬ ‫نتیجه‬ ‫درصد‬
31
‫معدنی‬ ‫های‬ ‫پسماند‬ ‫بایولیچینگ‬
(
‫کاوی‬ ‫معدن‬
)

‫بیشترین‬
‫میزان‬
‫آلودگی‬
‫ناشی‬
‫از‬
‫پسماندهای‬
‫معدن‬
‫ها‬
‫مربوط‬
‫به‬
‫معا‬
‫دن‬
‫طال‬
‫و‬
‫نقره‬
‫است‬
.

‫باکتری‬
‫های‬
A. ferrooxidans
‫و‬
A. thiooxidans
‫مهمترین‬
‫گزینه‬
‫ها‬
‫برای‬
‫ز‬
‫یست‬
‫پاالیی‬
‫آلودگی‬
‫پسماند‬
‫های‬
‫معدنی‬
‫هستند‬
.
‫که‬
‫درصد‬
‫باالیی‬
‫از‬
‫منگنز‬
‫و‬
‫روی‬
‫و‬
‫سرب‬
‫را‬
‫پاالیش‬
‫میکنند‬

‫در‬
‫استفاه‬
‫از‬
‫این‬
‫باکتری‬
‫ها‬
‫از‬
‫سولفور‬
0.5
‫درصد‬
‫جرمی‬
‫و‬
‫یک‬
‫مدار‬
‫الکتریکی‬
‫ضغیف‬
‫استفاده‬
‫میشود‬
32
33
34
35
‫باکتری‬
‫قارچ‬
‫اتوتروف‬ ‫عموما‬
‫هتروتروف‬
‫اسیدوفیل‬ ‫عموما‬
‫تر‬ ‫گسترده‬ ‫اسیدیته‬ ‫رنج‬
‫خاص‬ ‫و‬ ‫خالص‬ ‫سوبترای‬ ‫نیازمند‬
‫از‬ ‫استفاده‬ ‫توانایی‬
‫گسترده‬ ‫سوبستراهای‬
‫اما‬ ‫سریع‬ ‫پاالیش‬ ‫مکانیسم‬
‫پرهزینه‬
‫کم‬ ‫اما‬ ‫کندتر‬ ‫پاالیش‬ ‫مکانیسم‬
‫هزینه‬
‫مسیر‬ ‫بهترین‬
:
‫سولفوروژنیک‬
‫مسیر‬ ‫بهترین‬
:
‫سیانوژنیک‬
‫کمتر‬ ‫عناصر‬ ‫گستره‬
‫بیشتر‬ ‫عناصر‬ ‫گستره‬
Au, Ag, Pt, Pd, Rh.W-Co, Ga, Ge, Li,
Sb, .
‫بازیا‬
‫فت‬
‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پسماند‬
:

‫الک‬ ‫قطعات‬ ‫بازیافت‬ ‫در‬ ‫امروزه‬ ‫و‬ ‫میباشد‬ ‫بایولیچینگ‬ ‫کاربرد‬ ‫جدیدترین‬
‫ترونیکی‬
‫دارد‬ ‫زیادی‬ ‫کاربرد‬ ‫شده‬ ‫ریخته‬ ‫دور‬
.
