Двухстадийное бактериально-химическое окисление сульфидных концентратов золота и цветных металлов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.06, доктор технических наук Фомченко, Наталья Викторовна

• Фомченко, Наталья Викторовна
• доктор технических наук
• 2012

Оглавление диссертации доктор технических наук Фомченко, Наталья Викторовна

Введение.

Список сокращений.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Сырьевая база золотодобывающей промышленности и производства меди и цинка из упорных руд.

1.2. Классификация золотосодержащих руд по степени их упорности.

1.3. Способы вскрытия золота из упорных руд.

1.3.1. Обжиговые технологии.

1.3.2. Автоклавное вскрытие.

1.3.3. Кислотно-кислородное выщелачивание.

1.4. Способы извлечения золота из коренных руд.

1.5. Пирометаллургические способы переработки сульфидных концентратов цветных металлов.

1.6. Использование биогидрометаллургии при переработке упорных сульфидных концентратов, содержащих золото и цветные металлы.

1.6.1. Биогидрометаллургия при переработке золотосодержащих концентратов.

1.6.2. Биогидрометаллургия сульфидных концентратов цветных металлов.

1.7 Поиск путей интенсификации биогидрометаллургических процессов.

1.8. Микроорганизмы, использующиеся в биогеотехнологии.

1.8.1. Разнообразие ацидофильных хемолитотрофов.

•у I л

1.8.2. Механизмы окисления Бе , Б и сульфидных минералов. 53 Выводы по обзору литературы.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 2. Материалы и методы исследований.

2.1. Характеристика используемых сульфидных концентратов.

2.2. Культуры микроорганизмов, используемые в работе.

2.3. Биоокисление концентратов.

2.4. Получение раствора сульфата трехвалентного железа.—

2.5. Кислотная обработка концентратов.

2.6. Химическое выщелачивание концентратов.

2.7. Выделение чистых культур микроорганизмов и условия их культивирования.

2.8. Электронная микроскопия.

2.9. Изучение фенотипических свойств.

2.10. Количественный учет микроорганизмов.

2.11. Аналитические методы.

2.11.1. Определение величин рН и ЕЬ.

2.11.2. Анализ ионов железа, мышьяка, меди и цинка в жидкой фазе при биоокислении концентратов.

2.11.3. Анализ твердой фазы.

2.11.3.1. Определение выхода осадков.

2.11.3.2. Определение выходов «окисленной» и «сульфидной» частей осадков и их анализ.

2.11.3.3. Определение содержания золота и степени его извлечения

2.12. Молекулярно-биологические методы.

2.12.1. Подготовка биомассы для выделения ДНК.

2.12.2. Выделение и очистка препаратов ДНК.

2.12.3. Выделение нативной хромосомной ДНК.

2.12.4. Определение нуклеотидного состава ДНК.

2.12.5. Рестрикционный анализ хромосомной ДНК.—

2.12.6. Секвенирование гена 16Б рРНК.

2.13. Математико-статистический анализ данных.

2.14. Термодинамический метод исследований.

2.15. Электрохимические и рентгенографические исследования.

2.16. Опытная установка для изучения режимов двухстадийного бактериально-химического окисления (выщелачивания) меди и цинка из сульфидных концентратов в непрерывных условиях.

Глава 3. Обоснование новой концепции двухстадийного бактериально-химического окисления сульфидных концентратов и ее экспериментальная проверка.

3.1. Анализ существующей одностадийной технологии биоокисления сульфидных концентратов и обоснование целесообразности двухстадийного бактериально-химического процесса.

3.2. Термодинамический анализ состояния поверхности арсенопирита и рентгенографический анализ продуктов окисления сульфидных минералов при исследовании механизма биоокисления.

3.3. Исследование химического выщелачивания (окисления) арсенопиритных золотосодержащих концентратов.

3.3.1. Влияние температуры на химическое выщелачивание концентратов.

3.3.2. Сравнение эффективности окисления арсенопиритных концентратов трехвалентным железом, полученным с помощью микроорганизмов, а также полученного химическим способом.

3.3.3. Влияние плотности пульпы на интенсивность химического выщелачивания концентрата.

3.3.4. Влияние химического выщелачивания на химический состав арсенопиритных концентратов.

3.4. Анализ полученных результатов по первой стадии выщелачивания.

Выводы по Главе 3.

Глава 4. Изучение процессов биоокисления арсенопиритных концентратов в периодическом режиме.

4.1. Влияние условий химического выщелачивания на процесс последующего биоокисления концентратов.

4.2. Влияние температуры химического выщелачивания культуральной жидкостью, содержащей соединения Ре3+, на процесс биоокисления концентратов.

Выводы по Главе 4.

Глава 5. Изучение процессов одностадийного и двухстадийного бактериально-химического окисления арсенопиритных и пиритного концентратов в отъемно-доливном режиме, имитирующем непрерывный процесс.

5.1. Влияние скорости протока пульпы на процесс биоокисления арсенопиритного концентрата в двухстадийном (опытном) процессе.

5.2. Влияние химического выщелачивания арсенопиритного концентрата на его биоокисление при оптимальной скорости протока. Сравнение одностадийного (контрольного) и двухстадийного (опытного) 148 процессов.

5.3. Исследование биоокисления пиритного концентрата в одностадийном и двухстадийном процессах.

5.3.1. Химическое выщелачивание пиритного концентрата. Сравнение процессов химического выщелачивания пиритного и арсенопиритного концентратов.

5.3.2. Биоокисление пиритного концентрата в периодическом и отъемно-дол ивном режимах.

5.4. Сравнительный анализ двухстадийных процессов бактериально-химического окисления арсенопиритного и пиритного золотосодержащих концентратов.

Выводы по Главе 5.

Глава 6. Идентификация доминирующих штаммов в процессе биоокисления концентратов.

Выводы по Главе 6.

Глава 7. Разработка технологии двухстадийного бактериально-химического окисления (выщелачивания) медно-цинкового промпродукта и медных концентратов и ее проверка на опытной установке.

7.1. Испытания двухстадийного выщелачивания медно-цинкового промпродукта (некондиционного концентрата) с регенерацией окислителя мезофильными бактериями.

7.1.1. Испытание первой стадии выщелачивания медно-цинкового промпродукта.

7.1.2. Испытания по двухстадийному выщелачиванию медно-цинкового концентрата (промпродукта) на опытной установке с использованием мезофильной культуры.

7.2. Исследования процесса двухстадийного бактериально-химическоговыщелачивания медных концентратов.

7.2.1. Исследование возможности применения смешанной умеренно термофильной культуры бактерий рода 8и1/оЬасШж на стадии биоокисления медного концентрата.

7.2.2. Исследование режимов кислотной обработки медного концентрата.

7.2.3. Исследование процесса биоокисления медного концентрата после его кислотной обработки.

7.2.4. Исследование режимов химического выщелачивания медного концентрата после его кислотной обработки.

7.2.5. Исследование процесса регенерации раствора, полученного после стадии химического выщелачивания, различными ассоциациями микроорганизмов.

7.2.5.1. Исследование регенерации трехвалентного железа в реакторах при использовании мезофильных культур в процессе биоокисления медного концентрата после его химического выщелачивания.

7.2.5.2. Исследование регенерации трехвалентного железа в реакторах при использовании умеренно термофильных культур в процессе биоокисления медного концентрата после его химического выщелачивания.

7.2.6. Исследование бактериально-химического выщелачивания медного концентрата при использовании умеренно термофильных культур в непрерывных услових на опытной установке.

7.2.7. Определение соотношения выщелачивания различных минералов.

Выводы по Главе 7.

Глава 8. Предложения по промышленной реализации технологии двухстадийного бактериально-химического окисления концентратов, содержащих золото и цветные металлы.

