Содержание к диссертации
Введение
1 Практика извлечения цветных металлов из технологических растворов биогенным сероводородом 9
1.1 Особенности методов выделения цветных металлов из растворов в виде сульфидов 9
1.2 Практика выделения цветных металлов из растворов в виде сульфидов 11
1.3 Получение биогенного сероводорода
1.3.1 Способы получения биогенного сероводорода из сульфатов 20
1.3.2 Сульфатредуцирующие микроорганизмы 22
1.3.3 Способы получения биогенного сероводорода из элементарной серы .29
Выводы 31
2 Физико-химические закономерности процесса осаждения цветных металлов сероводородом 33
2.1 Теоретические основы осаждения сульфидов металлов 33
2.2 Физико-химическая модель процесса осаждения металлов из технологического раствора сероводородом 39
Выводы 48
3 Лабораторные исследования по получению биогенного сероводорода и осаждению цветных металлов 49
3.1 Получение биогенного сероводорода 49
3.2 Осаждение меди биогенным сероводородом при нормальных условиях 55
3.3 Определение влияния свойств растворов па осаждение цветных металлов биогенным сероводородом
3.3.1 Влияние температуры на осаждение цветных металлов из раствора сероводородом 60
3.3.2 Влияние ионного состава растворов на осаждение цветных металлов сероводородом 3.3.2.1 Влияние хлор-иона на осаждение цветных металлов сероводородом..65
3.3.2.2 Влияние сульфат-иона на осаждение цветных металлов сероводородом з
3.3.2.3 Влияние непредельных соединений серы на осаждение цветных
металлов сероводородом 68
Выводы 74
4 Укрупненно-лаборатортые испытания по осаждению цветных металлов из технологического раствора биогенным сероводородом 77
4.1 Методика укрупненно-лабораторных испытаний 77
4.2 Извлечение цветных металлов из технологического раствора в непрерывном режиме 83
Выводы 87
5 Разработка и обоснование технологии переработки раствора автоклавного окисления 88
5.1 Описание технологической схемы 88
5.2 Технико-экономическое обоснование разработанной технологии осаждения меди биогенным сероводородом 91
Выводы 99
Заключение
- Получение биогенного сероводорода
- Физико-химическая модель процесса осаждения металлов из технологического раствора сероводородом
- Определение влияния свойств растворов па осаждение цветных металлов биогенным сероводородом
- Извлечение цветных металлов из технологического раствора в непрерывном режиме
Введение к работе
Актуальность работы. Гидрометаллургическая переработка
полиметаллических руд является весьма актуальной темой. При выщелачивании данных руд образуются сернокислые растворы, содержащие большое количество цветных металлов (медь, цинк и др.), которые извлекаются известными методами: цементацией, экстракцией, электролизом или осаждением. В последнее время все большее применение находит метод извлечения металлов из растворов с использованием сульфидных реагентов. Сульфид-ион обладает высокой реакционной способностью по отношению к металлам. Сульфидные осадки обладают лучшими характеристиками по сгущению и обезвоживанию по сравнению с осадками гидроксидов, что облегчает их дальнейшую обработку. Низкая растворимость сульфидов металлов в широком диапазоне рН способствует возможности селективного осаждения цветных металлов.
Технологии извлечения металлов из растворов в виде сульфидов постоянно совершенствуются. Одним из перспективных направлений является использование биогенного сероводорода, полученного с применением сульфидогенных бактерий, для осаждения цветных металлов из технологических растворов.
Технология осаждения цветных металлов биогенным сероводородом имеет ряд преимуществ. При использовании сероводорода сокращаются затраты на сульфидные реагенты, исключается необходимость их транспортировки и складирования, исключается накопление ионов Na+ в оборотных растворах. Данная технология позволяет снизить себестоимость переработки растворов, полученных в результате гидрометаллургической переработки руд и концентратов, а также уменьшить затраты на обезвреживание отработанных растворов.
Наибольшее распространение в промышленности получили способы получения биогенного сероводорода из разбавленных сульфатных растворов с использованием сульфатредуцирующих микроорганизмов, однако способы получения биогенного сероводорода из элементарной серы (в качестве акцептора электронов) имеют ряд преимуществ: меньшие затраты на реагент-электронодонор; возможность поддержания в биореакторе низкого уровня рН, что позволяет проводить отгонку сероводорода из реактора более эффективно; возможность более длительного удерживания биомассы в биореакторе, что значительно повышает ее концентрацию в растворе и, как следствие, способствует более высоким скоростям образования биогаза.
