Влияние концентрации ионов двухвалентного железа на активность железоокисляющих микроорганизмов

Доклады Башкирского университета. 2018. Том 3. № 4. С. 375-380.

Авторы


Булаев А. Г.*
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова; Институт микробиологии им. С. Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАН
Россия, 119234 г. Москва, Ленинские горы, 1, 12; Россия, 119071 г. Москва, Ленинский проспект, 33, 2
Мельникова Е. А.
Институт микробиологии им. С. Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАН; Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - MBA имени К. И. Скрябина
Россия, 119071 г. Москва, Ленинский проспект, 33, 2; Россия, 109472 г. Москва, улица Академика Скрябина, 23

Абстракт


Был исследован эффект концентрации ионов двухвалентного железа на активность ацидофильных железоокисляющих микроорганизмов. Было показано, что высокие концентрации ионов железа ингибировали все исследованные штаммы, однако наиболее резистентные из них способны практически полностью окислять до 500 мМ двухвалентного железа в среде. Полученные результаты имеют значение для развития биогидрометаллургических технологий, основанных на процессе высокотемпературного выщелачивания трехвалентного железа, так как позволяют оценить пределы устойчивости железоокисляющих микроорганизмов различных групп к ионам Fe2+.

Ключевые слова


  • ацидофильные микроорганизмы
  • биогидрометаллургия
  • железоокисляющие микроорганизмы

Литература


  1. Johnson D. B. Biomining-biotechnologies for extracting and recovering metals from ores and waste materials // Curr Opin Biotechnol. 2014. Vol. 30. Pp. 24-31.
  2. Romero R., Mazuelos A., Palencia I., Carranza F. Copper recovery from chalcopyrite concentrates by BRISA process // Hydrometallurgy. 2003. Vol. 70. Pp. 205-215.
  3. Bulaev A. G., Muravyov M. I., Pivovarova T. A., Fomchenko N. V., Kondrat’eva T. F. The treatment of mining and metallurgical wastes containing nonferrous and precious metals // Advanced Materials Research. 2013. Vol. 825. Pp. 301-304.
  4. Muravyov M. I., Bulaev A. G., Kondratʼeva T. F. Complex treatment of mining and metallurgical wastes for recovery of base metals // Minerals Engineering. 2014. Vol. 64. Pp. 63-66.
  5. Bryan C. G., Watkin E. L., McCredden T. J., Wong Z. R., Harrison S. T. L, Kaksonen A. H. The use of pyrite as a source of lixiviant in the bioleaching of electronic waste// Hydrometallurgy. 2015. Vol. 152. Pp. 33-43.
  6. Muravyov M. I., Bulaev A. G. Two-step oxidation of a refractory gold-bearing sulfidic concentrate and the effect of organic nutrients on its biooxidation // Minerals Engineering. 2013. Vol. 45. Pp. 108-114.
  7. Скорняков А. Н., Петухова Н. И., Мефтахов Р. Ф., Зорин В. В. Исследование стадии химического окисления двухстадийной технологии бактериальнохимического выщелачивания пирита и медного концентрата // Башкирский химический журнал. 2010. Т. 17. №5. C. 57-59.
  8. Nurmi P. et al. Process for biological oxidation and control of dissolved iron in bioleach liquors // Process Biochemistry. 2009. Vol. 44. Pp. 1315-1322.
  9. Chowdhury F., T. V. Ojumu T. V. Investigation of ferrous-iron biooxidation kinetics by Leptospirillum ferriphilum in a novel packed-column bioreactor: Effects of temperature and jarosite accumulation // Hydrometallurgy.2014. Vol. 141. Pp. 36-42
  10. Schwarzenbach G., Flaschka H. Complexometric Titrations. London: Methuen, 1969. P. 490.
  11. Bulaev A. G. Effect of ferric sulfate on activity of moderately thermophilic acidophilic iron-oxidizing microorganisms // Microbiology. 2017. Vol. 86. No. 4. Pp. 469-475.

Финансирование


  • Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта N 16-34-60053 мол_а_дк.

The effect of ferrous iron ion concentration on activity of iron-oxidizing microorganisms

Authors


Bulaev A. G.*
Lomonosov Moscow State University; Winogradsky Institute of Microbiology, Research Center of Biotechnology of the Russian Academy of Sciences
1-12 Leninskiye gory, 119234 Moscow, Russia; 33-2 Leninsky Avenue, 119071 Moscow, Russia
Mel’nikova E. A.
Winogradsky Institute of Microbiology, Research Center of Biotechnology of the Russian Academy of Sciences; Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology n.a. K. I. Skryabin
33-2 Leninsky Avenue, 119071 Moscow, Russia; 23 Akademika Skryabin Street, 109472 Moscow, Russia

Abstract


Effect of ferrous iron concentration on activity of acidophilic iron-oxidizing microorganisms was studied. It was shown that high concentration of iron ions inhibited all studied strains, but the most resistant ones were almost completely oxidized up to 500 mM of ferrous iron in the medium. The results obtained are important for the development of biohydrometallurgical technologies based on high temperature ferric leaching since they allow to evaluate the resistance of iron-oxidizing microorganisms belonging to different groups to Fe2+ ions.

Keywords


  • acidophilic microorganisms
  • biohydrometallurgy
  • iron-oxidizing microorganisms