-->

Σάββατο, 5 Αυγούστου 2017

Π. Τζεφέρη: Βιοϋδρο-Μεταλλουργία και Προστασία Περιβάλλοντος (ΙΙ)


H πολύ απλή τόσο στη σύλληψη, όσο και στην εφαρμογή, μέθοδος της Εκχύλισης σε Σωρούς (heap leaching), έτυχε μιας εκρηκτικής εξάπλωσης από τη δεκαετία του 1980 κυρίως στις ΗΠΑ, ενώ σήμερα η μέθοδος συγκαταλέγεται μεταξύ των φθηνότερων και αποδοτικότερων για την ανάκτηση πολυτίμων μετάλλων, ακόμη και για ιδιαίτερα φτωχά και δυσκατέργαστα μεταλλεύματα, τα οποία σε διαφορετικές συνθήκες θα ήταν αδύνατο ν' αξιοποιηθούν. Η ίδια μέθοδος (βιοεκχύλιση σε σωρούς) χρησιμοποιείται για την μικροβιακή εξαγωγή νικελίου από σωρούς νικελιούχων μεταλλευμάτων στο Talvivaara της Φινλανδίας.

Είναι πλέον ευρέως γνωστό ότι η βιοτεχνολογικές μέθοδοι, μεταξύ των οποίων η βιοεκχύλιση, χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή και εν συνεχεία ανάκτηση μετάλλων από φτωχά θειούχα μεταλλεύματα ή/και απορρίμματα επεξεργασίας τους. Η τεχνολογία αυτή εφαρμόζεται σε βιομηχανική κλίμακα παγκοσμίως για την αξιοποίηση φτωχών μεταλλευμάτων χαλκού και δυσκατέργαστων μεταλλευμάτων χρυσού, ενώ διεξάγεται εκτεταμένη ερευνητική δραστηριότητα σε εργαστηριακή κλίμακα για την δυνατότητα εφαρμογής της βιοτεχνολογίας σε διαφορετικά πεδία οικονομικού και περιβαλλοντικού χαρακτήρα στο χώρο των γεω-επιστημών (βιο-επεξεργασία απορριμμάτων, βιο-επίπλευση, βιο-αποκατάσταση εδαφών, βιο-ρόφηση κλπ).

Υδρομεταλλουργία και βιοεκχύλιση μεταλλευμάτων χαλκού: Σκουριώτισσα Κύπρου

Ενδεικτικά, η βιοεκχύλιση μεταλλευμάτων νικελίου ερευνάται τις τελευταίες δεκαετίες με σκοπό την ανάκτηση νικελίου και άλλων μεταλλικών αξιών με οικονομικό και περιβαλλοντικά ασφαλή τρόπο μέσα από τα κοιτάσματα των λατεριτών, τα είναι ευρύτατα διαδεδομένα παγκοσμίως πλην όμως είναι φτωχά και δυσκατέργαστα. Μια τέτοια λύση, θα έλυνε και το ζήτημα της βιωσιμότητας της Λάρκο, το οποίο είναι πλέον κοινό μυστικό ότι περνά μέσα από την Υδρομεταλλουργία.

Ενα άλλο χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η απορρύπανση της περιοχής εξόρυξης των μεταλλείων της Κίρκης στη Βόρεια Ελλάδα με ανάλογη μέθοδο βιοεκχύλισης. Για πρώτη φορά στην Ελλάδα, έχει γίνει διερεύνηση σε εργαστηριακή κλίμακα, για την δυνατότητας χρήσης μεσόφιλων αερόβιων αυτότροφων θειοβακτηρίων (Acidithiobacillus ferrooxidons Acidithiobacillus thiooxidans) για την ανάκτηση Pb, Zn, Cu, τα οποία περιέχονται σε απορρίμματα επεξεργασίας ή μπάζα εξόρυξης των μεταλλείων της Κίρκης.

Πλεονεκτήματα των βιοϋδρομεταλλουργικών μεθόδων.        (Σ. Αγατζίνη: Ειδικά Θέματα Υδρομεταλλουργίας)

 Οι βιολογικές τεχνικές εξαγωγής μετάλλων είναι εφαρμόσιμες σε όλες τις ποιότητες μεταλλευμάτων καθώς και σε απορρίμματα της συμβατικής κατεργασία τους, κάτι που δεν μπορεί να γίνει πυρομεταλλουργικά με οικονομικό τρόπο.   Για παράδειγμα, η οριακή περιεκτικότητα χαλκού για βακτηριακή εκχύλιση είναι κάτω από 0.3%, περίπου 0.15%. Επίσης, το κοίτασμα του Talvivaara (Φινλανδία) περιέχει μόνο 0.23% νικελίου διεσπαρμένο κυρίως στον θειούχο πεντλαδίτη.

Η βιοεκχύλιση έχει χαμηλές ενεργειακές απαιτήσεις, ακριβώς επειδή η θερμοκρασία λειτουργίας, στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι αυτή του περιβάλλοντος, συνεπώς πρόκειται για λιγότερο ενεργοβόρα τεχνική, ασφαλέστερη κι ευκολότερα ελεγχόμενη απο τεχνική άποψη.

Από περιβαλλοντικής απόψεως, η βιοεκχύλιση είναι σχετικώς  ακίνδυνη, διότι δεν συνοδεύεται από θειώδεις εκπομπές και το απόρριμμα παράγεται είτε σε υγρά είτε σε στερεά μορφή, η οποία είναι ευκολότερα  ελεγχόμενη. 

Η βακτηριακή κατεργασία έχει χαμηλό κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας. Για παράδειγμα, ο χαλκός μπορεί να παραχθεί από στείρα εκμετάλλευσης με το 35-50% του κόστους της συμβατικής τήξης θειούχων συμπυκνωμάτων.
Bioleaching of non-sulphide nickeliferous ores using heterotrophic microorganisms, phD thesis by P.G. Tzeferis, 1991 

Μειονεκτήματα. Χαμηλές ταχύτητες αντίδρασης, έλλειψη εκλεκτικότητας, δύσκολη προσαρμογή σε ακραίες συνθήκες, ανάγκη εκπαίδευσης ειδικών επιστημόνων κλπ. Εντούτοις, αναμένεται, ότι η συνεχής βελτίωση των χρησιμοποιούμενων αντιδραστήρων, μαζί με τη συνεχιζόμενη εξέλιξη στη γενετική μηχανική, θα καταστήσουν δυνατή την ανάπτυξη νέων βιοϋδρομεταλλουργικών μεθόδων ικανών να ξεπεράσουν τους περιορισμούς αυτούς.

Ενδεικτική Βιβλιογραφία:

Βιοϋδρο-Μεταλλουργία και Προστασία Περιβάλλοντος (Ι)