Таким образом, разработка современной технологии получения биогенного сероводорода из элементарной серы для осаждения цветных металлов из технологических растворов является достаточно перспективным направлением.
Цели работы. Исследование процесса осаждения цветных металлов из сернокислых растворов в виде сульфидных концентратов биогенным сероводородом с использованием в качестве источника H2S процесса восстановления элементарной серы анаэробными сульфидогенными микроорганизмами. Разработка технологии осаждения цветных металлов из раствора автоклавного окисления золото-медного флотоконцентрата биогенным сероводородом.
Для достижения поставленных целей работы были решены следующие задачи:
Проведен анализ существующих методов осаждения цветных металлов и обоснование направлений исследований;
Изучены физико-химические закономерности осаждения цветных металлов сероводородом из сернокислых растворов;
Определены оптимальные условия и параметры получения биогенного сероводорода;
Проведены укрупненно-лабораторные испытания по осаждению цветных металлов в непрерывном режиме из технологического раствора автоклавного окисления золото-медного флотоконцентрата;
Проведена технико-экономическая оценка разработанной технологии.
Методы исследований. При выполнении работы использованы методы
атомно-абсорбционного (ААС), атомно-эмиссионного с индуктивно-связанной плазмой (ICP-AES), титриметрического анализа растворов. Состав твердых фаз изучен ААС, ICP-AES, рентгенофлуоресцентным и рентгеноструктурным на дифрактометре «XRD-6000» (Shimadzu, Япония) методами анализа.
Рост микроорганизмов отслеживали с помощью эпифлуоресцентного микроскопа (Axio Imager Ml, Carl Zeiss, Германия).
В работе использован метод физико-химического моделирования металлургических процессов с использованием программного комплекса «Селектор» (WinSel).
Достоверность и обоснованность результатов исследований подтверждается использованием аттестованных физических (инструментальных) и физико-химических методов анализа, применением современных средств измерений, статистической обработки результатов исследований, сходимостью результатов лабораторных и укрупненно-лабораторных исследований.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с НИР АО «Иргиредмет».
Научная новизна работы заключается в следующем:
Впервые разработана физико-химическая модель процесса осаждения цветных металлов из сернокислого раствора сероводородом, которая позволяет теоретически определить расход сероводорода для селективного осаждения цветных металлов;
Впервые для осаждения цветных металлов из технологических растворов использовался биогенный сероводород, полученный с использованием анаэробных сульфидогенных микроорганизмов Desulfurella acetivorans, Desulfurella kamchatkensis;
Установлено, что в качестве донора электронов для получения биогенного сероводорода, наряду с ацетатом натрия, может использоваться уксусная кислота, которая позволяет проводить процесс получения сероводорода в интервале рН от 4 до 7, что улучшает эффективность отгонки сероводорода из питательной среды в газовую фазу.
Разработан новый способ получения биогенного сероводорода с использованием анаэробных сульфидогенных микроорганизмов Desulfurella acetivorans и Desulfurella kamchatkensis.
Практическая значимость работы. Разработана технология осаждения цветных металлов из технологических растворов автоклавного окисления золото-медного флотоконцентрата биогенным сероводородом, который является продуктом жизнедеятельности сульфидогенных микроорганизмов. Использование данной технологии позволяет получить высококачественные сульфидные концентраты меди, а также сократить количество вредных выбросов СОг (побочный продукт) в окружающую среду.
Личный вклад заключается в постановке цели и задач исследований, выполнении экспериментов по получению биогенного сероводорода и осаждению цветных металлов из сернокислых растворов, выполнении теоретических расчетов физико-химических закономерностей процесса осаждения цветных металлов сероводородом, анализе и обобщении полученных результатов, разработке технологической схемы процесса.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Международном совещании «Прогрессивные методы обогащения и комплексная переработка природного и техногенного минерального сырья» («Плаксинские чтения - 2014», Казахстан, Алматы); на X международной научно-практической конференции «Рециклинг, переработка отходов и чистые технологии» (Россия, Москва, 2014); на Международном совещании «Современные процессы комплексной и глубокой переработки труднообогатимого минерального сырья» («Плаксинские чтения - 2015», Россия, Иркутск); на 21 Международном биогидрометаллургическом симпозиуме «International Biohydrometallurgy Symposium» (IBS-2015, Indonesia, Bali, Sanur), на научно-техническом заседании кафедры Металлургии цветных металлов ИрНИТУ (Россия, Иркутск, 2016).
