Mineralogía del proceso de oxidación bacteriana de arsenopirita (FeAsS) y pirita (FeS2)

Abstract

Se realizó la caracterización mineralógica del proceso de oxidación bacteriana de la arsenopirita y pirita, sin adicionar al medio de crecimiento sulfato ferroso o azufre elemental como fuentes principales de energía, obligando a los microorganismos, mediante un proceso de adaptación en etapas sucesivas, a oxidar el mineral y crecer a expensas del fenómeno electroquímico generado. La arsenopirita, pasante malla Tyler 200, fue casi totalmente oxidada durante el proceso por A. ferrooxidans. Cuando se empleo cultivos mixtos, 50% A. ferrooxidans y 50% A. thiooxidans, la oxidación del mineral fue igual a cuando se empleo A. ferrooxidans. Para los cultivos de solo A. thiooxidans la arsenopirita no se oxido. La malla Tyler 325 presento el mismo comportamiento con todos los sistemas microbianos evaluados. La pirita presento una velocidad de disolución baja durante los treinta días de proceso, solo 5% de disolución, para todos los ensayos, pero se observaron altos potenciales redox y niveles de acidez, ~650 mV y pH ~1,5, favoreciendo la disolución de los sulfuros acompañantes. El principal producto de la oxidación de ambos minerales fue un sulfato férrico hidratado básico, tipo jarosita. La arsenopirita mostró diferentes morfologías: agregados individuales, películas recubriendo núcleos remanentes y deposición por pulsos sobre restos de cristalitos. La disolución oxidativa de la pirita no mostró la formación de películas y la jarosita presente solo se encontró en forma de agregados individuales y pequeños depósitos sobre surcos de corrosión. También se observó la formación de un óxido de hierro, en pequeñas cantidades, para ambos minerales, en la arsenopirita, éste oxido concuerda con schwertmannita y en la pirita con goetita. También fueron observadas cantidades menores de hematita y goetita. / Abstract: A mineralogical characterization of arsenopyrite and pyrite samples from the bacterial oxidation process was performed without both ferrous sulphate and elemental sulfur as main energy source. Therefore, the microorganism was forced through successive adaptation processes in stages to leach the mineral and to grow up them based on the electrochemical phenomenon. Arsenopyrite, Tyler mesh -200, was completely oxidized by A. ferrooxidans. For mixed cultures, 50% A. ferrooxidans and 50% A. thiooxidans, the process was similar to the one when A. ferrooxidans was used. In the culture wiht A. thiooxidans, the mineral was not oxidized. The Tyler mesh -325 showed a similar behavior for all the evaluated-microbial systems. Pyrite showed slow kinetic dissolution for the first 30 days of the process and only 5% of dissolution for all test. However, through the all test it generated high redox potential and acidity as well, ~650 mV y pH ~1,5. This favored the dissolution of accompanying sulphide. The main product of the oxidation for both mineral was hydrated basic ferric sulphate like jarosite. For arsenopyrite test, different morphology was found: individual aggregates, layer covering remain core and pulsing deposition on crystal remain. The oxidative dissolution of pyrite did not show the layer formation and jarosite was only present in form of individual aggregates and small deposits on groove corrosion. In addition, it was observed iron oxide formation, in small amounts for both minerals. In the arsenopyrite process this oxide agreed with schermannite and in the pryrite process with goetite. Goethite and hematite was founded in lower abundance.