CS215896B1

CS215896B1 - The method of leaching arsenic in the biological leaching of multiracial and pyritic brown

Info

Publication number: CS215896B1
Application number: CS431278A
Authority: CS
Inventors: Eva Beranova; Rudolf Jilek; Eduard Koval; Jan Neumann
Original assignee: Eva Beranova; Rudolf Jilek; Eduard Koval; Jan Neumann
Priority date: 1978-06-29
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1982-09-15

Abstract

Vynález se týká oblasti technické mikrobiologie. tíěelem vynálezu je snížení původního obsahu arzenu v hnědém vícesirném a pyritickém uhlí o 70 až 90 % za dobu 15 až 35 dnů. Na hnědé uhlí, obsahující arzen v koncentracích od 0,15 do 5,0 kg v tuně, se působí médiem obsahujícím specificky šlechtěné autotrofní thioňové bakterie. Loužicí médium ma pH 1,7 až 2,5, proces je veden v hmotnostním pomezní média k hnědému uhlí 3 J 1 až 10 ί 1 při teplotách 12 až 45 °C po dobu 15 až 35 dnů. Vynálezu je možno využít v oblasti paliv a energetikyThe invention relates to the field of technical microbiology. The object of the invention is to reduce the original arsenic content in brown polysulfur and pyritic coal by 70 to 90% over a period of 15 to 35 days. Brown coal containing arsenic in concentrations from 0.15 to 5.0 kg per ton is treated with a medium containing specifically bred autotrophic thione bacteria. The leaching medium has a pH of 1.7 to 2.5, the process is carried out in a mass ratio of medium to brown coal of 3 J 1 to 10 ί 1 at temperatures of 12 to 45 °C for a period of 15 to 35 days. The invention can be used in the field of fuels and energy

Description

(54) Způsob loužení arzenu při biologickém loužení vícesirného a pyritiokého hnědého tíhli(54) Arsenic leaching method for biological leaching of multi-virgin and pyritic brown gravel

Vynález se týká oblasti technické mikrobiologie. tíěelem vynálezu je snížení původního obsahu arzenu v hnědém vícesirném a pyritickém uhlí o 70 až 90 % za dobu 15 až 35 dnů.The invention relates to the field of technical microbiology. It is an object of the present invention to reduce the original arsenic content of brown multi-sulfur and pyritic charcoal by 70 to 90% over a period of 15 to 35 days.

Na hnědé uhlí, obsahující arzen v koncentracích od 0,15 do 5,0 kg v tuně, se působí médiem obsahujícím specificky šlechtěné autotrofní thioňové bakterie. Loužicí médium ma pH 1,7 až 2,5, proces je veden v hmotnostním pomezní média k hnědému uhlí 3 J 1 až 10 ί 1 při teplotách 12 až 45 °C po dobu 15 až 35 dnů.Brown coal containing arsenic at concentrations ranging from 0.15 to 5.0 kg in tuna is treated with a medium containing specifically bred autotrophic thionic bacteria. The leaching medium has a pH of 1.7 to 2.5, and the process is conducted in a weight ratio medium to lignite of 3 J 1 to 10 µl at temperatures of 12 to 45 ° C for 15 to 35 days.

Vynálezu je možno využít v oblasti paliv a energetiky.The invention can be used in the field of fuels and energy.

215 896215 896

Vynález se týká způsobu loužení arzenu při biologickém loužení vícesirného a pyritického hnědého uhlí.The invention relates to a process for leaching arsenic in the biological leaching of multi-sulfur and pyritic lignite.

Odloučení arzenu je průvodním zjevem biologického loužení vícesirného a pyritického hnědého uhlí za účelem snižování obsahu celkové síry, které je předmětem čs. autorského osvědčení č, 210 776.The separation of arsenic is a concomitant phenomenon of biological leaching of multi-sulfur and pyritic brown coal in order to reduce the total sulfur content, which is the subject of MS. Certificate No. 210 776.

V současné době je vícesirné a pyritické hnědé uhlí s vysokým obsahem arzenu spalováno bez předchozí úpravy. Vysoké obsahy kysličníků síry a arzenu v exhalátech tepelných elektráren bezprostře ně ohrožují biologickou rovnováhu blízké krajiny a projevují se na defektech flóry a fauny v široké oblasti.Currently, multi-sulfur and pyritic brown coal with a high arsenic content is burned without prior treatment. The high levels of sulfur and arsenic in thermal power plant pollutants directly threaten the biological equilibrium of the nearby landscape and manifest themselves in defects of flora and fauna in a wide area.

Biftlogickým procesem, vedeným specificky šlechtěnými izoláty autotrofních thionových bakterií, je možno za 15 až 35 dnů snížit původní obsah arzenu v hnědém uhlí o 70 až 90 %.Biftlogic process, led by specifically bred isolates of autotrophic thionic bacteria, can reduce the original arsenic content of lignite by 70 to 90% in 15 to 35 days.

