Бактеріальне вилуговування металів з відпрацьованої маси паливних елементів
Вантажиться...
Дата
2018
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
ISSN
E-ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Мета. Встановити можливість бактеріального вилуговування цинку і марганцю з електродної маси відпрацьованих батарейок. Методи. Для визначення росту ацидофільних хемолітотрофних бактерій (АХБ) використовували середовища різного компонентного і концентраційного складу, як джерела енергії – двовалентне залізо і тіосульфат. Концентрацію клітин визначали шляхом висіву на агаризовані середовища після десятикратних послідовних розведень. Вміст металів у розчинах визначали методом спектроскопії атомної абсорбції на спектрофотометрах ААS-1, С-115ПК Selmi. Результати рентгеноструктурного аналізу електродної маси батарейок записували на дифрактометрі УРС-50ІМ. Результати. Встановлена можливість використання АХБ для вилуговування марганцю і цинку з електродної маси відпрацьованих батарейок. Найкращі показники вилучення металів протягом 7 діб реєстрували на середовищах 9К1 з двовалентним залізом у концентрації 44,5 г/дм3. При продовженні терміну вилуговування до 14 діб підвищення ступеню вилучення металів реєстрували тільки на живильному середовищі 15 з тіосульфатом. Додавання суспензії Acidithiobacillus ferroooxidans МФ Lv 7 до живильних середовищ значно підвищувало ступінь вилучення металів: марганцю до 30,0% і цинку до 99,8%. Рентгеноструктурний аналіз показав відсутність сполук ZnO і MnO у структурі електродної маси після бактеріального вилуговування, а також зменшення кількості MnO2, збільшення Mn2O3 і появу Mn3O4. Висновки. Встановлена можливість використання АХБ для вилучення металів з електродної маси відпрацьованих батарейок, що сприяє додатковому отриманню цинку і марганцю і попереджає забрудненню довкілля екологічно небезпечними сполуками.
Цель. Установить возможность бактериального выщелачивания цинка и марганца из электродной массы отработанных батареек. Методы. Для определения роста ацидофильных хемолитотрофных бактерий (АХБ) использовали среды различного компонентного и концентрационного состава, в качестве источников энергии – двухвалентное железо и тиосульфат. Концентрацию клеток определяли путем высевов на агаризованные среды после десятикратных последовательных разведений. Содержание металлов в растворе определяли методом спектроскопии атомной абсорбции на спектрофотометрах ААС-1, С-115ПК Selmi. Результаты рентгеноструктурного анализа электродной массы батареек записывали на дифрактометре УРС-50ИМ. Результаты. Установлена возможность использования АХБ для выщелачивания марганца и цинка из электродной массы отработанных батареек. Наилучшие показатели извлечения металлов в течение 7 суток регистрировали на средах 9К1 с двухвалентным железом в концентрации 44,5 г/дм3. При продлении срока выщелачивания до 14 суток повышение степени извлечения металлов регистрировали только на питательной среде 15 с тиосульфатом. Добавление суспензии Acidithiobacillus ferroooxidans МФ Lv 7 к питательным средам значительно повышало степень извлечения металлов: марганца до 30,0% и цинка до 99,8%. Рентгеноструктурный анализ показал отсутствие в структуре электродной массы батареек после бактериального выщелачивания соединений ZnO и MnO, а также уменьшение количества MnO2, увеличение Mn2O3 и появление Mn3O4. Выводы. Показана возможность использования АХБ для извлечения металлов из электродной массы отработанных батареек, что способствует дополнительному получению цинка и марганца и предупреждает загрязнение окружающей среды экологически опасными соединениями.
Aim. To establish the possibility of bacterial leaching of zinc and manganese from the electrode mass of spent batteries. Methods. To determine the growth of acidophilic chemolithotrophic bacteria of acidophilic chemolithotrophic bacteria(ACB) there were used the media of different component and concentration composition. Ferrous iron and thiosulfate were used as energy sources. The amount of cells was determined by seeding on solid medium after tenfold serial dilutions. Stained microscopic preparation was examined by light microscopy. The method of atomic absorption spectroscopy with using AAS-1, S-115PK Selmi instruments was used to determine the content of metals in solutions. The results of determining the structural analysis of the electrode mass of spent batteries were recorded on a URS-50IM diffractometer. Results. The possibility of using AHB for leaching manganese and zinc from the electrode mass of spent batteries was established. The maximum metal leaching within a week was recorded when there were used the media 9K1 with ferrous iron at concentration of 44.5 g/dm3. When extending the term of leaching to a forthnight there were registered high intensity of biological leaching of the metals from electrode mass of spent batteries only in case of using the nutrient medium No. 15. It was shown that the using of the suspension Acidithiobacillus ferroooxidans MF Lv 7 increases the degree of manganese extraction to 30.0%, and zinc to 99.8%. The differences in the structure of the electrode mass of spent batteries before and after bacterial leaching, namely the absence of ZnO and MnO, decrease in the amount of MnO2, increase in Mn2O3, and appearance of Mn3O4 has been shown with help of X-ray diffraction analysis. Conclusions. The possibility of using ACV for bacterial leaching of metals from the electrode mass of spent batteries was shown. The obtained results make it possible to additionally getting zinc and manganese and preventing environmental pollution by environmentally hazardous compounds.
