Escuela Politécnica Nacional (2016) Reservados todos los derechos de reproducción
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8 PÁGINA RESUMEN INTRODUCCIÓN 1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA Biorremediación Biorremediación: generalidades Técnicas de biorremediación Biorremediación de metales pesados Contaminación por metales pesados Metales pesados Procesos de biorremediación para el tratamiento de la contaminación por metales pesados Bacterias sulfato reductoras, características y sistemas de reducción de sulfato Bacterias sulfato reductoras: generalidades Clasificación de SRB Crecimiento bacteriano en cultivos discontinuos (sistemas batch) Proceso de sulfato reducción Generalidades Bioquímica del proceso de reducción desasimilatorio de sulfato Proceso de sulfato reducción para la bioprecipitación de metales pesados Factores que afectan el proceso de sulfato reducción PARTE EXPERIMENTAL Determinación de los parámetros químicos iniciales del efluente de cianuración Medición de ph Determinación de la concentración de sulfatos Determinación de la concentración de cianuro total Determinación de la concentración del metal pesado hierro Análisis del efecto de la variación de concentración del ión metálico Fe +2 en la resistencia bacteriana de un consorcio de bacterias sulfato reductoras Preparación del medio postgate c modificado y formación del inóculo de bacterias sulfato reductoras Preparación de las soluciones de hierro a partir de soluciones estándares 33 xii xiii
9 Control de crecimiento o densidad poblacional de las bacteria sulfato reductoras Evaluación cualitativa y cuantitativa de la producción de ácido sulfhídrico (H 2 S) de un consorcio de bacterias sulfato reductoras Determinación cualitativa de producción de ácido sulfhídrico (H 2 S) Determinación cuantitativa de producción de ácido sulfhídrico (H 2 S) Definición de los parámetros de operación del proceso de precipitación biológica de hierro mediante un consorcio de bacterias sulfato reductoras Ajuste de ph Adaptación de las bacterias sulfato reductoras al efluente de cianuración Determinación de cinética de crecimiento bacteriano Determinación de la población bacteriana o densidad poblacional Determinación de la precipitación de hierro del elfuente de cianuración variando la concentración de la fuente de carbono (ácido láctico) Determinación de la precipitación de hierro del elfuente de cianuración variando la concentración de inóculo de bacterias sulfato reductoras Diseño conceptual de un reactor batch de 22 m 3 de capacidad para la precipitación de hierro de un efluente de cianuración mediante el uso de un consorcio de bacterias sulfato reductoras Determinación de la cinética de reacción Ecuaciones de diseño del reactor batch Dimensionamiento del reactor batch Estimación de costos del diseño del reactor batch RESULTADOS Y DISCUSIÓN Resultados de la determinación de los parámetros químicos iniciales del efluente de cianuración Resultados de ph Resultados de la concentración de sulfatos Resultados de la concentración de cianuro total Resultados de la concentración de hierro Resultados del análisis del efecto de la variación de concentración del ión metálico Fe 2+ en la resistencia bacteriana de un consorcio de bacterias sulfato reductoras Resultados de la preparación del medio postgate c modificado y formación del inóculo de bacterias sulfato reductoras Resultados de la preparación de las soluciones de hierro a distintas concentraciones 55
10 Resultados de control de crecimiento o densidad poblacional de las bacterias sulfato reductoras Resultados de la evaluación cualitativa y cuantitativa de la producción de ácido sulfhídrico (H 2 S) de un consorcio de bacterias sulfato reductoras Resultados de la determinación cualitativa de producción de ácido sulfhídrico (H 2 S) Resultados de la determinación cuantitativa de producción de ácido sulfhídrico (H 2 S) Resultados de la determinación de sulfatos (SO -2 4 ) Resultados de la concentración de sulfuros (S -2 ) Resultados de los parámetros de operación del proceso de precipitación biológica de hierro mediante un consorcio de bacterias sulfato reductoras Resultados del ajuste de ph Resultado de la adaptación de las bacterias sulfato reductoras al efluente de cianuración Resultados de la determinación de cinética de crecimiento bacteriano Resultados de la determinación de la población bacteriana o densidad poblacional Resultados de la determinación de la precipitación de hierro del efluente de cianuración variando la concentración de la fuente de carbono (ácido láctico) Resultados de la determinación de la precipitación de hierro del elfuente de cianuración variando la concentración de inóculo de bacterias sulfato reductoras Resultados del diseño conceptual de un reactor batch de 22 m 3 de capacidad para la precipitación de hierro de un efluente de cianuración mediante el uso de un consorcio de bacterias sulfato reductoras Resultados de la determinación de la cinética de reacción Resultados de las ecuaciones del diseño del reactor batch Resultados del dimensionamiento del reactor batch Esquema del reactor batch Resultados de la estimación de costos del diseño del reactor batch de 22 m CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones Recomendaciones 98
11 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 99 ANEXOS 108