8.1. Переработка сульфидных золотосодержащих концентратов.

8.2. Переработка концентратов и промпродуктов цветных металлов, содержащих золото.

8.3. Переработка богатых сложных медных концентратов, полученных из руды месторождения Удокан.

8.3.1 Описание технологии переработки медных концентратов.

8.3.2. Расчет экономической эффективности получения катодной меди из медного концентрата Удоканского месторождения с применением двухстадийного бактериально-химического выщелачивания.

8.4. Предложения по модернизации производства цветных металлов из сульфидных руд.

Выводы по Главе 8.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Двухстадийное бактериально-химическое окисление сульфидных концентратов золота и цветных металлов»

Актуальность работы. Биогидрометаллургия является наиболее перспективной отраслью для получения золота и цветных металлов из сульфидных концентратов. Сырьем для получения сульфидных концентратов являются сульфидные руды, в которых сосредоточены основные запасы цветных металлов.

Производство цветных металлов из сульфидных руд по традиционной пирометаллургической технологии связано со значительными пылевыми выбросам и газовыми выбросами двуокиси серы и углерода в атмосферу, что наносит громадный экологический ущерб флоре и фауне. В настоящее время наблюдается значительный интерес к гидрометаллургическим процессам производства цветных металлов в связи с требованиями экологической безопасности. Развитие производства эффективных экстрагентов и ионообменных смол для селективного выделения растворенных металлов (в частности, меди) делает это направление все более актуальным (Ehrlich H.L., 2001).

В золотодобывающей промышленности России отмечается снижение доли россыпных месторождений в общем объеме добычи с возрастающим объемом получения золота из коренных руд. Извлечение золота традиционными гидрометаллургическими способами из этих руд многих месторождений сдерживается «упорным» составом получаемых при их обогащении концентратов, а присутствие в большинстве из них минерала арсенопирита практически исключает пирометаллургию из-за образования ядовитых газообразных соединений мышьяка (Лодейщиков, 1999).

Наиболее распространенный фактор «упорности» вызван нахождением золота внутри сульфидных минералов, как правило, арсенопирита и пирита, причем минимальный размер вмещенных золотин составляет от десятых до сотых долей микрона (Совмен и др., 2007).

Решением технологической проблемы получения, как цветных металлов, так и золота из сульфидных концентратов, является разрушение кристаллической решетки сульфидных минералов, обеспечивающее перевод цветных металлов в раствор или вскрытие золота для его последующего извлечения традиционным способом цианирования. Это разрушение наиболее эффективно осуществляется с помощью технологии биоокисления (биовыщелачивания) (Полькин и др., 1982; Каравайко, 1984; 1985; Abbruzzese et al., 1994).

Технология основана на окислении сульфидных минералов ацидофильными хемолитотрофными микроорганизмами, способными использовать в качестве субстрата для жизнедеятельности сульфиды, серу и ее восстановленные соединения, а также ион двухвалентного железа (Каравайко, 1984), при этом цветные металлы переходят в раствор в виде сульфатов, а основное количество соединений железа и серы остается в осадке.

В настоящее время биотехнология для переработки золотосодержащих руд и упорных концентратов внедрена на 17 предприятиях золоторудной промышленности в 12 странах мира (Австралии, России, США, ЮАР, Китая, Казахстана и др.) (Acevedo., 2002; Brierley and Brierley, 2001; Brierley, 2009; Совмен и др., 2007). На известных предприятиях процесс биоокисления осуществляется сообществами микроорганизмов, включающими представителей родов Acidithiobacillus, Sulfobacillus, Leptospirillum, Ferroplasma и др. в диапазоне температур 39-45° С (Coram and Rawlings, 2002; Rawlings and Johnson, 2007).

Более чем сорокалетний опыт промышленного применения технологии биоокисления показывает, что она является наиболее простым и экологически безопасным способом переработки сульфидных концентратов, содержащих цветные металлы и золото (Каравайко и др., 2000).

Внедрение в промышленность биовыщелачивания цветных металлов сдерживается относительно высокой их себестоимостью по сравнению с традиционными технологиями.

Главными недостатками современных биогидрометаллургических технологий извлечения золота и цветных металлов из сульфидных концентратов являются низкая скорость процесса и затраты на охлаждение реакторов, саморазогрев которых является следствием экзотермических реакций окисления сульфидных минералов. Продолжительность цикла биоокисления по традиционной технологии составляет в зависимости от состава концентрата 4-6 суток и более (11а\уН1^8 е! а1., 2003).

Поэтому актуальной проблемой для совершенствования технологии биоокисления сульфидных концентратов является его интенсификация, которая позволит снизить себестоимость получаемых металлов, и, вследствие этого, расширить сырьевую базу для развития биогидрометаллургии.

Цель работы — разработка научных и прикладных основ интенсивной биогидрометаллургической технологии переработки сульфидных концентратов для получения золота и цветных металлов.

В задачи работы входило:

1. Исследование механизма бактериально-химического окисления сульфидных минералов ацидофильными хемолитотрофными микроорганизмами и обоснование концепции двухстадийного процесса бактериально-химического окисления сульфидного сырья.

2. Исследование процессов окисления (выщелачивания) золотосодержащих сульфидных концентратов культуральной жидкостью, содержащей соединения трехвалентного железа, полученной на биологической стадии, и моделирование первой стадии в двухстадийной технологии. Сравнение эффективности выщелачивания концентратов культуральной жидкостью и раствором соли сульфата трехвалентного железа, полученного химическим способом.

3. Получение активных культур микроорганизмов и исследование процессов биоокисления золотосодержащих арсенопиритных и пиритных концентратов в двухстадийном и одностадийном вариантах в периодических и в отъемно-доливных режимах.

4. Сравнительный анализ процессов биоокисления арсенопиритных и пиритных золотосодержащих концентратов.

5. Выделение активных культур микроорганизмов и идентификация доминирующих штаммов в процессе биоокисления золотосодержащих сульфидных концентратов

Основные положения, вынесенные на защиту:

1. Обоснование концепции двухстадийного бактериально-химического окисления сульфидных минералов для интенсификации процесса разрушения их кристаллической структуры на основании исследования механизма этого процесса.

2. Включение стадии химического выщелачивания сульфидных концентратов перед стадией их биологического окисления. Использование в качестве окислителя сульфидных минералов культуральной жидкости, содержащей соединения трехвалентного железа из биологической стадии.

3. Замещение доминирующих микроорганизмов в сообществе ацидофильных хемолитотрофов в процессе биоокисления золотосодержащих сульфидных концентратов при модификации энергетического субстрата на химической стадии.

4. Интенсификация процессов биоокисления сульфидных концентратов, содержащих золото и цветные металлы, в результате применения технологии двухстадийного бактериально-химического окисления (биовыщелачивания).

Научная новизна. Предложена концепция бактериально-химического окисления (биовыщелачивания) сульфидных минералов, предусматривающая последовательное проведение стадий химического выщелачивания культуральной жидкостью, содержащей соединения трехвалентного железа, и стадии биоокисления. На стадии химического выщелачивания предлагается создание условий для активного протекания экзотермических реакций окисления сульфидных минералов. На стадии биоокисления — полное разрушение кристаллической структуры сульфидов, окисление элементной серы одновременно с регенерацией культуральной жидкости, содержащей соединения железа и продукты метаболизма бактерий, которая рециркулируется на первую стадию. Это способствует созданию условий, позволяющих наиболее полно использовать потенциал реакций химического окисления на первой стадии и потенциал бактерий, осуществляющих биокатализ, - на второй.