Цель. Установить возможность бактериального выщелачивания цинка и марганца из электродной массы отработанных батареек. Методы. Для определения роста ацидофильных хемолитотрофных бактерий (АХБ) использовали среды различного компонентного и концентрационного состава, в качестве источников энергии – двухвалентное железо и тиосульфат. Концентрацию клеток определяли путем высевов на агаризованные среды после десятикратных последовательных разведений. Содержание металлов в растворе определяли методом спектроскопии атомной абсорбции на спектрофотометрах ААС-1, С-115ПК Selmi. Результаты рентгеноструктурного анализа электродной массы батареек записывали на дифрактометре УРС-50ИМ. Результаты. Установлена возможность использования АХБ для выщелачивания марганца и цинка из электродной массы отработанных батареек. Наилучшие показатели извлечения металлов в течение 7 суток регистрировали на средах 9К1 с двухвалентным железом в концентрации 44,5 г/дм3. При продлении срока выщелачивания до 14 суток повышение степени извлечения металлов регистрировали только на питательной среде 15 с тиосульфатом. Добавление суспензии Acidithiobacillus ferroooxidans МФ Lv 7 к питательным средам значительно повышало степень извлечения металлов: марганца до 30,0% и цинка до 99,8%. Рентгеноструктурный анализ показал отсутствие в структуре электродной массы батареек после бактериального выщелачивания соединений ZnO и MnO, а также уменьшение количества MnO2, увеличение Mn2O3 и появление Mn3O4. Выводы. Показана возможность использования АХБ для извлечения металлов из электродной массы отработанных батареек, что способствует дополнительному получению цинка и марганца и предупреждает загрязнение окружающей среды экологически опасными соединениями.
Aim. To establish the possibility of bacterial leaching of zinc and manganese from the electrode mass of spent batteries. Methods. To determine the growth of acidophilic chemolithotrophic bacteria of acidophilic chemolithotrophic bacteria(ACB) there were used the media of different component and concentration composition. Ferrous iron and thiosulfate were used as energy sources. The amount of cells was determined by seeding on solid medium after tenfold serial dilutions. Stained microscopic preparation was examined by light microscopy. The method of atomic absorption spectroscopy with using AAS-1, S-115PK Selmi instruments was used to determine the content of metals in solutions. The results of determining the structural analysis of the electrode mass of spent batteries were recorded on a URS-50IM diffractometer. Results. The possibility of using AHB for leaching manganese and zinc from the electrode mass of spent batteries was established. The maximum metal leaching within a week was recorded when there were used the media 9K1 with ferrous iron at concentration of 44.5 g/dm3. When extending the term of leaching to a forthnight there were registered high intensity of biological leaching of the metals from electrode mass of spent batteries only in case of using the nutrient medium No. 15. It was shown that the using of the suspension Acidithiobacillus ferroooxidans MF Lv 7 increases the degree of manganese extraction to 30.0%, and zinc to 99.8%. The differences in the structure of the electrode mass of spent batteries before and after bacterial leaching, namely the absence of ZnO and MnO, decrease in the amount of MnO2, increase in Mn2O3, and appearance of Mn3O4 has been shown with help of X-ray diffraction analysis. Conclusions. The possibility of using ACV for bacterial leaching of metals from the electrode mass of spent batteries was shown. The obtained results make it possible to additionally getting zinc and manganese and preventing environmental pollution by environmentally hazardous compounds.
Опис
Ключові слова
бактеріальне вилуговування, ацидофільні хемолітотрофні бактерії, цинк, марганець, електродна маса батарейок, бактериальное выщелачивание, ацидофильные хемолитотрофные бактерии, цинк, марганец, электродная масса батареек
Бібліографічний опис
Мікробіологія і біотехнологія