ЕЛЕКТРОХІМІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ БІОВИЛУГОВУВАННЯ ГЕРМАНІЮ З ВІДВАЛІВ ВУГЛЕЗБАГАЧЕННЯ

Анотація

Метою даної роботи було вивчення добування германію з відвалу техногенного походження електрохімічним методом при постійному значенні потенціалу. Проведено електрохімічне дослідження процесу біовилуговування германію з твердого техногенного субстрату з аборигенними бактеріями в потенціостатичному режимі. Об’єкт дослідження - відвали техногенного походження з тривалим (червоний) та коротким (чорний) терміном збереження в природних умовах, в яких можлива присутність аборигенних бактерій. Джерелом енергії для активізації вилуговуючої активності різних груп бактерій, що мешкають в аборигенному консорціумі техногенних відходів, можуть бути іони двовалентного заліза у вигляді FeSO₄. Електрохімічні дослідження проведено на потенціостаті ПИ 50.1. в двокамерній триелектродній комірці з двома типами мембран (поліетилен та пористий поліпропілен). Проведено біовилуговування при потенціалі розряду 0,65 В в мінеральному розчині при температурі 30 °С протягом 3 діб. Встановлено, що максимальне вилуговування спостерігається при постійному потенціалі системи 0,65 В і концентрації іонів Fe²⁺ в поживному середовищі 8,96 г/л. Для поліетиленової мембрани швидкість біовилуговування германію практично не залежить від типу відвалу та складає (8,5±0,3)·10^-2 мг/л · год. Механізм вилуговування Ge відрізняється для червоного і чорного зразків відвалу. Концентрація Ge на II добу проходить через максимум для червоного та через мінімум для чорного зразка відвалу. При використанні поліпропіленової мембрани швидкість біовилуговування вище (9,7·10^-2 мг/л ·год). В процесі розряду підтримується практично постійна концентрація іонів Fe²⁺, необхідних для двох протилежних процесів Fe²⁺↔ Fe³⁺. Кількість Ge в розчині для I-III діб приблизно однакова. Отримані дані свідчать про те, що при потенціалі 0,65 В відбувається , очевидно, руйнування кристалічної структури відвалу в момент переходу Fe²⁺→ Fe³⁺. Це сприяє біовилуговуванню іонів Ge.