В процессе исследования механизма биоокисления сульфидных минералов с применением рентгенографических методов впервые показано, что перед окислением серы изменяется ее кристаллическая структура. Это изменение, очевидно, связано с продуктами метаболизма применяемых бактерий и не зависит от окисляемого минерала. Серная фракция, выделенная при биоокислении сульфидных минералов арсенопирита, сфалерита и обычной химической элементной серы, определена как элементная сера весьма редкой разновидности, названная бета-модификацией.

Впервые установлено, что культуральная жидкость, содержащая соединения трехвалентного железа, полученная при биоокислении соединений двухвалентного железа, является более активным окислителем, чем раствор соли Ре2(804)з'9Н20, полученный химическим путем.

Показано, что предварительное химическое выщелачивание арсенопиритных и пиритного концентратов культуральной жидкостью, содержащей соединения трехвалентного железа, при повышенной температуре (50-80°С) увеличивает скорость и глубину последующего биоокисления сульфидных минералов умеренно термофильными бактериями.

Предложен и опробован в полунепрерывном режиме способ двухстадийного бактериально-химического окисления золотосодержащих сульфидных концентратов. Показана принципиальная возможность сокращения времени окисления арсенопиритных концентратов в 2 раза при повышении степени извлечения золота на 10 % и пиритных концентратов в 7 раз при повышении извлечения золота почти на 4 % по сравнению с традиционной одностадийной технологией.

Показана доминирующая роль сульфобацилл при биоокислении золотосодержащих концентратов в температурном диапазоне 39-50°С и установлена смена доминирующих штаммов при биоокислении химически выщелоченных концентратов (модификации энергетического субстрата) по сравнению с процессами биоокисления исходных концентратов.

Предложен непрерывный вариант двухстадийной технологии для получения цветных металлов из сульфидных концентратов и промпродуктов (некондиционных концентратов) при использовании на стадии биоокисления как мезофильных, так и умеренно термофильных микроорганизмов.

Практическая значимость. Предложена двухстадийная технология бактериально-химического окисления золотосодержащих концентратов, позволяющая интенсифицировать традиционный одностадийный процесс их биоокисления. Показано, что извлечение золота цианированием после биоокисления арсенопиритного концентрата в течение 96 часов, составило 93 %, что на 10 % выше извлечения золота из этого концентрата после контрольного одностадийного процесса в течение 192 часов. При бактериально-химическом окислении пиритного концентрата по предложенной технологии в течение 120 часов было извлечено около 77% золота, что позволяет рассматривать подобные концентраты как сырье для производства золота по предложенной технологии.

Проведены испытания двухстадийной технологии на некондиционном медно-цинковом концентрате (промпродукте) на опытной установке в непрерывном режиме. Показано, что длительность процесса выщелачивания медно-цинкового промпродукта может быть уменьшена с 100 до 24 час, а извлечение цинка в раствор увеличено с 70 до 93 %, меди - с 30 до 68,8 % по сравнению с известным одностадийным процессом.

Показано, что медь из сложного богатого сульфидно-окисленного концентрата, полученного из руды месторождения Удокан, наиболее интенсивно извлекалась в раствор на стадии химического выщелачивания (94,5%). При последующей биологической стадии с использованием умеренно термофильной ассоциации микроорганизмов извлечение меди из концентрата увеличивалось до 97% при общем снижении содержания меди в твердой фазе с 37,2 (исходный концентрат) до 1,49% (осадок после биоокисления).

Проведены испытания технологии на опытной установке в непрерывном режиме на сульфидном медном концентрате и показано, что длительность выщелачивания медного концентрата составила 20 часов при извлечении меди около 91% при максимальном снижении содержания меди в твердой фазе с 27,5 до 2,1%.

Разработаны технологические схемы получения золота и цветных металлов из сульфидного сырья с применением предложенной технологии и проведена экономическая оценка получения меди из концентрата руды Удоканского месторождения.

Предложена новая концепция развития цветной металлургии с включением разработанной технологии в общий комплекс обогащения сульфидных руд. Показана возможность утилизации в ней на стадии химического выщелачивания кислот, полученных из сернистых газов, образующихся при обжиге сульфидных концентратов цветных металлов при их металлургическом переделе.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 3-й Всесоюзной конференции «Теория и практика управляемого культивирования микроорганизмов», Киев, 1981; 12- ом Менделеевском съезде «Химические проблемы металлургии», Москва, 1981; Всесоюзной конференции «Контроль и управление биотехнологическими процессами», Горький, 1985; Международной конференции «Инженерная защита окружающей среды», Москва, 2000; 6-th Conference on environment and mineral processing. Czech Republic. 2002; IX-th International mineral processing symposium. Cappadocia, Turkey, 2002; I - VI-ом конгрессах «Биотехнология: состояние и перспективы развития», Москва, 2002; 2003; 2005; 2007; 2009; 2011; Ш-ей Международной конференции «Актуальные аспекты современной микробиологии», Москва, 2007; Международной научной конференции «Микроорганизмы и биосфера», Москва, 2007; П-ой Научно-практической конференции «Перспективы развития инноваций в биологии», Москва, 2008; V-ой Международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности», Санкт-Петербург, 2008; Международном совещании «Новые технологии обогащения и комплексной переработки труднообогатимого природного и техногенного сырья», Верхняя Пышма, 2011.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 20 статей, 18 тезисов, получено 3 авторских свидетельства СССР и 3 патента РФ.

Объем и структура диссертации. Материалы диссертации изложены на 301 странице машинописного текста, включают 86 таблиц и 51 рисунок. Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 191 наименований работ, в числе которых 59 на русском и 132 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме «Биотехнология (в том числе бионанотехнологии)», Фомченко, Наталья Викторовна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложена концепция интенсификации процесса бактериально-химического окисления сульфидных минералов, заключающаяся в разделении процесса биоокисления на химическую и биологические стадии, позволяющие наиболее полно использовать потенциал реакций химического окисления на первой стадии и потенциал бактерий, осуществляющих биокатализ, — на второй.

2. Впервые показано, что при биоокислении сульфидная сера переходит в весьма редкую кристаллическую модификацию, названную бета-модификацией. При этом через эту модификацию проходят как все исследованные сульфидные минералы (арсенопирит, сфалерит), так и обычная элементная сера.

3. Впервые показано, что культуральная жидкость, содержащая соединения трехвалентного железа, полученная при биоокислении двухвалентных ионов микроорганизмами, разрушала кристаллическую структуру поверхности арсенопирита более глубоко, чем раствор ионов трехвалентного железа, полученный химическим путем. Нарушение поверхностной структуры сульфидов увеличивает поток электронов с поверхности в раствор, которые переносятся бактериями с помощью своих ферментных систем на молекулярный кислород, что облегчает переход в раствор двухвалентного железа и образование элементной серы, являющихся субстратами для бактерий. Это позволит реализовать более эффективное биоокисление концентратов, прошедших стадию химическую окисления (выщелачивания).

4. Определены параметры стадии химического выщелачивания арсенопиритных (золотомышьяковых) концентратов и показано, что наибольшее влияние на ее эффективность оказывает температура. Установлено, что продолжительность процесса биоокисления

275 арсенопиритных концентратов в предложенной двухстадийной технологии снижалась в 2 раза, а извлечение золота цианированием увеличивалась более чем на 10% (до 93%) по сравнению контрольным одностадийным процессом. Продолжительность процесса биоокисления пиритного концентрата в двухстадийном процессе снижалась в более чем в 5 раз при извлечении золота почти 77%, что на 3,8 % выше, чем извлечение золота в контрольном одностадийном процессе.

