نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران ـ ایران

2 گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، صندوق پستی: 4838-14155، تهران - ایران

چکیده

مولیبدن فلزی با عدد اتمی 42 متعلق به گروه ششم جدول تناوبی عناصر است. این عنصر در صنایع گوناگون کاربردهای فراوانی دارد. کانی مولیبدنیت با فرمول 2MoS، مهم‌­ترین کانی مولیبدن است. برای استخراج مولیبدن، از روش‌­های مختلف لیچینگ استفاده می‌­شود. یکی از روش‌­ها، بیولیچینگ است. با توجه به این که برای استحصال مولیبدن، علاوه بر اعمال سایر شرایط مخصوص لیچینگ، نیاز به پتانسیل بالا می‌­باشد، تمرکز کار روی سازگارسازی باکتری­‌ها نسبت به پتانسیل بالا بود. در این پژوهش به منظور استفاده از روش بیولیچینگ برای استحصال مولیبدن از کانی آن، آرکی باکترهای ترموفیل بومی سولفولوبوس سولفاتاریکوس و اسیدیانوس آمبیولنس که از معدن ناریگان جداسازی شده و در سایت NCBI ثبت شدند، به صورت مرحله­‌ای نسبت به تحمل پتانسیل بالا، سازگارسازی شدند. نتیجه­‌ی سازگارسازی مثبت بوده و آرکی باکترها توانستند پتانسیل­‌های بالاتر از 1000 میلی ولت را تحمل کرده و نرخ رشد و تکثیر مناسبی داشته­‌اند. در ادامه از این آرکی باکترها برای بیولیچینگ سنگ معدن ناریگان به منظور استحصال مولیبدن استفاده شد. به دلیل این که بازیابی مولیبدن وابستگی شدیدی به پتانسیل دارد لذا با افزایش پتانسیل از 400 میلی ولت به 1000 میلی ولت، بازیابی تا 80% افزایش یافت، درصورتی­‌که با باکتری‌­های سازگار نشده، بازیابی مولیبدن تنها 43% بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Adaptation of Archaebacterial isolates of New Thermophilic Sulfolobus solfataricus and Acidianus ambivalens to the High Redox Potential for Molybdenum Extraction

نویسندگان [English]

  • M. Roshani 1
  • S.A. Shojaosadati 2
  • S.J. Safdari 1
  • K. Mirjalili 1
  • P. Tajer Mohammad Ghazvini 1

1 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran – Iran

2 Faculty of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, P.O. Box: 14155-4838, Tehran-Iran

چکیده [English]

Molybdenum metal with atomic number 42 belongs to the sixth group of the periodic table of elements. This element has many usages in various industries. The most important molybdenum mineral is molybdenite (MoS2 ). Different leaching methods are used for the extraction of molybdenum. One of the methods is bioleaching, which requires a high potential for extraction of molybdenum, in addition to applying other special leaching conditions. In this study, in order to use a bioleaching method for extraction of molybdenum from its mineral, the native thermophilic archaebacteria of Sulfolobus solfataricus and Acidianus ambivalens were isolated from the Narigan mine and registered on the NCBI site, also they were gradually adapted for resistance against to the high potential. The result of the adaptation was positive and archaebacteria were able to resist potentials higher than 1000 mV and had a good growth and proliferation rate. In the following, these archaebacteria have been used for the bioleaching of the Narigan ore for the extraction of molybdenum. Because molybdenum recovery has a strong dependency on the redox potential, recovery was increased to 80%. By increasing the potential from 400 mV to 1000 mV. While the molybdenum recovery was 43% by non-adapted bacteria against high potential.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Sulfolobus solfataricus
  • Acidianus ambivalens
  • Molybdenite mineral
  • Molybdenum Extraction
  • archaebacteria

1. C.K. Gupta, Extractive metallurgy of molybdenum. CRC press. 215-218 (1992).
 
2. http://minerals.usgs.gov/minerals. USGS, Mineral Commodity Summaries (2016).
 
3. www.imoa.info/molybdenum/molybdenum- processing. IMOA, Molybdenum: Extraction and production processes (2015).
 
4. https://roskill.com/product/molybdenum. Roskill, 2015. Global molybdenum market outlook (2015).
 
5. http://minerals.usgs.gov/minerals. SMR for IMAC, 2015. End use of molybdenum (2011).
 
6. J.A. Brierley, C.L. Brierley, Present and future commercial applications of biohydrometallurgy. Hydrometallurgy, 59(2-3), 233-239 (2001).
 
7. H.E. Ehrlich, Past, present and future of hydrometallurgy. Hydrometallurgy, 59(2-3), 127-134 (2001).
 
8. C.L. Brierley, Bacterial leaching. CRC critical reviews in microbiology, 4, 207-262 (1978).
 
9. L.E. Murr, A.E. Torma, J.A. Brierley, Metallurgical applications of the bacterial leaching is and related microbiological phenomena. Biotechnology., New York (1978).

 

10. F. Acevedo, Present and Future of bioleaching in developing countries. Electronic Journal of Biotechnology, 2, 196-199 (2002).
 
11. L.C. Bryner, R. Anderson, Microorganisms in leaching of sulfide minerals. Industrial and engineering chemistry, 49(10), 1721-1724 (1957).
 
12. M. Vera, A. Schippers, W. Sand, Progress in bioleaching: fundamentals and mechanisms of bacterial metal sulfide oxidation—part A. Appl. Microbiol. Biotechnol. 97 (17), 7529–7541 (2015).
 
13. A.J. Bard, B. Parsons, J. Jordon, Standard Potentials in Aqueous Solutions. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 44, 73-94 (1985).
 
14. G. Milazzo, S. Caroli, V.K. Sharma, Tables of Standard Electrode Potentials, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 45, 134-141 (1978).
 
15. H. Zhao, et al, Effect of redox potential on bioleaching of chalcopyrite by moderately thermophilic bacteria: An emphasis on solution compositions. Hydrometallurgy, 151, 141-150 (2015).
 
16. T.A. Lasheen, et al, Molybdenum Metallurgy Review: Hydrometallurgical Routes to Recovery of Molybdenum from Ores and Mineral Raw Materials. Mineral Processing and Extractive Metallurgy Review Journal, 36 (3), 145-173 (2014).

 

17. M. Roshani, et al, Bioleaching of Bioleaching of Molybdenum by Two New Thermophilic Strains Isolated and Characterized. Iran. J. Chem. Chem. Eng., 36(4), 183-194 (2017).