روش بيوليچينگ و کاربرد آن در استخراج طلا از سنگ معدن کم‌عیار

بيوليچينگ روشي است که در آن از باکتری‌ها براي جدا کردن فلزات باارزش از سنگ‌های معدنی استفاده می‌شود و بیشتر براي استخراج فلزات با عيار پايين مثل طلا یا مس کاربرد دارد. این روش، روشي صنعتي براي استخراج  طلا از سنگ‌های پيريت آرسنیکی و سولفیدی محسوب می‌شود. البته بیشتر معادنی که از روش بیولیچینگ استفاده می‌کنند، معادنی هستند که در نیم‌کره جنوبی زمین واقع شده‌اند. این به خاطر شرایط آب و هوایی خاص این مناطق است که برای رشد باکتری و عملیات آن‌ها مفیدتر هستند و در مناطقی مثل شمال آمریکا به دلیل شرایط آب و هوایی سرد کار باکتری‌ها در این مناطق با مشکل روبه‌رو می‌شود.

روش کار بيوليچينگ

انحلال باکتريايي سولفيدي فلزات، در بيوليچينگ شامل باکتری‌هایی مانند فرواکسيد تيوباسيلوس، فرواکسيد لپتوسپيريلوم، تيواکسيد تيوباسيلوس، نمونه‌های سيلفولوبوس است. اين میکروارگانیسم‌ها انرژي براي بقاي خود را به‌وسیله اکسيد کردن قسمت‌های سولفيدی کانی‌ها و یون‌های فروس به دست می‌آورند. انحلال باکتريايي کانی‌های سولفيدی شامل دو مکانیسم مستقيم و غيرمستقيم هستند.

بیولیچینگ مستقیم

در طول ليچينگ مستقيم، باکتری‌ها خود را به بلورهاي فلزات سولفیدی درون سنگ می‌چسباند. در مدت فعاليت بيوشيميايي که به نام اکسيداسيون شناخته می‌شود، باکتری‌ها بلورهاي سولفیدی فلزي را تغيير داده و به‌صورت محلول سولفات که فلزات در آن حل ‌شده‌اند، درمی‌آیند.

بیولیچینگ غیرمستقیم

در طول ليچينگ غيرمستقيم باکتری‌ها به تماس مستقيم با سطح کانی‌ها نيازي ندارند. نقش باکتری‌ها، اکسیدی کردن مجدد آهن‌های فروس و تبديل به فرم فريک همانند عناصر سولفوري اکسیدی شده است که در بعضي از نمونه‌ها تشکيل شده‌اند. سپس آهن فريک به‌صورت شيميايي سنگ‌های سولفیدی را اکسیدی کرده و آهن فروس توليد می‌نماید. درواقع باکتری‌ها تنها اثر کاتاليزوري داشته و باعث سرعت بخشيدن به اکسيداسيون مجدد آهن فروس به فريک شده که در صورت عدم وجود باکتری‌ها بسيار آهسته انجام خواهد شد.

نقاط قوت و ضعف روش بيوليچينگ

از گذشته تابه‌حال فرايند سيانوراسيون یون‌های آلوده‌کننده محیط‌زیست را توليد مي‌کرده است. فرآيند حذف بيولوژيکي با چرخش باکتری‌ها اغلب براي کم‌عیار کردن سيانيد و تيوسيانيد در آسيا استفاده می‌شده است. ممکن است شرکت‌های معدني قادر به استفاده از بيوليچينگ به‌عنوان روشي براي بهره‌برداری از کانسنگ‌های عيار پايين و يا ذخايري که در مناطق دور از دسترس واقع شده‌اند، باشند ولي درهر صورت روشي بسيار گران‌قیمت به شمار می‌رود. بيوليچينگ داراي مضرات زیست‌محیطی کمتري نسبت به روش‌های سنتي استخراج است، که اين به علت مصرف پايين انرژي و عدم توليد So2 در طول فرآيند است.

مشکلاتي هم با فرآيند بيوليچينگ موجود است، مانند سرعت کندتر استخراج بيوليچينگ نسبت به فن‌های قديمي که ممکن است قيمت را افزايش دهد، همچنين در اين روش تمام سنگ‌های معدنی نمی‌توانند بيوليچ شوند و فقط سنگ‌های طلای سولفوری بيوليچ می‌شوند. بسياري از فلزات باارزش موجود در ذخاير طبيعي جهان در لایه‌های عميق کانسارهاي سولفیدی قرار گرفته‌اند. امروزه معدنکاران جديد، سنگ را از قسمت‌های عميق خارج کرده و آن‌ها را به‌صورت توده‌های چند ميليون تني انباشته می‌نمایند. آن‌ها کانی‌های باارزش مانند طلا را شستشو می‌دهند. اما کمتر از 40 درصد از فلزات در اين توده‌ها بازيافت می‌شود.

آینده روش بیولیچینگ

در یک دهه اخیر بیولچینگ به‌صورت ترکیبی از اسیدشویی توده‌ای، اسیدشویی اکسید مس و استفاده از میکروبیولوژی، موفقیت چشمگیری در عملیات استخراج بیولیچینگ مس ثانویه و فلزات گران‌بها داشته است.اسیدشویی توده‌ای میکروبی همچنان ساده‌ترین روش است که منجر به کاهش هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه، هزینه‌های جاری و موفقیت‌های زیست‌محیطی می‌شود. موارد کاربرد زیاد این روش در ۵ سال اخیر نشان‌دهنده اولویت‌ها و مزیت‌های این روش است. همچنین پروژه عظیم اسیدشویی توده‌ای میکروبی طلای سولفیدی مقاوم معدن نیومونت به میزان هشت هزار تن که از سوی کمپانی نوادا انجام شد، نمونه بارزی از موفقیت این فناوری است.