Спосіб бактеріального вилуговування полімінеральних руд

1. Спосіб бактеріального вилуговування полімінеральних руд, що включає подрібнення та подачу руди в ємність для вилуговування, культивування біомаси мікроорганізмів та вилуговування, 3 64421 користовують мікроорганізми Streptomyces recifiensis, Saccharomyces cerevisiae, Fomitopsis pinicola, Lactobacillus spp. Зміст заявленого способу полягає в масштабованому отриманні культуральної рідини, у якій накопичуються біологічно активні речовини - мікробні метаболіти, у тому числі аліфатичні органічні кислоти (лактатна, піровиноградна, оксалатна та інші). При культивуванні мікробної біомаси на біотехнологічних підприємствах з метою отримання антибіотиків та пробіотичних препаратів, утворюються значні об'єми рідких відходів, які містять значні кількості вище названих органічних кислот. Масштабоване виробництво таких біологічно активних розчинників для мінеральної сировини не складає технологічної проблеми. Спосіб здійснюється наступним чином: культуральну рідину, багату на органічні кислоти, які у свою чергу є розчинниками при бактеріальному вилуговуванні, отримують шляхом сепарування біомаси, яка утворилась під час біосинтезу. Застосування у заявленому способі тільки культуральної рідини, а не живих клітин продуцентів, має беззаперечну перевагу перед прототипом, оскільки під час вилуговування не потрібно підтримувати оптимальних умов для росту та життєдіяльності мікроорганізмів, у тому числі стерильності. До того ж, однією з переваг заявленого способу є те, у процесі вилуговування приймають участь метаболітні гази (СО2 та інші), які утворюються як похідні продукти під час промислового культивування мікроорганізмів, та які під час розчинення у культуральній рідині перетворюються на кислоти, наприклад, у карбонатну. Остання є додатковим розчинником під час бактеріального вилуговування. У заявленому способі, в якості продуцентів органічних кислот використовують мікроорганізми Streptomyces rerifiensis, Saccharomyces cerevisiae, Fomitopsis pinicola, Lactobacillus spp. Дані види є промисловими продуцентами, невибагливі та мають властивість до швидкого розмноження при дотриманні необхідних умов культивування. Поєднання таких технологічних рішень, як використання відсепарованої від мікроорганізмів культуральної рідини, яка містить велику кількість органічних кислот та використання метаболітних газів, які при розчиненні у культуральній рідині перетворюються на кислоти, призводить до прис CaCO3  MgCO3  магнезит(кр) доломіт(к корення часу процесу бактеріального вилуговування у 3-5 разів. До того ж, використання метаболітних газів, які утворюються при біосинтезі, зменшує напруження на очисні та вентиляційні системи біотехнологічних виробництв та навколишнього середовища. Приклад: Спосіб здійснюють наступним чином. На першому етапі проводиться нарощування клітинної біомаси мікроорганізмів-продуцентів. Умови культивування обирають в залежності від мікроорганізмів, які ростуть у біореакторі (блок 1 фіг.). Наприклад, для Lactobacillus spp., умови є наступними: t = 37-38°С,  = 48 годин, поживне середовище стандартизоване технологічним регламентом. Після закінчення процесу культивування, культуральну сировину разом з живими мікроорганізмами передають на стадію сепарування (блок 2 фіг.). Вона відбувається за допомогою проточного клітинного сепаратору при швидкості ротора 9000 об/хв. Відсепарована клітинна біомаса використовується за призначенням (субстанції для виробництва пробіотиків, антибіотиків, дріжджі харчового призначення). Параллельно відбувається подрібнення мінеральної сировини до розміру менше 100 мкм (блок 3 фіг.). Відділена культуральна рідина поступає до реактора для вилуговування, туди ж додається подрібнена мінеральна сировина (блок 4 фіг.). Співвідношення рідкої та твердої фази у реакторі становить 5:1. Час вилуговування - 4-96 годин при температурі t = 40-50°С при постійному обертальному перемішуванні реакційної суміші. Додатково до реактора подаються метаболітні гази. Час вилуговування залежить від мінерального складу сировини. Після завершення процесу вилуговування (припинення газоутворення у реакційній суміші) відбувається процес відстоювання (блок 5 фіг.). Наступним етапом є розділення фаз, які утворились під час відстоювання. Тверда фаза може бути подана на додаткове вилуговування за потреби вилучення з неї інших цільових продуктів. Рідка фаза містить солі деяких хімічних елементів кислото-розчинних мінералів. Реакції розчинення, наприклад, карбонатвмісних мінералів: кальциту (1), магнезиту (2) та доломіту (3) лактатною кислотою: 2H3C - CH(OH) - COOH  Ca(H3C - CH(OH) - COO)2  кальцит кр) ( CaMgCO 3 2  4 лактатна кислотар кальцію лактат(р) H2O  CO2  (1) оксид карбону(IV) (r ) 2H3C - CH(OH) - COOH  Mg(H3C - CH(OH) - COO)2  лактатнакислотар 4С3H6 O3  магнію лактат(р) Сa(С3H5 O3 )2  H2O  CO2  (2) оксид карбону(IV) (r ) Mg(C3H5O3 )2  лактатнакислотар  лактаткальціюр  лактат магнію р) ( 2H2O  2CO 2  (3) оксид ІV )карбону ( Екпериментальне дослідження показало у порівнянні з прототипом, більш високі швидкості вилуговування (Таблиця 1). 5 64421 6 Таблиця 1 Тривалість процесу вилуговування Компоненти полімінеральної сировини, що вилуговуються Прототип Заявлена кальцит корисна магнезит модель доломіт Спосіб пройшов лабораторну та пілотну перевірку на різних видах полімінеральних руд в хіміко-бактеріологічній лабораторії хіміко Комп’ютерна верстка Л. Купенко Загальна тривалість вилуговування, діб 14-22 4-5 4-5 7-8 технологічного факультету Національного технічного університету України «КПІ». Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601