สืบค้นงานวิจัย
การใช้ไบโอลิชชิ่งในการสกัดสังกะสีออกจากสังกะสีซิลิเกต
ไพทิพย์ ตันติเวชวุฒิกุล - มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
ชื่อเรื่อง: การใช้ไบโอลิชชิ่งในการสกัดสังกะสีออกจากสังกะสีซิลิเกต
ชื่อเรื่อง (EN): The Biological Leaching of Zinc from Metal Silicate
ผู้แต่ง / หัวหน้าโครงการ: ไพทิพย์ ตันติเวชวุฒิกุล
บทคัดย่อ: งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการใช้ไบโอลิชชิ่งในการสกัดสังกะสีจากสังกะสีซิลเกต แร่ตัวอย่างที่ ใช้ในการสกัด เป็นแร่ที่มาจากอำเภอแม่สอด จังหวัดตาก ประกอบไปด้วยซิลิเกตร้อยละ 38 สังกะสี ร้อยละ 41 และไม่พบว่ามีชัลไฟด์เป็นองค์ประกอบ แบคทีเรียที่ใช้ในกระบวนการไบโอลิชชิ่ง คือ Thiobacillus ferrooxidans จากการศึกษาพบว่า สังกะสีถูกสกัดออกมาอยู่ในสารละลายได้เมื่อมีและไม่มีแบคทีเรีย อยู่ เมื่อมีแบคทีเรียและในสภาวะที่เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของ T. ferrooxidans คือที่ pH 2.8 อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และมีเหล็กเฟอร์รับเป็นองค์ประกอบของสารอาหารเกิดการละลายของ สังกะสีได้มากกว่าเมื่อไม่มีแบคทีเรียอยู่ โดยในสภาวะแวดล้อมที่คล้ายคลึงกัน เมื่อมีแบคทีเรียสังกะ สีสามารถละลายออกมาได้หมดภายใน 14 วัน ในขณะที่ไม่มีแบคทีเรียสังกะสีละลายออกมาได้เพียง ร้อยละ 40 ของสังกะสีทั้งหมดที่มีอยู่ในตัวอย่างแร่ จากการที่สังกะสีละลายออกมาได้ทั้งมีและไม่มี แบคทีเรีย ปฎิกิริยาที่ทำให้เกิดการละลายของสังกะสีจึงมีทั้งปฎิกิริยาเคมีและปฎิกิริยาชีววิทยา ปัจจัยที่สำคัญที่มีผลต่อปฎิกิริยาเคมี และปฎิกิริยาชีววิทยา คือ pH และปริมาณเหล็ก เฟอร์รัส pH เริ่มต้นที่เป็นกรดประมาณ 2.8 ส่งเสริมอัตราการลิชชิ่งทั้งปฎิกิริยาเคมี และชีววิทยา ในปฎิกิริยาเคมี pH ที่เป็นกรดช่วยส่งเสริมอัตราการออกซิเดชั่นของเหล็กเฟอร์รัสไปเป็นเหล็กเฟอร์ ริก และปฎิกิริยาระหว่างเหล็กเฟอร์ริกกับสังกะสีเป็นสังกะสีซัลเฟต เมื่อปฎิกิริยาสิ้นสุด pH ในสาร ละลายประมาณ 3.43 เนื่องจาก pH ในปฎิกิริยานี้ไม่ต่ำพอที่ทำให้เกิดการละลายของซิลิเกต แร่ที่ ผ่านการลิชชิ่งโดยปฎิกิริยาเคมีจึงมีซิลิเกตเหลืออยู่ถึงร้อยละ 35 ในปฎิกิริยาชีววิทยา pH 2.8 ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของ T. ferrooxidans ทำให้ แบคทีเรียออกซิไดซ์เหล็กเฟอร์รัสไปเป็นเหล็กเฟอร์ริก และได้พลังงานที่แบคทีเรียนำไปใช้ในการ เจริญเติบโต เหล็กเฟอร์ริกทำปฎิกิริยากับสังกะสีเช่นเดียวกับที่เกิดในปฎิกิริยาเคมีแม้ว่าทั้งปฎิกิริยา เคมีและชีววิทยาต้องการเหล็กเฟอร์รัส แต่ในปฎิกิริยาเคมีต้องการในปริมาณที่สูงกว่าต่อน้ำหนักของ แร่ที่เท่ากัน เนื่องจากในปฎิกิริยาชีววิทยาแบคทีเรียสามารถทำให้เกิดการหมุนเวียนของเหล็กเฟอร์ ริกไปเป็นเหล็กเฟอร์รัสได้อีก ซึ่งต่างจากปฎิกิริยาเคมีที่เมื่อเหล็กเฟอร์รัสถูกออกซิไดซ์หมด ปฎิกิริ ยาจะหยุด จากการทดลองพบว่าการลิชชิ่งแร่สังกะสีซิลิเกต 1 กรัม ต้องการเหล็กเฟอร์รัส 2 กรัม และ 1 กรัม สำหรับปฎิกิริยาเคมี และชีววิทยา ตามลำดับ นอกจากอัตราการออกซิไดซ์เหล็กเฟอร์รัสไปเป็นเหล็กเฟอร์ริก โดยแบคทีเรียเกิดได้เร็ว กว่าในปฎิกิริยาเคมีแล้ว การเจริญเติบโตของแบคทีเรียยังทำให้เกิดกรดซัลฟูริก มีผลทำให้ pH ต่ำลง โดยพบว่า pH ในสารละลายเป็น 1.98 pH ที่ต่ำลงนี้เพิ่มการละลายของซิลิเกตให้มากขึ้น ตัวอย่างแร่ที่ผ่านกระบวนการลิชชิ่งโดยปฎิกิริยาชีววิทยา มีปริมาณซิลเกตเหลือเพียงร้อยละ 24 โดยซิลเกตที่ละลายออกไปมีถึงร้อยละ 14 เมื่อเทียบกับร้อยละ 3 ในปฎิกิริยาเคมีโดยซิลิเกตที่ละ ลายออกไปได้มากขึ้น อาจเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้ได้สังกะสีที่สกัดโดยกระบวนการชีววิทยาสูงกว่า กระบวนการทางเคมี เพราะทำให้สังกะสีที่มีอยู่ในตัวอย่างแร่มีโอกาสทำปฎิกิริยากับสารละลาย ลิชชิ่งได้มากขึ้น เมื่อ pH ของสารละลายตั้งต้นสูงกว่า 2.8 ปฎิกิริยาการสกัดสังกะสีที่เกิดขึ้นในระยะ แรกเป็นปฎิกิริยาเคมี ไม่ว่ามีแบคทีเรียหรือไม่มีแบคทีเรียก็ตาม เฟอร์ริกซัลเฟตที่เกิดขึ้นมีผลให้ pH ต่ำลง ในกรณีที่เลี้ยงแบคทีเรียใน pH ที่ต่ำลงทำให้เกิดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียกล่าว ได้ว่า การละลายสังกะสีที่เกิดขึ้นในระยะหลังจึงเนื่องมาจากปฎิกิริยาชีววิทยา ซึ่งในกรณีดัง กล่าวปริมาณสังกะสีที่ได้เมื่อมีแบคทีเรียอยู่มากกว่าเมื่อไม่มีแบคทีเรีย ในระยะเวลาที่เท่ากัน pH สุดท้ายของสารละลายเป็น 1.98 และ 3.43 เมื่อมีและไม่มีแบคทีเรียอยู่ตามลำดับ เนื่องจากการเจริญเติบโตของ T. ferrooxidans ต้องการ pH ต่ำ ในที่มี pH สูงกว่า pH ที่ T. ferrooxidans เจริญได้ การเลี้ยง T. thiooxidans ร่วมกับ T.ferrooxidans โดยการเติม ซัลเฟอร์เป็นแหล่งพลังงานของ T. thiooxidans ทำให้ T. thiooxidans ผลิตกรดซัลฟูริก ทำให้ pH ต่ำลงเพิ่มการเจริญของ T. ferrooxidans ได้ดีกว่าเมื่อมี