采矿和冶金废物中重金属的生物浸出

Santiago Martín Salinas García, Juan David Rosero Mosquera, Félix Daniel Andueza Leal, Danny Santiago Burbano Morillo, Diana Karina Fabara Salazar, Sonia Elizabeth Chamorro Armas, Darío Damián Lozada Fiallos
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Estos microorganismos se aplicaron en el proceso de biolixiviación de residuos minero-metalúrgicos provenientes de una zona con altos niveles de contaminación por metales pesados y productora de residuos minero-metalúrgicos. El proceso se dividió en dos fases: una inicial en matraces agitados con 50 gramos de residuos durante 15 días, seguida de un escalamiento a 640 gramos en 8,3 litros. Este último se llevó a cabo con agitación a 85 rpm y una temperatura controlada entre 20 y 33 °C durante 30 días, simulando así un reactor a escala experimental. Los resultados destacan la solubilización exitosa de cobre y hierro de los residuos, con una remoción del 63.27% en cobre, 16.19% en hierro y 58.82% en arsénico, evaluados mediante mediciones de concentraciones antes y después de la biolixiviación. La reducción en la concentración de contaminantes subraya el potencial de este proceso para mitigar la contaminación y revalorizar los metales presentes en los residuos. Estos hallazgos orientan la investigación hacia métodos más sostenibles para el ambiente. La aplicación de la biolixiviación no solo brinda beneficios ambientales, sino que también establece una base para acciones en favor de la salud pública. 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摘要

对采矿和冶金废物进行生物浸出以去除重金属是环境、公共卫生和二次回收领域的一个重要课题。当重金属以高浓度散布在环境中,尤其是水和土壤中时,会对健康造成潜在威胁。在这项研究中,从矿物质氧化产生的天然生物质中培养出了嗜酸嗜碱微生物群。这些微生物被应用于重金属污染严重地区和采矿冶金废物产生地的采矿冶金废物的生物浸出过程。该过程分为两个阶段:初始阶段在摇瓶中加入 50 克废物,持续 15 天;随后扩大到在 8.3 升的容器中加入 640 克废物。后者的搅拌速度为 85 rpm,温度控制在 20 至 33 °C 之间,持续 30 天,从而模拟了中试规模的反应器。通过测量生物浸出前后的浓度,结果显示尾矿中的铜和铁被成功溶解,铜的去除率为 63.27%,铁的去除率为 16.19%,砷的去除率为 58.82%。污染物浓度的降低凸显了这一工艺在减轻污染和重估废物中金属价值方面的潜力。这些发现为研究更具环境可持续性的方法提供了指导。生物浸出法的应用不仅带来环境效益,还为公共卫生行动奠定了基础。减少尾矿中重金属的存在大大有助于保护生态系统以及采矿和冶金废物处理场附近社区的健康。
本文章由计算机程序翻译,如有差异,请以英文原文为准。
Biolixiviación de metales pesados en residuos minero-metalúrgicos
La biolixiviación de residuos minero-metalúrgicos para la remoción de metales pesados es un tema de gran relevancia en los campos ambiental, de salud pública y recuperación secundaria. Los metales pesados representan un riesgo latente para la salud cuando se dispersan en el ambiente, especialmente en el agua y el suelo, en concentraciones elevadas. En este estudio, se cultivó un conglomerado microbiano de microorganismos acidófilos-mesófilos obtenidos de biomasa natural generada por la oxidación de minerales. Estos microorganismos se aplicaron en el proceso de biolixiviación de residuos minero-metalúrgicos provenientes de una zona con altos niveles de contaminación por metales pesados y productora de residuos minero-metalúrgicos. El proceso se dividió en dos fases: una inicial en matraces agitados con 50 gramos de residuos durante 15 días, seguida de un escalamiento a 640 gramos en 8,3 litros. Este último se llevó a cabo con agitación a 85 rpm y una temperatura controlada entre 20 y 33 °C durante 30 días, simulando así un reactor a escala experimental. Los resultados destacan la solubilización exitosa de cobre y hierro de los residuos, con una remoción del 63.27% en cobre, 16.19% en hierro y 58.82% en arsénico, evaluados mediante mediciones de concentraciones antes y después de la biolixiviación. La reducción en la concentración de contaminantes subraya el potencial de este proceso para mitigar la contaminación y revalorizar los metales presentes en los residuos. Estos hallazgos orientan la investigación hacia métodos más sostenibles para el ambiente. La aplicación de la biolixiviación no solo brinda beneficios ambientales, sino que también establece una base para acciones en favor de la salud pública. La disminución de la presencia de metales pesados en los residuos contribuye significativamente a la protección de los ecosistemas y la salud de las comunidades cercanas a los sitios de disposición de residuos minero-metalúrgicos.
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