 Waste Electrical and Electronic Equipment (WEE)
‫از‬ ‫پسماندها‬ ‫این‬ ‫پاالیی‬ ‫زیست‬ ‫در‬
‫زیست‬ ‫روش‬ ‫دو‬ ‫هر‬
‫و‬ ‫اتوتروفیک‬ ‫پاالیی‬
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫هتروتروفیک‬
36
37
38
39
40
‫شما‬ ‫همراهی‬ ‫از‬ ‫سپاس‬
‫باشید‬ ‫شاد‬
41

More Related Content

Featured

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
ThinkNow
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Kurio // The Social Media Age(ncy)
 

Featured (20)

2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot2024 State of Marketing Report – by Hubspot
2024 State of Marketing Report – by Hubspot
 
Everything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPTEverything You Need To Know About ChatGPT
Everything You Need To Know About ChatGPT
 
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage EngineeringsProduct Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
Product Design Trends in 2024 | Teenage Engineerings
 
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 

Bioleaching-1.pptx

  • 1. ‫خدا‬ ‫بنام‬ 1 ‫پور‬ ‫ملک‬ ‫سیدمحمدحمید‬ ‫بایولیچینگ‬ ‫میکروبی‬ ‫فناوری‬ ‫زیست‬ ‫شاهیان‬ ‫حسن‬ ‫دکتر‬ ‫اقای‬ ‫جناب‬
  • 2. Bioleaching:  ‫بیولوژیک‬ ‫های‬ ‫سامانه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ( ‫ها‬ ‫میکروارگانیسم‬ ) ‫پاالیش‬ ‫برای‬ ‫اوقات‬ ‫اغلب‬ ‫که‬ ‫معدنی‬ ‫ترکیبات‬ ‫و‬ ‫عناصر‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬، ‫ه‬ ‫بایواکسیداسیون‬ ‫رو‬ ‫همین‬ ‫از‬ ‫میگیرد‬ ‫صورت‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫توسط‬ ‫م‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫نامیده‬ . 2
  • 3. History:  1947 ‫هینکل‬ ‫و‬ ‫کالمر‬، : ‫ارگانی‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫اسیدی‬ ‫معادن‬ ‫در‬ ‫آهن‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫سم‬ ‫می‬ ‫انجام‬ ‫ها‬ ‫شود‬  1950 ‫کالمر‬، : ‫ب‬ ‫زغال‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫آهن‬ ‫کننده‬ ‫اکسید‬ ‫دوست‬ ‫اسید‬ ‫اتوتروف‬ ‫اکتری‬ ‫بیتومینوس‬ ‫سنگ‬ ( ‫رنگ‬ ‫قیری‬ ) ‫کرد‬ ‫جداسازی‬  1951 ‫کالمر‬، : ‫آنرا‬ ‫باکتری‬ ‫این‬ ‫روی‬ ‫بر‬ ‫فیزیولوژیک‬ ‫های‬ ‫بررسی‬ ‫از‬ ‫پس‬ Thiobacillus ferrooxidans ‫نامید‬  2000 ‫میتواند‬ ‫باکتری‬ ‫این‬، ‫عالوه‬ ‫اهن‬ ‫بر‬ ‫سولفور‬ ‫اکسی‬ ‫پیریت‬ ‫کانی‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫د‬ ‫کند‬ - ‫به‬ ‫نام‬ ‫تغییر‬ Acidithiobacillus  1965 ‫لیتن‬، Ferrobacillus ferrooxidans ‫جداسازی‬ ‫پیریت‬ ‫و‬ ‫سنگ‬ ‫زغال‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫نمیکرد‬ ‫اکسید‬ ‫را‬ ‫سولفور‬ ‫که‬ ‫کرد‬ - Ferrobacillus ferrooxidans  1970 : ‫که‬ ‫دریافتند‬ ‫دانشمندان‬ pH ‫این‬ ‫توسط‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫در‬ ‫مهمی‬ ‫عامل‬ ‫و‬ ‫هاست‬ ‫باکتری‬ pH ‫از‬ ‫کمتر‬ 5 ‫میکند‬ ‫کند‬ ‫را‬ ‫فرایند‬ ‫این‬ . 3