T. ferrooxidans อยู่ตามลำพัง อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมีผลต่อปฎิกิริยาเคมีและชีววิทยาของกระบวนการลิชชิ่งต่างกัน ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส T. ferrooxidans เจริญเติบโตได้ช้าลง ในขณะที่เพิ่มอัตราของปฎิ กิริยาเคมี อย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิดังกล่าว เมื่อมีแบคทีเรียอยู่ปริมาณสังกะสีที่ละลายได้สูงกว่า เมื่อไม่มีแบคทีเรีย เมื่ออุณหภูมิเพิ่มเป็น 45 องศาเซลเซียส อัตราที่สังกะสีถูกสกัดออกมาในสาร ละลายเป็นไปในอัตราเดียวกันทั้งเมื่อมีและไม่มีแบคทีเรีย และเป็นอัตราที่สูงที่สุดเมื่อเทียบกับ อุณหภูมิอื่นๆ ที่อุณหภูมิดังกล่าวแบคทีเรียเจริญเติบโตไม่ได้ การสกัดสังกะสีที่อุณหภูมินี้จึง เนื่องมาจากปฎิกิริยาเคมีทั้งสิ้นไม่ว่ามีหรือไม่มีแบคทีเรียก็ตาม จากการที่ปฎิกิริยาการสกัดสังกะสีทั้งทางเคมีและชีววิทยาต้องการเหล็กเฟอร์รัสจึง เป็นปฎิกิริยาทางอ้อม ซึ่งต้องการสัมผัสระหว่างสารละลายลิชชิ่งกับตัวอย่างแร่ การลดขนาด ของแร่เพิ่มปฎิกิริยาลิชชิงทั้งทางเคมีและชีววิทยา เมื่อเร่มีขนาดเล็กมากถึง 200 เมช การสกัด สังกะสีให้ออกมาจากตัวอย่างทั้งหมดไม่จำเป็นต้องมีแบคทีเรียช่วยในการสกัด ที่ตัวอย่างแร่ ขนาดเดียวกัน เมื่อเพิ่มปริมาณแร่ต่อปริมาตรสารละลาย (pulp density) อัตราและปริมาณสังกะสี ที่ถูกสกัดลดลง ในปฎิกิริยาเคมีการเพิ่ม pulp density ทำให้ปริมาณสังกะสีที่ละลายออกมาคิด เป็นร้อยละของสังกะสีที่มีอยู่ทั้งหมดในตัวอย่างแร่ลดลง เนื่องจากมีปริมาณเหล็กเฟอร์รัสไม่เพียง พอในปฎิกิริยาชีววิทยา pulp density ที่เพิ่มขึ้นทำให้อัตราการสกัดสังกะสีในระยะต้นต่ำกว่าที่ pulp density ต่ำ แต่เมื่อเวลาผ่านไปสังกะสีทั้งหมดสามารถถูกสกัดออกมาได้ ทั้งนี้เพราะแบค ทีเรียเพิ่มจำนวนได้มากขึ้นออกซิไดซ์เหล็กเฟอร์รัสได้มากขึ้น และมีการ recycle เหล็กเฟอร์ริก กลับเป็นเหล็กเฟอร์รัสอีก
บทคัดย่อ: ไม่พบข้อมูลจากหน่วยงานต้นทาง
ภาษา (EN): th
เผยแพร่โดย: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
คำสำคัญ: การสกัดสังกะสี
เจ้าของลิขสิทธิ์: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