12 PÁGINA Tabla 1.1. Principales fuentes industriales de generación de sustancias contaminantes Tabla 1.2. Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce 7 Tabla 1.3. Concentraciones tóxicas de algunos metales pesados sobre bacterias sulfato reductoras Tabla 2.1. Composición del medio de cultivo Postgate C modificado 33 Tabla 2.2. Tabla 2.3. Tabla 2.4. Tabla 2.5. Tabla 2.6. Tabla 2.7. Tabla 2.8. Cantidades volumétricas de medio Postgate C modificado y efluente de cianuración empleados en la formación del medio de cultivo para la adaptación bacteriana Cantidades volumétricas adicionadas de ácido láctico al efluente de cianuración y al medio Postgate C modificado Cantidades volumétricas de medio Postgate C modificado y efluente de cianuración empleados en la formación del medio de cultivo para la determinación de cinética de crecimiento Cantidades volumétricas adicionadas de ácido láctico al efluente de cianuración y al medio Postgate C modificado para la determinación de cinética de crecimiento Cantidades volumétricas adicionadas de ácido láctico al efluente de cianuración para la determinación de la población bacteriana Cantidades volumétricas adicionadas de ácido láctico al efluente de cianuración para la determinación de la precipitación de hierro Cantidades volumétricas adicionadas de inóculo de SRB al efluente de cianuración Tabla 3.1. Valores de ph del efluente de cianuración 49 Tabla 3.2. Concentración de sulfatos (SO 4 ) -2 presentes en el efluente de cianuración Tabla 3.3. Concentración de cianuro total (CN - ) presente en el efluente de cianuración Tabla 3.4. Concentración de hierro total presente en el efluente de cianuración 52 Tabla 3.5. Tabla 3.6. Cantidades añadidas de solución estándar de hierro para la preparación de soluciones de hierro a 50 ppm, 150 ppm y 300 ppm Combinaciones de la escala de adaptación bacteriana con crecimiento de biomasa
13 Tabla 3.7. Combinaciones de la escala de adaptación bacteriana con crecimiento de biomasa y tiempos de crecimiento Tabla 3.8. Parámetros cinéticos de crecimiento de bacterias SRB 65 Tabla 3.9. Tabla Tabla Resultados comparativos de la precipitación de hierro a diferentes concentraciones de inóculo de bacterias a una temperatura de 28 ºC Resultados comparativos de la precipitación de hierro a diferentes concentraciones de inóculo de bacterias a una temperatura de 35 ºC Condiciones iniciales del proceso de precipitación biológica de hierro Tabla Dimensiones del reactor batch de 22m 3 de capacidad 91 Tabla Especificaciones del calentador de inmersión cilíndrico para el reactor batch Tabla Detalle de la estimación de costos del diseño del reactor batch 95 Tabla AII.1. Tabla AII.2. Tabla AII.3. Tabla AII.4. Tabla AII.5. Tabla AII.6. Tabla AII.7. Tabla AII.8. Tabla AII.9. Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=28 ºC Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=28 ºC (repetición 2) Concentración promedio de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 28 ºC Porcentaje de precipitación de hierro del efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 28 ºC Concentración de hierro en el efluente de cianuración a 2,5 % de ácido láctico, T= 35 ºC Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC (repetición 2) Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC (repetición 3) Concentración promedio de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=35 ºC Porcentaje de precipitación de hierro del efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC Tabla AII.10. Producción de sulfuro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 28 ºC Tabla AII.11. Reducción de sulfatos en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 28 ºC Tabla AII.12. Producción de sulfuro en el efluente de cianuración a una concentración de 2,5 % de ácido láctico, T= 35 ºC
14 Tabla AII.13. Producción de sulfuro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC (repetición 2) Tabla AII.14. Producción de sulfuro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=35 ºC (repetición 3) Tabla AII.15. Producción promedio de sulfuro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=35 ºC Tabla AII.16. Reducción de sulfatos en el efluente de cianuración a una concentración de 2,5 % de ácido láctico, T= 35 ºC Tabla AII.17. Reducción de sulfatos en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC (repetición 2) Tabla AII.18. Reducción de sulfatos en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC (repetición 3) Tabla AII.19. Reducción promedio de sulfatos en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC Tabla AII.20. Concentración promedio de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de inóculo de SRB, concentración de ácido láctico 2,5 %, T=28 ºC Tabla AII.21. Porcentaje de precipitación de hierro del efluente de cianuración a diferentes concentraciones de inóculo de SRB, concentración de ácido láctico 2,5 %, T=28 ºC Tabla AII.22. Concentración promedio de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de inóculo de SRB, concentración de ácido láctico 2,5 %, T=35 ºC Tabla AII.23. Porcentaje de precipitación de hierro del efluente de cianuración a diferentes concentraciones de inóculo de SRB, concentración de ácido láctico 2,5 %, T=35 ºC Tabla AIII.1. Resultados del control de crecimiento bacteriano, utilizando como medio efluente de cianuración con diferentes concentraciones de ácido láctico Tabla AIII.2. Datos obtenidos para la regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial. Medio: efluente de cianuración. Concentración de ácido láctico 1,0 % Tabla AIII.3. Datos obtenidos para la regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial. Medio: efluente de cianuración. Concentración de ácido láctico 2,5 % Tabla AIII.4. Datos obtenidos para la regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial. Medio: efluente de cianuración. Concentración de ácido láctico 5,0 %