  • 4. Purposes of bioleaching  1 - ‫استخراج‬ ‫در‬ ‫مصرف‬ ‫جهت‬ ‫موردنظر‬ ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫و‬ ‫صنعت‬ ...  2 - ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫محیط‬ ‫پاکسازی‬ ‫خاص‬  3 - ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پسماند‬ ‫تجزیه‬ ‫و‬ ‫بازیافت‬ 4
  • 5. ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ ‫معدنی‬ - ‫آهن‬  ‫های‬ ‫گونه‬ Thiobacillus ferrooxidans ‫و‬ Ferrobacillus ferrooxidans ‫می‬ ‫پیرووات‬ ‫های‬ ‫کانی‬ ‫در‬ ‫اسیدی‬ ‫شرایط‬ ‫در‬ ‫توانند‬ ‫پیریت‬ ‫و‬ ‫ز‬ ‫انواع‬ ‫برخی‬ ‫و‬ ‫غال‬ ‫شوند‬ ‫آهن‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫موجب‬ ‫سنگ‬ .  ‫فریک‬ ‫تولید‬ ‫به‬ ‫قادر‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫واکنش‬ ‫طبق‬ ‫ها‬ ‫باکتری‬ ‫این‬ ‫هردوی‬ Fe3+ ‫از‬ ‫نامحلول‬ ‫فروس‬ Fe2+ ‫کننده‬ ‫اکسید‬ ‫که‬ ‫هستند‬ FeS2 ‫می‬ ‫باشد‬ : 2Fe2+ + 0.5 O2 +2H + → 2Fe3+ + H2O (bacterial) 14Fe 3+ + FeS 2 + 8H2O → 15Fe 2+ + 2SO4 2- + 16H+ 5
  • 6. ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ - ‫آهن‬  ‫کشت‬ ‫محیط‬ 9K ‫برای‬ Thiobacillus ferrooxidans :  (NH4)SO4 : 3.0  KCl :0.1  K2HPO4 : 0.5  MgSO4 : 0.7  Ca(NO3)2 : 0.1  FeSO4 : 0.7  H2O : 44  pH of the medium is adjusted to 3.5 with H2SO4. 10N ‫مقاد‬ ‫ی‬ ‫ر‬ ‫باشد‬ ‫می‬ ‫لیتر‬ ‫بر‬ ‫گرم‬ ‫برحسب‬ . ‫فروس‬ ‫آهن‬ ‫انرژی‬ ‫منبع‬ Fe2+ ‫است‬ ‫فلزات‬ ‫سولفید‬ ‫ویا‬ . 6
  • 7. ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ - ‫آهن‬  ‫در‬ ‫کشت‬ ‫باکتری‬ Ferrobacillus ferrooxidans ‫درصورتیکه‬ ‫میزان‬ ‫اکسیژن‬ ‫را‬ ‫در‬ ‫سوسپانسیون‬ ‫میکروبی‬ ‫افزایش‬ ‫ده‬ ‫یم‬ ‫سرعت‬، ‫اکسیداسیون‬ Fe2+ ‫را‬ ‫میتوانند‬ ‫دوبرابر‬ ‫کنند‬ .  ‫همچنین‬ ‫رنج‬ pH ‫برای‬ ‫اکسیداسیون‬ Fe2+ ‫توسط‬ ‫این‬ ‫باکتری‬ 3.6 - 3 ‫میباشد‬ ‫و‬ ‫دمای‬ ‫رشد‬ ‫آن‬ ‫تقریبا‬ 28 C ‫میباشد‬ ‫اما‬ ‫دمای‬ ‫بهینه‬ ‫اکسیداسیون‬ 37 ‫درجه‬ ‫بوده‬ ‫و‬ ‫دراین‬ ‫دما‬ ‫هیچ‬ ‫رشدی‬ ‫صورت‬ ‫نمیگیرد‬ . ‫همچنین‬ ‫این‬ ‫باکتری‬ ‫ها‬ ‫می‬ ‫توانند‬ 20.5 % ‫کربن‬ ‫دی‬ ‫اکسید‬ ‫را‬ ‫در‬ ‫زمان‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫آهن‬ ‫تثبیت‬ ‫کنند‬ . 7
  • 8. ‫آهن‬ ‫برای‬ ‫باکتریایی‬ ‫های‬ ‫گزینه‬ ‫بهترین‬ 8 Ferrobacillus ferrooxidans Acidithiobacillus thiooxidans Sulfobacillus thermosulfidooxidans
  • 9. ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ ‫معدنی‬ - ‫مس‬ 9  ‫میکروارگانیسم‬ ‫هایی‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫استخراج‬ ‫مس‬ ‫بکار‬ ‫میروند‬ ‫مشابه‬ ‫زیس‬ ‫ت‬ ‫پاالیندگان‬ ‫آهن‬ ‫و‬ ‫طال‬ ‫هستند‬ ‫چرا‬ ‫که‬ ‫کانی‬ ‫های‬ ‫اکثر‬ ‫معادن‬ ‫مس‬ ‫مخلوطی‬ ‫از‬ ‫ترکیبات‬ ‫حاوی‬ ‫طال‬،‫آهن‬ ‫یا‬ ‫سولفات‬ ‫نیز‬ ‫هستند‬ ‫و‬ ‫به‬ ‫دلی‬ ‫ل‬ ‫شرایط‬ ‫اسیدیته‬ ‫مناسب‬ ‫و‬ ‫درصد‬ ‫غلظت‬ CO2 ‫میکروارگانیسم‬ ‫های‬ ‫یکسانی‬ ‫این‬ ‫فرایند‬ ‫را‬ ‫انجام‬ ‫می‬ ‫دهند‬ .
