Estudo da oxidação dos sulfetos sintéticos molibdenita (MoS2) e covelita (CuS) por Acidithiobacillus ferrooxidans via respirometria celular

Abstract

Recebido em 10/7/08; aceito em 4/2/09; publicado na web em 3/7/09 OXIDATION STUDY OF THE SYNTHETIC SULFIDES MOLYBDENITE (MoS 2 ) AND COVELLITE (CuS) BY Acidithiobacillus ferrooxidans USING RESPIROMETRIC EXPERIMENTS. This paper analyses the oxidation of covellite and molybdenite by Acidithiobacillus ferrooxidans strain LR using respirometric experiments. The results showed that both sulfides were oxidized by A. ferrooxidans, however, the covellite oxidation was much higher than molybdenite. Regarding the kinetic oxidation, the findings revealed that just molybdenite oxidation followed the classical Michaelis-Menten kinetic. It is probably associated with the pathway which these sulfides react to chemistry-bacterial attack, what is influenced by its electronic structures. INTRODUÇÃOA lixiviação bacteriana, ou biolixiviação, é um processo biotecnológico que se fundamenta na utilização de micro-organismos capazes de solubilizar metais pela oxidação de sulfetos minerais. Uma das principais espécies utilizada neste processo é o Acidithiobacillus ferrooxidans, uma bactéria quimiolitotrófica que obtém sua energia, basicamente, pela oxidação do íon ferroso e de compostos reduzidos de enxofre, incluindo os sulfetos minerais. A energia obtida pela oxidação dos substratos inorgânicos é utilizada pela espécie para a fixação do CO 2 atmosférico, sua fonte de carbono.1 Além disso, o A. ferrooxidans é uma espécie mesofílica e acidofílica, sendo 30 ºC a temperatura ótima de crescimento e o pH ótimo de crescimento situa-se em torno de 2,0.2 Sua capacidade em acelerar a dissolução oxidativa de sulfetos já foi demonstrada para diferentes amostras minerais como calcopirita 3 (CuFeS 2 ), covelita 4 (CuS), pirrotita 5 (Fe 1-x S), pirita 5,6 (FeS 2 ), galena 7 (PbS), esfalerita 8 (ZnS), dentre outros. Entretanto, a ação bacteriana sobre os sulfetos minerais ainda é um assunto controverso.9 Inicialmente, duas rotas para a oxidação dos sulfetos foram propostas: o mecanismo direto e o mecanismo indireto. 10O mecanismo direto caracteriza-se pela adesão obrigatória da bactéria à superfície do sulfeto durante a dissolução oxidativa do mineral. Segundo essa proposição, a solubilização do metal é promovida pelo ataque de um sistema enzimático presente na bactéria, diretamente sobre a superfície do mineral, ocasionando a oxidação do S 2-e a consequente solubilização do metal de interesse. Por outro lado, no mecanismo indireto, não há a adesão da bactéria sobre a superfície do mineral. Neste caso a bactéria produz agentes lixiviantes (íons Fe 3+ e H + ) pela oxidação de substratos solúveis, os quais oxidam quimicamente o sulfeto mineral. De tal modo, no mecanismo indireto, a bactéria participa somente com uma função catalítica. Contudo, esta categorização foi redefinida com a inclusão de um terceiro modelo: o mecanismo indireto de contato.11 A principal característica deste modelo é a hipótese de que íons férricos ou prótons são os únicos agentes lixiviantes dos sulfetos.A partir de meados dos anos 90, no entanto, alguns trabalhos passaram a qu...