1-Маъруза кириш. Фойдали қазилмаларнинг биотехнологияси ҳАҚида

7-Маъруза.
Тион микрожанзотларнинг фаоллиги ва ҳаёт тарзига таъсир этувчи технологик кўрсатгичлар.
Технологик кўрсатгичлар чанларда бактериал танлаб эритишнинг самарадорлигини белигилаб берувчи кўрсатгичлар орасида алоҳидаги ўринда туради. Бу кўрсатгичларга танлаб эритиладиган бўтананинг зичлиги (С:К), хомашёнинг йриклиги ва уни қайта ишлашга тайёрлаш усули, аралаштириш усули, танлаб эритиш схемаси, айланма эритмаларни қайта ишлаш усуллари ва ҳ. Бу кўрсатгичлар асосан технологик схемани, жараённинг режимини ва уни дастгоҳлар билан таъминлаш схемасини белгилаб беради.
Бактериал оксидланиш ва танлаб эритиш жараёнига тезлигини ва тўлиқ боришини белгилаб берувчи асосий технологик кўрсатгичлардан бир бу хомашёнинг гранулометрик таркибидир.
Чанларда бактериал танрлаб эритиш жараёнида асосан турли гранулометрик таркибга эга бўлган гравитацион ва флотацион бойитиш бойитмалари қайта ишланади. Масалан, олтин сақловчи гравитацион бойитмаларнинг йириклиги 1-2 мм ни ташкил этади. Флотацион бойитмаларнинг йриклиги эса 80-90% 0,074 мм ташкил этади. Шу сабабадан олтин сақловчи гравитацион бойитмалар бактериал танрлаб эритишдан олдин 80-90% мину 0,074 мм синфгача янчилади.
Дастлабки хомашёнинг йириклиги камайиши билан бирга танлаб эритиш тезлиги ва микрожонзотларнинг фаоллиги ошади, чунки мкрожонзотлар учун энергетик манба ҳисобланувчи сульфид минералларнинг юзаси майин янчишда ошади.
Масалан, турли минерал таркибга эга бўлган олтинмарғимушли бойитмалар учун танлаб эриишдна олдинги йириклиги 90-95% минус 0,074 мм синфини ташкил этиш керак (таҳминан 80-85% минус 0,044 мм).
Танлаб эритиладиган бойитманинг гранулометрик таркиби бактериал танлаб эритиш жараёнида ўзгаради. Масалан, дастлабки бойитмада йириклиги минус 0,044 мм материалларнинг миқдори 57 % бўлганда, танлаб эритишнинг биринчи босқичидан сўнг минус 0,044 мм синфнинг митқдори 84% ни ташкил этган. Масалан, танлаб эритиладиган маҳсулотларнинг вақт давомида гранулометрик таркибини ўзгариши,сульфид марғимушли бойтмалардаги майин олтинни тўлиқ очилиш вақтини ва танлаб эритишниг технологик схемасини белгилаб бериш мумкин.
Қойдададек сульфидларнинг асосий миқдори 24-48 соатда оксидланади ва уларнинг оксидланиш даражаси 60-70% ташкил этади. Шу сабабадан танлаб эритиш жараёнини самарали ташкил этиш учун танлаб эритиладиган бўтанадан парчаланган ва йириклиги минус 0,044 мм бўлган синфни ажратиб олиш мақсадга мувофиқ бўлади. Ажратиб олнган майин синф тўғридан-тўғри циналаш жараёнига юборилади. Минус 0,044 мм синфнинг чиқиш кўрсатгичиси 40-60% ни ташкил этади ва бу синфдан олтинни ажратиб олиш даражаси 90 дан ошади.
Масалан, Кок-Патасс конининг минус 0,044 мм синфли бойитмаларини бактериал танлаб эритишда, танлаб эритишнинг биринчи босқичидан сўнг 90-92 % олтин циналанади, 0,044 синфдан йирикроқ (қум) синфдан эса олтинни циналаш усулида эритмага ўтқазиш кўрсатгичиси 81% дан ошмайди. Танлаб эритилган материални бўтанадан ажратиб олиниши натижасида танлаб эритиш давомийлигини икки марта пасайтирди (42 соат).
Чанларда бактериал танлаб эритиш технологиясида, танлаб эритиладиган бўтананинг зичлиги алоҳида ўринда туради, чунки бу кўрсатгич жараённинг қаттиқ мақсулот бўйича ишлаб чиқариш унумдорлигини ва натижада асосий техник-иқтисодий кўрсатгичларни аниқлаб беради
Бактериал танлаб эритишнинг статик шароитларида, металларни эритмага ажратиб олиш даражасининг юқори кўрсатгичисига фақат ўта суюлтирилган бўтаналарда эришилади (Қ:С = 1:50). Масалан, таркибида 10% марғимуш бўлган Кок-Патасс конининг олтин марғимушли бойитмаларини танлаб эритишда, Қ:С нинг оптимал кўрсатгичиси даврий режимда 1:30 дан 1:50 гачани ташкил этди ва бу кўрсатгичда 100 соатнинг ичида 88% марғимушни эритмага ажратиб олишга эришилди.