15 PÁGINA Figura 1.1. Mecanismos biológicos involucrados en la remoción de metales 12 Figura 1.2. Curva de crecimiento bacteriano en sistemas discontinuos 17 Figura 1.3. Gráfica semilogaritmica de la fase de crecimiento exponencial 20 Figura 1.4. Mecanismo de reducción desasimilatoria (a) y asimilatoria (b) de sulfato en el proceso de sulfato-reducción Figura 1.5. Rango de ph para una precipitación selectiva de metales pesados 26 Figura 2.1. Figura 2.2. Figura 2.3. Figura 3.1. Figura 3.2. Figura 3.3. Siembras de bacterias sulfato reductoras para la determinación de la densidad poblacional por el método de NMP Siembras de bacterias sulfato reductoras para la prueba de adaptación bacteriana Siembras de bacterias sulfato reductoras para la prueba de cinética de crecimiento Preparación del medio Postgate C modificado: a) formación de precipitados blanquecinos de cal, b) medio Postgate C modificado clarificado Inóculo de bacterias sulfato reductoras obtenidas a partir de la cepa LIBZA1 Densidad poblacional de SRB a diferentes concentraciones de hierro, en medio Postgate C modificado, T= 35 ºC, concentración de inóculo de SRB=1,0 % Figura 3.4. Reducción de sulfato en medio Postgate C modificado, T=35 ºC concentración de inóculo=1,0 % Figura 3.5. Figura 3.6. Figura 3.7. Figura 3.8. Figura 3.9. Producción de sulfuro en medio Postgate C modificado, T=35 ºC, concentración de inóculo=1,0 % Producción de sulfuro y reducción de sulfato en medio Postgate C modificado, T=35 ºC, concentración de inóculo=1,0 % Curva de crecimiento bacteriano de SRB con ácido láctico como fuente de carbono a diferentes concentraciones, medio: efluente de cianuración, T=35 ºC Densidad poblacional de SRB a diferentes concentraciones de ácido láctico, utilizando como medio efluente de cianuración, T=35ºC, concentración de inóculo de SRB=1,0 % Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
16 Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Figura Precipitación de hierro del efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %) Producción de sulfuro, medio efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %) Reducción de sulfato, medio efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %) Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %) Precipitación de hierro del efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %) Producción de sulfuro, medio efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %) Reducción de sulfato, medio: efluente de cianuración, T= 35ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %) Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración ácido láctico FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %) 80 Precipitación de hierro del efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración fuente de carbono FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %) Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración fuente de carbono FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %) Precipitación de hierro en el efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración fuente de carbono FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %) Regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial para la curva de crecimiento bacteriano con una concentración de ácido láctico FC2= 2,5 %, T= 35 ºC, medio: efluente de cianuración Resolución gráfica de la ecuación de diseño del reactor batch para la concentración de bacterias y la concentración de hierro en el efluente de cianuración Figura Esquema del reactor batch
17 Figura AI. 1. Procedimiento gráfico para la lectura de sulfatos en el espectrofotómetro UV visible (DR2700 HACH) Figura AI. 2. Procedimiento gráfico para la lectura de sulfuro en el espectrofotómetro UV visible (DR2700 HACH) Figura AI. 3. Procedimiento gráfico para la lectura de cianuro total en el espectrofotómetro UV visible (DR2700 HACH) Figura AIII. 1. Regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial para una concentración de ácido láctico FC1: 1,0 % Figura AIII. 2. Regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial para una concentración de ácido láctico FC2: 2,5 % Figura AIII. 3. Regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial para una concentración de ácido láctico FC3: 5,0 % Figura AIII. 4. Gráfica de línea ajustada para la prueba FC1 (C.A: 1,0 %), regresión cuadrática Figura AIII. 5. Gráfica de línea ajustada para la prueba FC2 (C.A: 2,5 %), regresión cuadrática Figura AIII. 6. Gráfica de línea ajustada para la prueba FC3 (C.A: 5,0 %), regresión cuadrática
18 ANEXO I Protocolos de operación del espectrofotómetro UV visible (DR2700 HACH) 109 ANEXO II Resultados completos de las pruebas de precipitación de hierro, consumo de sulfatos y producción de sulfuros 115 ANEXO III Análisis estadístico XLSTAT 134 ANEXO IV Formulación de las ecuaciones de diseño del reactor batch de 22 m ANEXO V Dimensionamiento del reactor batch de 22 m ANEXO VI Estimación de costos del diseño del reactor batch de 22 m 3 147
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22 1. REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA 1.1. BIORREMEDIACIÓN BIORREMEDIACIÓN: GENERALIDADES
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24 TÉCNICAS DE BIORREMEDIACIÓN
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26 1.1.3 BIORREMEDIACIÓN DE METALES PESADOS Contaminación por metales pesados
