БАКТЕРІАЛЬНЕ ВИЛУГОВУВАННЯ МЕТАЛІВ З ВІДПРАЦЬОВАНОЇ МАСИ ПАЛИВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Н. Ю. Васильєва, Л. І. Слюсаренко, Л. С. Нещерет, К. І. Семенов, Т. В. Васильєва, І. А. Блайда

Анотація


Мета. Встановити можливість бактеріального вилуговування цинку і марганцю з електродної маси відпрацьованих батарейок. Методи. Для визначення росту ацидофільних хемолітотрофних бактерій (АХБ) використовували середовища різного компонентного і концентраційного складу, як джерела енергії – двовалентне залізо і тіосульфат. Концентрацію клітин визначали шляхом висіву на агаризовані середовища після десятикратних послідовних розведень. Вміст металів у розчинах визначали методом спектроскопії атомної абсорбції на спектрофотометрах ААS-1, С-115ПК Selmi. Результати рентгеноструктурного аналізу електродної маси батарейок записували на дифрактометрі УРС-50ІМ. Результати. Встановлена можливість використання АХБ для вилуговування марганцю і цинку з електродної маси відпрацьованих батарейок. Найкращі показники вилучення металів протягом 7 діб реєстрували на середовищах 9К1 з двовалентним залізом у концентрації 44,5 г/дм3. При продовженні терміну вилуговування до 14 діб підвищення ступеню вилучення металів реєстрували тільки на живильному середовищі 15 з тіосульфатом. Додавання суспензії Acidithiobacillus ferroooxidans МФ Lv 7 до живильних середовищ значно підвищувало ступінь вилучення металів: марганцю до 30,0% і цинку до 99,8%. Рентгеноструктурний аналіз показав відсутність сполук ZnO і MnO у структурі електродної маси після бактеріального вилуговування, а також зменшення кількості MnO2, збільшення Mn 2O3 і появу Mn3O4. Висновки. Встановлена можливість використання АХБ для вилучення металів з електродної маси відпрацьованих батарейок, що сприяє додатковому отриманню цинку і марганцю і попереджає забрудненню довкілля екологічно небезпечними сполуками.


Ключові слова


бактеріальне вилуговування; ацидофільні хемолітотрофні бактерії; цинк; марганець; електродна маса батарейок

Повний текст:

PDF

Посилання


Blaydа IA. Extraction of valuable metals during processing of industrial wastes by biotechnological methods (Review). Energotehnologii i resursosberezhenie. 2010;(6):39 – 45 (In Ukrainian).

Blaydа IA, Vasylieva TV, Sliusarenko LI, Khitrich VF, Ivanytsia VO. Retrieval of rare and non-ferrous metals by a community of microorganisms from ash after burning of Pavlograd coal. Microbiology and Biotechnology. 2012;(3):91 – 101 (In Ukrainian).

Blaydа IA, Vasylieva TV, Baranov VY, Semenov KY, Sliusarenko LI, Barba YN. Рroperties of chemolithotrophic bacteria new strains isolated from industrial substrates. Biotechnologia Acta. 2015:(8)6: 56 – 62. doi: 10.15407/biotech8.06.056.

Karavaiko HY, Dubynyna HA, Kondrateva TF.Lithotrophic microorganisms of oxidation cycles of sulfur and iron. Mykrobyolohyia. 2006:(75)5: 593 – 629.

Kovalev VZ. Chemical sources of energy: Lecture notes / V. Z. Kovalev, E. M. Zavialov. – Omsk: Izd-vo OmGTU, 2005. – 66 p.

Larin VI, Khobotova EB, Datsenko AA. Utilization of active mass of nickel from spent iron-nickel batteries. In: XIII (ezhegodnaya) mezhdunarodnaya nauchno-tehnicheskaya konferentsiya "Ekologiya i zdorove cheloveka, ohrana vodnogo i vozdushnogo basseynov, utilizatsiya othodov", Harkov-Alushta, Ukrain. 2005: 813 – 818.

Marev VA, Komissarov VA. About organization of battery processing. Ekologicheskiy Vestnik Rossii. 2012;(12):21 – 23.

Кhavezov I, Tsalev D. Atomic absorption analysis. – L.: Khimiia, 1983.– 144 p.

Blaydа IA. Composition and activity of bacterial community of coal tailing. Biotechnologia Acta. 2014;(7)5:94 – 100.

