biolixiviacion ppt

8/15/2019 BIOLIXIVIACION PPT

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CINÉTICA DE LIXIVIACIÓN DE COBRE Y DIVERSIDADBACTERIANA EN PRUEBAS DE BIOLIXIVIACIÓN DECONCENTRADOS DE MINERAL CALCOPIRÍTICO EN

COLUMNAS MEDIANTE TECNOLOGIA GEOCOAT TM.

JUAN RIVADENEIRA HURTADOLIAP

[email protected]


2/53


3/53

UbicaciónMina Punta del Cobre Planta Biocobre

•Biocobre

Texto, texto, texo

Ubicación

•Plantas

– San J osé (concentrado)

– Biocobre (cátodos)

•Oficinas Generales

– Copiapó

– Santiago

•Minas

– Punta del Cobre (súlfuros de cobre)

– Venado Sur (óxidos de cobre)

– Manto Negro (óxidos de cobre)

Planta San JoséMina Punta del Cobre

Planta BiocobreMina Venado Sur

Mina Manto Negro


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Productos•Cátodo directamente

exportado por pucobre

•Concentrado de Cobre ( venta

Codelco y Enami )

Texto, texto, texo

Productos

•Concentrados (29% Cu, contenido de oro y plata)•Planta San J osé•Desde sulfuros de Mina Punta del Cobre•Comercializados con Codelco y Enami

•Cátodos (99,99% Cu)•Planta Biocobre•Desde óxidos Minas Venado Sur y Manto Negro•Comercializados en Europa y Asia

IngresosCátodos23%Concentrados

77%


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Caracteristicas de Pucobre•Mina Subterranea y a rajo

abierto

•Buena ubicación Geográfica

de las faenas

•Tecnología de punta en planta

•Investigación y Desarrollo

•Presente en un mercado de gran trascendencia

•Operaciones en 2 tipos de minería:

- Subterránea: Mina Punta del Cobre- Rajo Abierto: Minas Venado Sur y Manto Negro

•Producción en las 2 formas principales de proceso- Flotación en los concentrados

- Lixiviacion - SX/EW en los cátodos


Características de Pucobre


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Características de GeoBiotics

Compañía de Biotecnología en Minerales

Gran portafolio de Patentes

vasta experiencia en Biotecnología, ingeniería.

Propiedad y financiamiento PrivadoOficinas en EEUU, Chile, Sudáfrica, Australia.

Pruebas de laboratorio independientes en

J ohannesburgo, Brisbane, Santiago, CETEM Brazil,Golden Colorado y Copiapó.

Planta en construccìon en Caraiba, Brazil.


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TecnologíasGeoBiotics

Sulfuros deMetales Básicos

SulfurosRefractarios de Oro

Concentrados

GEOCOAT® GEOLEACH®

Aplicaciones

Otras Tecnologias

HotHeap™

BioPro®Minerales


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10/53


11/53


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• 1. Análisis mineralógico, químicos,granulométricos y lixiviaciones dediagnóstico.

• 2. Pruebas de lixiviación Batch:Reactor de tanque agitado

• 3. Pruebas en columnas

• 4. Análisis moleculares

Resultados


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Composición Mineralógica GlobalConcentrado Rougher Calcopirítico

1a.- Composici—n mineral—gica global

ESPECIES %PESO %S %CU %FE %ZN %ASCALCOPIRITA 52,68 18,44 18,23 16,02COVELINA 0,11 0,04 0,08ENARGITA 0,05 0,02 0,03 0,01PIRITA 27,73 14,81 12,92ESFALERITA 0,05 0,02 0,03MAGNETITA 2,78 2,01HEMATITA 1,36 0,95LIMONITA 0,05 0,03RUTILO 0,05GANGA 15,12 (*)

TOTAL 100,00 33,32 18,33 31,93 0,03 0,01ANALISIS QUIMICO: 18,33 32,40 0,02 0,03(*) Contenido de Feindeterminado


14/53

Banco 1

Banco 2

Banco 3

Banco 4

Banco 5

Banco 6

0

5

10

15

20

25

30

1 2 , 5

0 0

9 , 5

0 0

8 , 0

0 0

6 , 3

0 0

4 , 7

5 0

3 , 3

5 0

2 , 3

6 0

1 , 7

0 0

1 , 1

8 0

0 , 8

5 0

0 , 6

0 0

0 , 4

2 5

0 , 3

0 0

0 , 2

1 2

0 , 1

5 0

0 , 1

0 6

CuT

CuSol

CuInso


15/53

Cinéticas de recuperación de Cu de concentradoRougher calcopirítico en

Reactores Batch 5%.


16/53

Condiciones ExperimentalesColumnas de Biolixiviación

Condiciones Operacionales Columnas Temperatura:

Mesófilos 39º C. Termófilos Moderados 49º C.

Termófilos Extremos 70º C.

