Biolixiviación de metales pesados en residuos minero-metalúrgicos
Barra lateral del artículo
Contenido principal del artículo
Resumen
La biolixiviación de residuos minero-metalúrgicos para la remoción de metales pesados es un tema de gran relevancia en los campos ambiental, de salud pública y recuperación secundaria. Los metales pesados representan un riesgo latente para la salud cuando se dispersan en el ambiente, especialmente en el agua y el suelo, en concentraciones elevadas. En este estudio, se cultivó un conglomerado microbiano de microorganismos acidófilos-mesófilos obtenidos de biomasa natural generada por la oxidación de minerales. Estos microorganismos se aplicaron en el proceso de biolixiviación de residuos minero-metalúrgicos provenientes de una zona con altos niveles de contaminación por metales pesados y productora de residuos minero-metalúrgicos. El proceso se dividió en dos fases: una inicial en matraces agitados con 50 gramos de residuos durante 15 días, seguida de un escalamiento a 640 gramos en 8,3 litros. Este último se llevó a cabo con agitación a 85 rpm y una temperatura controlada entre 20 y 33 °C durante 30 días, simulando así un reactor a escala experimental. Los resultados destacan la solubilización exitosa de cobre y hierro de los residuos, con una remoción del 63.27% en cobre, 16.19% en hierro y 58.82% en arsénico, evaluados mediante mediciones de concentraciones antes y después de la biolixiviación. La reducción en la concentración de contaminantes subraya el potencial de este proceso para mitigar la contaminación y revalorizar los metales presentes en los residuos. Estos hallazgos orientan la investigación hacia métodos más sostenibles para el ambiente. La aplicación de la biolixiviación no solo brinda beneficios ambientales, sino que también establece una base para acciones en favor de la salud pública. La disminución de la presencia de metales pesados en los residuos contribuye significativamente a la protección de los ecosistemas y la salud de las comunidades cercanas a los sitios de disposición de residuos minero-metalúrgicos.
Descargas
Métricas
Detalles del artículo
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Los autores que publican en Siembra conocen y aceptan las siguientes condiciones:
- Los autores retienen los derechos de copia (copyright) y ceden a la revista SIEMBRA el derecho de primera publicación del trabajo, bajo licencia Creative Commons Attribution License, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que hagan referencia al autor o autores del trabajo y a su publicación en esta revista.
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0).
- Los autores conservan los derechos de autor y garantizan a la Revista Siembra el derecho de publicar el manuscrito a través de los canales que considere adecuados.
- Los autores pueden establecer por su cuenta acuerdos adicionales para la distribución no exclusiva de la versión de la obra publicada en la Revista Siembra, haciendo reconocimiento de su publicación inicial en la misma, como por ejemplo en repositorios institucionales.
Se autoriza a los autores a difundir sus trabajos electrónicamente una vez sea aceptado el manuscrito para su publicación.
Citas
Tabelin, C. B., Corpuz, R. D., Igarashi, T., Villacorte-Tabelin, M., Alorro, R. D., Yoo, K., Raval, S., Ito, M., e Hiroyoshi, N. (2020). Acid mine drainage formation and arsenic mobility under strongly acidic conditions: Importance of soluble phases, iron oxyhydroxides/oxides and nature of oxidation layer on pyrite. Journal of Hazardous Materials, 399, 122844. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.122844
Carling, G. T., Diaz, X., Ponce, M., Perez, L., Nasimba, L., Pazmino, E., Rudd, A., Merugu, S., Fernandez, D. P., Gale, B. K., y Johnson, W. P. (2013). Particulate and dissolved trace element concentrations in three southern ecuador rivers impacted by artisanal gold mining. Water, Air, and Soil Pollution, 224(2), 1415. https://doi.org/10.1007/s11270-012-1415-y