  • 10. 10
  • 11. ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ - ‫مس‬  ‫واکنشی‬ ‫که‬ ‫در‬ ‫پاالیش‬ ‫مس‬ ‫توسط‬ Thiobacillus ferrooxidans ‫انجام‬ ‫می‬ ‫گیرد‬ ‫به‬ ‫شرح‬ ‫زیر‬ ‫است‬ :  2Fe2+ + 0.5 O2 +2H+ → 2Fe3+ + H2O  CuS + 2Fe3+→ Cu2++ + 2Fe2+ + S  ‫در‬ ‫طی‬ ‫فرایند‬ ‫اکسیداسیون‬ chalcopyrite (CuFeS2) ‫چالکوپیریت‬ ‫سولفوریک‬ ‫اسید‬ ‫نیز‬ ‫تولید‬ ‫می‬ ‫شود‬ ‫که‬ ‫می‬ ‫تواند‬ ‫اسیدیته‬ ‫محی‬ ‫ط‬ ‫واکنش‬ ‫را‬ ‫بیشتر‬ ‫و‬ ‫فرایند‬ ‫را‬ ‫کند‬ ‫تر‬ ‫کند‬ .  CuFeS 2 + 16Fe3+ + 8H2O → Cu2+ + 17Fe2+ + 2SO4 2+ + 16H+ 11
  • 12. 12
  • 13. ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ ‫معدنی‬ - ‫اورانیوم‬  ‫اورانینی‬ ‫کانی‬ ‫از‬ ‫استخراج‬، ‫اورانیوم‬ ‫استخراج‬ ‫موارد‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫ت‬ UO2 ‫توسط‬ ‫که‬ ‫است‬ T. ferrooxidans ‫زیر‬ ‫واکنش‬ ‫طی‬ ‫و‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫انجام‬ UO2 ‫به‬ ‫ناپذیر‬ ‫حل‬ UO2 2+ ‫پذیر‬ ‫حاللیت‬ ‫میشود‬ ‫تبدیل‬ .  UO 2 + 2Fe 3+ → UO 2 + 2 + 2Fe 2+ 13
  • 14. ‫میکروارگانیسم‬ ‫پیریت‬ ‫کانی‬ ‫از‬ ‫اورانیوم‬ ‫استخراج‬ ‫دیگر‬ ‫موارد‬ ‫در‬ Acidithiobacillus. ferrooxidans ‫قرار‬ ‫تاثیر‬ ‫تحت‬ ‫را‬ ‫اورانیوم‬ ‫مستقیم‬ ‫بطور‬ ‫است‬ ‫زیر‬ ‫مراحل‬ ‫طبق‬ ‫پروسه‬ ‫بلکه‬ ‫دهد‬ ‫نمی‬ :  ‫ابتدا‬ ‫باکتری‬ ‫سنگ‬ ‫آهک‬ ‫پیریت‬ FeS2 ‫را‬ ‫در‬ ‫حضور‬ ‫سولفوریک‬ ‫اسید‬ H2SO4 ‫اکسید‬ ‫کرده‬ ‫و‬ ‫فروس‬ ‫انحالل‬ ‫پذیر‬ Fe2+ ‫و‬ ‫فریک‬ Fe3+ ‫تولید‬ ‫می‬ ‫کند‬ .  ‫سپس‬ Fe2+ ‫برای‬ ‫تولید‬ ‫فریک‬ ‫و‬ ‫گوگرد‬ ‫برای‬ ‫تولید‬ ‫سولفوریک‬ ‫اسید‬ ‫م‬ ‫جددا‬ ‫استفاده‬ ‫می‬ ‫شود‬ .  ‫اورانیوم‬ ‫دی‬ ‫اکسید‬ ‫انحالل‬ ‫ناپذیر‬ ‫به‬ ‫وسیله‬ ‫ترکیب‬ Fe(SO4)2 ‫به‬ ‫اورانیوم‬ ‫سولفات‬ ‫انحالل‬ ‫پذیر‬ ‫تبدیل‬ ‫می‬ ‫شود‬  2S +3O2 + 2H2O--- 2 H2SO4  FeS2+H2SO4  Fe2(SO4)3 + H2O  UO2 + Fe2 (SO4)3  UO2 SO4 + 2 FeSO4 14