Публикации. По материалам выполненных исследований опубликовано 13 работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ, получен патент РФ № 2577114.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на 124 страницах машинописного текста, содержит 43 рисунка и 18 таблиц. Диссертация состоит из 5 глав и содержит введение, обзор литературы, теоретическую и экспериментальную части, технико-экономические расчеты, заключение, список использованной литературы, включающий 149 наименований, 2 приложения.
Получение биогенного сероводорода
В последнее время все большее применение находят методы извлечения металлов из растворов в виде сульфидов, при которых выведение металлов из раствора происходит за счет образования нерастворимых сульфидов металлов с низким произведением растворимости (ГГР): uT(ZnS) = 1,6-10"24, ITP(CuS) 6-10 36, nP(Cu2S) = 2,5 ЮЛ nP(FeS) = 5-10 18, IIP(NiS) = 3,210 19, ITP(HgS) = 1,610"52[2]. При введении сульфидного реагента и подкислении раствора (при необходимости) образуется осадок сульфидов металлов: Me2h + S2 = MeSl (1.1) где Ме2л - катионы Fe2 , Си2 , Zn2 , N t2 , Со2 и др. Полученный осадок легко отделяется от раствора отстаиванием или фильтрацией. Данная технология позволяет очистить растворы от ионов металлов до экологических норм. Осадок представляет собой высококачественный концентрат металлов.
Осаждение металлов в виде сульфидов является весьма привлекательным по следующим причинам:
Высокая реакционная способность сульфид-иона по отношению к металлам; Низкая растворимость сульфидов металлов в широком диапазоне рН; Осадок сульфидов металлов обладает лучшими характеристиками по сгущению и обезвоживанию по сравнению с осадком гидрокеидов, что облегчает дальнейшую переработку; Возможность проводить селективное осаждение металлов. Технологии извлечения металлов из растворов в виде сульфидов совершенствуются с каждым годом. В настоящее время данные технологии применяются как для кислых растворов (сернокислотного выщелачивания, автоклавного и бактериального окисления), так и для щелочных, например, для цианистых растворов при переработке золото-медных руд (MNR-процесс, SART-процесс и др.) [3-9]. Наиболее известные способы получения сероводорода: в качестве побочного продукта при очистке нефти, природных и промышленных газов (моноэтаноламиновый, вакуум-карбонатный, содовый методы очистки); взаимодействием разбавленных кислот с сульфидами; взаимодействием сульфида алюминия с водой, а также сплавлением парафина с серой при температуре более 170 С [10,11].
Одним из актуальных способов получения сероводорода является биологическое восстановления сульфатной или элементарной серы с использованием микроорганизмов.
В настоящее время активно развивается направление извлечения металлов из растворов с использованием биогенного сероводорода. Существуют две крупные компании (Paques и BioteQ), приоритетным направлением исследований которых является извлечение металлов из растворов с использованием сероводорода полученного в биореакторах,
Компания Paques является обладателем двух технологий: Thioteq и Sulfateq [12]. Технология Sulfateq включает два этапа: 1) Преобразование сульфатов в сероводород в биореакторах, где в качестве донора электронов используются одноатомиые спирты или водород. 2) Окисление сероводорода до элементарной серы. Технология Thioteq также состоит из двух этапов: 1) Биологический: образование сероводорода из элементарной серы с использованием донора электронов (органического вещества, например, этанола) в биореакторе, после чего сероводород подается на вторую стадию. 2) Химический: сероводород растворяется в рабочей жидкости и практически мгновенно реагирует с металлами. Сульфиды металлов отделяются путем гравитации и фильтрации. Газ возвращается обратно на биологическую стадию.
В 2002 г. компания Paques внедрила процесс Siilfateq на предприятии компании Lenzing A.G в Австралии. Компания Lenzing A.G является мировым лидером по производству вискозного волокна. Производство вискозного волокна из древесины сложный процесс, в результате которого образуются сточные воды сложного состава. Установка Sulfateq обезвреживает сульфаты, органические соединения, а также выводит цинк из растворов. В процессе образуются сера и сульфид цинка.
Компания BioteQ также специализируется на процессах выведения металлов из растворов с использованием NaiS, NaHS, H2S. Компания является разработчиком и обладателем двух технологий: ChemSulphide и BioSulphide [13,14].
ChemSulphide - это технология селективного осаждения металлов в виде сульфидов с использованием химических реагентов (Na?S, NaHS). Технологическая схема представлена на рисунке 1.1.
