Эта работа опубликована в сборнике статей с материалами трудов 1-ой
международной телеконференции "Проблемы и перспективы современной
медицины, биологии и экологии". Название сборника "Фундаментальные
науки и практика Том 1, №1"
Посмотреть обложку сборника
Скачать информацию о сборнике (в архиве: обложка, тит. лист, оглавление, список авторов)
Казахский национальный университет им.аль-Фараби (г.Алматы, Казахстан)
Для понимания физиологических и биохимических механизмов приспособляемости определенных видов микроорганизмов и их природных популяций к геохимическим условиям среды необходимо определение основных точек приложения химических элементов среды к процессам метаболизма, установление вызываемых ими изменений обменных процессов и биологических реакций. Такие исследования вскрывают экологическую сущность воздействия химических элементов естественной среды обитания на организмы на популяционном и организменном уровнях [1].
Казахстан является крупнейшей сырьевой базой по добыче урана, поэтому изучение микрофлору хемолитоавтотрофных бактерий, осуществляющих окисление четырех валентного урана до шестивалентного состояния, представляется весьма актуальным. В данной работе представлен материал о качественном и количественном составе хемолитоавтотрофных бактерий на установке КВ урана месторождения «Восток» РУ-1, Степногорского горно-химического комбината.
На Севере Казахстана имеются гидротермальные месторождения урана, которые охватывают территорию Северо-Казахстанской и Акмолинской области.
Известно, что разработку урановых месторождений производят различными способами, и они могут оказывать влияние на численность и состав микробных комплексов. В этой связи объектами исследования были выбраны различные технологические растворы после КВ урана месторождения «Восток» РУ-1.
Материалы и методы исследований
Забалансовых и окисленных видов урансодержащих руд месторождения «Восток» складирует штабелями на предварительно подготовленную резиновую подушку. В целом, метод с многократно используемой подушкой больше всего обеспечивает быстроту вскрываемости руд, отличающихся постоянством параметров выщелачиваемости, ограниченные возможности сооружения на местности ровных площадок для штабелей кучного выщелачивания и отвалов отработанной руды.
Изучение количественного и качественного состава микрофлоры исследуемых нами месторождений проводилось по общепринятым методикам /16/. Пробы и руд вод при обследованиях отбирались стерильно, в соответствии с имеющимися руководствами [2]. Подсчет количества микроорганизмов проводили методом предельных разведений испытуемых вод или болтушек на элективных средах в двух - трехкратных повторности. Грибы учитывались на среде Чапека-7, сапрофиты на мясопептонном агаре. Культуру бактерий Acid.ferrooxidans выращивали на среде 9К Сильвермана и Лундгрена следующего состава (г/л): (NH4)2SO4 -2,0; К2НРО4-1,0; MgSO4-0,5; NaCI -0,2; FeSO4 -7Н2О – 44,2; рН среды доводили до 1,0 с H2SO4. О развитии бактерий Thiobacillus ferrooxidans судили по появлению бурой окраски среды, вызванной образованием трехвалентного железа в бактериальном растворе. На среде Ваксамана (г/л): (NH4)2SO4–3,0; КН2РО4–3,0; MgSO4•7H2O–0.5; CaCl2•6H 2 O–0.25; Fe2SO4•7H2O–3.0; серный цвет (S0) – 10; H2O–1,0 л, рН 4,0, учет T.thiooxidans вели по появлению неисчезающей мути и оседанию серы, по образованию пленки серы, подкислению среды и другим специфическим признакам [3].
Выделение микроорганизмов, важных для гидрометаллургии, проводят путем высева соответствующих проб руды или раствора на питательные среды. Таким путем получали накопительные культуры.
Для выделения культуру Acid.ferrooxidans в колбы Эрленмейера на 100 мл вносили 30 мл стерильной среды Сильвермана и Лундгрена 9К и пробы рудничной воды или руды из месторождений сульфидных руд, затем инкубируют при 30ºС до появления роста. О развитии бактерии судили по появлению бурой окраски среды, вызванный образованием соединении трехвалентного железа.
Определение Fe+2 и Fe+3 поводилось объемным трилонометрическим методом в технических растворах, которая распределялось на измерение содержания железа в растворах в диапазоне от 0,1-10 г/л. [4].
Результаты исследований
Проектирование системы выщелачивания с многократно используемой подушкой требует оценки возможного извлечения металлов и степени постоянства выщелачиваемости руды. Размеры подушек и количество оборудуемых сегментов определяются интенсивностью поступления руды на штабель к продолжительностью цикла выщелачивания. Необходимо, чтобы процесс проходил в режиме относительно устойчивого цикла выщелачивания. На практике предпочтительными считаются циклы с продолжительностью до 60 дней. Более длительные циклы требуют больших по площади подушек, поскольку при заданной производительности операций увеличивается время пребывания раствора в штабеле. Планирование цикла выщелачивания при заданной производительности требует также установления лимита длительности выщелачивания руды. В связи с этим различные по свой свойствам руды не всегда могут обеспечить необходимое извлечение в пределах установленного временного лимита.
Благоприятными предпосылками применения варианта эксплуатации с многократно используемой подушкой можно считать:
- относительно короткий цикл выщелачивания;
- постоянство свойств руды в отношении выщелачиваемости;
- ограниченность территории для обустройства "плоской" площадки для выщелачивания;
возможность надежного надлежащего хранения отходов;
потребность в стойкой изоляционной природоохранной облицовке, выдерживающей высокие нагрузки;
аридный и /или умеренный климат;
возможность укрытия производственного комплекса в условиях влажного климата;
потребность в прудах меньшей вместимости из-за ограниченного вливания ливневых потоков;
необходимость перекладывания рудного материала.
На поверхность созданный таким образом кучу, где проводит кислотное оращение, в качестве окислителя (технологический раствор), обычно применяет 1,5-2% раствора серной кислоты, как. Полученный после оращения технологический раствор с низким содержанием урана, как продуктивный раствор, содержащий 0,1 г/л U, поступают на сорбцию. Обычно после адсорбции урана в растворе остается в количестве до 0,01 г/л U, и его называют маточным раствором.
Руды месторождения «Восток» относятся к комплексным ураномолибденовым. Кроме основного компонента урана, практическое значение имеет молибден, распределение которого связано с распределением урана корреляционной зависимостью, уменьшающийся с глубиной. Содержание молибдена в руде изменяется от тысячных долей процента в рядовых и бедных рудах до десятых в богатых, составляя в среднем 0,038 %. Кроме того, в рудах отмечаются значительные концентрации свинца (0,07 %) и серебра (0,00007 %).
Минералогический анализ руды, месторождения показал, что основная масса тяжелой фракции представлена кварцем, полевым шпатом – 38%, слюда – 25%, глинистые минералы – 21%, карбонаты – 12%. Легкая фракция представлена органическими веществами – 1%, сульфиды – 0,7%, гидроокислы железа – 2%, циркон, сфен, рутил и др. – 0,4% (рис.1)...