27 Tabla 1.1. Principales fuentes industriales de generación de sustancias contaminantes Industria Sustancias contaminantes Construcción Sólidos en suspensión, metales, ph Minería Sólidos en suspensión, metales pesados, materia orgánica, ph, cianuros Energía Calor, hidrocarburos y productos químicos Textil y piel Cromo, taninos, sulfuros, colorantes, grasas, disolventes orgánicos, ácido acético y fórmico, sólidos en suspensión Locomoción Aceites lubricantes, pinturas y aguas residuales Navales Petróleo, productos químicos, disolventes y pigmentos Siderurgia Cascarillas, aceites, metales disueltos, emulsiones y ácidos Química Inorgánica Mercurio, fósforo, fluoruros, cianuros, amoniaco, nitritos, ácido sulfhídrico, flúor, manganeso, molibdeno, plomo, plata, selenio, cinc, etc., y sus respectivos compuestos Química Orgánica Organohalogenados, compuestos cancerígenos, biocidas, etc. Fertilizantes Nitratos y fosfatos Pastas y papel Sólidos en suspensión y otros que afectan al balance de oxígeno Plaguicidas Organohalogenados, organofosforados, compuestos cancerígenos, biocidas, etc. Pinturas, barnices y tintas Compuestos organoestáñicos, compuestos cinc, cromo, selenio, molibdeno, titanio, estaño, bario, cobalto, etc. (Areco, 2011, p.17)
28 Tabla 1.2. Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo permisible Aceites y Grasas. Sustancias solubles en hexano mg/l 0,3 Alkil mercurio mg/l No detectable Aldehídos mg/l 2,0 Aluminio Al mg/l 5,0 Arsénico total As mg/l 0,1 Bario Ba mg/l 2,0 Boro total B mg/l 2,0 Cadmio Cd mg/l 0,02 Cianuro total CN - mg/l 0,1 Cloro Activo Cl mg/l 0,5 Cloroformo Extracto carbón cloroformo ECC mg/l 0,1 Cloruros Cl - mg/l Cobre Cu mg/l 1,0 Cobalto Co mg/l 0,5 Coliformes Fecales Nmp/100 ml Remoción > al 99,9 % Color real Color real unidades de color Inapreciable en dilución: 1/20 Compuestos fenólicos Fenol mg/l 0,2
29 Tabla 1.2. Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce (continuación ) Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo permisible Cromo hexavalente Cr +6 mg/l 0,5 Demanda Bioquímica 100 D.B.O de Oxígeno (5 días) 5. mg/l Demanda Química de 250 D.Q.O. mg/l Oxígeno Dicloroetileno Dicloroetileno mg/l 1,0 Estaño Sn mg/l 5,0 Fluoruros F mg/l 5,0 Fósforo Total P mg/l 10 Hierro total Fe mg/l 10,0 Hidrocarburos Totales TPH mg/l 20,0 de Petróleo Manganeso total Mn mg/l 2,0 Materia flotante Visibles Ausencia Mercurio total Hg mg/l 0,005 Níquel Ni mg/l 2,0 Nitratos + Nitritos Expresado como Nitrógeno (N) mg/l 10,0 Nitrógeno Total Kjedahl Organoclorados totales Organofosforados totales N mg/l 15 Concentraciónde organoclorados totales mg/l 0,05 Concentración de organofosforados totales. mg/l 0,1 Plata Ag mg/l 0,1 Plomo Pb mg/l 0,2 Potencial de ph 5-9 hidrógeno Selenio Se mg/l 0,1 Sólidos Sedimentables ml/l 1,0 Sólidos Suspendidos mg/l 100 Totales Sólidos totales mg/l Sulfatos = SO 4 mg/l 1000 Sulfitos SO 3 mg/l 2,0 Sulfuros S mg/l 0,5 Temperatura o C < 35 Tensoactivos Sustancias activas al azul de metileno mg/l 0,5 Tetracloruro de carbono Tetracloruro de carbono mg/l 1,0 Tricloroetileno Tricloroetileno mg/l 1,0 Vanadio V mg/l 5,0 Zinc Zn mg/l 5,0 (LEY DE GESTIÓN AMBIENTAL PARA LA PREVENCIÓN Y CONTROL DE LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL, 2003, p.331, modificado)
30 Metales pesados Origen, definición y fuentes de generación Clasificación de los metales pesados
31 Consecuencias de la actividad minera en el Ecuador y alternativas tecnológicas de remediación
32 Procesos de biorremediación para el tratamiento de la contaminación por metales pesados
33 Figura 1.1. Mecanismos biológicos involucrados en la remoción de metales (Pérez, 2011, p.9) Movilización de metales pesados Inmovilización de metales pesados
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35 1.2. BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS, CARACTERÍSTICAS Y SISTEMAS DE REDUCCIÓN DE SULFATO BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS: GENERALIDADES
36 CLASIFICACIÓN DE SRB
37 CRECIMIENTO BACTERIANO EN CULTIVOS DISCONTINUOS (SISTEMAS BATCH) Métodos para medir la biomasa
38 Curva de crecimiento bacteriano en cultivos discontinuos (sistemas batch) Figura 1.2. Curva de crecimiento bacteriano en sistemas discontinuos (Gaudy y Gaudy, 1980, p.231, modificado)
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41 Figura 1.3. Gráfica semilogarítmica de la fase de crecimiento exponencial (Gaudy y Gaudy, 1980, p.233, modificado)
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44 PROCESO DE SULFATO REDUCCIÓN Generalidades Figura 1.4. Mecanismo de reducción desasimilatoria (a) y asimilatoria (b) de sulfato en el proceso de sulfato-reducción (Andrade, 2010, p.40)
45 Bioquímica del proceso de reducción desasimilatorio de sulfato
46 Proceso de sulfato reducción para la bioprecipitación de metales pesados
47 Precipitación selectiva de metales pesados Figura 1.5. Rango de ph para una precipitación selectiva de metales pesados (Kaksonen, Puhakka, 2007, p.549)
48 Factores que afectan el proceso de sulfato reducción
