ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УЛЬТРАЗВУКОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПРОЦЕССА БАКТЕРИАЛЬНО-ХИМИЧЕСКОГО ВЫЩЕЛАЧИВАНИЯ

В статье представлен анализ влияния ультразвукового воздействия на процесс бактериально-химического выщелачивания (БХВ) металлов. Авторы рассматривают механизмы влияния ультразвука на рудную пульпу, микроорганизмы и химические реакции, протекающие в процессе выщелачивания. Исследования показывают, что воздействие ультразвуковых волн может ускорять процесс БХВ, способствуя разрушению оксидных плёнок на поверхности рудных частиц, увеличению площади активной поверхности и образованию микротрещин в кристаллической структуре минералов.

Одновременно ультразвук оказывает влияние на жизнедеятельность микроорганизмов: при низких интенсивностях он стимулирует их рост, улучшая условия для метаболизма, но при превышении порога интенсивности 10,5 Вт/см² вызывает стерилизацию и гибель бактерий. В связи с этим предложена поэтапная стратегия ультразвуковой обработки:

• Этап 1: предварительное воздействие высокой интенсивности (11-53 Вт/см²) на рудные частицы для подготовки их к биовыщелачиванию.

• Этап 2: периодическая ультразвуковая стимуляция микроорганизмов малой интенсивностью (< 2 Вт/см²) во время их культивирования.

• Этап 3: смешивание рудной пульпы с обработанной бактериальной суспензией и дальнейшее проведение БХВ.

В статье рассматриваются экспериментальные данные по различным режимам ультразвукового воздействия, частотным диапазонам (20-40 кГц) и их влиянию на эффективность выщелачивания металлов. Представлены примеры лабораторных исследований, показывающих увеличение извлечения никеля, меди и кобальта при оптимальных параметрах ультразвуковой обработки.

Работа будет полезна исследователям в области биотехнологий, гидрометаллургии, горного дела, а также инженерам, занимающимся разработкой технологий по переработке минерального сырья с применением инновационных методов.