  • 15. ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ ‫معدنی‬ - ‫طال‬  ‫همانطور‬ ‫که‬ ‫بررسی‬ ‫کردیم‬ ‫سولفور‬ ‫بهترین‬ ‫ترکیب‬ ‫شیمیایی‬ ‫برا‬ ‫ی‬ ‫گیر‬ ‫انداختن‬ ‫فلزات‬ ‫ارزشمد‬ ‫در‬ ‫کانی‬ ‫هاست‬ . ‫در‬ ‫نتیجه‬ ‫برای‬ ‫استخراج‬ ‫طال‬ ‫از‬ ‫کانی‬ ‫هایی‬ ‫که‬ ‫حاوی‬ ‫طال‬ ‫سولفور‬ ‫و‬ ‫فلزات‬ ‫دیگر‬ ‫هستند‬ ‫می‬ ‫توان‬ ‫از‬ ‫باکتری‬ ‫های‬ ‫زیر‬ ‫اسفاده‬ ‫کرد‬ :  Acidithiobacillus ferrooxidans,  Acidithiobacillus thiooxidans,  Leptospirillum ferrooxidans 15
  • 16. ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫سازی‬ ‫خالص‬ ‫یا‬ ‫و‬ ‫استخراج‬ - ‫طال‬  ‫پس‬ ‫از‬ ‫تجربیات‬ ‫بسیار‬ ‫صنعتگران‬ ‫معدن‬ ‫متوجه‬ ‫شدند‬ ‫که‬ ‫سیانیدا‬ ‫سیون‬ ‫زیستی‬ ‫بهترین‬ ‫تکنیک‬ ‫زیست‬ ‫فراشویی‬ ‫در‬ ‫استخراج‬ ‫طال‬ ‫از‬ ‫ترکی‬ ‫بات‬ ‫مختلف‬ ‫می‬ ‫باشد؛‬  Chromobacterium violaceum  Pseudomonas sp. -  Bacillus megaterium  Micrococcus sp 16
  • 17. ‫سیانیداسیون‬ ‫فرایند‬ :  ‫در‬ ‫این‬ ‫فرایند‬ ‫باکتری‬ ‫سیانوژن‬ ‫از‬ ‫گالیسین‬ C2H5NO2 ‫به‬ ‫عنوان‬ ‫سوبسترا‬ ‫استفاده‬ ‫میکند‬ ‫که‬ ‫آمینو‬ ‫اسیدی‬ ‫نسبتا‬ ‫ارزان‬ ‫و‬ ‫در‬ ‫دسترس‬ ‫میباشد‬ .  ‫باکتری‬ ‫سیانوژن‬ ‫در‬ ‫طی‬ ‫دو‬ ‫فرایند‬ ‫گالیسین‬ ‫را‬ ‫به‬ ‫آمینو‬ ‫استیک‬ ‫اسید‬ ‫و‬ ‫هیدروژن‬ ‫س‬ ‫یانید‬ ‫تبدیل‬ ‫میکند‬ :  1-C2H5NO2  C2H3NO2 + H2  HCN +2H2 + CO2  2-C2H5NO2 + O2  C2H3NO3 + H2O  C2HNO2 +2H2O  HCN + CO2 + 2H2O 17
  • 18. ‫سیانیداسیون‬ :  ‫سپس‬ ‫هیدروژن‬ ‫سیانید‬ ‫تولید‬ ‫شده‬ ‫به‬ ‫کاتیون‬ ‫و‬ ‫آنیون‬ ‫خود‬ ‫شکس‬ ‫ته‬ ‫شده‬ ‫و‬ ‫با‬ ‫طالی‬ ‫نامحلول‬ ‫ترکیب‬ ‫میشود‬ .  HCN  H++ CN-  4Au+8 CN-+O2+2H2O 4Au(CN)2 - +4OH-  ‫درنهایت‬ ‫ترکیب‬ ‫طال‬ - ‫سیانید‬ ‫توسط‬ ‫باکتری‬ ‫متابولیزه‬ ‫شده‬ ‫و‬ ‫بی‬ ‫وفیلمی‬ ‫حاوی‬ ‫طال‬ ‫ایجاد‬ ‫میشود‬ ( ‫طال‬ ‫رسوب‬ ‫میکند‬ )  4Au(CN)2+H2O+O2 2HCO3 - + NH3 + Au biofilm 18