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50 Tabla 1.3. Concentraciones tóxicas de algunos metales pesados sobre bacterias sulfato reductoras METAL CEPA SRB CONCENTRACIÓN TÓXICA (mg/l) REFERENCIA Cepas Desulfovibrio Booth y Mercer (1963) Cu Cepas Temple y Le Roux 3 Desulfovibrio (1964) Cepas 2-20 Saleh y col. (1964) Desulfovibrio Cultivo mixto 4-20 Hao y col. (1994) Cultivo mixto 12 Utgikar y col. (2003) Cultivo mixto Hao y col. (1994) Cultivo mixto 20 Utgikar y col. (2003) Zn Desulfovibrio 13 Poulson y col. (1997) Desulfuricans Cultivo mixto Hao y col. (1994) Pb Loka Bharath y Cepa L col.(1990) Cultivo mixto >4-20 Hao y col. (1994) Cd Loka Bharath y Cepa L60 54 col.(1990) Cultivo mixto Hao y col. (1994) Ni Desulfovibrio desulfuricans 10 Poulson y col. (1997) Cr Cultivo mixto 60 Hao y col. (1994) Hg Cepa L60 74 Loka Bharath y col.(1990) Mezcla (Cr, Ni, Cu, Cd, Zn, Pb) Cultivo mixto 20 Hao y col. (1994) (Cabrera, 2005, p.99)
51 2. PARTE EXPERIMENTAL 2.1. DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS QUÍMICOS INICIALES DEL EFLUENTE DE CIANURACIÓN MEDICIÓN DE ph
52 DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE SULFATOS DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE CIANURO TOTAL
53 DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DEL METAL PESADO HIERRO 2.2. ANÁLISIS DEL EFECTO DE LA VARIACIÓN DE CONCENTRACIÓN DEL IÓN METÁLICO Fe +2 EN LA RESISTENCIA BACTERIANA DE UN CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS PREPARACIÓN DEL MEDIO POSTGATE C MODIFICADO Y FORMACIÓN DEL INÓCULO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
54 Tabla 2.1. Composición del medio de cultivo Postgate C modificado Compuesto Cantidad KH 2 PO 4 0,50 g Na 2 SO 3.5H 2 O 7,86 g NH 4 Cl 1,00 g MgSO 4.7H 2 O 0,06 g CaCl 2.6H 2 O 0,06 g Na 3 C 6 H 5 O 7 0,30 g FeSO 4.7H 2 O 0,004 g H 2 O 1,00 L PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES DE HIERRO A PARTIR DE SOLUCIONES ESTÁNDARES,
55 CONTROL DE CRECIMIENTO O DENSIDAD POBLACIONAL DE LAS BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
56 !!!!b_!!! 8.6)*&'.,!,42-.)#! &*546)#&.,! 5*! 4/! 1'.2!.! #)&#C! 3.5.! )&./,-*&*/6'.! 6#&&*,>#/5*!.! 4/.!5'246'#/!5*
61 Tabla 2.3. Cantidades volumétricas adicionadas de ácido láctico al efluente de cianuración y al medio Postgate C modificado Concentración fuente de carbono (ácido láctico) Volumen (ml) añadido de ácido láctico al medio Postgate C modificdo Volumen (ml) añadido de ácido láctico al elfuente de cianuración 1,0% 6,0 6,0 2,5% 15,0 15,0 5,0% 30,0 30,0 Figura 2.2. Siembras de bacterias sulfato reductoras para la prueba de adaptación bacteriana
62 DETERMINACIÓN DE CINÉTICA DE CRECIMIENTO BACTERIANO Tabla 2.4. Cantidades volumétricas de medio Postgate C modificado y efluente de cianuración empleados en la formación del medio de cultivo para la determinación de cinética de crecimiento % Medio Postgate C % efluente de cianuración Volumen (ml) de Medio Postgate C Volumen (ml) de efluente de cianuración Volumen (ml) de siembra Tabla 2.5. Cantidades volumétricas adicionadas de ácido láctico al efluente de cianuración y al medio Postgate C modificado para la determinación de cinética de crecimiento Concentración fuente de carbono (ácido láctico) Volumen (ml) añadido de ácido láctico al medio Postgate C modificdo 50 Volumen (ml) añadido de ácido láctico al efluente de cianuración 1,0 % 1,0 4,0 2,5 % 2,5 10,0 5,0 % 5,0 20,0
63 Figura 2.3. Siembras de bacterias sulfato reductoras para la prueba de cinética de crecimiento DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN BACTERIANA O DENSIDAD POBLACIONAL
64 Tabla 2.6. Cantidades volumétricas adicionadas de ácido láctico al efluente de cianuración para la determinación de la población bacteriana Concentración fuente de carbono (ácido láctico) Volumen (ml) añadido de ácido láctico al efluente de cianuración 1,0% 21,0 2,5% 52,5 5,0% 105, DETERMINACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN DE HIERRO DEL ELFUENTE DE CIANURACIÓN VARIANDO LA CONCENTRACIÓN DE LA FUENTE DE CARBONO (ÁCIDO LÁCTICO)
65 Tabla 2.7. Volumen adicionado de ácido láctico al efluente de cianuración para la determinación de la precipitación de hierro Concentración fuente de Volumen (ml) añadido carbono (ácido láctico) de ácido láctico al elfuente de cianuración 1,0% 20,0 2,5% 50,0 5,0% 100,0
66 DETERMINACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN DE HIERRO DEL ELFUENTE DE CIANURACIÓN VARIANDO LA CONCENTRACIÓN DE INÓCULO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
67 Tabla 2.8. Cantidades volumétricas adicionadas de inóculo de SRB al efluente de cianuración Concentración de inóculo Volumen (ml) añadido de de SRB inóculo de SRB al elfuente de cianuración 2,0% 10,0 5,0% 25, DISEÑO CONCEPTUAL DE UN REACTOR BATCH DE 22 m 3 DE CAPACIDAD PARA LA PRECIPITACIÓN DE HIERRO DE UN EFLUENTE DE CIANURACIÓN MEDIANTE EL USO DE UN CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
68 2.5.1 DETERMINACIÓN DE LA CINÉTICA DE REACCIÓN ECUACIONES DE DISEÑO DEL REACTOR BATCH Figura 2.4. Algoritmo del diseño conceptual del reactor batch
69 2.5.3 DIMENSIONAMIENTO DEL REACTOR BATCH ESTIMACIÓN DE COSTOS DEL DISEÑO DEL REACTOR BATCH
70 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 3.1. RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS QUÍMICOS INICIALES DEL EFLUENTE DE CIANURACIÓN RESULTADOS DE ph Tabla 3.1. Valores de ph del efluente de cianuración Efluente de cianuración N ensayos ph 1 9,58 2 9,92 3 9,15 4 9,30 5 9,71 6 9, ,33 8 9,70 9 9, ,63 Promedio 9,61
71 RESULTADOS DE LA CONCENTRACIÓN DE SULFATOS Tabla 3.2. Concentración de sulfatos (SO 4 2- ) presentes en el efluente de cianuración N ensayos Sulfato (mg/l) 1 445, , , ,00 Efluente de cianuración , , , , , ,00 Promedio 717,00
72 RESULTADOS DE LA CONCENTRACIÓN DE CIANURO TOTAL Tabla 3.3. Concentración de cianuro total (CN - ) presente en el efluente de cianuración Efluente de cianuración N ensayos Cianuro total (mg/l) 1 0,63 2 0,32 3 0,42 4 1,37 5 0,63 6 0,63 7 0,63 8 0,55 9 0, ,42 Promedio 0, RESULTADOS DE LA CONCENTRACIÓN DE HIERRO
