Microbial Formation and Degradation of Minerals

Silverman, Melvin; Ehrlich, Henry L.

doi:10.1016/s0065-2164(08)70626-9

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“…Previamente à utilização das células no experimento, quantificou-se a proteína total como indicativo da biomassa celular. 21 Os frascos de reação continham, além de 0,5 mL da suspensão celular do A. ferrooxidans LR, uma massa de sulfeto que variou de 10 a 300 mg (10,20,50,100, 200 e 300 mg) e 2,0 mL de água ácida (pH 1,8). Frascos sem a presença de células foram utilizados como controles químicos.…”

Section: Estudos De Respirometria Celularunclassified

“…9 Inicialmente, duas rotas para a oxidação dos sulfetos foram propostas: o mecanismo direto e o mecanismo indireto. 10 O 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.…”

Section: Introductionunclassified

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

2009

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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...

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Section: Estudos De Respirometria Celularunclassified

Section: Introductionunclassified

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

2009

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“…Tsuyoshi SUGIO, 1;y Masanori WAKABAYASHI, 1 Tadayoshi KANAO, 1 and Fumiaki TAKEUCHI Acidithiobacillus ferrooxidans strain D3-2, which has a high copper bioleaching activity, was isolated from a low-grade sulfide ore dump in Chile. The amounts of Cu 2þ solubilized from 1% chalcopyrite (CuFeS 2 ) concentrate medium (pH 2.5) by A. ferrooxidans strains D3-2, D3-6, and ATCC 23270 and 33020 were 1360, 1080, 650, and 600 mgÁl À1 Á30 d À1 .…”

Section: Isolation and Characterization Of Acidithiobacillus Ferrooximentioning

confidence: 99%

“…The iron-oxidizing bacterium Acidithiobacillus ferrooxidans is considered one of the most important microorganisms in the bioleaching of sulfide ores. [1][2][3][4][5][6][7][8] This might be due to its ability to utilize both Fe 2þ and sulfur moieties in sulfide ores for growth. It is known that metal ions are solubilized from metal sulfide directly by A. ferrooxidans cells (a direct bioleaching mechanism) or indirectly by ferric ion produced by A. ferrooxidans cells (an indirect bioleaching mechanism).…”

Section: Isolation and Characterization Of Acidithiobacillus Ferrooximentioning

confidence: 99%

Isolation and Characterization ofAcidithiobacillus ferrooxidansStrain D3-2 Active in Copper Bioleaching from a Copper Mine in Chile

Sugio

Wakabayashi

Kanao

et al. 2008

Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

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“…Early research by Silverman and Ehrlich [22] hypothesised that microorganisms found in AMD environments may in fact be substantially responsible for its generation, with this phenomenon now well established [23]. For example, the activity of iron-and sulfur-oxidising microbes can accelerate the oxidation of pyrite and the subsequent acid generation rate by up to six orders of magnitude [24].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Heterotrophic Microbial Stimulation through Biosolids Addition for Enhanced Acid Mine Drainage Control

Ogbughalu

Gerson²,

Qian

et al. 2017

Minerals

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Abstract:The effective control and treatment of acid mine drainage (AMD) from sulfide-containing mine wastes is of fundamental importance for current and future long-term sustainable and cost-effective mining industry operations, and for sustainable management of legacy AMD sites. Historically, AMD management has focused on the use of expensive neutralising chemicals to treat toxic leachates. Accordingly, there is a need to develop more cost-effective and efficient methods to prevent AMD at source. Laboratory kinetic leach column experiments, designed to mimic a sulfide-containing waste rock dump, were conducted to assess the potential of organic waste carbon supplements to stimulate heterotrophic microbial growth, and supress pyrite oxidation and AMD production. Microbiological results showed that the addition of biosolids was effective at maintaining high microbial heterotroph populations and preventing AMD generation over a period of 80 weeks, as verified by leachate chemistry and electron microscopy analyses. This research contributes to the ongoing development of a cost effective, multi-barrier geochemical-microbial control strategy for reduced mineral sulfide oxidation rates at source.

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Microbial Formation and Degradation of Minerals

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

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

Isolation and Characterization ofAcidithiobacillus ferrooxidansStrain D3-2 Active in Copper Bioleaching from a Copper Mine in Chile

Heterotrophic Microbial Stimulation through Biosolids Addition for Enhanced Acid Mine Drainage Control

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