Mineralogía del proceso de biodesulfurización de carbones provenientes de la zona río Guachinte - río Asnazú (Valle del Cauca y Cauca)

En Colombia, los depositos carboniferos se encuentran distribuidos a lo largo de todo el pais, encontrandose las mayores reservas en los departamentos de La Guajira, Cesar y Cundinamarca. Los carbones de la region suroccidental del pais son utiles para la generacion de vapor, pero tienen los mas altos contenidos de azufre, principalmente en forma de azufre organico y pirita. Para dos muestras de carbon provenientes de la zona rio Guachinte – rio Asnazu, fue llevado a cabo un proceso de biodesulfurizacion empelando microorganismos nativos compatibles con Acidithiobacillus ferrooxidans y Acidithiobacillus thiooxidans. Los experimentos fueron realizados en erlenmeyers a un volumen de 250 ml y posteriormente en birreactores de 5 litros, donde variables como el tamano de particula (-100 y -200 Tyler mesh), tipo de inoculo (A. ferroox. y un consorcio A. ferroox. + A. thioox.), y contenido de azufre en el carbon fueron evaluadas. La caracterizacion mineralogica del carbon fue hecha mediante tecnicas como Difraccion de Rayos X (DRX), Espectroscopia Infrarroja (FTIR) y Microscopia Electronica (SEM/EDS). Por otro lado, en la fase liquida de las muestras se midieron parametros como oxigeno disuelto, pH, potencial redox y concentracion de Fe2+, Fe3+ y sulfatos. De acuerdo con los resultados obtenidos, la mayor remocion de azufre y oxidacion de la pirita se alcanzo para el menor tamano de particula y empleando el consorcio nativo de microorganismos. En este caso, la oxidacion de la pirita fue del 85-96% y la remocion de azufre total fue de 30-50%. Adicionalmente, se encontro que el tratamiento bacteriano aumenta el poder calorifico del carbon y reduce su contenido de cenizas. Finalmente, se observo una similitud entre los resultados obtenidos a un volumen de 250 ml. y los reactores de 5 l. , lo cual indica que el proceso puede ser llevado a cabo a mayor escala sin afectar su eficiencia. / Abstract: In Colombia, coal deposits are dispersed all around the country, with the most important reserves in the States of Guajira, Cesar and Cundinamarca. Southwestern Colombian coals are useful for power generation, but have the highest sulfur contents, mainly as organic sulfur and pyrite. For two coal samples from Guachinte river – Asnazu river area, a desulphurization process was performed using native microorganisms Acidithiobacillus ferrooxidans-like and Acidithiobacillus thiooxidans-like. The experiments were carried out in flasks at 250 ml volume, and later in bioreactors at 5 liters volume, where variables as particle size (-100 and -200 Tyler mesh), bacterial inoculums (A. ferroox. and a consortium of A. ferroox. + A. thioox.), and coal sulfur content were evaluated. Mineralogical characterization of coal was done using techniques as X Ray Diffraction (XRD), Infrared Spectroscopy (FTIR) and Scanning Electron Microscopy (SEM/EDS). On the other hand, parameters as dissolved oxygen, pH, redox potential, and concentration of Fe2+, Fe3+ and sulfates, were measured for the liquid phase of the samples. According to the results of total sulfur removal and pyrite oxidation, the best outcomes were obtained for the finer particle coal samples, using the consortium of native microorganisms. By this method, a pyrite oxidation ratio of 85-96% and a total sulfur removal of 30-50% were achieved. The bacterial treatment also increased the calorific power of coal and reduced its ash content. Finally, it was observed that the results obtained at 250 ml and 5 liters volume were similar, indicating that the process could be performed on a large scale without affecting the efficiency.