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微生物技术与21世纪矿产资源开发
2011-08-05
矿物微生物技术是利用微生物的生理机能或代谢产物的作用来改善矿物加工过程的一项技术,具有效率高、成 本低、能耗少、污染小等优点。本文根据微生物矿物技术的特点,从金属矿物的浸出、非金属矿物的提纯以及工业废水中的金属 回收三个方面,阐述了微生物矿物技术在21世纪矿产资源开发中的应用前景。
年 第 期 中 国 非 金 属 矿 工 业 导 刊 总第 期 【 矿 产 加 工 利 用 】 微 生 物 技 术 与 世 纪 矿 产 资源 开 发 龚 文 琪 , 魏 鹏 , 雷 绍 民 武 汉 工 业 大学 资源 与 环 境 工 程 学 院 ,湖 北 武 汉 摘 要 矿 物 微 生 物 技 术 是 利 用 微 生 物 的 生 理 机 能 或 代谢 产 物 的 作用 来 改 善 矿 物 加 工 过 程 的 一 项 技 术 , 具 有 效 率 高 、 成 本低 、能 耗 少 、污 染 小 等 优 点 。 本文 根 据 微 生 物 矿 物 技 术 的 特 点 ,从金 属 矿 物 的 浸 出 、非 金 属 矿 物 的 提 纯以 及 工 业 废 水 中 的 金 属 回 收 三 个 方 面 ,阐 述 了 微 生 物 矿 物 技 术 在 世 纪 矿 产 资源 开 发 中 的 应 用 前 景 。 关 键 词 矿 物 微 生 物 技 术 ;矿 产 资源 ;浸 出 ;回 收 ;环 境 污 染 ;工 业 废 水 中 图 分 类 号 文 献 标识 码 文 章 编号 进 入 世 纪 的 人 类 正 面 临 着矿 产 资源 的 日 益 “贫 、 细 、 或 ——— ——— ——— 杂 ” 和 环 境 污 染 不 断加 剧 的 双 重 压 力 。 发 展 高 效 环 保型 的 矿 物 加 工 新 技 术 已 成 为 人 们 面 临 的 重 要 课 题 。 在 此情 况 下 , 矿 物 微 生 物 技 术 逐 渐 引 起 人 们 的 重 视 。 所 谓 矿 物 微 生 物 技 术 是 指 利 用 微 生 物 的 生 理 机 能 或 代谢 产 物 的 作用 来 改 善 矿 物 加 工 过 程 的 技 术 , 具 有 效 率 高 、 成 本低 、 能 耗 少 、 环 境 污 染 小 等 优 点 。 可 以 预 言 , 矿 物 微 生 物 技 术 的 广 泛 应 用 将 引 起 传统 矿 物 加 工 产 业 的 重 大变革 , 为 人 类 、 资源 与 环 境 的 可 持 续 性 协 调 发 展 开 辟广 阔 的 前 景 。 以 下 从金 属 矿 物 的 浸 出 、 非 金 属 矿 物 的 提 纯以 及 工 业 废 水 治 理 三 个 方 面 来 介 绍 微 生 物 技 术 在 矿 产 资源 开 发 中 的 应 用 。 最后 使 矿 石 中 的 金 属 呈 硫 酸 盐 溶 解 出 来 。 以 上 五 个 反 应 式 表明 了 金 属 硫 化 矿 微 生 物 浸 出 的 基 本原 理 。 在 此生 物 化 学 过 程 中 , 微 生 物 通 过 酶 的 作用 实 现 氧 化 反 应 , 其 代谢 产 生 的 化 学 氧 化 剂 能 溶 解 硫 化 矿 物 , 而微 生 物 作 为 催化 剂 可 转化 不 溶 性 无 机 物 为 可 溶 形 式 , 自身 也 获 得 生 长 代谢 所 必需 的 能 量 。 金 属 矿 物 的 微 生 物 浸 出 技 术 可 用 于 以 下 几 个 方 面 。 铜 的 细 菌 浸 出 用 微 生 物 浸 出 铜 的 工 艺 ,有 地 面 废 石 矿 石 堆浸 出 和 地 下 就 地 浸 出 。 前 者 适 于 品 位 低 的 矿 品 , 后 者 适 于 品 位 高 的 矿 石 , 尤 其 对于 难 以 开 采 至 地 面 的 矿 床有 较 高 的 利 用 价 值 。 这 两 种 堆浸 法 利 用 具 有 氧 化 硫 化 矿 物 为 硫 酸 和 硫 酸 高 铁 能 力 的 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 , 使 用 循 环 喷 淋 含 菌 浸 出 剂 。 