Физико-химическая модель процесса осаждения металлов из технологического раствора сероводородом
Эти величины показывают, например, что концентрация [S ] в кислых растворах с рН = 2,0 вполне достаточна для осаждения сульфидов из растворов электролитов с концентрацией 0,1 М, если [Kl2+][S2 ] = ПРкія = 10"1 10"19 = 10"20, т. е. если ITPKIS 10"2(). Такими соединениями являются все сульфиды катионов четвертой аналитической группы, в частности CuS (ПР = 6,3 10"36), а также сульфиды катионов третьей аналитической группы ZnS (1 IPzns= 1,6 10 24) и CoS (IlPcos= 4,0-Ю-21) и, возможно, NiS (ГІР щф ртиых форм = 3,2- lfr» H0 2\ 2,0-10"25) способные соосаждаться с менее растворимыми сульфидами.
Также, концентрация [S2 ] в кислых растворах с рН = 0,5 вполне достаточна для осаждения сульфидов из растворов электролитов с концентрацией 0,1 М, если [Kt2+][S2-] = nPKts= Ю-ЧО-22 = 10"23, т. е. если ПРкі8 Ю п. Такими соединениями являются все сульфиды катионов четвертой аналитической группы, в частности CuS, а также сульфиды катионов третьей аналитической группы ZnS и, возможно, NiS (nPNis для разных форм = 3,2 10 , 1 10"2\ 2,0-10"25) способные соосаждаться с менее растворимыми сульфидами.
Кроме того, концентрация [S2-] в кислых растворах с рН = 4,0 вполне достаточна для осаждения сульфидов из растворов электролитов с концентрацией 0,1 М, если [Kt2,][S2_] - ПРш= Ю-ЧО 15 - Ю-16, т. е. если ITPKIS Ю 16. Такими соединениями являются CuS, ZnS, CoS, NiS и FeS (ПР = 510"18), способные соосаждаться с менее растворимыми сульфидами.
Поэтому из очень слабокислых и, тем более, из нейтральных или щелочных растворов нельзя посредством сероводорода четко отделить катионы четвертой группы от катионов третьей группы в виде сульфидов. В частности, нельзя четко отделить CuS от ZnS, CoS и NiS.
В то же время, по мере увеличения [Н+] можно достичь такого состояния, при котором концентрация сульфид-ионов уменьшится до таких пределов (рН 0,5), когда сульфиды IV группы будут выпадать в осадок, в частности CuS, а осаждение сульфидов Ш группы наблюдаться не будет.
Зависимость растворимости сульфида от [Н+] раствора Подставляем значение [S2-] в уравнение, выражающее произведение растворимости сульфида: 1-23 ЯР =/- 7 - (2.10) Отсюда определяем растворимость сульфида: PM=[KnJ f моль/л (2.11) Из уравнения (2.11) видно, что растворимость сульфидов типа KtS возрастает прямо пропорционально квадрату концентрации ионов водорода. При постоянном значении [Н1] и различных значениях ПРК$ наблюдается различие в осаждающем действии сероводорода: быстрее и полнее осаждаются наименее растворимые сульфиды. В качественном анализе для отделения катионов IV аналитической группы в виде сульфидов осаждение сероводородом выполняют в сильнокислой среде (рН 0,5). В конце осаждения кислотность раствора доводят до 0,3 н. [2]. Допустим, что концентрация ионов водорода в 0,3 н. кислоте равна общей концентрации кислоты, т. е. [Н+] = 3-Ю"1 г-ион/л (рН = 0,5), то, подставив это значение в приведенное выше уравнение для PKIS, получим: im = ТЫ = тк р2 = 0,83 1022 ПР/а5 (2.12) В качественном анализе считают, что электролит практически нерастворим, если в насыщенном растворе его [Kt2+] = 10"4-10"5 г-ион/л [2]. Подставим в уравнение (2J 2) значение [Kt2+j, равное 10"5, получим: 10-5-0,83 1022nPKts ПРт= Ю-27 (2.13)
Из уравнения (2.13) следует, что все сульфиды (тина KtS), для которых HPKIS 10"27 и рПРкік " -lg nPKts 27, являются практически нерастворимыми в 0,3 н. кислоте и осаждаются из кислых растворов своих солей при насыщении их сероводородом. Так ведут себя HgS (ITPngs = 1,6 10-52; рЩцф = 51,80), CuS (IlPcus = 6,3-10 36; prTPcus = 35,20) и др.