  • 19. ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫محیط‬ ‫پاکسازی‬ ‫خاص‬ : ‫فراشویی‬ ‫زیست‬ ‫محیط‬ ‫زیست‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫های‬ ‫میکروارگانیسم‬ ‫فراشویی‬ ‫توانایی‬ ‫باید‬ ‫س‬ ‫ماده‬ ‫بتوانند‬ ‫تا‬ ‫باشند‬ ‫داشته‬ ‫را‬ ‫اسیدی‬ ‫خاصیت‬ ‫ایجاد‬ ‫و‬ ‫اکسیدکردن‬ ‫می‬ ‫بیاورند‬ ‫در‬ ‫پذیر‬ ‫انحالل‬ ‫حالت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫نظر‬ ‫مورد‬ 19
  • 20. 20
  • 21. ‫زیست‬ ‫های‬ ‫فرایند‬ ‫فراشویی‬ ‫محیطی‬ : 1 ) ‫آتوتروفیک‬ : ‫میکروارگانیسم‬ ‫بکار‬ ‫رفته‬ ‫باید‬ ‫اسید‬ ‫لیتوتروف‬،‫دوست‬ ‫و‬ ‫هوازی‬ ‫باش‬ ‫د‬ . ‫که‬ ‫باکتری‬ ‫ها‬ ‫و‬ ‫ارکی‬ ‫ها‬ ‫بهترین‬ ‫گزینه‬ ‫ها‬ ‫هستند‬ ‫معروف‬ ‫ترین‬ ‫ارکی‬ ‫برای‬ ‫این‬ ‫منظور‬ ‫سولفولوبوس‬ ‫و‬ ‫بهترین‬ ‫باکتری‬ Acidithiobacillus ‫می‬ ‫باشد‬ ‫که‬ ‫این‬ ‫موارد‬ ‫بهترین‬ ‫گزینه‬ ‫ها‬ ‫برای‬ ‫اکسیداسیون‬ ‫آهن‬ ‫و‬ ‫گوگرد‬ ‫می‬ ‫باشند‬ . 21
  • 22. ‫زیست‬ ‫های‬ ‫فرایند‬ ‫محیطی‬ ‫فراشویی‬ - ‫آتوتروفیک‬ :  Acidithiobacillus thiooxidans ‫مثبت‬ ‫بار‬ ‫با‬ ‫فلزات‬   ‫اول‬ ‫مکانیسم‬ :  14Fe2+ + 3.5O2 + 14H+ → 14Fe3+ + 7H2O  S + H2O + 1.5O2 → H2SO4  MeS + 2Fe3+ → Me2+ + 2Fe2+ + S  ‫دوم‬ ‫مکانیسم‬ :  H2SO4 + materials ) ‫دارای‬ Me( → materials + 2H + MeSO4 22
  • 23. ‫مکانیسم‬ ‫این‬ ‫سریعتر‬ ‫روند‬ ‫برای‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫روش‬ ‫در‬ ‫اسید‬ ‫و‬ ‫آهن‬ ‫های‬ ‫یون‬ ‫مانند‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫مواد‬ ،‫ها‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫افزوده‬ ‫مصنوعی‬ ‫بصورت‬ ‫سولفوریک‬ .  ‫سوم‬ ‫مکانیسم‬ ( ‫تیوسولفات‬ ‫مسیر‬ :) FeS2 + 6 Fe3+ + 3 H2O → S2O3 + 2 + 7 Fe2+ + 6 H+  ‫چهارم‬ ‫مکانسیم‬ ( ‫سولفید‬ ‫پلی‬ ‫مسیر‬ :)  MeS + Fe3+ + H+ → Me2+ + 0.5 H2Sn + Fe2+ (n ≥2)  0.5 H2Sn + Fe3+ → 0.125 S8 + Fe2+ + H+  0.125 ⋅ S8 + 1.5 O2 + H2O → SO4 2- + 2 H+ 23