Předmětem vynálezu je způsob loužení arzenu při biologickém loužení vícesirného a pyritického hnědého uhlí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že na hnědé vícesirné a pyritické uhlí, obsahující arzen v koncentracích od 0,15 do 5,0 kg v tuně, se působí médiem obsahujícím autorofní thionové bakterie pro tuto činnost izolované a adaptované na vysoké koncentrace arzenu v kyselém výluhu. Médium se připraví semikontinuálním nebo kontinuálním kultuvačním procesem, loužicí médium má pH 2,5 až 1,7,přičemž tyto hodnot pH se udržují přídavky důlní nebo užitkové vody. Kultivační a loužicí proces je veden v hmotnostním poměru média k hnědému uhlí 3 s 1 až 10 : 1, při teplotách 12 až 45 °C, po dobu 15 až 35 dnů.The present invention provides a method for leaching arsenic in the biological leaching of multi-sulfur and pyritic brown coal. SUMMARY OF THE INVENTION The brown multi-sulfur and pyritic charcoal containing arsenic at concentrations ranging from 0.15 to 5.0 kg in tuna is treated with a medium containing autorophic thionic bacteria isolated for this activity and adapted to high concentrations of arsenic in an acid extract. . The medium is prepared by a semi-continuous or continuous culture process, the leaching medium having a pH of 2.5 to 1.7 while maintaining the pH by adding mine or process water. The cultivation and leaching process is conducted in a weight ratio of medium to brown coal of 3 to 1 to 10: 1, at temperatures of 12 to 45 ° C, for 15 to 35 days.

Výhody vynálezu spočívají v tom, že způsobem technických opatření je možno z hnědého vícesirného a pyritického uhlí separovat cca 80 % z původního obsahu arzénu. Vysoký společenský efekt se promítne v ochraně životního prostředí oblastí, kde je hnědé vícesirné a pyritické uhlí spalováno.Advantages of the invention are that by means of technical measures about 80% of the original arsenic content can be separated from brown multi-sulfur and pyritic coal. The high social effect will be reflected in the environmental protection of areas where brown multi-sulfur and pyritic coal is burned.

Proces biologického loužení arzenu podle vynálezu je technologicky proveditelný za dodržení podmínek uváděných v následujících příkldech.The process of biological leaching of arsenic according to the invention is technologically feasible under the conditions given in the following examples.

λλ

Provede se izolace autotrofních thionových bakterií. Metodou výběru a specifického šlechtění na koncentrace arzenu v rozmezí 0,15 až 5,0 kg v tuně hnědého uhlí se připraví bakteriální suspenze. Kultivace se provádí v míchaném reaktoru na živné půdě 9K Silvermann-lundgren smícháním roztoků A a B následujícího složení.Autotrophic thionic bacteria were isolated. A bacterial suspension is prepared by the method of selection and specific breeding for arsenic concentrations in the range of 0.15 to 5.0 kg in brown coal. Cultivation is carried out in a stirred reactor on 9K Silvermann-lundgren broth by mixing solutions A and B of the following composition.

Roztok A : síran amonný (NH^)₂S0^ 3,0Solution A: ammonium sulfate (NH4) ₂ SO4 3.0 g G chlorid draselný KC1 0,1 potassium chloride KCl 0.1 e E hydrogenfosforečnan draselný KgHPO^ 0,5 potassium hydrogen phosphate KgHPO4 0.5 β β krystalický síran hořečnatý MgSO^ . 7 HgO crystalline magnesium sulfate MgSO 4. 7 HgO 0,5 g 0.5 g dueičnan vápenatý 0,01 g calcium dicalate 0.01 g destilační voda 700,0 distilling water 700.0 ml ml Roztok B: krystalický síran železnatý PeSO^, 7 HgO Solution B: crystalline ferrous sulphate PeSO4.7 HgO 44,2 44.2 ίο π h₂so₄ ίο π h ₂ Sat ₄ 1,0 1.0 destilovaná voda Distilled water 300,0 300.0

Kultivační proces je veden v rozmezí teplot 20 až 30 °C a po dosažení hodnoty pH média 1,7 až 2,5 při koncentraci bakterií 10^ až lO^/ml je bakteriální suspenze použito k zaočkování kultivačního a loužicího procesu na hnědém vícesirném a pyritickém uhlí. Očkovací poměry 1 : 10 až 1 : 50 podle zrnění hnědého uhlí.The cultivation process is conducted at a temperature range of 20 to 30 ° C and once the pH of the medium is 1.7 to 2.5 at a bacterial concentration of 10 to 10 ^ / ml, the bacterial suspension is used to inoculate the culture and leaching process on brown multi-viral and pyritic coal. Seed ratios of 1:10 to 1:50, depending on the grain size of the brown coal.

Kultivační a loužicí proces může být veden kontinuálním způsobem. Počet autotrofních thionových bakterií se při kontinuální kultivaci pohybuje v řádu 10^ až 10® nai ml loužicího média, obsah dvojmocného železa v loužicím médiu se pohybuje mezi 2,0 až 12,5 g na 1 liir tak, aby nedocházelo k úbytku bakteriální složky.The cultivation and leaching process can be conducted in a continuous manner. The number of autotrophic thionic bacteria in continuous cultivation is in the order of 10 to 10% per ml of the leaching medium, the content of iron (II) in the leaching medium is between 2.0 and 12.5 g / l, so that the bacterial component is not lost.