รายละเอียด: งานวิจัยนี้ได้ศึกษาการใช้ไบโอลิชชิ่งในการสกัดสังกะสีจากสังกะสีซิลเกต แร่ตัวอย่างที่ ใช้ในการสกัด เป็นแร่ที่มาจากอำเภอแม่สอด จังหวัดตาก ประกอบไปด้วยซิลิเกตร้อยละ 38 สังกะสี ร้อยละ 41 และไม่พบว่ามีชัลไฟด์เป็นองค์ประกอบ แบคทีเรียที่ใช้ในกระบวนการไบโอลิชชิ่ง คือ Thiobacillus ferrooxidans จากการศึกษาพบว่า สังกะสีถูกสกัดออกมาอยู่ในสารละลายได้เมื่อมีและไม่มีแบคทีเรีย อยู่ เมื่อมีแบคทีเรียและในสภาวะที่เหมาะสมกับการเจริญเติบโตของ T. ferrooxidans คือที่ pH 2.8 อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียส และมีเหล็กเฟอร์รับเป็นองค์ประกอบของสารอาหารเกิดการละลายของ สังกะสีได้มากกว่าเมื่อไม่มีแบคทีเรียอยู่ โดยในสภาวะแวดล้อมที่คล้ายคลึงกัน เมื่อมีแบคทีเรียสังกะ สีสามารถละลายออกมาได้หมดภายใน 14 วัน ในขณะที่ไม่มีแบคทีเรียสังกะสีละลายออกมาได้เพียง ร้อยละ 40 ของสังกะสีทั้งหมดที่มีอยู่ในตัวอย่างแร่ จากการที่สังกะสีละลายออกมาได้ทั้งมีและไม่มี แบคทีเรีย ปฎิกิริยาที่ทำให้เกิดการละลายของสังกะสีจึงมีทั้งปฎิกิริยาเคมีและปฎิกิริยาชีววิทยา ปัจจัยที่สำคัญที่มีผลต่อปฎิกิริยาเคมี และปฎิกิริยาชีววิทยา คือ pH และปริมาณเหล็ก เฟอร์รัส pH เริ่มต้นที่เป็นกรดประมาณ 2.8 ส่งเสริมอัตราการลิชชิ่งทั้งปฎิกิริยาเคมี และชีววิทยา ในปฎิกิริยาเคมี pH ที่เป็นกรดช่วยส่งเสริมอัตราการออกซิเดชั่นของเหล็กเฟอร์รัสไปเป็นเหล็กเฟอร์ ริก และปฎิกิริยาระหว่างเหล็กเฟอร์ริกกับสังกะสีเป็นสังกะสีซัลเฟต เมื่อปฎิกิริยาสิ้นสุด pH ในสาร ละลายประมาณ 3.43 เนื่องจาก pH ในปฎิกิริยานี้ไม่ต่ำพอที่ทำให้เกิดการละลายของซิลิเกต แร่ที่ ผ่านการลิชชิ่งโดยปฎิกิริยาเคมีจึงมีซิลิเกตเหลืออยู่ถึงร้อยละ 35 ในปฎิกิริยาชีววิทยา pH 2.8 ช่วยส่งเสริมการเจริญเติบโตของ T. ferrooxidans ทำให้ แบคทีเรียออกซิไดซ์เหล็กเฟอร์รัสไปเป็นเหล็กเฟอร์ริก และได้พลังงานที่แบคทีเรียนำไปใช้ในการ เจริญเติบโต เหล็กเฟอร์ริกทำปฎิกิริยากับสังกะสีเช่นเดียวกับที่เกิดในปฎิกิริยาเคมีแม้ว่าทั้งปฎิกิริยา เคมีและชีววิทยาต้องการเหล็กเฟอร์รัส แต่ในปฎิกิริยาเคมีต้องการในปริมาณที่สูงกว่าต่อน้ำหนักของ แร่ที่เท่ากัน เนื่องจากในปฎิกิริยาชีววิทยาแบคทีเรียสามารถทำให้เกิดการหมุนเวียนของเหล็กเฟอร์ ริกไปเป็นเหล็กเฟอร์รัสได้อีก ซึ่งต่างจากปฎิกิริยาเคมีที่เมื่อเหล็กเฟอร์รัสถูกออกซิไดซ์หมด ปฎิกิริ ยาจะหยุด จากการทดลองพบว่าการลิชชิ่งแร่สังกะสีซิลิเกต 1 กรัม ต้องการเหล็กเฟอร์รัส 2 กรัม และ 1 กรัม สำหรับปฎิกิริยาเคมี และชีววิทยา ตามลำดับ นอกจากอัตราการออกซิไดซ์เหล็กเฟอร์รัสไปเป็นเหล็กเฟอร์ริก โดยแบคทีเรียเกิดได้เร็ว