摘 要:微生物冶金是指在微生物的生理生化的作用下将矿物中的金属以金属离子的形式溶解到溶液中。微生物冶金相较于传统冶金技术有很大的优势,在国内外都有较多的实践的例子,而且其发展前景广阔。本文就目前该技术的发展进展以及应用进行一些总结和展望。
关键词:微生物冶金,矿物开采,冶金技术
中图分类号:TD853.37 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)17-0222-02
1 引言
工业的发展使得人们对矿产资源的需求量不断加大,现有的矿石资源不断被消耗在可预见的未来矿产资源的短缺必然是限制工业发展,进而阻碍现代化进程的因素之一。经过人类的大力开采,全世界范围内的矿产资源呈现原矿品位低,矿资源难处理的态势,这就对传统的冶金技术提出了挑战。而微生物冶金技术能突破传统冶金方法无法利用低品位矿、尾矿、金属共生矿等难处理矿的限制,已经在冶金领域包括回收低品位矿产中的金属、预处理难处理的矿石、对三废的治理等方面,显示出具有明显优势的应用前景,同时与传统的冶金技术相比,微生物冶金对环境更加友好,工艺流程更加简单,成本更低以及耗能更少。
2 微生物冶金
根据微生物在金属冶炼中的作用,可以分为三种微生物冶金技术:微生物浸出、微生物氧化、微生物分解。微生物浸出是指使用含有微生物的溶剂,利用特定微生物独有的生理生化作用,溶解矿石中的金属,并将其富集起来的湿法冶金技术。生物氧化是对包含金属的难处理的载体矿物进行预氧化,是其中的金属更容易解离出来的技术。例如很多难处理的金矿,需要被冶炼提取的金属金以特殊的方式被包裹在黄铁矿、砷黄铁矿等载体硫化矿物之中,而用传统的冶金技术很难将其中的金提取出来,而通过微生物氧化的预处理,可以为下一步酸浸出创造条件,易于金的提取。生物分解技术主要应用在铝土矿中,微生物代谢可将矿石中的碳酸盐矿物分解产生二氧化碳,而产生的二氧化碳溶解在水中生成碳酸,碳酸会进一步加速碳酸盐的分解。这三种技术中应用最广研究最为深入的是微生物浸出技术。
2.1 微生物冶金的菌种
应用于微生物浸出技术的微生物多为杆菌能生长在普通细菌无法生存的酸性矿坑水中,它们通过摄取环境中的无机物来合成自身组织,利用对矿石中硫、铁的氧化获得的能量来促进物质的合成。矿石中中金属自然溶解的速率很慢,但在微生物的作用下溶解速率可以提高105倍。目前已知的参与微生物浸出的细菌种类有20
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