5. Установлено, что в двухстадийной технологии биоокисления арсенопиритных концентратов происходила смена доминирующих штаммов на стадии биоокисления с о^тргасИст" 8-5 на штамм 5и1/оЬасШш НТ-4, а в процессе биоокисления пиритного концентрата по двухстадийной технологии доминировал известный штамм 1кегто8и1Ас1оох1с1а№ НТ-1.

6. Предложен непрерывный вариант двухстадийного процесса бактериально-химического выщелачивания для концентратов и промпродуктов цветных металлов. Показано, что по сравнению с одностадийным процессом время выщелачивания медно-цинкового концентрата снижалось со 100 до 24 ч, извлечение цинка в раствор (целевой продукт при выщелачивании) повышалось с 70 до 93%, меди — с 30 до 68,8% при использовании на стадии биоокисления мезофильной культуры бактерий.

7. Установлено, что медь из сложного богатого сульфидно-окисленного концентрата наиболее интенсивно извлекалась в раствор на стадии химического выщелачивания (94,5%). При последующем биоокислении умеренно термофильной ассоциацией микроорганизмов извлечение меди из концентрата увеличивалась до 97 %. Проведены испытания двухстадийной технологии на сульфидном медном концентрате в непрерывном режиме и показано, что длительность выщелачивания концентрата составила 20 часов при извлечении меди около 91%.

8. Предложены принципиальные технологические схемы получения золота и цветных металлов из сульфидных концентратов и промпродуктов с применением биогидрометаллургии, основным элементом которой является разработанный процесс. Экономическая оценка технологии переработки Удоканского медного концентрата показала, что установка производительностью 1 т/час позволит получить прибыль более 433 млн. руб в год при сроке окупаемости 0,32 года. Показано, что представленные технологии являются экологически чистыми, не имеют вредных стоков и газовых выбросов и позволяют получать как цветные, так и благородные металлы из любых видов сульфидных концентратов и промпродуктов. Выдвинута новая концепция развития цветной металлургии с включением биогидрометаллургии в общий комплекс получения и переработки сульфидных концентратов цветных и благородных металлов, позволяющая повысить эффективность работы горно-металлургических предприятий при улучшении на них экологической обстановки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время значительное внимание уделяется развитию гидрометаллургии, как наиболее перспективному направлению получения золота и цветных металлов. При этом биогидрометаллургия является наиболее экологически чистым процессом, позволяющим получать металлы из сульфидного сырья.

Уникальная способность хемолитотрофных микроорганизмов производить эффективные окислители непосрественно из самого сульфидного сырья делает процесс биоокисления почти безреагентным по сравнению с известными абиотическими гидрометаллургическими технологиями.

Интенсификация биоокисления сульфидных концентратов позволит успешно конкурировать этому процессу с традиционными пирометаллургическими технологиями, являющимися значительно более экологически опасными, чем гидрометаллургические процессы.

На основании проведенных фундаментальных исследований предложена новая технологическая концепция биоокисления сульфидных минералов. На основании этой концепции была разработана двухстадийная технология бактериально-химического окисления (выщелачивания) сульфидных концентратов, а также промпродуктов, содержащих золото и цветные металлы. Показано, что продолжительность процесса биоокисления арсенопиритных концентратов в двухстадийном процессе снижалась в 2 раза, а извлечение золота цианированием увеличивалась более чем на 10% (до 93%) по сравнению контрольным одностадийным процессом. Испытания технологии на сульфидных концентратах цветных металлов показали возможность сокращения времени процесса в среднем в 5 раз при улучшении технологических показателей.

Двухстадийная технология бактериально-химического окисления золотосодержащих концентратов может быть внедрена на действующем предприятии - Олимпиадинской золотоизвлекательной фабрике ЗАО «Полюс». Заключен договор на проверку технологии с этим предприятием.

Технологические схемы получения цветных металлов из сульфидного сырья (концентрата руды Удоканского месторождения и промпродукта Учалинского ГМК) имеют высокую экономическую эффективность и могут быть реализованы в Уральской горно-металлургической компании.

Предложена новая концепция развития цветной металлургии с включением разработанной технологии в общий комплекс обогащения сульфидных руд, а также утилизации в ней на стадии химического выщелачивания кислот, полученных из сернистых газов, образующихся при обжиге сульфидных концентратов цветных металлов при их пирометаллургическом переделе.

Оптимальное сочетание пиро- и биогидрометаллургии может решать задачи повышения эффективности переработки сульфидного сырья цветных и благородных металлов при улучшении экологической ситуации на предприятиях. При этом упрощается схема обогащения руд, на пирометаллургическую стадию поступают максимально богатые мономинеральные концентраты, а в отвальных хвостах теряется меньше полезных компонентов.

Данная концепция позволит повысить эффективность работы горнометаллургических комплексов по получению металлов из сульфидных руд и решить экологические проблемы.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Фомченко, Наталья Викторовна, 2012 год

1. Воронин, Д.Ю. Исследование и разработка технологии бактериального выщелачивания медно-цинковых промпродуктов при обогащении упорных сульфидных руд: автореф. дис. канд. технич. наук./ Д.Ю. Воронин М., 2000. - 24 с.

2. Вольдман, Г. М. Теория гидрометаллургических процессов: учебн. пособие для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. / Г. М. Вольдман, А. И.Зеликман — М: Интермет Инжиниринг, 2003. — 464 с.

3. Белявский, М.А. Перспективные способы переработки золото- и серебросодержащего сырья за рубежом / М.А. Белявский, A.C. Мейерович, М.А. Меретуков // М.: ЦНИИцветмет эконом, и инф., 1985. Вып. 3. - 52 с.

4. Гаррелс, P.M. Растворы, минералы, равновесия / P.M. Гаррелс, Ч.Л Крайст. Пер. с англ. - М.: Мир, 1968. - 368 с.

5. Головачева, P.C. Sulfobacillus новый род термофильных спорообразующих бактерий / P.C. Головачева, Г.И. Каравайко //278

6. Микробиология. 1978. - Т. 47. - Вып. 5. - С. 815-822.

7. Головачева, P.C. Новая железоокисляющая бактерия Leptospirillum thermoferrooxidans sp.nov. / P.C. Головачева, O.B. Голышина, Г.И. Каравайко, А.Г. Дорофеев, Т.А. Пивоварова, H.A. Черных // Микробиология. 1992. - Т. 61. —№ 6.-С. 1056-1064.

8. Горелик, С.С. Рентгенографический и электронографический анализ металлов / С.С. Горелик, JI.H. Расторгуев, Ю.Н. Скаков. М.: Металлургия, 1970 - 368 с.

9. Громова, JI.А. Идентификация и распределение серы в клетках Thiobacillus ferrooxidans / Jl.А. Громова, Г.И. Каравайко, A.B. Севцов, H.A. Переверзев // Микробиология. 1983. - Т. 52. - Вып. 3. - С. 455^160.

10. Заварзин, Г.А. Литотрофные микроорганизмы / Г.А. Заварзин. -М.: Наука, 1972.-223 с.

11. Карабасов, Ю.С. Освоение Удоканского медного месторождения / Ю.С. Карабасов, В.В. Панин, Д.Ю. Воронин, Л.Н. Крылова // Журнал МЕТ. -2005. Специальный выпуск. - С.27-33.

12. Каравайко, Г.И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд / Г.И. Каравайко, С.И. Кузнецов, А.И. Голомзик. М.: Наука, 1972.-248 с.

13. Каравайко, Г.И. Микробиологическое выщелачивание металлов из руд. Обзор проблемы / Г.И. Каравайко. М.: Центр Международных Проектов ГКНТ, 1984. - 87 с.

14. Каравайко, Г.И. Биогеотехнология переработки металлосодержащих руд и концентратов / Г.И. Каравайко // Вестник Академии Наук СССР. 1985. - С. 72-83.

