Partitioning and biodegradation of diethylenetriamine (DETA) and metal-DETA chelates, and their predicted behaviour in tailings management areas
Notice bibliographique
Résumé
Pyrrhotite (Po) is an unwanted mineral with low economic value which dilutes valuable mineral streams and contributes significantly to SO2 emissions during smelting. The most effective pyrrhotite rejection method is by using chelating agents, such as diethylenetriamine (DETA), during flotation. DETA improves the concentrate grade; however, its use results in stable chelates between DETA and metal ions: nickel and copper. Once in the tailings management area, DETA-metal chelates cannot be removed by hydroxide precipitation. DETA mobilizes the metal ions through the treatment area and into the environment, which is detrimental to the local flora and fauna.To effectively assess the implications of DETA in a mine tailings management area, DETA must be reliably detectable. An analytical method for DETA detection method was developed using cation exchange chromatography with conductivity detection without the need for preconcentration or derivatization. The limits of detection and quantification were 0.002 and 0.005 mM, respectively, in deionized water samples. This method also proved effective to detect DETA chelated with metals such as nickel and copper. The behaviour of DETA was modeled in a theoretical tailings management area using experimental sorption data along with geochemical modelling using OLI Studio software to 1) predict the concentration of DETA, Cu-DETA, and Ni-DETA in final effluent and 2) ascertain if copper and nickel concentrations would be expected to exceed regulated limits. Operational parameters were investigated to ascertain their influence on the model outputs. In all cases, except the case for dry stacking the DETA containing tailings, the concentration of metal in the final effluent exceeded regulated limits. These results strongly indicate the necessity for a DETA mitigation strategy. This thesis investigates the potential of biodegradation of DETA and metal-DETA chelates using a mixed bacterial culture. Cation and anion ion chromatography results were used to track the DETA degradation progress by measuring DETA, ammonium, and succinate concentrations. The biomass generated by the degradation process was observed using microscopy, quantified using qPCR, and bacteria genera were identified using 16S rRNA sequencing. Evidence of complete DETA degradation in the presence of an external energy source, succinate, was demonstrated for unchelated DETA and for Ni-DETA. DETA was demonstrated to be a nitrogen source.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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