Mineralogía del proceso de lixiviación bacteriana de calcopirita (CuFeS2), esfalerita (ZnS) y galena (PbS) / Process mineralogy of chalcopyrite (CuFeS2), sphalerite (ZnS) and galena (PbS) bacterial leaching

Abstract

En este trabajo se realizó una caracterización mineralógica del proceso de biolixiviación de calcopirita, esfalerita y galena. La biolixiviación fue realizada a escala de laboratorio en agitadores orbitales, sin adicionar al medio de cultivo sulfato ferroso y azufre elemental como fuente principal de energía, obligando a los microorganismos, mediante un proceso de adaptación en etapas sucesivas, a lixiviar el mineral. La calcopirita presentó una lixiviación de cobre alrededor del 50% para la malla -200 Tyler y 40% para la malla -325 Tyler. En este caso altas concentraciones de Fe3+ generaron inestabilidad química, favoreciendo la formación y precipitación de sulfatos de hierro (jarosita) en forma de películas discontinuas sobre la superficie del mineral y como cementante en aglomerados de otras partículas minerales. La esfalerita mostró una lixiviación de zinc alrededor del 60% para todos los ensayos y de menos del 6% en los controles no inoculados, sugiriendo que la disolución de la esfalerita tiene una relación directa con la velocidad de disolución de hierro férrico y la concentración de H+ del medio. La ausencia de películas de azufre elemental da indicios sobre la capacidad de los microorganismos de oxidarlo formando ácido sulfúrico. La disolución de zinc se vio reflejada en la formación de golfos y pits de corrosión. Para el caso de la galena, se observó, para todos los ensayos, un porcentaje de oxidación del 57% y menos del 5% para los ensayos no inoculados, se observó la formación de una película de sulfato de plomo, anglesita, sobre la superficie del mineral, la cual puede inhibir el proceso de biolixiviación. / Abstract: In this work it was made a mineralogical characterization of the bioleaching process of chalcopyrite, sphalerite and galena. The bioleaching was performed at laboratory scale in orbital shaker without ferrous sulphate and elemental sulfur as main energy source. It forced the microorganism through to successive adaptation process in stages to leach the mineral. Chalcopyrite showed a copper leaching around 50% in 200 Tyler mesh and 40% for 325 Tyler mesh. In this case high of Fe3+ generated a chemical instability. It favored the formation and precipitation of iron sulfates (jarosite) like discontinuous layer on mineral grains and agglomerate other grains mineral. Sphalerite showed zinc leaching around 60% for all test and less of 6% in the abiotic control. This suggested that the sphalerite bioleaching has a direct relationship with the dissolution rate and concentration of Fe3+ and H+. The absences of elemental sulfur layers were an indication of microorganism ability to oxidize sulfur to sulfuric acid. Zinc dissolution was reflected in the formation of pits and gulf corrosions. Galena bioleaching showed for all test a lead oxidation around 57% and less of 5% for abiotic test. A layer of lead sulfate was observed (anglesite) on the mineral grains. This may inhibit the bioleaching process.