В то же время ZnS (nPznS = 1,6-10"24; рПРдо - 23,80), и другие, для которых ПРкгё 10"27 растворяются и не осаждаются из сильнокислых растворов. Например, ПРс-us равняется величине порядка 10"36, то в 0,1 н. растворе H2SO,i: ЯФЭ =10Z y= мопь/п (2.14) Отсюда можно сделать вывод, что в 0,1 н. кислоте осадок сульфида меди растворяться не будет. Исходя из аналогичных расчетов, можно показать, что ZnS (IlPzns = 1,6-10"24) легко растворится в 0,1 н. растворе кислоты, т. е. осадить ZnS сероводородом в такой среде нельзя. (&Ч То о- 1-3моль/л № 15) Исходя из аналогичных расчетов для Ni, Со и Fe получаем, что осадить серводородом сульфиды этих катионов в такой среде нельзя.
Более растворимые сульфиды осаждаются только из нейтральных или щелочных растворов. Например, CuS можно осадить в кислой нейтральной и щелочной среде; ZnS, CoS, NiS - нейтральной или щелочной, FeS, MnS - только в щелочной.
Таким образом, исследования влияния параметров на осаждение сульфидов металлов сероводородом могут быть проведены на растворах с любыми концентрациями металлов, так как это не оказывает влияния на достоверность результатов.
Из теоретических расчетов следует, что из очень слабокислых и, тем более, из нейтральных или щелочных растворов нельзя посредством сероводорода четко отделить катионы четвертой группы от катионов третьей группы в виде сульфидов. В частности, нельзя четко отделить CuS от ZnS, CoS и NiS.
Определение влияния свойств растворов па осаждение цветных металлов биогенным сероводородом
Было отмечено, что в первые три дня объем выделяемого газа увеличивался равномерно и был одинаков для каждой из проб.
Начиная с четвертого дня в колбах, где загрузка донора электронов составляла 50 и 20 % от етехиомстрического количества по отношению к массе загруженной серы, объем выделяемого газа был стабилен, а в колбах, где загрузка донора электронов составляла 5 % от стехиомстрического количества по отношению к массе загруженной серы, выделение сероводорода снижалось.
На седьмые сутки исследований в колбах с 50 % загрузкой донора электронов выделение газа прекратилось. В пробах, где донором электронов был ацетат натрия, происходило защелачивание раствора до рН 8,0, а в пробах, где использовали уксусную кислоту, напротив, происходи л о закисление биораствора дорН 3,0.
В колбах с 5 % загрузкой донора электронов биогаз продолжал выделяться, но его количество со временем снижалось.
Наилучшие результаты по выделению биосероводорода были достигнуты в опытах с загрузкой донора электронов 20 % от стехиометрического количества по отношению к массе загруженной серы. На протяжении семи суток биогаз выделялся стабильно. Что касается элементарной серы, то на протяжении всего эксперимента было отмечено, что выделение биосероводорода было одинаково /для каждой из проб, но в пробах, где ежедневная загрузка серы составляла 0,25 % от объема биораствора, не происходило ее накопление, следовательно, масса ежедневно загружаемой элементарной серы, была близка к стехйометрической массе, необходимой для стабильного образования сероводорода.
Увеличение массы загружаемой серы с 0,25 % до 1 % не приводило к увеличению объема выделяемого биосероводорода.
Таким образом, было установлено, что наработку биосероводорода для осаждения цветных металлов необходимо проводить при загрузке элементарной серы в количестве 0,25 % от объема биораствора, ацетата натрия/уксусной кислоты в количестве 20 % от стехиометрического количества по отношению к массе загруженной серы.
Исследованиями установлено, что использование уксусной кислоты в качестве донора электронов позволяет вести процесс получения сероводорода с одинаковой эффективностью, наряду с использованием ацетата натрия,
Результаты проведенных исследований моложены в основу нового способа получения биогенного сероводорода, включающего добавление в питательную среду микроорганизмов и серы в качестве акцептора электронов. В качестве бактериальной культуры применяются анаэробные сульфидогенные термофильные микроорганизмы Desulfurella acetivorans и Desulfurella kwnchatkensis, а в качестве донора электронов - уксусная кислота. Подача уксусной кислоты в биореактор осуществляется при достижении значения рН 5,0. В биореакторе поддерживается температура от 50 до 55 С, Гидравлическое время удерживания жидкой среды составляет 30 дней, после чего необходимо произвести обновление 20 % питательной среды. Отгонка сероводорода из биореактора осуществляется при достижении ОВП максимального значения -350... -380 мВ до критического значения -250 мВ, либо непрерывно за счет циркуляции оборотного газа с подпиткой свежим азотом (Приложение 2) [125].