15. Каравайко, Г.И. Биогидрометаллургия золота и серебра / Г.И. Каравайко, Г.В. Седельникова, Р.Я. Аслануков, Е.Е. Савари, В.В. Панин, Э.В. Адамов, Т.Ф. Кондратьева // Цветные металлы. 2000. - № 8. - С. 20-26.

16. Каравайко, Г.И. Биогеотехнология металлов / Г.И. Каравайко // В кн. : Экология микроорганизмов / Под ред. Нетрусова А.И. М.: Академия, 2004.-С. 199-220.

17. Каравайко, Г.И. Литотрофные микроорганизмы циклов серы и железа / Г.И. Каравайко, Г.А. Дубинина, Т.Ф. Кондратьева // Микробиология. 2006. - Т. 65. - № 5. - С. 593-629.

18. Коваленко, Э.В. Спорообразующая железоокисляющая бактерия 8и1/оЬасП1т МегтозифкИоохгсЬтз / Э.В. Коваленко, П.Т. Малахова // Микробиология. 1983. - Т. 52 - Вып. 6. - С. 962-967.

19. Кондратьева, Т.Ф. Особенности структуры хромосомной ДНК у8и1/оЬасШш Жегтози1/1с1оох1с1а№, проанализированной методом пульсэлекгрофореза / Т.Ф. Кондратьева, В.С. Меламуд, И.А. Цаплина, Т.И.

20. Богданова, А.А. Сенюшкин, Т.А. Пивоварова, Г.И. Каравайко //

21. Микробиология. 1998. - Т. 67. - № 1. - С. 19-25.280

22. Котляр, Ю.А. Металлургия благородных металлов : учеб. для студентов вузов, обучающихся по направлению подгот. дипломир. специалистов «Металлургия» : в 2 кн. / Ю.А. Котляр, М.А. Меретуков, JI.C. Стрижко. М.: Руда и металлы, 2005. - 2 кн.

23. Красильникова, E.H. О метаболизме восстановленных соединений серы у Sulfobacillus thermosulfidooxidans, штамм 1269 / E.H. Красильникова, H.A. Цаплина, JI.M. Захарчук, Т.Н. Богданова, Г.И. Каравайко // Микробиология. -1998. Т. 67. -№ 2. - С. 156-164.

24. Лодейщиков, В.В. Технология извлечения золота и серебра из упорных руд /В.В. Лодейщиков : В 2 т. Иркутск: Иркут. НИИ благ, и ред. металлов и алмазов; ОАО «Иргиредмет», 1999. - 2 т.

25. Лысенко, A.M. Таксономическое положение рода Sulfobacillus, основанное на изучении ДНК / A.M. Лысенко, И.А. Цаплина, P.C. Головачева, Т.А. Пивоварова, Н.С. Вартанян, Г.И. Каравайко // Доклады АН СССР. -1987. Т. 294. -№ 4. - С. 970-972.

26. Маркосян, Г.Е. Новая железоокисляющая бактерия Leptospirillum ferrooxidans. nov. gen. nov. sp. / Г.Е. Маркосян // Микробиологический журнал Армении. - 1972. - Т. 35. - № 2. - С. 26-29.

27. Медведев, А. С. Выщелачивание и способы его интенсификации / A.C. Медведев. — М: МИСиС, 2005. — 240 с.

28. Меламуд, B.C. Особенности роста типового штамма бактерий вида Sulfobacillus thermosulfidooxidans на среде 9К / B.C. Меламуд, Т.А. Пивоварова // Микробиология. 1998. - Т. 34. - № 3. - С. 309-315.

29. Меламуд, B.C. Новая термофильная бактерия Sulfobacillus sibiricus sp. nov. / B.C. Меламуд, Т.А. Пивоварова, Т.П. Турова, Т.В. Колганова, Г.А.

30. Осипов, A.M. Лысенко, Т.Ф. Кондратьева, Г.И. Каравайко // Микробиология.281- 2003. Т. 72. - № 5. - С. 681-688.

31. Мечев, В.В. Основные направления переработки руд тяжелых цветных металлов с применением комбинированных процессов / В.В. Мечев, В.А. Бочаров, В.А. Щербаков // Сб. научн. тр. / Гинцветмет. М.: ЦНИИцветмет экономики и информации, 1988. - С. 4-10.

32. Мечев, В.В. Автогенные процессы в цветной металлургии /В.В. Мечев, В.П. Быстров, A.B. Тарасов. М.: Металлургия, 1991. - 413 с.

33. Митрофанов, С.И. Комбинированные процессы переработки руд цветных металлов / С.И. Метрофанов, В.И. Мещанинова, A.B. Курочкина. -М.: Недра, 1984.-286 с.

34. Михеев, В.И. Рентгенометрический определитель минералов / В.И Михеев. М.: Госгеолтехиздат, 1957 - 868 с.

35. Наумов, Г.Б. Справочник термодинамических величин. (Для геологов.) / Г.Б. Наумов, Б.Н. Рыженко, И.Л. Ходаковский / Под ред. А.И. Тугаринова. М.: Атомиздат, 1971. - 239 с.

36. Панин, В.В. Использование технологии бактериального выщелачивания при обогащении сложных медно-цинковых руд / В.В. Панин, Э.В. Адамов, Г.И. Каравайко, Ф.Г. Хамидуллина, Д.Ю. Воронин // Цветные металлы. 1999. - № 5. - С. 9-11.

37. Полькин, С.И. Технология бактериального выщелачиванияцветных и редких металлов / С.И. Полькин, Э.В. Адамов, В.В. Панин. М.:2821. Недра, 1982.-288 с.

38. Резников, A.A. Методы анализа природных вод / A.A. Резников, Е.П. Муликовская, И.Ю. Соколов. -М.: Недра, 1970. 140 с.

39. Севрюков, H.H. Общая металлургия / H.H. Севрюков, Б.А. Кузьмин, Е.В. Челищев. Изд. 3-е, перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1976. - 568 с.

40. Седельникова, Г.В. Биогеотехнологии извлечения золота из нетрадиционного минерального сырья : дис. . докт. техн. наук : 05.15.08 : защищена 29.06.99 / Седельникова Галина Васильевна. М., 1999. - 371 с.

41. Совмен B.K. Переработка золотоносных руд с применением бактериального окисления в условиях Крайнего Севера / В.К. Совмен, В.Н. Гуськов, A.B. Белый и др.. Новосибирск: Наука, 2007. - 144 с.

42. Стрижко, Л.С. Металлургия золота и серебра / Л.С. Стрижко. -М.: МИСИС, 2001.-336 с.

43. Суровская, И.А. Технический анализ в цветной металлургии / И.А. Суровская, В.И. Титов, В.М. Бродская, П.И. Васильев, Б.М. Липшиц, Б.М. Элентух. М.: Металлургиздат, 1957. - 182 с.

44. Тарасов, A.B. Производство цветных металлов и сплавов / A.B. Тарасов / Спрравочник в 3-х томах. Т. 1. Общие вопросы металлургии. -М.: Металлургия, 2001. - 344 с.

45. Халезов, Б.Д. Исследования и разработка технологии кучного выщелачивания медных и медно-цинковых руд / Б.Д. Халезов : автореф. дис. . докт. технич. наук. Екатеринбург, 2008. - 53 с.

46. Халезов, Б.Д. Исследование извлечения сульфидов меди и цинка из медно-цинковых сернокислых растворов / Б.Д. Халезов, Н.А.Ватолин, Л.А. Овчинникова, Г.А. Павлюченко // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005. - № 1. - С. 261-265.