กว่าในปฎิกิริยาเคมีแล้ว การเจริญเติบโตของแบคทีเรียยังทำให้เกิดกรดซัลฟูริก มีผลทำให้ pH ต่ำลง โดยพบว่า pH ในสารละลายเป็น 1.98 pH ที่ต่ำลงนี้เพิ่มการละลายของซิลิเกตให้มากขึ้น ตัวอย่างแร่ที่ผ่านกระบวนการลิชชิ่งโดยปฎิกิริยาชีววิทยา มีปริมาณซิลเกตเหลือเพียงร้อยละ 24 โดยซิลเกตที่ละลายออกไปมีถึงร้อยละ 14 เมื่อเทียบกับร้อยละ 3 ในปฎิกิริยาเคมีโดยซิลิเกตที่ละ ลายออกไปได้มากขึ้น อาจเป็นปัจจัยหนึ่งที่ทำให้ได้สังกะสีที่สกัดโดยกระบวนการชีววิทยาสูงกว่า กระบวนการทางเคมี เพราะทำให้สังกะสีที่มีอยู่ในตัวอย่างแร่มีโอกาสทำปฎิกิริยากับสารละลาย ลิชชิ่งได้มากขึ้น เมื่อ pH ของสารละลายตั้งต้นสูงกว่า 2.8 ปฎิกิริยาการสกัดสังกะสีที่เกิดขึ้นในระยะ แรกเป็นปฎิกิริยาเคมี ไม่ว่ามีแบคทีเรียหรือไม่มีแบคทีเรียก็ตาม เฟอร์ริกซัลเฟตที่เกิดขึ้นมีผลให้ pH ต่ำลง ในกรณีที่เลี้ยงแบคทีเรียใน pH ที่ต่ำลงทำให้เกิดการเจริญเติบโตของแบคทีเรียกล่าว ได้ว่า การละลายสังกะสีที่เกิดขึ้นในระยะหลังจึงเนื่องมาจากปฎิกิริยาชีววิทยา ซึ่งในกรณีดัง กล่าวปริมาณสังกะสีที่ได้เมื่อมีแบคทีเรียอยู่มากกว่าเมื่อไม่มีแบคทีเรีย ในระยะเวลาที่เท่ากัน pH สุดท้ายของสารละลายเป็น 1.98 และ 3.43 เมื่อมีและไม่มีแบคทีเรียอยู่ตามลำดับ เนื่องจากการเจริญเติบโตของ T. ferrooxidans ต้องการ pH ต่ำ ในที่มี pH สูงกว่า pH ที่ T. ferrooxidans เจริญได้ การเลี้ยง T. thiooxidans ร่วมกับ T.ferrooxidans โดยการเติม ซัลเฟอร์เป็นแหล่งพลังงานของ T. thiooxidans ทำให้ T. thiooxidans ผลิตกรดซัลฟูริก ทำให้ pH ต่ำลงเพิ่มการเจริญของ T. ferrooxidans ได้ดีกว่าเมื่อมี T. ferrooxidans อยู่ตามลำพัง อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นมีผลต่อปฎิกิริยาเคมีและชีววิทยาของกระบวนการลิชชิ่งต่างกัน ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส T. ferrooxidans เจริญเติบโตได้ช้าลง ในขณะที่เพิ่มอัตราของปฎิ กิริยาเคมี อย่างไรก็ตามที่อุณหภูมิดังกล่าว เมื่อมีแบคทีเรียอยู่ปริมาณสังกะสีที่ละลายได้สูงกว่า เมื่อไม่มีแบคทีเรีย เมื่ออุณหภูมิเพิ่มเป็น 45 องศาเซลเซียส อัตราที่สังกะสีถูกสกัดออกมาในสาร ละลายเป็นไปในอัตราเดียวกันทั้งเมื่อมีและไม่มีแบคทีเรีย และเป็นอัตราที่สูงที่สุดเมื่อเทียบกับ อุณหภูมิอื่นๆ ที่อุณหภูมิดังกล่าวแบคทีเรียเจริญเติบโตไม่ได้ การสกัดสังกะสีที่อุณหภูมินี้จึง เนื่องมาจากปฎิกิริยาเคมีทั้งสิ้นไม่ว่ามีหรือไม่มีแบคทีเรียก็ตาม