Aireación: 2 a 3 L/m.Irrigación: 18 a 30 L/h/m2

Sólidos:Roca soporte 39 kg.

RipioCuarzo

Concentrado Rougher 4 kg.

Volumen de Irrigación 40 L.pH de irrigación 1,5


17/53

Metal Extraction vs Time

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Total Fe

Total Cu

Cu Solids

Cinéticas de recuperación de Cu y Fe en columna.Mesófilo Ripio


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Cinéticas de recuperación de Cu y Fe en columna. Termófilo Moderado Ripio

Metal Extraction vs Ti

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Day

Total Fe

Total Cu

Cu Solids


19/53


20/53


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Total Fe

Total Cu

Cu Solids

Cinéticas de recuperación de Cu y Fe en columna.Mesófilo Cuarzo.


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Cinéticas de recuperación de Cu y Fe en columna. Termofilo moderado Cuarzo.


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Total Fe

Total Cu

Cu Solids


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Cinéticas de recuperación de Cu y Fe en columna.

Termofilo Extremo Cuarzo.


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Total Fe

Total Cu

Cu Solids


23/53


24/53

Cinética de variación de pH y Eh en columna.

Termofilo Moderado Ripio

pH and Eh of PLS Time

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,202,40

2,60

2,80

3,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Day

250

300350

400

450

500

550

600

650

700

E h ( m V v A g / A g C l )

pH Eh


25/53

Cinética de variación de pH y Eh en columna .

Termofilo Extremo Ripio

pH and Eh of PLS Time

1,00

1,20

1,40

1,60

1,80

2,00

2,20

2,40

2,60

2,80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


pH Eh


26/53


Mesofilo Cuarzo

pH and Eh of PLS vs Time

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750


pH Eh


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Termofilo Moderado Cuarzo


0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Time (Days)

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

750


pH Eh


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Termofilo extremo Cuarzo


1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

4,50

5,00

5,50

6,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


pH Eh


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Consumo de acido en columna.

Mesofilo Ripio

Acid Consumption

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Time (Days)

-50,0

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

T o t a l ( k g / t )

Daily Cons

Average Daily Cons

Total Cons


30/53


Termofilos Moderado Ripio

Acid Consumption

0

2

4

6

8

10

1214

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Time (Days)

-50,0

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0300,0

350,0

400,0

450,0

T o t a l ( k g / t )

Daily Cons

Average Daily Cons

Total Cons


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Consumo de acido columna.

Termofilos Extremo Ripio

Acid Consumption

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

T o t a l ( k g / t )

Daily Cons

Average Daily Cons

Total Cons


32/53


Mesofilo Cuarzo

Acid Consumption

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

-40,0

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

T o t a l ( k g / t )

Daily Cons

Average Daily Cons

Total Cons


33/53


Termofilos Moderado Cuarzo

Acid Consumption

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Time (Days)

-40,0

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

T o t a l ( k g / t )

Daily Cons

Average Daily Cons

Total Cons


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Termofilos Extremo Cuarzo

Acid Consumption

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

-40,0

-20,0

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

120,0

140,0

T o t a l ( k g / t )

Daily Cons

Average Daily Cons

Total Cons


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Consumo neto

Acid consumption vs Copper recovered

-100

-50

050

100

150

200

250

300

350

400

Conc. with Quartz Conc. with Ripios

Mesophile Moderates Thermophile


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Concentración en gr/l de Cu y FeT en la Alimentación v/sElusión de columna.

Mesofilo Ripio

Feed and PLS

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Fe On

Cu On

Cu Off

Fe Off


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Termofilo Moderado Ripio

Feed and PL

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0 20 40 60 80 100

Time

Fe On

Cu On

Fe Off

Cu On


38/53


39/53


Mesofilo Cuarzo

Feed and PLS

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Fe On

Fe Off

Cu On

Cu Off


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Termofilo Moderado Cuarzo

Feed and PLS

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Fe On

Fe Off

Cu On

Cu Off


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Concentración en gr/l de Cu y FeT en la Alimentaciónv/s

Elusión de columna. Termofilo Extremo Cuarzo

Feed and PLS

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Time (Days)

Fe On

Cu On

Fe Off

Cu Off


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Extracción de DNA genómico

1 2 3 4 5 6 7 81 2 3 4 5 6 7 8

1) Marcador de peso molecular 100bp.2) DNA genómico mesófilo,3) DNA Termófilo moderado,

4) DNA Termófilo extremo A,5) DNA Termófilo extremo B,6) DNA Termófilo moderado C (Wizard),7) DNA Acidiothiobacillus ferroxidans,8) marcador de peso molecular 100bp.

