Научно-исследовательский геотехнологический центр (НИГТЦ) ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, РФ

Очеретяна С. О., старший научный сотрудник, канд. биол. наук, blossom-so@yandex.ru

Иодис В. А., ведущий научный сотрудник, канд. техн. наук, iodisva@mail.ru

Исследуется влияние предварительной ультразвуковой обработки рудной пульпы с последующей выборкой по эффективности бактериально-химического выщелачивания (БХВ) никеля, меди и кобальта из сульфидной кобальтмедно-никелевой руды. Эксперименты проводились на образцах руды месторождения Шануч (Камчатка), содержащей пирротин, пентландит, халькопирит и виоларит. Сравнивались два варианта БХВ: с ультразвуковой обработкой рудной пульпы и без нее (контроль). В варианте с УЗ обработкой наблюдались ускоренный рост бактериальной популяции, снижение pH, повышение окислительно-восстановительного потенциала и активные процессы окисления / восстановления железа. Концентрации металлов в растворе значительно превышала контрольные показатели. Полученные результаты подтверждают эффективность УЗ обработки как метода интенсификации БХВ и повышения извлечения металлов из труднообогатимых сульфидных руд.

1. Karavaiko G. I. Microorganisms and their role in biogeotechnology of metals. Biogeotechnology of metals. Moscow: Center for International Projects of the State Committee on Science and Technology, 1989. pp. 11–50.
2. Johnson D. B., Hallberg K. B. Acid mine drainage remediation options: A review. Science of the Total Environment. 2019. Vol. 710. pp. 136–479.
3. Dong Y. B., Yue L., Lin H., Liu C. J. Improving vanadium extraction from stone coal via combination of blank roasting and bioleaching by ARTP-mutated Bacillus mucilaginosus. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2019. Vol. 29, Iss. 4. pp. 849–858.

4. Kondratieva T. F., Bulaev A. G., Muravyov M. I. Microorganisms in biotechnologies of sulfide ore processing. Moscow: Nauka, 2015. pp. 1546–1557.
5. Brar K. K., Magdouli S., Etteieb S., et al. Integrated bioleaching-electrometallurgy for copper recovery – A critical review. Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 291. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.125257
6. Blayda I. A., Vasyleva T. V., Semenov K. I. Impact of ultrasound on coal desulfurization and process of bioleaching of metals. Mikrobiologiya i Biotekhnologiya. 2017. No. 4. pp. 6–20.
7. Glembotski V. A., Sokolov M. A., Yakubovich I. A., et al. Ultrasound in mineral processing. Alma-Ata: Nauka, 1972. 229 p.
8. Groo E. A., Algebraistova N. K., Zhizhaev A. M., Romanchenko A. S., Makshanin A. V. A study of the effect of ultrasonic treatment to intensify gold extraction processes from refractory raw materials. Gornyi Informatsionnoanaliticheskiy Byulleten'. 2012. No. 2. pp. 89–96.
9. Swamy K. M., Sukla L. B., Narayana K. L., Kar R. N., Panchanadikar V. V. Use of ultrasound in microbial leaching of nickel from laterites. Ultrasonics Sonochemistry. 1995. Vol. 2. pp. 5–9.
10. Ocheretyana S. O. Brief review of the effect of ultrasound on the inactivation of microorganisms involved in the bioleaching of metals (the effect of ultrasound on biofilm removal). Gornyi Informatsionno-analiticheskiy Byulleten'. 2021. No. S19. pp. 230–236.
11. Bao S., Chen B., Zhang Y., Ren L., Xin C., Ding W., Yang S., Zhang W. A comprehensive review on the ultrasoundenhanced leaching recovery of valuable metals: Applications, mechanisms and prospects. Ultrasonics Sonochemistry. 2023. Vol. 98. DOI: 10.1016/j.ultsonch.2023.106525
12. Agranat B. A., Dubrovin M. N., Khavskiy N. N., et al. Fundamentals of physics and ultrasound technology. Moscow: Vysshaya Shkola, 1987. 352 p.
13. Trukhin Yu. P., Iodis V. A., Khainasova T. S. Microwave and ultrasound activation of kinetics of bacterial-chemical processes of leaching of cobalt-copper-nickel ores of the Shanuch deposit. Gornyi Informatsionno-analiticheskiy Byulleten'. 2021. No. S19. pp. 113–123.
14. Kallaev I. T., Kukhtina A. A., Kukhtina P. A., Nikolaeva N. V. Impact of ultrasound on grindability of copper-molybdenum ores. Uspekhi Sovremennogo Estestvoznaniya. 2024. No. 5. pp. 90–97.
15. Wang L., Sun Yu., Wang S., Zhan T., Lü G. Leaching mechanism of strategic metals from superalloy scrap under ultrasonic cavitation. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2023. Vol. 33. pp. 304–314.
16. Adewuyi S. O., Ahmed H. A. M., Ahmed H. M. A. Methods of ore pretreatment for comminution energy reduction. Minerals. 2020. Vol. 10, Iss. 5. DOI: 10.3390/min10050423
17. Averyanova V. E., Ocheretyana S. O. Ways to improve kinetics of a chalcopyrite bioleaching process: A review. Tsvetnye Metally. 2024. No. 7. pp. 30–36.
18. Khainasova T. S. Factors affecting bacterial and chemical processes of sulphide ores processing. Zapiski Gornogo Instituta. 2019. Vol. 235. pp. 47–54.
19. Ocheretyana S. O., Averyanova V. E. Optimization of growth conditions for an autochthonous mixed culture of
acidophilic bacteria isolated from oxidized ore of the Shanuch copper-nickel deposit. Obogashchenie Rud. 2024. No. 5. pp. 25–30.
20. Trukhin Yu. P., Stepanov V. A., Sidorov M. D., Kungurova V. E. Shanuch copper-nickel deposit: geological and geophysical model, composition and geochemistry of ores. Rudy i Metally. 2009. No. 5. pp. 75–81.
21. Trukhin Yu. P., Balykov A. A., Vainshtein M. B. Bacterial-chemical leaching of cobalt-copper-nickel ores and the technological scheme of processing of productive solutions of nickel and cobalt. Gornyi Informatsionno-analiticheskiy Byulleten'. 2017. No. S35. pp. 5–21.
22. Khmelev V. N., Barsukov R. V., Barsukov A. R., Tsyganok S. N., Nesterov V. A. Ultrasonic technological apparatus with five working tools of different diameters for scientific research. Yuzhno-Sibirskiy Nauchnyi Vestnik. 2022. No. 4. pp. 106–109.
23. Iodis V. A., Ocheretyana S. O. Study of the influence of ultrasound exposure on the kinetics of the process of bacterialchemical leaching of metals. Marksheyderiya i Nedropolzovanie. 2024. No. 5. pp. 44–48.