Escobar-Segovia, K., Loy-Benitez, J., Mariño-Garzón, D., y Cuervas-Mons, J. (2020). Alteration and mineralization in mining works in the sector Bella Rica: Distrito Minero Ponce Enríquez. GEO Latitud, 3(1), 1-14. https://geolatitud.geoenergia.gob.ec/ojs/ojs/index.php/GeoLatitud/article/download/47/74/
Falagán, C., Grail, B. M., y Johnson, D. B. (2017). New approaches for extracting and recovering metals from mine tailings. Minerals Engineering, 106, 71-78. https://doi.org/10.1016/j.mineng.2016.10.008
Fomchenko, N., y Muravyov, M. (2020). Sequential bioleaching of pyritic tailings and ferric leaching of nonferrous slags as a method for metal recovery from mining and metallurgical wastes. Minerals, 10(12), 1097. https://doi.org/10.3390/min10121097
Gao, X., Jiang, L., Mao, Y., Yao, B., y Jiang, P. (2021). Progress, Challenges, and Perspectives of Bioleaching for Recovering Heavy Metals from Mine Tailings. Adsorption Science and Technology, 2021, e9941979. https://doi.org/10.1155/2021/9941979
Hoffman, N. D. (2020). Cultivation and Use of Acidithiobacillus ferrooxidans in Tellurium Biorecovery. Idaho National Laboratory. https://doi.org/10.2172/1740004
Jiménez-Oyola, S., Chavez, E., García-Martínez, M.-J., Ortega, M. F., Bolonio, D., Guzmán-Martínez, F., García-Garizabal, I., y Romero, P. (2021). Probabilistic multi-pathway human health risk assessment due to heavy metal(loid)s in a traditional gold mining area in Ecuador. Ecotoxicology and Environmental Safety, 224, 112629. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112629
Latorre, M., Cortés, M. P., Travisany, D., Di Genova, A., Budinich, M., Reyes-Jara, A., Hödar, C., González, M., Parada, P., Bobadilla-Fazzini, R. A., Cambiazo, V., y Maass, A. (2016). The bioleaching potential of a bacterial consortium. Bioresource Technology, 218, 659–666. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.07.012
Lindsay, M. B. J., Moncur, M. C., Bain, J. G., Jambor, J. L., Ptacek, C. J., y Blowes, D. W. (2015). Geochemical and mineralogical aspects of sulfide mine tailings. Applied Geochemistry, 57, 157-177. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2015.01.009
Mäkinen, J., Salo, M., Khoshkhoo, M., Sundkvist, J. E., y Kinnunen, P. (2020). Bioleaching of cobalt from sulfide mining tailings; a mini-pilot study. Hydrometallurgy, 196, 105418. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2020.105418
Peña Carpio, E., y Menéndez-Aguado, J. M. 2016. Environmental study of gold mining tailings in the Ponce Enriquez mining area (Ecuador). DYNA, 83(195), 237-245. DOI:https://doi.org/10.15446/dyna.v83n195.51745
Park, J., Han, Y., Lee, E., Choi, U., Yoo, K., Song, Y., y Kim, H. (2014). Bioleaching of highly concentrated arsenic mine tailings by Acidithiobacillus ferrooxidans. Separation and Purification Technology, 133, 291-296. https://doi.org/10.1016/j.seppur.2014.06.054
Reyes, Y. C., Vergara, I., Torres, O., Díaz Lagos, M., González Jiménez, E. E. (2016). Contaminación por metales pesados: Implicaciones en salud, ambiente y seguridad alimentaria. Ingeniería Investigación y Desarrollo, 16(2), 66-77. https://doi.org/10.19053/1900771X.v16.n2.2016.5447
Salazar, A. M., y Lozada, D. (2018). Optimización de una operación minera (geometalurgia) – caso de estudio Minereicis S.A. FIGEMPA: Investigación y Desarrollo, 5(1), 15-19. https://doi.org/10.29166/revfig.v1i1.816
Schoenberger, E. (2016). Environmentally sustainable mining: The case of tailings storage facilities. Resources Policy, 49, 119-128. https://doi.org/10.1016/j.resourpol.2016.04.009
Temple, K. L., y Colmer, A. R. (1951). The autotrophic oxidation of iron by a new bacterium, Thiobacillus ferrooxidans. Journal of Bacteriology, 62(5), 605-611. https://doi.org/10.1128/jb.62.5.605-611.1951
U.S. Environmental Protection Agency. (1994). Design and Evaluation of Tailings Dams. Technical Report. U.S. Environmental Protection Agency. https://archive.epa.gov/epawaste/nonhaz/industrial/special/web/pdf/tailings.pdf
Zhang, R., Hedrich, S., Römer, F., Goldmann, D., y Schippers, A. (2020). Bioleaching of cobalt from Cu/Co-rich sulfidic mine tailings from the polymetallic Rammelsberg mine, Germany. Hydrometallurgy, 197, 105443. https://doi.org/10.1016/j.hydromet.2020.105443