Brandl H, Bosshard R, Wegmann M. Computer-munching microbes: metal leaching from electronic scrap by bacteria and fungi. Hydrometallurgy. 2001;(59):319 – 326.

DSMZ: List of Recommended Media for Microorganisms – elektronnyiy resurs,https://www.dsmz.de/catalogues/catalogue-microorganisms/culturetechnology/list-of-media-for-microorganisms.html

Ilyas Sadia, Anwar Munir A, Niazi Shahida B, Ghauri M Afzal. Bioleaching of metals from electronic scrap by moderately thermophilic acidophilic bacteria. Hydrometallurgy. 2007;(88):180 – 188.

Willner J, Fornalczyk A. Extraction of metals from electronic waste by bacterial leaching. Environment Protection Engineering. 2013;39(1):197 – 208.

Willner J, Kadukova J, Fornalczyk A, Saternus M. Biohydrometallurgical methods for metals recovery from waste materials. Metalurgija. 2015; (54)1: 255 – 258.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Блайда И. А. Извлечение ценных металлов при переработке промышленных отходов биотехнологическими методами (Обзор)// Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2010. – № 6. – С. 39–45.

Блайда И. А., Слюсаренко Л. И., Васильева Т. В., Васильева Н. Ю., Джамбек О. И., Джамбек А. А., Иваница В. А. Возможности извлечения германия из промышленных отходов с применением гидрометаллургических и микробиологических методов //Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2008. – № 5. – С. 50–54.

Блайда І. А., Васильева Т. В., Баранов В. И., Семенов К. И., Слюсаренко Л. И., Барба И. Н. Свойства новых штаммов хемолитотрофных бактерий, выделенных из техногенных субстратов /Рroperties of chemolithotrophic bacteria new strains isolated from industrial substrates // Biotechnologia Acta. – 2015. – Vol. 8 (6). – P. 56–62. doi: 10.15407/biotech8.06.056.

Каравайко Г. И., Дубинина Г. А., Кондратьева Т. Ф. Литотрофные микроорганизмы окислительных циклов серы и железа // Микробиология. – 2006. – Т. 75, № 5. – C. 593–629.

Ковалев В. З. Химические источники энергии . – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. – 66 с.

Ларин В. И., Хоботова Э. Б., Даценко А. А. Утилизация активной никелевой массы из отработанных железо-никелевых аккумуляторов // ХІІІ (ежегодная) международная научно-техническая конференция "Экология и здоровье человека, охрана водного и воздушного бассейнов, утилизация отходов" (13-17 июня 2005 г., г. Алушта). – Сборник научных трудов. – Харьков-Алушта, 2005. – С. 813–818.

Марьев В. А., Комиссаров В. А Об организации переработки батарей// Экологический Вестник России – 2012. – Т. 12. – С. 21–23.

Хавезов И., Цалев Д. Атомно-абсорбционный анализ. - Л.: Химия, 1983. – 144 с.

Blaydа I. A.. Composition and activity of bacterial community of coal tailing // Biotechnologia Acta. – 2014. – Vol. 7, № 5. – P. 94–100.

Brandl H., Bosshard R., Wegmann M. Computer-munching microbes: metal leaching from electronic scrap by bacteria and fungi // Hydrometallurgy 59. – 2001. – P. 319–326.

DSMZ: List of Recommended Media for Microorganisms. Режим доступу:https://www.dsmz.de/catalogues/catalogue-microorganisms/culturetechnology/list-of-https://www.dsmz.de/catalogues/catalogue-microorganisms/culture-technology/list -of-media-for-microorganisms.html

Ilyas Sadia, Anwar Munir A., Niazi Shahida B., Ghauri M. Afzal. Bioleaching of metals from electronic scrap by moderately thermophilic acidophilic bacteria // Hydrometallurgy. – 2007. – Vol. 88. – P. 180–188.

Willner Joanna, Fornalczyk Agnieszka. Extraction of metals from electronic waste by bacterial leaching // Environment Protection Engineering. – 2013. – Vol. 39, N 1. – P. 197–208.

Willner J., Kadukova J., Fornalczyk A., Saternus M. Biohydrometallurgical methods for metals recovery from waste materials //Metalurgija. – 2015. – Vol. 54, N 1. – P. 255–258.





DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2018.1(41).126653

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)

DOI 10.18524/2307-4663