73 Tabla 3.4. Concentración de hierro total presente en el efluente de cianuración Efluente de cianuración N ensayos Hierro total (ppm) 1 66, , , , , , , , , ,68 Promedio 56, RESULTADOS DEL ANÁLISIS DEL EFECTO DE LA VARIACIÓN DE CONCENTRACIÓN DEL IÓN METÁLICO Fe 2+ EN LA RESISTENCIA BACTERIANA DE UN CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS.
74 RESULTADOS DE LA PREPARACIÓN DEL MEDIO POSTGATE C MODIFICADO Y FORMACIÓN DEL INÓCULO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
75 Figura 3.1. Preparación del medio Postgate C modificado: a) formación de precipitados blanquecinos de cal, b) medio Postgate C modificado clarificado Figura 3.2. Inóculo de bacterias sulfato reductoras obtenidas a partir de la cepa LIBZA1
76 RESULTADOS DE LA PREPARACIÓN DE LAS SOLUCIONES DE HIERRO A DISTINTAS CONCENTRACIONES Tabla 3.5. Cantidades añadidas de solución estándar de hierro para la preparación de soluciones de hierro a 50 ppm, 150 ppm y 300 ppm Volumen de solución de hierro (ml) 600 Concentración de hierro en la solución (ppm) Volumen de la solución estándar de hierro añadido (ml) RESULTADOS DE CONTROL DE CRECIMIENTO O DENSIDAD POBLACIONAL DE LAS BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
77 Figura 3.3. Densidad poblacional de SRB a diferentes concentraciones de hierro, en medio Postgate C modificado, T= 35 ºC, concentración de inóculo de SRB=1,0 %
78 3.3. RESULTADOS DE LA EVALUACIÓN CUALITATIVA Y CUANTITATIVA DE LA PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFHÍDRICO (H 2 S) DE UN CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFHÍDRICO (H 2 S)
79 RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN CUANTITATIVA DE PRODUCCIÓN DE ÁCIDO SULFHÍDRICO (H 2 S) Resultados de la determinación de sulfatos (SO -2 4 ) Figura 3.4. Reducción de sulfato en medio Postgate C modificado, T=35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %
80 Resultados de la concentración de sulfuros (S -2 ) Figura 3.5. Producción de sulfuro en medio Postgate C modificado, T=35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %
81 Figura 3.6. Producción de sulfuro y reducción de sulfato en medio Postgate C modificado, T=35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %
82 3.4. RESULTADOS DE LOS PARÁMETROS DE OPERACIÓN DEL PROCESO DE PRECIPITACIÓN BIOLÓGICA DE HIERRO MEDIANTE UN CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS RESULTADOS DEL AJUSTE DE ph RESULTADO DE LA ADAPTACIÓN DE LAS BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS AL EFLUENTE DE CIANURACIÓN
83 Tabla 3.6. Combinaciones de la escala de adaptación bacteriana con crecimiento de biomasa % efluente de Combinaciones cianuración posibles % Medio Postgate C *Crecimiento de biomasa * + Indicativo de respuesta positiva al crecimiento de biomasa
84 Tabla 3.7. Combinaciones de la escala de adaptación bacteriana con crecimiento de biomasa y tiempos de crecimiento % Medio Postgate C % efluente de cianuración Combinaciones posibles Crecimiento de biomasa Tiempo de crecimiento para FC1 a (h) Tiempo de crecimiento para FC2 b (h) Tiempo de crecimiento para FC3 c (h) a FC1: concentración de ácido láctico de 1,0 % b FC2: concentración de ácido láctico de 2,5 % c FC3: concentración de ácido láctico de 5,0 % RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE CINÉTICA DE CRECIMIENTO BACTERIANO
85 Figura 3.7. Curva de crecimiento bacteriano de SRB con ácido láctico como fuente de carbono a diferentes concentraciones, medio: efluente de cianuración, T=35 ºC
86 Tabla 3.8. Parámetros cinéticos de crecimiento de bacterias SRB Parámetros Concentración ácido láctico Velocidad específica de Tiempo de duplicación crecimiento (h -1 ) (h) FC1: 1,0 % 0,1333 5,20 FC2: 2,5 % 0,2419 2,87 FC3: 5,0 % 0,2099 3,30
87 RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE LA POBLACIÓN BACTERIANA O DENSIDAD POBLACIONAL Figura 3.8. Densidad poblacional de SRB a diferentes concentraciones de ácido láctico, utilizando como medio efluente de cianuración, T=35, concentración de inóculo de SRB=1,0 %
88 RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN DE HIERRO DEL EFLUENTE DE CIANURACIÓN VARIANDO LA CONCENTRACIÓN DE LA FUENTE DE CARBONO (ÁCIDO LÁCTICO) Figura 3.9. Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
89 Figura Precipitación de hierro del efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
90
91 Figura Producción de sulfuro, medio efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
92 Figura Reducción de sulfato, medio efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
93
94 Figura Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
95 Figura Precipitación de hierro del efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
96
97 Figura Producción de sulfuro, medio efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
98
99 Figura Reducción de sulfato, medio: efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración de inóculo=1,0 %, concentración fuente de carbono FC (1,0 %, 2,5 % y 5,0 %)
100 RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE LA PRECIPITACIÓN DE HIERRO DEL ELFUENTE DE CIANURACIÓN VARIANDO LA CONCENTRACIÓN DE INÓCULO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS
101 Figura Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración ácido láctico FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %)