Основное внимание в исследованиях было уделено осаждению меди, так как данный металл является основным ценным компонентом в исследуемых растворах. Исследования по осаждению других цветных металлов (цинка, кобальта и никеля) проведены с целью определения возможности их удаления из технологических растворов и селективного разделения в разноименные концентраты, т.к. зачастую медные растворы могут содержать целый ряд металлов-примесей.
Для осаждения меди в периодическом режиме (отдувка газа раз в сутки) была использована лабораторная установка. Внешний вид и принципиальная схема установки представлены на рисунке 3.5.
Биогенный сероводород, образовавшийся в биореакторе, отгонялся через шланг в последовательно установленные реакторы для осаждения меди с потоком азота особой чистоты, поступающего через редуктор из баллона. Сера и электронодонор поступали в биореактор из расходных емкостей.
Извлечение цветных металлов из технологического раствора в непрерывном режиме
Для проведения испытаний использовали герметичный биореактор, представляющий собой стеклянный стакан, объемом 2 дм3 с вклеенной на силикон фторопластовой крышкой. В крышке имеются отверстия для установки электродов измерения рН и ОВП, датчика температуры, трубок для подачи донора и акцептора электронов (уксусной кислоты и серы соответственно), а также для трубок, через которые осуществлялась циркуляция оборотного газа (рисунок 4.1).
Внешний вид укрупненно-лабораторной установки для получения сероводорода Необходимую температуру 55 С поддерживали автоматически с помощью электроплитки и термопары. Показатель рН в биореакторе поддерживали на уровне 5,0. Подача донора электронов осуществлялась с использованием блока автомагического титрования по значению рН питательной среды 5,0. Гидравлическое время удерживания жидкой среды, по меньшей мере, составляло 1 месяц.
Об образовании сероводорода судили по изменению ОВП в биореакторе. Отдувку сероводорода из биореактора осуществляли при достижении ОВП -350... -380 мВ до значений ОВП -250... -280 мВ. Критическое значение ОВП составляло -200 мВ. При данном значении ОВП происходила гибель микроорганизмов и выработка сероводорода прекращалась. Таким образом, при ведении процесса в непрерывном режиме скорость циркуляции оборотного газа в биореакторе регулировалась так, чтобы ОВП не поднималось выше -250 мВ, и составляла 0,015 м3/час. Подпитку оборотного газа свежим азотом проводили с расходом 0,00015 м3/час.
Биогенный сероводород, образовавшийся в биореакторе, отгоняли через шланг в последовательно установленные реакторы для осаждения цветных металлов и для поглощения углекислого газа с потоком чистого азота, поступающего через редуктор из баллона. Для перекачивания газа использовался перистальтический насос.
Оборотный газ контактировал с технологическим раствором автоклавного окисления фл ото концентрата, после чего осадки сульфидов отделяли от раствора фильтрацией.
Диоксид углерода удаляли из оборотного газа путем его пропускания через раствор щелочи, а затем подпитывали оборотный газ азотом особой чистоты из баллона в количестве 0,01 % и далее снова направляли оборотный газ в биореактор. Периодичность продувки свежим азотом составляла 2 раза в сутки в течение 0,5 часа.
Основные технологические параметры процесса биологического производства сероводорода: Объем питательной среды в биореакторе - 1,5 л;
Внешний вид и принципиальная схема укрупнемно-лабораторной установки для получения биогенного сероводорода и осаждения цветных металлов из раствора автоклавного окисления в непрерывном режиме представлены на рисунке 4.2. 81
Перед осаждением цветных металлов технологический раствор очищали от трехвалентного железа и мышьяка внесением извести до достижения рН = 3,0. Железисто-мышьяковый осадок отделяли от раствора путем фильтрования, далее фильтрат подкисляли серной кислотой до рН 1,0 и направляли на осаждение меди биогенным сероводородом. После осаждения меди сульфидный осадок отделяли от раствора фильтрацией. Обезмеженный раствор подщелачивали гидроксидом натрия до рН = 1,0-2,0 и направляли на осаждение цинка. После осаждения цинка сульфидный осадок отделяли от раствора фильтрацией, раствор подщелачивали гидроксидом натрия до рН = 2,5-4,0 и направляли на совместное осаждение никеля и кобальта, после осаждения которых раствор отделяли от осадка, подщелачивали до рН 5,5 и направляли на очистку от двухвалентного железа сероводородом.