  • 24. ‫زیست‬ ‫های‬ ‫فرایند‬ ‫محیطی‬ ‫فراشویی‬ - ‫هتروتروفیک‬ :  ‫س‬ ‫فاقد‬ ‫های‬ ‫متریال‬ ‫پاالیی‬ ‫زیست‬ ‫برای‬ ‫بیشتر‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫صنعت‬ ‫در‬ ‫ولفید‬ ‫میرود‬ ‫بکار‬ .  ‫در‬ ‫این‬ ‫نوع‬ ‫زیست‬ ‫پاالیی‬ ‫به‬ ‫ارگانیسم‬ ‫های‬ ‫هتروتروفی‬ ‫نیازمندیم‬ ‫ک‬ ‫ه‬ ‫بتوانند‬ ‫اسید‬ ‫های‬ ‫آلی‬ ‫و‬ ‫ترکیباتی‬ ‫تولید‬ ‫کنند‬ ‫که‬ ‫بتوان‬ ‫به‬ ‫وس‬ ‫یله‬ ‫آن‬ ‫ها‬ ‫فلزات‬ ‫را‬ ‫از‬ ‫مواد‬ ‫و‬ ‫ترکیبات‬ ‫دیگیر‬ ‫استخراج‬ ‫کرد‬ . 24
  • 25.  Aspergillus spp.  Penicillium spp  Bacillus spp  Pseudomonas spp. 25
  • 26. 26
  • 27. ‫خاص‬ ‫معدنی‬ ‫ماده‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫محیط‬ ‫پاکسازی‬  ‫سم‬ ‫فلزات‬ ‫شبه‬ ‫و‬ ‫سنگین‬ ‫فلزات‬ ‫توسط‬ ‫محیطی‬ ‫آلودگی‬ ‫کلی‬ ‫بطور‬ ‫در‬ ‫ی‬ ‫است‬ ‫بررسی‬ ‫قابل‬ ‫سطح‬ ‫سه‬ :  ‫فلزات‬ ‫و‬ ‫خاک‬ ‫سمی‬ ‫فلزات‬ ‫سنگین‬  ‫رسوبات‬ ‫آبی‬  ‫معادن‬ ‫های‬ ‫پسماند‬ 27
  • 28. ‫زیست‬ ‫فراشویی‬ ‫آلوده‬ ‫های‬ ‫خاک‬ :  ‫روش‬ ‫بایولیچینگ‬ ‫قارچی‬ ‫به‬ ‫دودسته‬ ‫تقسیم‬ ‫میشود‬ :  - ‫روش‬ ‫یک‬ ‫مرحله‬ ‫ای‬ : ‫در‬ ‫این‬ ‫مرحله‬ ‫اسپور‬ ‫قارچ‬ ‫و‬ ‫خاک‬ ‫آلوده‬ ‫همزمان‬ ‫یه‬ ‫محیط‬ ‫کشت‬ ‫افزوده‬ ‫میشوند‬ .  - ‫روش‬ ‫دو‬ ‫مرحله‬ ‫ای‬ : ‫در‬ ‫این‬ ‫روش‬ ‫ابتدا‬ ‫قارچ‬ ‫مورد‬ ‫نظر‬ ‫معموال‬ Penicillium chrysogenum strain F1 ‫در‬ ‫محیط‬ ‫کشت‬ ‫داده‬ ‫شده‬ ‫و‬ ‫خاک‬ ‫الوده‬ ‫به‬ ‫مرور‬ ‫افزوده‬ ‫میشود‬ .  ‫دومرحله‬ ‫ای‬ (Cd: 63%, Cu: 56%, Pb: 14%, and Zn: 54%)  ‫تک‬ ‫مرحله‬ ‫ای‬ (Cd: 50%, Cu: 35%, Pb: 9%, and Zn: 40%) 28
  • 29. 29
  • 30.  Aspergillus fumigatus strain, M3Ai  Aspergillus flavus 30
  • 31. ‫آلوده‬ ‫آبی‬ ‫رسوبات‬ ‫بایولیچینگ‬ :  ‫قبل‬ ‫موارد‬ ‫مشابه‬  ‫های‬ ‫باکتری‬ ‫از‬ ‫استفاده‬  Acidithiobacillus ferrooxidans  Acidithiobacillus thiooxidans  ‫آسپرژیلوس‬ ‫و‬ ‫سیلین‬ ‫پنی‬ ‫های‬ ‫قارچ‬ ‫یا‬  ‫تفاوت‬ :  ‫تا‬ ‫گاها‬ ‫اسیدوفیل‬ ‫های‬ ‫باکتری‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ 91 ‫داشته‬ ‫مطلوب‬ ‫نتیجه‬ ‫درصد‬ ‫درحالیکه‬ ‫است‬ ‫اس‬ ‫ت‬ ‫فا‬ ‫د‬ ‫ه‬ ‫ها‬ ‫قارچ‬ ‫از‬ 44 ‫است‬ ‫داده‬ ‫ارائه‬ ‫نتیجه‬ ‫درصد‬ 31