102 Tabla 3.9. Resultados comparativos de la precipitación de hierro a diferentes concentraciones de inóculo de bacterias a una temperatura de 28 ºC Concentración de bacterias Temperatura de trabajo (ºC) Concentración de ácido láctico Concentración inicial de hierro en el efluente de cianuración (ppm) Concentración final de hierro en el efluente de cianuración (ppm) Tiempo de proceso (h) 1,0% 55,70 31, ,0% 28 2,5% 57,80 35, ,0% 57,80 31,10 75 Figura Precipitación de hierro del efluente de cianuración, T= 28 ºC, concentración fuente de carbono FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %)
103
104 Figura Concentración de hierro en el efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración fuente de carbono FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %)
105 Tabla Resultados comparativos de la precipitación de hierro a diferentes concentraciones de inóculo de bacterias a una temperatura de 35 ºC Concentración de bacterias Temperatura de trabajo (ºC) Concentración de ácido láctico Concentración inicial de hierro en el efluente de cianuración (ppm) Concentración final de hierro en el efluente de cianuración (ppm) Tiempo de proceso (h) 1,0 % 53,80 5, ,0 % 35 2,5 % 57,80 27, ,0 % 57,80 17,00 75
106 Figura Precipitación de hierro en el efluente de cianuración, T= 35 ºC, concentración fuente de carbono FC=2,5 %, concentración de inóculo (2,0 % y 5,0 %)
107 3.5. RESULTADOS DEL DISEÑO CONCEPTUAL DE UN REACTOR BATCH DE 22 m 3 DE CAPACIDAD PARA LA PRECIPITACIÓN DE HIERRO DE UN EFLUENTE DE CIANURACIÓN MEDIANTE EL USO DE UN CONSORCIO DE BACTERIAS SULFATO REDUCTORAS RESULTADOS DE LA DETERMINACIÓN DE LA CINÉTICA DE REACCIÓN
108 Figura Regresión lineal en la zona de crecimiento exponencial para la curva de crecimiento bacteriano con una concentración de ácido láctico FC2= 2,5 %, T= 35 ºC, medio: efluente de cianuración
109 RESULTADOS DE LAS ECUACIONES DEL DISEÑO DEL REACTOR BATCH
110 Tabla Condiciones iniciales del proceso de precipitación biológica de hierro Parámetro Valor Velocidad específica de crecimiento (h -1 ) 0,2419 Constante de muerte de las células k d (h -1 ) 0,1 Concentración inicial de células (bact/ml) 1,07x10 4 Concentración inicial de hierro (ppm) 57,80 Tiempo de operación (h) 75
111 Figura Resolución gráfica de la ecuación de diseño del reactor batch para la concentración de bacterias y la concentración de hierro en el efluente de cianuración RESULTADOS DEL DIMENSIONAMIENTO DEL REACTOR BATCH
112 Tabla Dimensiones del reactor batch de 22 m 3 de capacidad Altura Diámetro Equipo (m) (m) Reactor 4,23 2,82 batch
113 Tabla Especificaciones del calentador de inmersión cilíndrico para el reactor batch Características Calentador de inmersión cilíndrico Potencia (W) Longitud caliente (Lc), mm 585 Diámetro de la rosca (), mm 125 Material de construcción Acero inoxidable AISI 321
114 ESQUEMA DEL REACTOR BATCH
115 Figura Esquema del reactor batch
116 RESULTADOS DE LA ESTIMACIÓN DE COSTOS DEL DISEÑO DEL REACTOR BATCH DE 22 Tabla Detalle de la estimación de costos del diseño del reactor batch Parámetro Costo Consumo energético del calentador de inmersión cilíndrico (Costo 1 ) Costo de material de construcción del reactor batch (Costo 2 ) Calefactor de inmersión cilíndrico Termocupla Control automático de temperatura Costo total 33,75 USD/lote USD 1 518,00 80 USD 30 USD 100 USD 1 761,65 USD
117 4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 4.1. CONCLUSIONES
118
119 4.2. RECOMENDACIONES
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129 ANEXOS
130 ANEXO I PROTOCOLOS DE OPERACIÓN DEL ESPECTROFOTÓMETRO UV VISIBLE (DR2700 HACH) DETERMINACIÓN DE SULFATOS
131 Figura AI. 1 Procedimiento gráfico para la lectura de sulfatos en el espectrofotómetro UV visible (DR2700 HACH)
132 DETERMINACIÓN DE SULFUROS
133 Figura AI. 2. Procedimiento gráfico para la lectura de sulfuro en el espectrofotómetro UV visible (DR2700 HACH)
134 DETERMINACIÓN DE CIANURO TOTAL
135 Figura AI. 3. Procedimiento gráfico para la lectura de cianuro total en el espectrofotómetro UV visible (DR2700 HACH)
136 ANEXO II RESULTADOS COMPLETOS DE LAS PRUEBAS DE PRECIPITACIÓN DE HIERRO, CONSUMO DE SULFATOS Y PRODUCCIÓN DE SULFUROS Tabla AII.1. Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=28 ºC Tiempo (h) FUENTE DE CARBONO 1,0 % FUENTE DE CARBONO 2,5 % FUENTE DE CARBONO 5,0 % FACTOR Concentracion de Fe (ppm) muestra 1 muestra 2 promedio FACTOR Concentracion de Fe (ppm) muestra 1 muestra 2 promedio FACTOR Concentracion de Fe (ppm) muestra 1 muestra 2 Promedio ,98 4,98 49, ,98 4,98 49, ,98 4,98 49, ,91 3,89 39, ,36 3,78 35, ,87 3,74 38, ,04 2,06 41, ,04 2,02 40, ,24 2,18 44, ,06 3,05 30, ,90 2,81 28, ,89 2,92 29, ,52 3,26 33, ,45 3,50 34, ,63 3,48 35, ,89 1,86 37, ,83 1,74 35, ,89 1,97 38, ,86 1,70 35, ,68 1,85 35, ,64 1,61 32, ,08 1,95 40, ,58 1,54 31, ,61 1,69 33, ,33 1,52 28, ,27 1,35 26, ,27 1,38 26, ,68 1,52 32, ,65 1,62 32, ,79 1,69 34, ,63 2,07 37, ,65 1,62 32, ,79 1,69 34, ,78 1,96 37, ,85 1,73 35, ,68 1,70 33, ,75 1,72 34, ,70 1,71 34, ,85 1,8 36, ,80 1,75 35, ,61 1,57 31, ,58 1,67 32,50
137 Tabla AII.2. Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=28 ºC (repetición 2) Tiempo (h) FACTOR FUENTE DE CARBONO 1,0 % FUENTE DE CARBONO 2,5 % Concentracion de Fe (ppm) Concentracion de Fe (ppm) FUENTE DE CARBONO 5,0 % Concentracion de Fe (ppm) muestra 1 valor total muestra 1 valor total muestra 1 valor total ,02 61,60 3,02 61,60 3,02 61, ,70 54,00 2,62 52,40 2,59 51, ,30 46,00 2,02 40,40 2,15 43, ,73 54,60 2,67 53,40 2,19 43, ,96 39,20 2,02 40,40 2,11 42, ,74 54,80 2,65 53,00 2,55 51, ,48 49,60 2,76 55,20 2,84 56, ,19 43,80 2,35 47,00 2,24 44, ,21 44,20 2,11 42,20 2,14 42, ,18 43,60 2,22 44,40 2,18 43, ,76 55,20 2,70 54,00 2,70 54, ,62 52,40 2,62 52,40 2,55 51, ,77 55,40 2,45 49,00 2,65 53, ,38 47,60 2,37 47,40 2,28 45, ,96 39,20 2,05 41,00 2,09 41, ,62 52,40 2,47 49,40 2,25 45, ,49 49,80 2,44 48,80 2,24 44, ,11 42,20 2,09 41,80 2,17 43,40