47. Чантурия, В.А. Оценка технологических свойств золотосодержащих пиритов и арсенопиритов различных месторождений / В.А. Чантурия, A.A. Федоров, Т.Н. Матвеева // Цветные металлы. 2000. - № 8.-С. 9-12.

48. Чекушин, B.C. Переработка золотосодержащих рудных концентратов (обзор методов) / B.C. Чекушин, Н.В. Олейникова // Известия Челябинского научного центра. 2005. - Вып. 4 (30). - С. 94-101.

49. Acevedo, F. Present and future of bioleaching in developing countries / F. Acevedo // Electron. J. Biotechnol. 2002. - V. 5. - №. 2. - P. 196-199.

50. Abbruzzese, C. Preparatory bioleaching to the conventional cyanidation of arsenical gold ores / C. Abbruzzese, S. Ubaldini, F. Veglio, L. Того // Miner. Eng. 1994. - № 7. - P. 49-60.

51. Ahonen, L. Temperature effect on bacterial leaching of sulfide minerals in shake flask experiments / L. Ahonen, O.H. Tuovinen // Appl. Environ. Microbiol. -1991. -V. 57. -№ l.-P. 138-145.

52. Baker, B.J. Microbial communities in acid mine drainage / B.J. Baker, J.F. Banfield // FEMS Microbiol. Ecol. 2003. - V. 44. - P. 139-1 52.

53. Barr, D.W. Respiratory chain components of iron-oxidizing, acidophilic bacteria / D.W. Barr, W.J. Ingledew, P.R. Norris // FEMS Microbiol. Lett. 1990. - V. 70. - № 1. - P. 85-90.

54. Bond, P.L. Comparison of acid mine drainage microbial communities in physically and geochemically distinct ecosystems / P.L. Bond, G.K. Drushel, J.F. Banfield // Appl. Environ. Microbiol. 2000. - V. 66. - № 11. - P. 49624971.

55. Breed, A.W. Technical note a preliminary investigation of the ferric leaching of a pyrite/arsenopyriteflotation concentrate / A.W. Breed, S.T.L. Harrison, G.S. Hansford // Min. Eng. 1997. - V. 10. - № 9. - P. 1023-1030.

56. Brierley, C.L. Microbial mining using thermophilic microorganisms /• C.L. Brierley, J.A. Brierley // Thermophiles: General, Molecular and Applied Microbiology / Ed. Brock T.D. New York: Wiley, 1986. - P. 279-305.

57. Brierley, J.A. Present and future commercial applications of biohydrometallurgy / J.A. Brierley, C.L. Brierley // Hydrometallurgy. 2001. - V. 59. - P. 233-239.

58. Brierley, J.A. Biohydrometallurgy This Microbiologist's Perspective / J.A. Brierley // Adv. Mat. Res. - 2007. - Vols. 20-21. - P. 3-10.

59. Brierley, C.L. Biohydrometallurgy: What is its future? / C.L. Brierley // Adv. Mater. Res. 2009. - V. 71-73. - P. 3-10.

60. Brock, T.D. Sulfolobus: a new genus of sulfur-oxidising bacteria living at low pH and high temperature / T.D. Brock, K.M. Brock, R.T. Belly, R.L. Weiss // Arch. Microbiol. 1972. - V. 84. - P. 54-68.

61. Carlson, L. Solid phase products of bacterial oxidation of arsenical pyrite / L. Carlson, E.B. Lindstrom, K.B. Hallberg, O.H. Tuovinen // Appl. Environ. Microbiol. 1992. - V. 58. - P. 1046-1049.

62. Chen, Z.-W. Novel bacterial sulfur oxygenase reductases from bioreactors treating gold-bearing concentrates / Z.-W. Chen, Y.-Y. Liu, J.-F. Wu, Q. She, C.-Y. Jiang, S.-J. Liu //Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007. - V. 74. - P. 688-698.

63. Colmer, A.R. The role of microorganisms in acid mine drainage: a preliminary report / A.R. Colmer, M.E. Hinkle // Science. 1947. - V. 106. - P. 253-256.

64. Coram, N.J. Molecular relationship between two groups of the genus1.ptospirillum and the finding that Leptospirillum ferriphilum sp. nov. dominates

65. South African commercial biooxidation tanks that operate at 40°C / N.J. Coram,

66. D.E. Rawlings // Appl. Environ. Microbiol. 2002. - V. 68. - № 2. - P. 838-845.287

67. Cox, J.C. The purification and some properties of rusticyanin, a blue copper protein innvolved in iron (II) oxidation from Tiobacillus ferrooxidans / J.C. Cox, D.H. Boxer // Biochem. J. 1978. - V. 174. - P. 497-502.

68. Ctarrido, Y. Tables pens la determination des Mineraux an moyon des rayous X/ Y. Ctarrido, C. Assuncao. Lisaboune, 1953.

69. Crundwell, F.K. How do bacteria interact with minerals / F.K. Crundwell // Biohydrometallurgy: fundamentals technology and sustainable development / Eds.: Ciminelli V.S.T., Garsia O. Elsevier Science, 2001. - P. 149-157.

70. Curutchet, G. Effect of iron (III) and its hydrolysis products (jarosites) on Thiobacillus ferrooxidans / G. Curutchet, C. Pogliani, E. Donati, P. Tedesco // Biotechnol. Lett. 1992. - V. 14. - P. 329-334.

71. Devici, H. Effect of solids on viability of acidophilic bacteria/ H. Devici // Mineral ingineering. 2002. - V. 15. - P. 1181-1189.

72. Dew, D.W. Comparison of performance for continuous bio-oxidation of refractory gold ore flotation concentrates / D.W. Dew // Biohydrometallurgical processing / Eds.: C.A.Jerez, T.Vargas, H.Toledo and J.V. Wiertz. University of Chile, 1995.-P. 239-251.

73. Dew, D. W. The BIOX® process for biooxidation of gold-bearing ores or concentrates / D.W. Dew, E.N. Lawson, J.L. Broadhurst // In : Biomining: Theory, Microbes and Industrial Processes / Ed. D. E. Rawlings. Georgetown, TX: Springer, 1997. - P. 45-80.

74. Dopson, M. Potential role of Thiobacillus caldus in arsenopyrite bioleaching / M. Dopson, E.B. Lindstrom I I Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65. -№ 1.-P. 36-40.

75. Dreisinger, D. Copper leaching from primary sulfides: Options for biological and chemical extraction of copper / D. Dreisinger // Hydrometallurgy. -2006.-V. 83. P. 10-20.

76. Dufresne, S. Sulfobacillus disulfidooxidans sp. nov., a new acidophilic, disulfide-oxidizing, gram-positive, spore- forming bacterium / S. Dufresne, J. Bousquet, M. Boissinot, R. Guay // Int. J. Syst. Bacterid. -1996. -V. 46. Iss. 4. -P.1056-1064.

77. Edwards, U. Isolation and direct complete nucleotide determination of entire genes, characterization of gene coding for 16S ribosomal RNA / U. Edwards, T. Rogall, H. Bloeker, M.D. Ende, E.C. Boeettge // Nucl. Acids Res. -1989. V. 17. - P. 7843-7853.

78. Edwards, K.J. A new look at microbial leaching patterns on sulfide minerals / K.J. Edwards, B. Hu, R.J. Hamers, J.F. Banfield // FEMS Microbiol. Ecol. 2001. - V. 34. - № 3. - P. 197-206.

79. Ehrlich, H.L. Past, present and future of biohydrometallurgy / H.L. Ehrlich // Hydrometallurgy. 2001. - V. 59. - № 2-3. - P. 35-46.

80. Espejo, R. Growth of Thiobacillus ferrooxidans on elementary sulfur / R. Espejo, P. Romero // Appl. Environ. Microbiol. 1987. - V. 53. - № 8. - P. 1907-1912.

