biotecnologia mineração projeto 1

BIODESSULFURIZAÇÃO DO CARVÃO MINERAL

Carvão Mineral

• O carvão mineral é formado por misturas de estruturas orgânicas sólidas, através da acumulação e carbonização ao longo de milhares de anos. É composto, basicamente, por carbono, oxigênio, hidrogênio, enxofre e cinzas (ANEEL, 2011).

• Em termos de contribuição na matriz energética mundial, o carvão é responsável por 29,6% doconsumo global de energia

Microrganismos Utilizados

• Rhodococcus sp. ( Aeróbica )• Gordonia sp. ( Aeróbica )• Pseudômonas sp. ( Aeróbica )• Arthrobacter sp. ( Aeróbica )• Mycobacterium sp. ( Aeróbica )

Remoção do S orgânico

Rhodococcus sp.

Gordonia sp.

Pseudomonas sp.

Arthrobacter sp.

Remoção do Enxofre Inorgânico

(Biolixiliação)

A bactéria

• - Thiobacillus ferroxidans;• - Não patogênica;• - Bacilo Gram-negativo;• - Reprodução: Divisão binária;• - Autotrófica;• - Temp. Ideal de crescimento: 5 a 40°C (30°C,

ideal);• - pH ótimo: em torno de 1,2 a 4 (2, ideal);• - Resistência a altas concentrações de metais;

Substrato Inorgânico

• Fe2+ ou formas reduzidas de enxofre, incluindo sulfetos metálicos (fonte energética);

Ocorre a interação da célula com a superfície do sulfeto mineral, seguindo-se um ataqueenzimático aos componentes do mineral susceptíveis de serem oxidados, a exemplo do Fe2+(Equação 2). Nesse mecanismo, o micro-organismo retira diretamente da superfície mineral, oselétrons que serão utilizados na produção de energia.

Mecanismo Indireto

o mineral é oxidado, pelo íon férrico em solução. Isso ocorre, pois o Fe3+, gerado a partir da Equação 2, é um eficiente agente oxidante, que promove a dissolução da pirita (FeS2), retornando ao estado ferroso. A função do micro-organismo, nesse caso, é oxidar o Fe2+ a Fe3+, regenerando, dessa forma, esseagente oxidante.

• Ao ocorrer a formação de enxofre elementar (Equação 4), é importante a atuação dos microrganismosoxidantes de enxofre (Equação 5), de modo a impedir a deposição do enxofreelementar (Sº) sobre o mineral, formando uma barreira para a difusão do agente oxidante até asuperfície do mineral, fato que pode dificultar, ou até

mesmo impedir, a reação de oxidação.

(4)

(5)

Agentes físico-químicos que influenciam o processo

• pH;• Eh (potencial de oxi-redução);• Temperatura;• Disponibilidade de O2 e CO2;• Irrigação do Minério com Lixívia;• Concentração de íons metálicos e de nutrientes

minerais na lixívia;• Composição do mineral e tamanho da partícula

deste;

Lixiviação Convencional e Bacteriana: Vantagens X Desvantagens

Na lixiviação convencional o agente lixiviante a ser usado deve atender pré-requisitos para o não encarecimento do metal.

- Barato;- Específico;- Solúvel em água;- Reciclável

Lixiviação Convencional e Bacteriana: Vantagens X Desvantagens

Na lixiviação bacteriana:- Economia de insumos utilizados em um processo hidrometalúrgico convencional;- Baixo requerimento de energia em relação aos processos pirometalúrgicos;- Baixo investimento inicial e baixo custo operacional

(instalações simples);- Reduz a necessidade de mão de obra especializada;- Não polui a atmosfera pois não produz SO2, causador

da chuva ácida.

FIM