  • 32. ‫معدنی‬ ‫های‬ ‫پسماند‬ ‫بایولیچینگ‬ ( ‫کاوی‬ ‫معدن‬ )  ‫بیشترین‬ ‫میزان‬ ‫آلودگی‬ ‫ناشی‬ ‫از‬ ‫پسماندهای‬ ‫معدن‬ ‫ها‬ ‫مربوط‬ ‫به‬ ‫معا‬ ‫دن‬ ‫طال‬ ‫و‬ ‫نقره‬ ‫است‬ .  ‫باکتری‬ ‫های‬ A. ferrooxidans ‫و‬ A. thiooxidans ‫مهمترین‬ ‫گزینه‬ ‫ها‬ ‫برای‬ ‫ز‬ ‫یست‬ ‫پاالیی‬ ‫آلودگی‬ ‫پسماند‬ ‫های‬ ‫معدنی‬ ‫هستند‬ . ‫که‬ ‫درصد‬ ‫باالیی‬ ‫از‬ ‫منگنز‬ ‫و‬ ‫روی‬ ‫و‬ ‫سرب‬ ‫را‬ ‫پاالیش‬ ‫میکنند‬  ‫در‬ ‫استفاه‬ ‫از‬ ‫این‬ ‫باکتری‬ ‫ها‬ ‫از‬ ‫سولفور‬ 0.5 ‫درصد‬ ‫جرمی‬ ‫و‬ ‫یک‬ ‫مدار‬ ‫الکتریکی‬ ‫ضغیف‬ ‫استفاده‬ ‫میشود‬ 32
  • 33. 33
  • 34. 34
  • 35. 35 ‫باکتری‬ ‫قارچ‬ ‫اتوتروف‬ ‫عموما‬ ‫هتروتروف‬ ‫اسیدوفیل‬ ‫عموما‬ ‫تر‬ ‫گسترده‬ ‫اسیدیته‬ ‫رنج‬ ‫خاص‬ ‫و‬ ‫خالص‬ ‫سوبترای‬ ‫نیازمند‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫توانایی‬ ‫گسترده‬ ‫سوبستراهای‬ ‫اما‬ ‫سریع‬ ‫پاالیش‬ ‫مکانیسم‬ ‫پرهزینه‬ ‫کم‬ ‫اما‬ ‫کندتر‬ ‫پاالیش‬ ‫مکانیسم‬ ‫هزینه‬ ‫مسیر‬ ‫بهترین‬ : ‫سولفوروژنیک‬ ‫مسیر‬ ‫بهترین‬ : ‫سیانوژنیک‬ ‫کمتر‬ ‫عناصر‬ ‫گستره‬ ‫بیشتر‬ ‫عناصر‬ ‫گستره‬ Au, Ag, Pt, Pd, Rh.W-Co, Ga, Ge, Li, Sb, .
  • 36. ‫بازیا‬ ‫فت‬ ‫صنعتی‬ ‫های‬ ‫پسماند‬ :  ‫الک‬ ‫قطعات‬ ‫بازیافت‬ ‫در‬ ‫امروزه‬ ‫و‬ ‫میباشد‬ ‫بایولیچینگ‬ ‫کاربرد‬ ‫جدیدترین‬ ‫ترونیکی‬ ‫دارد‬ ‫زیادی‬ ‫کاربرد‬ ‫شده‬ ‫ریخته‬ ‫دور‬ .  Waste Electrical and Electronic Equipment (WEE) ‫از‬ ‫پسماندها‬ ‫این‬ ‫پاالیی‬ ‫زیست‬ ‫در‬ ‫زیست‬ ‫روش‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫و‬ ‫اتوتروفیک‬ ‫پاالیی‬ ‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫هتروتروفیک‬ 36
  • 37. 37
  • 38. 38
  • 39. 39
  • 40. 40
  • 41. ‫شما‬ ‫همراهی‬ ‫از‬ ‫سپاس‬ ‫باشید‬ ‫شاد‬ 41