Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 1. С. 109–116. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-109-116 111 тионовые и сульфатредуцирующие бактерии, способствующие бактериальному выщелачиванию сульфидных руд, а также железоокисляющие микроорганизмы. Для дальнейшей работы в биостате при температуре 27 °С и постоянной аэрации была получена биомасса бактерий с численностью 10 9 кл/мл. Численность бактерий определена методом флюоресцентной микроскопии с использованием мембранных фильтров. Наращивание биомассы проводили в течение 10–12 суток на минеральной среде 9K, содержащей двухвалентное железо. Исходное содержание Fe 2+ в культуральной среде составляло 7,58 г/л, Fe 3+ – 0,67 г/л. В конце этапа культивирования микроорганизмов содержание Fe 2+ снизилось до 0,40 г/л, а содержание Fe 3+ увеличилось до 9,22 г/л, что говорит о высокой активности железоокисляющих микроорганизмов. Показатели рН и Eh среды были равны 2,18 ед. рН и 534 мВ соответственно. На первом этапе был выполнен эксперимент по выщелачиванию богатой руды Аллареченского ТО (без оборота раствора), прошедшей магнитную сепарацию. Содержания целевых металлов в отобранных образцах руды высокие (%): Ni 5,8 и Cu 2,9. Предварительно руда была измельчена до крупности –5+2 мм и помещена в стеклянные перколяторы. Масса загрузки составила 2 кг, высота руды – 20 см, диаметр колонны – 8 см, температурный режим окружающей среды – 19 °С. Выщелачивание вели в трех колонках. В отдельном перколяторе осуществлялось накопление бактериальной биомассы. Первая колонка (1) использовалась для кучного выщелачивания кислым раствором с бактериальной средой, вторая (2) – для кучного выщелачивания 2%-й серной кислотой. Значения рН и Eh растворов во время эксперимента изменялись в пределах: 1 колонка: рН = 2,4–2,48; Eh = 445–567; 2 колонка: рН = 0,86–1,2; Eh = 370–423. На первые сутки проводили увлажнение колонок. По два раза в каждую колонку было подано 300 мл дистиллированной воды. Далее осуществляли заливку два раза в неделю по 100 мл соответствующего раствора в каждую колонку. Для проведения эксперимента по выщелачиванию бедной руды месторождения Нюд Терраса первоначально проводили влагонасыщение руды. Загрузка руды в одну колонку диаметром 2,7 см составила 223 грамма, высота рудного штабеля 23 см. Использовали руду фракции –3+1 мм. Содержание Ni и Cu в руде соответственно, %: 0,42 и 0,15. Подачу выщелачивающего раствора производили с интервалом в один день. Результаты и обсуждение Исследования динамики численности различных групп микроорганизмов в процессе флотации сульфидных медно-никелевых руд показали, что наименьшая численность сапротрофных и олиготрофных бактерий наблюдалась в образцах руды и оборотной воды ( n ·10 2 –10 3 кл/г или мл), что объясняется низкой температурой образцов и недостатком питательных веществ. В пенных продуктах происходит рост их численности на порядок. Это связано как с повышением температуры при флотации, так и с поступлением в процесс органических соединений с флотореагентами. Немаловажным фактором является и аэрация [12]. В процессе работы из оборотной воды и основных продуктов флотации на обогатительной фабрике КГМК, г. Заполярный, были выделены доминирующие штаммы бактерий, они относились к роду Pseudomonas . Среди микроскопических грибов, численность которых была очень низкой, обнаружены виды Aspergillus fumigatus , Penicillium aurantiogriseum и P. glabrum . Лабораторные опыты по флотации исходной медно-никелевой руды на водопроводной воде в фабричном режиме (для достижения необходимых технологических показателей) продемонстрировали, что в присутствии доминирующих бактерий наблюдается тенденция к изменению извлечения меди и никеля, которая может быть вызвана как ростом времени флотации по операциям, так и изменением численности бактерий в оборотной воде (табл.). В 2016 г. начаты исследования, связанные с процессами биовыщелачивания меди и никеля на примере отвалов Аллареченского месторождения. Результаты показали невысокую численность и трофическое разнообразие микроорганизмов. В пробах воды выявлены тионовые и сульфатредуцирующие бактерии, способствующие бактериальному выщелачиванию сульфидных руд. Полученные образцы имеют кислую реакцию среды, благоприятную для развития этих микроорганизмов. Запущены лабораторные исследования по использованию бактерий в процессах выщелачивания. Сравнительный анализ результатов экспериментальной работы на образце руды, прошедшей магнитную сепарацию (высокие содержания цветных металлов) по кучному выщелачиванию, демонстрирует, что содержание металлов в фильтратах после выщелачивания раствором с микроорганизмами заметно превышает содержание металлов в фильтратах при выщелачивании слабокислым серным раствором (рис. 1). Среднее содержание никеля в фильтратах колонки, обрабатываемой бактериальной суспензией, составило 1,4 г/л, при максимальном значении 2,9 г/л на 22 сутки эксперимента. Среднее значение меди составило 92 мг/л, а максимальное – 303 мг/л на 40 сутки. Кучное выщелачивание 2%-м раствором