81. Fowler, T. A. Leaching of zinc sulfide by Thiobacillus ferrooxidans289experiments with a controlled redox potential indicate no direct bacterial mechanism / T. A. Fowler, F.K.Crundwell // Appl. Environ. Microbiol. 1998. -V. 64. - P. 3570-3575.

82. Fowler, T.A. On the kinetics and mechanism of the dissolution of pyrite in the presence of Thiobacillus ferrooxidans / T.A. Fowler, P.R. Holmes, F.K. Crundwell // Hydrometallurgy. 2001. - V. 59. - № 2-3. - P. 257-270.

83. Fuchs, T. Metallosphaera prunae, sp. nov., a novel metal-mobilizing, thermoacidophilic archaeum, isolated from uranium mine in Germany / T. Fuchs, H. Huber, K. Teiner, S. Burggraf, K.O. Stetter // Syst. Appl. Microbiol. 1995. -V. 18.-P. 560-566.

84. Gericke, M. Advances in tank bioleaching of low-grade chalcopyrite concentrates / M. Gericke, Y. Govender, A. Pinches // Adv. Mater. Res. 2009. -V. 71-73. P. 361-364.

85. E.R.B. Moore, W. Abraham, H. Liinsdorf, K.N. Timmis, M.M. Yakimov, P.N.290

86. Golyshin // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2000. - V. 50. - P. 997-1006.

87. Grogan, D. Isolate B12, which harbours a virus-like element, represents a new species of the archaebacterial genus Sulfolobus, Sulfolobus shibatae, sp. nov. / D. Grogan, P. Palm, W. Zillig I I Arch. Microbiol. 1990. - V. 154.-№6. -P. 594-599.

88. Hallberg, K.B. Biodiversity of acidophilic prokaryotes / K.B. Hallberg, D.B. Johnson // Adv. Appl. Microbiol. 2001. - V. 49. - P. 37-84.

89. Hallberg, K.B. Characterisation of Thiobacillus caldus sp. nov., a moderately thermophilic acidophile / K.B. Hallberg, E.B. Lindstrom // Microbiol. 1994. -V. 140.-P. 3451-3456.

90. Hallberg, K.B. Toxicity of arsenic during high temperature bioleaching of gold-bearing arsenical pyrite / K.B. Hallberg, H.M. Sehlin, E.B. Lindstrom // Appl. Microbiol. Biotechnol. 1995. - V. 45. - P. 212-216.

91. He, Z.G. Acidianus tengchongensis sp. nov., a new species of acidothermophilic archaeon isolated from an acidothermal spring / Z.G. He, H. Zhong, Y. Li // Curr. Microbiol. 2004. - V. 48. - № 2. - P. 159-163.

92. Hiroyoshi, N. Enhancement of chalcopyrite leaching by ferrous ions291in acidic ferric sulfate solutions / N. Hiroyoshi, H. Miki, T. Hirajima, M. Tsunekawa // Hydrometallurgy. 2001. - V. 60. - P. 185-197.

93. Hisshion, R.J. Recovering gold with thiourea / R.J. Hisshion, C.G. Waller // Mining Magaz. 1984. - V. 151. - № 3. - P. 237-243.

94. Huber, G. Metallosphaera sedula gen. and sp. nov., Represents a new genus of aerobic, metal-mobilizing, therrmoacidophilic archaebacteria / G. Huber, C. Spinnler, A. Gambacorta, K.O. Stetter // Syst. Appl. Microbiol. 1989. - V. 12. -P. 38-47.

95. Jan, R.L. A novel species of thermoacidophilic archaeon, Sulfolobus yangmingensis sp. nov. / R.L. Jan, J. Wu, S.M. Chaw, C.W. Tsai, S.D. Tsen // Int. J. Syst. Bacteriol. 1999. - № 4. - P. 1809-1816.

96. Johnson, D.B. Biodiversity and ecology of acidophilic microorganisms / D.B. Johnson // FEMS Microbiol. Ecol. 1998. - V. 27. - P. 307-317.

97. Johnson, D.B. Novel thermo-acidophilic bacteria isolated from geothermal sites in Yellowstone National Park: physiological and phylogenetic characteristics / D.B. Johnson, N. Okibe, F.F. Roberto // Arch. Microbiol. 2003. -V. 180.-P. 60-68.

98. Johnson, D.B. Concentrate Mineralogy Dictates the Composition of Bioleaching Microbial Consortia / D.B. Johnson, L. Yajie, N. Okibe, K. Coupland, K.B. Hallberg // Adv. Materials Res. 2007. - V. 20-21. - P. 403-404.

99. Johnson, D.B. Sulfobacillus benefaciens sp. nov., an acidophilic facultative anaerobic Firmicute isolated from mineral bioleaching operations / D.B. Johnson, C. Joulian, P. d'Hugues, K.B. Hallberg // Extremophiles. 2008. - V. 12. -№ 6. - P. 789-798.

100. Karavaiko, G.I. Microbial aspects of biohydrometallurgy / G.I. Karavaiko // J. Min. Metall. 1997. - V. 33. - P. 37-40.

101. Kelly, D.P. Thermodynamic aspects of energy conservation by chemolithotrophic sulfur bacteria in relation to the sulfur oxidation pathways / D.P. Kelly // Arch. Microbiol. 1999. - V. 171. - P. 219-229.

102. Lindstrom, E.B. A sequential two-step process using moderately and extremely thermophilic cultures for biooxidation of refractory gold concentrates / E.B. Lindstrom, A. Sandstrom, J.-E. Sundkvist // Hydrometallurgy. 2003. -V. 71.-P. 21-30.

103. Liu, C.-Q. Rapid specific detection and quantification of bacteria and archaea involved in mineral sulfide bioleaching using real-time PCR / C.-Q. Liu, J. Plumb, P. Hendry // Biotechnol. Bioeng. 2006. - V. 94. - № 2. - P. 330-336.

104. Lorbach, S.C. Kinetics of sulfur oxidation by Thiobacillus ferrooxidans / S.C. Lorbach, J.M. Shivelly, V. Buonfiglio // Geomicrobiol. J. -1992. V. 10. - № 3-4. - P. 219-226.

105. Marmur, J. A procedure for the isolation DNA from microorganisms / J. Marmur // J. Mol. Biol. 1961. - V. 3. - P. 208-218.

106. Mikkelsen, D. Archaeal diversity in two thermophilic chalcopyrite294bioleaching reactors / D. Mikkelsen, Kappler, A.G. McEwan, L.I. Sly // Environ. Microbiol. 2006. - V. 8. - P. 2050-2056.

107. Nestor, D. Mechanism of bioleaching of a refractory minerals of gold with Thiobacillus ferrooxidans / D. Nestor, U. Valdiva, A.P. Chaves // Int. J. Miner. Process.-2001.-V. 62.-№ 1-4.-P. 187-189.

108. Norris, P.R. High temperature, mineral concentrate dissolution with Sulfolobus / P.R. Norris, L. Parrot // In: Fundamental and Applied Biohydrometallurgy / Eds.: Lawrense R.W., Branion R.M.R. and Ebner H.G. -Amsterdam: Elsevier, 1986. P. 335-365.

109. Norris, P.R. Acidophiles in bioreactor mineral processing / P.R. Norris, N.P. Burton, N.A. Foulis // Extremophiles. 2000. - V. 4. - № 2. - P. 7176.

110. Norris, P.R. Characteristics of Sulfobacillus acidophilus sp. nov. and other moderately thermophilic mineral-sulphid-oxidizing bacteria / P.R. Norris, D.A. Clark, J.P. Owen, S. Waterhouse // Microbiol. 1996. - V. 142. - P. 785790.