138 Tabla AII.4. Porcentaje de precipitación de hierro del efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 28 ºC Tabla AII.3. Concentración promedio de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 28 ºC % PRECIPITACIÓN DE HIERRO Tiempo (h) FC 1,0 % FC 2,5 % FC 5,0 % 0 0,00 0,00 0, ,52 20,92 19, ,90 27,29 21, ,56 26,44 34, ,62 27,47 24, ,38 21,23 22, ,81 18,40 14, ,73 26,12 30, ,65 24,24 23, ,69 32,14 31, ,90 3,05 3, ,92 5,92 8, ,83 52,96 52, ,54 26,66 21, ,57 41,29 37, ,54 14,90 18, ,85 35,73 39, ,62 26,39 24, ,92 11,31 19, ,70 38,78 34, ,59 12,39 19, ,24 24,96 22, ,27 42,91 41,65 CONCENTRACIÓN PROMEDIO DE HIERRO (ppm) Tiempo (h) FC 1,0 % FC 2,5 % FC 5,0 % 0 55,70 55,70 55, ,50 44,05 44, ,50 40,50 43, ,58 40,98 36, ,20 40,40 42, ,35 43,88 43, ,55 45,45 47, ,70 41,15 38, ,20 42,20 42, ,95 37,80 38, ,20 54,00 54, ,40 52,40 51, ,50 26,20 26, ,70 40,85 43, ,00 32,70 34, ,60 47,40 45, ,40 35,80 33, ,20 41,00 41, ,40 49,40 45, ,70 34,10 36, ,80 48,80 44, ,20 41,80 43, ,50 31,80 32,50
139 Tabla AII.5. Concentración de hierro en el efluente de cianuración a 2,5 % de ácido láctico, T= 35 Tiempo (h) FACTOR Concentracion de Fe (ppm) FC 2,5 % muestra 1 muestra 2 promedio ,32 2,26 45, ,85 1,85 37, ,28 2,28 45, ,06 2,06 41, ,28 2,21 44, ,20 2,20 44, ,16 2,18 43, ,10 2,12 42, ,78 1,86 36, ,76 1,80 35, ,90 1,90 38, ,11 1,10 22, ,64 0,62 12, ,59 0,57 11, ,88 0,83 8, ,83 0,79 8, ,78 0,75 7, ,68 0,72 7, ,63 0,50 5,65
140 Tabla AII.6. Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC (repetición 2) Tiempo (h) FUENTE DE CARBONO 1,0 % FUENTE DE CARBONO 2,5 % FUENTE DE CARBONO 5,0 % FACTOR Concentracion de Fe (ppm) Concentracion de Fe (ppm) Concentracion de Fe (ppm) muestra 1 muestra 2 promedio muestra 1 muestra 2 promedio muestra 1 muestra 2 promedio ,30 2,30 46,00 2,30 2,30 46,00 2,30 2,30 46, ,25 2,20 44,50 2,20 2,18 43,80 2,13 2,13 42, ,92 1,90 38,20 1,77 1,75 35,20 1,94 1,92 38, ,89 1,85 37,40 1,74 1,70 34,40 1,87 1,85 37, ,01 2,01 40,20 1,97 1,97 39,40 2,02 2,02 40, ,06 2,04 41,00 1,86 1,89 37,50 2,01 1,94 39, ,04 2,02 40,60 2,24 2,26 45,00 2,00 1,37 33, ,01 2,04 40,50 2,22 2,00 42,20 2,07 2,00 40, ,07 2,02 40,90 1,30 1,27 25,70 1,32 1,35 26, ,02 2,01 40,30 1,28 1,23 25,10 1,28 1,27 25, ,46 1,50 29,60 1,25 1,19 24,40 1,23 1,20 24, ,50 1,55 30,50 1,26 1,28 25,40 1,30 1,34 26, ,37 1,49 28,60 0,86 0,75 16,10 0,71 0,70 14,10
141 Tabla AII.7. Concentración de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC (repetición 3) Tiempo (h) FACTOR FUENTE DE CARBONO 1,0 % FUENTE DE CARBONO 2,5% FUENTE DE CARBONO 5,0% Concentracion de Fe (ppm) Concentracion de Fe (ppm) Concentracion de Fe (ppm) muestra 1 valor total muestra 1 valor total muestra 1 valor total ,02 61,60 3,02 61,60 3,02 61, ,60 52,00 2,59 51,80 2,58 51, ,54 50,80 2,37 47,40 2,38 47, ,59 51,80 2,45 49,00 2,46 49, ,94 38,80 1,98 39,60 2,06 41, ,66 53,20 2,64 52,80 2,69 53, ,95 59,00 2,78 55,60 2,77 55, ,54 50,80 2,45 49,00 2,50 50, ,65 53,00 2,70 54,00 2,69 53, ,51 50,20 2,32 46,40 2,31 46, ,05 61,00 2,95 59,00 2,85 57, ,77 55,40 2,79 55,80 2,95 59, ,61 52,20 2,29 45,80 2,63 52, ,23 44,60 2,21 44,20 1,95 39, ,83 36,60 2,05 41,00 1,60 32, ,17 43,40 2,06 41,20 1,40 28, ,07 41,40 2,08 41,60 1,38 27, ,39 27,80 2,05 41,00 1,09 21,80
142 Tabla AII.9. Porcentaje de precipitación de hierro del efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 35 ºC Tabla AII.8. Concentración promedio de hierro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T=35 ºC % PRECIPITACIÓN DE HIERRO Tiempo (h) FC 1,0 % FC 2,5 % FC 5,0 % 0 0,00 0,00 0, ,32 17,84 12, ,29 20,57 19, ,10 22,80 19, ,58 23,23 24, ,45 16,79 13, ,43 10,78 17, ,58 15,24 7, ,10 10,59 12, ,69 13,75 14, ,30 24,97 22, ,46 3,72 2, ,09 43,59 52, ,98 42,01 54, ,97 14,87 2, ,31 55,86 50, ,96 76,58 51, ,84 78,44 52, ,49 84,11 52, ,86 85,78 53, ,05 86,99 55, ,33 89,50 59,48 CONCENTRACIÓN PROMEDIO DE HIERRO (ppm) Tiempo (h) FC 1,0 % FC 2,5 % FC 5,0 % 0 53,80 53,80 53, ,25 44,20 47, ,50 42,73 43, ,60 41,53 43, ,50 41,30 40, ,10 44,77 46, ,80 48,00 44, ,80 45,60 50, ,75 48,10 47, ,20 46,40 46, ,95 40,37 41, ,40 51,80 52, ,30 30,35 25, ,60 31,20 24, ,20 45,80 52, ,50 23,75 26, ,15 12,60 26, ,60 11,60 25, ,25 8,55 25, ,05 7,65 24, ,95 7,00 23, ,80 5,65 21,80
143 Tabla AII.10. Producción de sulfuro en el efluente de cianuración a diferentes concentraciones de ácido láctico, T= 28 ºC FUENTE DE CARBONO 1,0 % FUENTE DE CARBONO 2,5 % FUENTE DE CARBONO 5,0 % Tiempo (h) FACTOR Concentracion de sulfuros (mg/l) Concentracion de sulfuros (mg/l) Concentracion de sulfuros (mg/l) muestra 1 muestra 2 promedio muestra 1 muestra 2 promedio muestra 1 muestra 2 promedio ,00 35,00 380,00 40,00 37,00 385,00 39,00 39,00 390, ,00 44, ,00 49,00 44,00 930,00 47,00 68, , ,00 19,00 165,00 15,00 20,00 175,00 33,00 21,00 270, ,00 15,00 320,00 36,00 22,00 580,00 16,00 22,00 380, ,00 29,00 510,00 20,00 28,00 480,00 20,00 22,00 420, ,00 24,00 430,00 17,00 17,00 340,00 27,00 24,00 510, ,00 22,00 450,00 28,00 33,00 610,00 37,00 32,00 690, ,00 21,00 410,00 22,00 19,00 410,00 31,00 28,00 590, ,00 20,00 390,00 22,00 19,00 410,00 31,00 28,00 590, ,00 21,00 400,00 18,00 15,00 330,00 33,00 35,00 680, ,00 25,00 480,00 26,00 27,00 530,00 23,00 28,00 510, ,00 21,00 430,00 30,00 35,00 650,00 33,00 36,00 690,00
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