بازیابی نیکل از کانسارهای ارسنیدی (نیکلین) کم عیار و پرعیار بر مبنای مقایسه عملکرد باکتری های شیمیولیتوتروفیک و هتروتروفیک و بررسی تاثیر انواع افزودنی ها

در این پژوهش، انحلال میکروبی عنصر نیکل از سنگ معدنی آرسنید نیکل (نیکلین) کم عیار و پرعیار به طور دقیق مورد ارزیابی قرار گرفت. انحلال میکروبی نیکلین با میکس باکتری های شیمیولیتوتروفیک مزوفیل  (Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans) در مقیاس فلاسک شیک با درصد جامدهای مختلف ۰/۵، ۱ و ۵ % برای نمونه­ های کم عیار و پرعیار انجام شد. بازیابی بیش از ۹۹ درصد توسط باکتری های مزوفیل نمونه های کم عیار و پر عیار پس از ۱۰ و ۲۸ روز به ترتیب در دو درصد جامد ۰/۵٪ و ۱٪ به دست آمد، درحالی که بازیابی در آزمودن های کنترلی و شیمیایی بسیار کمتر بود (به ترتیب ۶/۹ درصد و ۲۶/۷ درصد برای نمونه کم عیار، ۱۰/۳ درصد و ۱۶/۹ درصد برای نمونه پر عیار). در این پژوهش همچنین از باکتری های هتروتروفیک برای نخستین بار استفاده شد. توانایی سه سویه باکتری (Bacillus cereus, Glutamicibacter nicotianae, Bacillus zhanghouensis) در انحلال عنصر نیکل از نمونه های نیکلین در درصد جامدهای (۰/۵٪، ۰/۸، ۱/۱٪ و ۳٪) مورد بررسی قرار گرفت. هر ۳ باکتری یاد شده قابلیت انحلال را نشان دادند، باکتری Glutamicbacter nicotiana موثرتر نسبت به سویه های دیگر عمل نمود، به طوری که ۱۰۰ درصد عنصر نیکل از نمونه کم عیار و ۷۰ درصد نیکل از نمونه پر عیار بازیافت شد. در آزمایش فروشویی (لیچینگ) شاهد، انحلال نیکل تنها ۰/۳۳ درصد بود. آنالیزهای مختلفی مانند SEM-EDS، FE-SEM، XRD برای توصیف دقیق نمونه های باقیمانده شاهد و میکروبی استفاده شد. اثر کاتالیزوری و تعامل گالوانیکی افزودنی ­های مختلف بر روی انحلال نمونه ­ها، مورد بررسی قرار گرفت به طوری که به ازای درصد جامد ۵۰ گرم برلیتر (۵ درصد) از نمونه کم و پرعیار مقدار مشخصی از پیریت (۰/۷۵ گرم برلیتر)، گرافیت (۰/۸ گرم برلیتر)، ال سیستئین (۰/۴۸ گرم برلیتر) و نیترات نقره (۰/۰۵۰۴ گرم برلیتر) برای باکتری های مزوفیل به محیط اضافه گردید. در نمونه کم عیار، هر چهار افزودنی در هر دو نمونه کم عیار در حضور آهن فرو و گوگرد و بدون حضور آهن فرو و گوگرد، کارایی مثبتی در انحلال از خود نشان دادند، به طوری که در روز ۲۸ میزان انحلال به بیش از ۹۰ درصد رسید. در نمونه پرعیار سه افزودنی از چهار افزودنی (نقره- پیریت و ال سیستئین) در نمونه بدون حضور آهن و گوگرد کارایی مثبتی در انحلال نیکل داشته اند و توانستند بازیابی را به بالای ۹۰ درصد پس از گذشت ۲۸ روز برسانند، در مورد نمونه با حضور آهن و گوگرد، نیز سه افزودنی (پیریت، نقره و ال سیستئین) بیشترین تاثیر را داشته اما حضور آهن و گوگرد نه تنها مفید نبوده بلکه بازیابی را به زیر ۹۰ درصد کاهش داده است؛ که این می ­تواند به دلیل غلظت بالایی عناصر در محیط و تاثیر منفی آن بر عملکرد باکتری­ ها باشد. در این پژوهش باکتری­ های مزوفیل با تشکیل و رسوب کانی­ های زیستی ثانویه آرسنیک مانند اسکوردیت و جاروسیت، محیط را برای ادامه فعالیت خود مهیا نمودند و در نتایج آنالیز XRD نیز این موضوع ثابت گردید.