- 5 gr. Calcopirita- 5 gr. Rougher- 1 gr. Azufre- 400 ml Medio Basal +25g/L sulfato ferroso

33ºC

Cultivo precipitado durante 30 min. Cultivo homogenizado

4 semanasde cultivo

Se toma solo el sobrenadante Se toma del Homogenizado

50 mlpor tubo

50 mlpor tubo

4000 rpm90 min 4000 rpm90 min

El pellet fue lavado

con agua ácida ( X3)

El pellet fue lavado

con agua ácida ( X3)

El pellet fue lavado conPBS-Tween 20 ( X3)

El pellet fue lavado conPBS-Tween 20 ( X3)

Centrifugar en Speed Vac parasecar el pellet, 40 min

Centrifugar 13.000 rpm3 min

0.5 grpara KitMoBioPelletpara

Kit Wizard

OBTENCIÓN DNA GENÓMICO

Pelletpara

KitMoBio


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8f,1392r 8f,1492 27f,1392r 27f,1492r

21fa,1392r 21fa,1492r 514f,1392r 514,1492r

8f,1392r 8f,1492 27f,1392r 27f,1492r

21fa,1392r 21fa,1492r 514f,1392r 514,1492r

Amplificación del gen 16S rDNA utilizando lospartidores en stock

Se realizaron las amplificaciones mediantePCR para determinar el juego de partidoresacorde para la obtención del fragmento deinterés. Los fragmentos se visualizaron engeles de agarosa al 1,2% teñidos conBromuro de Etidio.

Mediante este experimento se pudo

estandarizar la reacción de PCR para losfuturos análisis moleculares, se decidióutilizar los partidores 8f y 1392r. Estospartidores también reciben el nombre departidores universales fD1 y rP2.


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Una vez estandarizada las condiciones de PCRse procedió a amplificar el gen 16S rDNA paralos consorcios bacterianos mesófilos, termófilosmoderado y termófilos extremo.

1) Marcador de peso molecular 100 bp,2) Mesófilos,3) Termófilos moderado,4) Termófilo extremo a5) Termófilo extremo b6) Termófilo extremo c7) Acido Thiobacillus ferroxidans

1 2 3 4 5 6 7


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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 111 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1) 50bp,

2) HaeIII mesófilo,3) HaeIII t. Moderado4) MspI mesófilo,5) MspI t.moderado,6) AluI mesófilo,7) AluI t.moderado,8) HhaI mesófilo,9) HhaI t.moderado,10) 50bp,11) 100bp.

Digestión enzimática realizada para losconsorcios de mesófilo y termófilomoderado con las enzimas de restricciónHaeIII, MspI, AluI y HhaI.


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SampleSample

Los amplicones fueron digeridos mediante lasenzimas de restricción HaeIII y HhaI, las cualespresentaron mayores polimorfismos, las muestrasfueron incubadas en baño termorregulado a 37°CO.N.(overnight). En la figura se resume la técnica de T-RFLP realizada


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TRFLP•Mina Subterranea y a rajo

abierto

•Buena ubicación Geográficade las faenas

•Tecnología de punta en planta


TRFLPHaeIII mes—filos batch in—culo

020

4060

80

100

50 150 250 350 450 550

Fragment length (bp)

HaeIII T.Moderado Batch In—culo

020

406080

100

50 150 250 350 450 550


HaeIII T. Extremo Batch

020

406080

100

50 150 250 350 450 550



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Mes—filos Ripio (2mt)Hae1

0

50

100

50 150 250 350 450 550

Fragment length (

Mes—filos Ripio (

0

50

100

50 150 250 350 450 550

Fragment length (

Mes—filos Rpio (2mt) Alu1

0

50

100

50 150 250 350 450 550

Fragment length (

Mes—filos Cuarzo (6mtHa

0

50

100

50 150 250 350 450 550

Fragment length (

Mes—filos Cuarzo (6mt)Hha4

0

50

100

50 150 250 350 450 550

Fragment length (

Mes—filos Cuarzo (6mt) Alu4

0

50

100

50 150 250 350 450 550

Fragment length (


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clonamiento


50/53


51/53


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Algunas Conclusiones1) Las empresas mineras de mediana mineria podemos aportar al desarrollar

investigación aplicada a nuestros procesos, existen herramientas publicaspara tales efectos.

2) Nuestros resultados demuestran la factibilidad técnica de lixiviar unconcentrado de calcopirita en columna a través del proceso Geocoat®.

3) El consumo de ácido en las pruebas de columnas con ripios crece alaumentar la temperatura de la prueba, esta relación se ve invertida al utilizarcuarzo como roca soporte.

4) Es posible extraer, amplificar y clonar DNA de las muestras de inoculos delaboratorio, Reactores Batch y de columnas, estas herramientas nos permitendeterminar estrategias de monitoreo del proceso.

5) Al parecer las comunidades presentes en las pruebas de lixiviación son

discretas, esto hace al sistema un buen candidato para desarrollar estrategiasde metagenomica.


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Muchas Gracias

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