Kultivační a loužicí proces na haldě je veden v rozmezí teplot 12 až 45 °C, poměr média k tuhé fázi 1 t 3 až 1 t 10 o pH média 1,6 až 2,5, s obsahem dvojmocného železa v médiu od 2,0 do 15,0 g na litr při počtu bakterií v řádu 10 až 10^ na 1 ml. Bakteriální suspense se přidává do média pokud není dosaženo pH 1,9 až 2,2. Po dosažení těchto hodnot pH se loužicí médium doplňuje důlní nebo užitkovou vodou. Loužený materiál jě navršen na haldě o výšce 2 až 8 m, podle velikosti částic. Kultivační a loužicí médium je rozstřikováno ne haldu kontinuálně nebo periodicky v množství 3 až 10 litrů na 1 kg loužertého materiálu.The cultivation and leaching process on the heap is conducted in the temperature range of 12 to 45 ° C, the medium to solid phase ratio 1 t 3 to 1 t 10 with a medium pH of 1.6 to 2.5, with a divalent iron content of 2.0 up to 15.0 g per liter at a bacterial count of the order of 10 to 10 µm per ml. The bacterial suspension is added to the medium until the pH is 1.9 to 2.2. When these pH values are reached, the leaching medium is replenished with mine or process water. The leached material is piled up on a heap of 2 to 8 m, depending on the particle size. The culture and leaching medium is sprayed onto the heap continuously or periodically in an amount of 3 to 10 liters per kg of leach-like material.

Kultivačním a loužicím procesem je možno dosáhnout snížení celkového obsahu arzenu.v hnědém uhlí o cca 80 konkrétně ze 420 g v tuně na 8 až 44 g v tuně za dobu 15 až 35 dnů.The cultivation and leaching process can reduce the total arsenic content of lignite by about 80, specifically from 420 g in tuna to 8 to 44 g in tuna in 15 to 35 days.

Příklad 2Example 2

Způsob loužení arzenu při biologickém loužení vícesirného a pyritického hnědého uhlí podle příkladu 1, vedený na místě těžby, na haldách nebo ve slojích, přičemž přebytku kyselého média, obsahujícího autotrofní thionové bakterie, se využije k loužení nebilančních rud.The process for leaching arsenic in the biological leaching of multi-sulfur and pyritic lignite according to Example 1, carried out at the site of extraction, in heaps or in seams, wherein an excess of acid medium containing autotrophic thionic bacteria is used to leach non-balance ores.

Příklad 3Example 3

Způsob loužení arzenu při biologickém loužení vícesirného a pyritického hnědého uhlí podle příkladů 1 a 2, vedený na místě spalování hnědého uhlí, přičemž přebytku kyselého média, obsahujícího autotrofní thionové bakterie, se využije k loužení nebilančních rud. Příklad 4The process for leaching arsenic in the biological leaching of the multi-sulfur and pyritic lignite of Examples 1 and 2, conducted at the lignite combustion site, wherein an excess of acid medium containing autotrophic thionic bacteria is utilized to leach non-balance ore. Example 4

Způsob loužení arzenu při biologickém loužení vícesirného a pyritického hnědého uhlí podle příkladu 1, vedený v míchaných reaktorech. Aerace míchaného reaktoru se provádí vzduchem v množství 40 až 100 % vzduchu na objem reaktoru za hodinu.The process for leaching arsenic in the biological leaching of multi-sulfur and pyritic brown coal according to Example 1, conducted in stirred reactors. The stirred reactor is aerated at 40-100% air per reactor volume per hour.

Příklad 5Example 5

Způsob loužení arzenu při biologickém loužení vícesirného a pyritického hnědého uhlí podle příkladů 1 až 4, přičemž z loužicího média jsou separovány vedle arzenu další doprovodné kationty a anionty pomocí ionexových pryskyřic, flotací nebo srážením.The process for leaching arsenic in the biological leaching of the multiracial and pyritic brown coal of Examples 1 to 4, wherein, in addition to arsenic, other accompanying cations and anions are separated from the leaching medium by ion exchange resins, flotation or precipitation.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

What is claimed is: 1. A method for leaching arsenic in a biological leaching of a multi-sulfur and pyritic brown coal, characterized in that it is converted to a brown multi-sulfur and pyritic brown coal containing arsenic in concentrations from 0.15 to 5.0 kg. t ' ¹ , acts with a medium containing autotrophic thionic bacteria isolated for this activity, adapted to high concentrations of arsenic in an acid liquor, prepared by a semi-continuous or continuous culture process, with the leaching medium having a pH of 2.5 to 1.7, these pH values mine or service water additions are maintained and the cultivation and leaching process is conducted in a weight ratio of medium to brown coal of 3 to 10 µl at temperatures of 12 to 45 ° C for 15 to 35 days.

2. A process according to claim 1, characterized in that the accompanying cations and anions are separated from the leaching medium by ion exchange resins, by flotation or by precipitation.