К:С кўрсатгичисини 1:10 гача оширганда марғимушни эритмага ажратиб олиш даражаси фақат 30% ташкил этди, тирик хужайраларнинг миқдори эса 1 мл эритмада 10⁶ да 10² гача пасайди. Бактериялар миқдори пасайишининг асосий сабаби бу танлаб эритиладиган эритмаларда арсенопиритни оксидланиши натижасида ҳосил бўлган маҳсулотларнинг тўпланишидир ва биринчи навбатда марғимушнинг тўпланишидир. Агар К:С = 1:50 кўрсатгичисида марғимушнинг эритмадаги миқдори 1,15 г/л ташкил этган бўлса К:С = 1:10 кўрсатгичисида эса марғимушнинг миқдори 2,5 г/л гача ошади.
Қуюқ бўтаналарда микрожонзотларнинг хаёт фаолиятига оптимал шароитларни яратилишига, фақат эритмаларни доимий равишда алмаштирилиши билан эришиш мумкин, яъни оқар (проточная) технологияда танлаб эритишнинг узлуксиз режимида.
Чанларда танлаб эритиш қурилмаларини фойдаланишнинг саноат амалиёти шуни кўрсатадики, бактерияларнинг юқори фаоллиги ва танлаб эритишнинг юқори тезлиги К:С = 1:4 – 1:5 нисбатлигида кузатилади . Бу кўрсатгичда марғимушнинг суюқ фазадаги концентрацияси 3 дан 8 г/л гача бўлади. Марғимушнинг концентрацияси 8 г/л дан ошганда бактерияларниг фаоллиги, бактерияларнинг бўтанадаги юқори зичлигига қарамасдан (210¹⁰ дона/мл ) 2-2,5 дан 0,6 г/л∙соат пасаяди. Шуниндек суюқ фазада Fe (III) концентрациясининг 40 г/л гача ошиши кузатилади ва бу темир марғимуш каби бактерияларнинг фаоллигини пасайтиради.
Юқорида айтилганларни инобатга олган ҳолда, жуда муҳим технологик хулоса қилиш мумкин: таркибида марғимушнинг миқдори юқори бўлган (8-10% дан юқори) олтин марғимушли бойитмаларни танлаб эритишда бактрияларнинг юқори фаоллигини ушлаб туриш учун, суюқ фазадан марғимушнинг эриган кўринишини ва темирни (III) (хужайраларнинг хаёт фаолиятининг ингибиторлари) ажратиб олиш зарур. Таркибида марғимушнинг миқдори 2-3% бўлган бойитмаларни танлаб эритишда К:С кўрсатгичиси 1:3 гача кўтарилиши мумкин.
Қуюқ бўтаналарда танлаб эритишда, бўтанани аралаштириш ва ҳаво билан тўйинтириш (аэрация) рижими алоҳидаги ўринда туради, чунки бу кўрсатгичлар бўтанани кислород ва углерод диоксиди билан тўйинишига шароитлар яратади. Бўтанани аралаштириш ва ҳаво билан тўйинтириш қўлланиладиган дастгоҳларга боғлиқ.
Ҳозирги кунда бактериал танлаб эритишда пўлатдан ясалган ва ички қисми футерланган (гуммированные), механик аралаштиргичли чанлар қўлланилади. Чанларга мажбурий ҳаво берилади.
Перемешивание пульпы в чанах осуществляется 6- лопастными турбинами, но в последнее время они заменяются импеллерами с осевым потоком. Турбины с радиальным потоком эффективно аэрируют пульпу, но имеют низкую перемешивающую способность и большое потребление энергии, в то время как импеллеры с осевым потоком обеспечивают хорошее перемешивание и потребляют меньше энергии, кроме того, при высоких скоростях вращения они не оказывают вредного влияния на биомассу. Производительность установки снабженной с импеллерами с осевым потоком почти в 2 раза выше, чем снабженной турбинами.
В реакторах с импеллерами, имеющих противозавихрительные перегородками, утилизация кислорода составляет в среднем 15% ( максимум 25%) при концентрации растворенного кислорода 2,5 мг/л. Эффективность кислородного обмена составила 0,55/КВтч.
На фабрике “Конгресс” (Канада) при производительности 113 т/сутки и количестве чанов 10 (225 м³ каждый) удельный расход электроэнергии на перемешивание и подачу воздуха составил 104 квтч на 1 тонну концентрата. Снижение энергозатрат на процесс бактериального выщелачивания может осуществляться за счет уменьшения расхода воздуха, степени аэрации и перемешивания, увеличения плотности выщелачиваемой пульпы.
Для переработки упорных золотомышьяковых концентратов разрабатываются новые конструкции биореакторов.
В институте “Иргиредмет” и на Балейской опытной фабрике для процесса бактериального выщелачивания исследовано применение пульсационных колонн с насадками жалюзийного типа с углом наклона лопаток 20⁰. При расходе воздуха 1 м³/мин на 1м³ рабочей емкости колонны происходит снижение энергозатрат в 1,5-2 раза. Весь цикл бактериального выщелачивания вместо 6 пачуков может осуществляться в одной колонне, имеющей удельную производительность в 2-3 раза больше по сравнению с пачуками.
Проведение процесса бактериального выщелачивания во вращающихся барабанах позволит значительно повысить эффективность выщелачивания, увеличить плотность пульпы и скорость бактериального