จากการที่ปฎิกิริยาการสกัดสังกะสีทั้งทางเคมีและชีววิทยาต้องการเหล็กเฟอร์รัสจึง เป็นปฎิกิริยาทางอ้อม ซึ่งต้องการสัมผัสระหว่างสารละลายลิชชิ่งกับตัวอย่างแร่ การลดขนาด ของแร่เพิ่มปฎิกิริยาลิชชิงทั้งทางเคมีและชีววิทยา เมื่อเร่มีขนาดเล็กมากถึง 200 เมช การสกัด สังกะสีให้ออกมาจากตัวอย่างทั้งหมดไม่จำเป็นต้องมีแบคทีเรียช่วยในการสกัด ที่ตัวอย่างแร่ ขนาดเดียวกัน เมื่อเพิ่มปริมาณแร่ต่อปริมาตรสารละลาย (pulp density) อัตราและปริมาณสังกะสี ที่ถูกสกัดลดลง ในปฎิกิริยาเคมีการเพิ่ม pulp density ทำให้ปริมาณสังกะสีที่ละลายออกมาคิด เป็นร้อยละของสังกะสีที่มีอยู่ทั้งหมดในตัวอย่างแร่ลดลง เนื่องจากมีปริมาณเหล็กเฟอร์รัสไม่เพียง พอในปฎิกิริยาชีววิทยา pulp density ที่เพิ่มขึ้นทำให้อัตราการสกัดสังกะสีในระยะต้นต่ำกว่าที่ pulp density ต่ำ แต่เมื่อเวลาผ่านไปสังกะสีทั้งหมดสามารถถูกสกัดออกมาได้ ทั้งนี้เพราะแบค ทีเรียเพิ่มจำนวนได้มากขึ้นออกซิไดซ์เหล็กเฟอร์รัสได้มากขึ้น และมีการ recycle เหล็กเฟอร์ริก กลับเป็นเหล็กเฟอร์รัสอีก
หากไม่พบเอกสารฉบับเต็ม (Full Text) โปรดติดต่อหน่วยงานเจ้าของข้อมูล

การอ้างอิง


TARR Wordcloud:
การใช้ไบโอลิชชิ่งในการสกัดสังกะสีออกจากสังกะสีซิลิเกต
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี
2531
การสกัดสังกะสีออกจากแร่สังกะสีซิลิเกตโดยเชื้อในกลุ่ม heterotrophs ผลของอุณหภูมิต่อพิษเฉียบพลันของแคดเมียม สังกะสี และสารละลายผสมร่วมในลูกปลานิล (Oreochromis niloticus Linnaeus) สภาวะที่เหมาะสมของการกำจัดแคดเมียมและสังกะสีโดยใช้ไซยาโนแบคทีเรีย Hapalosiphon hibernicus. การกำจัดโลหะหนักในกากตะกอนสลัดจ์ด้วยวิธีไบโอลิชชิ่ง ผลของการใช้ปุ๋ยอินทรีย์ต่อการดูดดึงแคดเมียมและสังกะสีของข้าวที่ปลูกในดินปนเปื้อนจากพื้นที่อำเภอแม่สอด จังหวัดตาก การใช้ไข่น้ำเป็นดัชนีทางชีวภาพของการปนเปื้อนสังกะสีและทองแดงในแหล่งน้ำธรรมชาติ ผลของพันธุ์และอายุเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังต่อปริมาณการใช้น้ำในการสกัดแป้งของหน่วยสกัด การหาปริมาณธาตุที่พืชสามารถดูดซึมได้โดยใช้เทคนิคการสกัดด้วยระบบการสกัดอย่างต่อเนื่อง อิทธิพลของสารอัลลอยต่อแท่งอะโนดชนิดสังกะสีที่ใช้ในการป้องกันการกัดกร่อน แบบคะโทดิก การใช้กากตะกอนที่ปนเปื้อนสังกะสีในการผลิตคอนกรีตมวลเบา
คัดลอก URL
กระทู้ของฉัน
ผลการสืบค้นทั้งหมด โพสต์     เรียงลำดับจาก