111. Okibe, N. Enumeration and characterization of acidophilic microorganisms isolated from a pilot plant stirred-tank bioleaching operation / N. Okibe, M. Gericke, K.B. Hallberg, D.B. Johnson // Appl. Environ. Microbiol. -2003.-V. 69.-№4.-P. 1936-1943.

112. Olson, G.J. Bioleaching review part B: Progress in bioleaching: applications of microbial processes by the minerals industries / G.J. Olson, J.A. Brierley, C.L. Brierley // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2003. - V. 63. - P. 249257.

113. Owen, R.J. Determination of DNA base compositions from melting profiles in delute buffers / R.J. Owen, L.R. Hill, S.P. Lapage // Biopolimers. -1969.-V. 7.-P. 503-517.

114. Rawlings, D.E. The molecular genetics of Thiobacillus ferroxidansand other mesophilic, acidophilic, chemolithotrophic iron- or sulfur-oxidizingbacteria / D.E. Rawlings // Hydrometallurgy. 2001. - V. 59. - № 2-3. - P. 187295

115. Rawlings, D.E. Heavy metal mining using microbes / D.E. Rawlings // Ann. Rev. Microbiol. 2002. - V. 56. - P. 65-91.

116. Rawlings, D.E. Biomineralization of metal-containing ores and concentrates / D.E. Rawlings, D. Dew, C. du Plessis // Trends Biothechnol. 2003. - V. 21. -№ 1. - P. 38-44.

117. Rawlings, D.E. The microbiology of biomining: development and optimization of mineral-oxidizing microbial consortia / D.E. Rawlings, D.B. Johnson // Microbiol. 2007. - V. 153. - P. 315-324.

118. Rawlings, D.E. Mining with microbes / D.E. Rawlings, S. Silver // Biotechnol. 1995. - V. 13. - P. 773-775.

119. Rojas, J. Sulfur colloids as temporary energy reservoirs for Thiobacillus ferrooxidans during pyrite oxidation / J. Rojas, M. Giersig, H. Tributsch // Arch. Microbiol. 1995. - V. 163. - P. 352-356.

120. Romero, R. Copper recovery from chalcopyrite concentrates by the BRISA process / R. Romero, A. Mazuelos, I. Palencia, F. Carranza // Hydrometallurgy. 2003. - № 70. - P. 205-215.

121. Sand W. Sulfur chemistry, biofilm and the (in)direct attack mechanism a critical evaluation of bacterial leaching / W. Sand, T. Gehrke, R. Hallman, A. Shippers // Appl. Microbiol. Biotechnol. - 1995. - V. 43. - P. 961966.

122. Sand, W. Biochemistry of bacterial leaching direct versus indirect bioleaching / W. Sand, T. Gehrke, P.G. Jozca, A. Shippers // Hydrometallurgy. -2001. - V. 59. - № 2-3. - P. 159-175.

123. Sanger, F. DNA sequencing with chain-terminating ingibitors / F. Sanger, S. Nicklen, A.R. Coulsen // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. - V. 84. -P. 5463-5467.

124. Sasaki, K. Respiratory Isozyme, 2 Types of Rusticyanin of Acidithiobacillus ferrooxidans / K. Sasaki, C. Ida, A. Ando, N. Matsumoto, H. Saiki, N. Ohmura // Biosci. Biotechnol. Biochem. 2003. - V. 67. - № 5. - P. 1039-1047.

125. Schwartz, D.C. Separation of yeust chromosome-sized DNAs by

126. Pulsed Field gradient gen Electrophoresis/ D.C. Schwartz // Cell. 1984. - V. 37. - № 1. — P. 67-75.

127. Shippers, A. Bacterial leaching of metal sulfides proceeds by two indirect mechanisms via thiosulphate or via polysulphides and sulfur / A. Shippers, W. Sand // Appl. Environ. Microbiol. 1999. - V. 65. - № 1. - P. 3458-3464.

128. Silverman, M.P. Microbial formation and degradation of minerals / M.P. Silverman, H.L. Ehrlich // Adv. Appl. Microbiol. 1964. - V. 6. - P. 153206.

129. Silverman, M.P. Study on the chemoautotrophic iron bacterium Ferrobacillus ferrooxidans. I. An improved medium and harvesting procedure for securing high cell yield / M.P. Silverman, D.C. Lundgren // J. Bacteriol. 1959. -V. 77.-P. 642-647.

130. Smalley, N. Operation of the Las Cruces ferric sulphate leach pilot plant / N. Smalley, G. Davis // Miner. Eng. 2000. - V. 13. - № 6. - P. 599-608.

131. Styriakowa, I. Influence of chelators on iron solubilization from quartz and feldspars by bioleaching / I. Styriakowa // Adv. Materials Res. 2007. -Vols. 20-21.-P. 87-90.

132. Sugio, T. Purification and some properties of sulfur: ferric ion oxidoreductase from Thiobacillus ferrooxidans / T. Sugio, W. Mizunashi, K. Inagaki, T. Tano // J. Bacteriol. 1987. - V. 169. - № 11. - P. 4916-4922.

133. Tributsch, H. Direct versus indirect bioleaching / H. Tributsch // Hydrometallurgy. 2001. - V. 52. - № 2-3. - P. 177-185.

134. Trudinger, P. The metabolism of inorganic sulfur compounds by Thiobacilli / P. Trudinger // Rev. Pur. Appl. Chem. 1967. - V. 17. - P. 1.

135. Ubaldini, S. Gold recovery from a refractory pyrrhotite ore by biooxidation / S. Ubaldini, F. Veglio, F. Beolchini, L. Toro, C. Abbruzzese // Int. J. Miner. Process. 2000. - V. 60. - № 3^1. - P. 247-262.

136. Van de Peer, Y. TREECON for Windows: a software package for the construction and drawing of evolutionary trees for the Microsoft Windows environment / Y. Van de Peer, R. de Wachter // Comp. Appl. Biosci. 1994. - V. 10.-P. 569-570.

137. Visser, J.M. A novel membrane-bound flavocytochrome c sulfidedehydrogenase from the colourless sulfur bacterium Thiobacillus sp. W5 / J.M.

138. Visser, G.A.H. De Jog, L.A. Robertson, J.G. Kuenen // Arch. Microbiol. 1997.2991. V. 167.-P. 295-301.

139. Waksman, S.A. Microorganisms concerned with the oxidation of sulfur in soil. II. Thiobacillus thiooxidans, a new sulfur oxidizing isolated from the soil / S.A. Waksman, I.S. Joffe // J. Bacterid. 1992. - V. 7. - № 2. - P. 239-256.

140. Watling, H.R. The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides A review / H.R. Watling // Hydrometallurgy. - 2006. - V. 84. -P. 81-108.

141. Xiang, X. Sulfolobus tengchongensis sp. nov., a novel thermoacidophilic archaeon isolated from a hot spring in Tengchong, China / X. Xiang, X. Dong, L. Huang // Extremophiles. 2003. - V. 7. - № 6. - P. 493-498.

142. Zillig, W. The Sulfolobus "Caldariella" group: taxonomy on the basis of the structure of DNA-dependent RNA polymerases / W. Zillig, K.O. Stetter, S. Wunderl, W. Schulz, H. Priess, I. Scholz // Arch. Microbiol. 1980. - V. 125. - P. 259-269.

143. Zillig, W. Desulfolobus ambivalens, gen. nov., sp. nov., an autotrophicarchaebacterium facultatively oxidizing or reducing sulfur / W. Zillig, S. Yeats, J.300

144. Holz, A. Bock, M. Rettenberger, F. Gopp, G. Simon // Syst. Appl. Microbiol. -1986.-V. 8.-P. 197-203.