堆浸 的 矿 堆 又 有 两 种 情 况 : 一 为 矿 石 与 废 石 及 地 表土 混 杂 堆积 在 一 起 的 金 属 矿 物 的 微 生 物 浸 出 可 用 于 金 属 矿 物 浸 出 的 微 生 物 是 多种 多样 的 , 其 中 常 见 的 有 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 ,氧 化 硫 硫 杆 菌 、布 赖 利 叶 硫 球 菌 、嗜 热 硫 氧 化 菌 及 其 他 自养 菌 、异 养 菌 和 霉 菌 等 ,其 中 应 用 最广 ,最 常 见 的 为 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 。 这 是 一 种 严 格 好 氧 、 化 能 自养 的 细 菌 ,其 浸 矿 机 理 具 有 代表性 。 其 在 酸 性 溶 液 中 ,将 无 机 硫 化 物 及 其 他 还 原 态 硫 化 物 氧 化 成 硫 酸 , 并 能 把亚 铁 离 子氧 化 成 高 铁 离 子。 废 石 堆,矿 石 不 破 碎 ,矿 堆大,堆高 多为 。 另 一 为 铜 品 位 稍 高 的 矿 石 堆,矿 石 多加 破 碎 ,矿 堆小 ,堆高 一 般不 超 过 。 生 产 实 践 表明 , 细 菌 堆浸 和 就 地 浸 出 铜 的 工 艺 优 点 不 少 , 如 生 产 铜 的 能 力 较 大, 矿 堆处理 量 亿 矿 石 的 矿 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 — —— ——— ——— — 山 ,年 产 海 绵 铜 达 产 海 绵 铜 ;处理 量 亿 的 矿 山 ,年 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 — —— ——— ——— — 细 菌 利 用 上 述 氧 化 作用 得 到 的 能 量 保证 自身 的 全 部 能 量 需 要 , 作为 氧 化 剂 有 助 于 硫 化 物 的 氧 化 。 —— ——— ——— ——— ——— ——— — ; 堆浸 矿 石 量 只 数 百万 吨的 矿 山 , 年 产 铜 也 在 以 上 。 又 如 投 资少 ,成 本较 低 ,美 国 宾厄姆 铜 矿 所 建 的 一 座年 产 海 绵 铜 的 堆浸 — 置 换 厂 ,投 资 — 万 美 元 ,仅 为 常 规 厂 投 资的 。 此外 ,该 工 艺 或 细 菌 的 存在 会 按反 应 式 元 素 硫 氧 化 成 硫 酸 : 将 再 氧 化 并 按下 式 将 收 稿 日 期 作者 简 介 龚 文 琪 ,男 , 岁 ,教 授 。 龚 文 琪 等 :微 生 物 技 术 与 世 纪 矿 产 资源 开 发 基 建 设 施 较 简 单 ,建 设 周 期 较 短,易 投 入 生 产 。 我 国 湖 南 柏坊 铜 矿 用 该 法 处理 品 位 低 且 不 能 长 期 在 地 表堆放 的 尾 矿 , 已 取 得 成 功 的 经 验 。 氰 化 物 溶 液 中 十 分 稳 定,氰 化 后 全 部 进 入 尾 矿 ,因 而降 低 了 金 的 回 收 率 。 这 种 金 精 矿 用 火 法 炼 金 会 造 成 对环 境 的 严 重 污 染 。 采 用 微 生 物 预 氧 化 法 脱 除 砷 是 一 种 高 效 无 污 染 的 工 艺 。 锰 的 细 菌 浸 出 前 苏 联 自 年 代末 起 就 开 始 研 究 用 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 脱 除 金 精 矿 中 的 砷 。 结 果 表明 ,对毒砂 微 生 物 浸 出 锰 的 研 究 已 有 多年 。 锰 矿 物 与 铜 矿 物 不 同 , 它 主 要 为 氧 化 锰 和 碳 酸 锰 矿 物 , 因 而用 于 浸 锰 的 细 菌 及 机 理 也 不 相 同 。 我 国 学 者 曾 用 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 将 硫 酸 亚 铁 氧 化 成 硫 酸 高 铁 , 用 于 浸 出 硫 锰 矿 和 菱 锰 矿 。 高 铁 水 解 成 氢 氧 化 铁 矿 物 中 的 砷 ,用 以 下 金 精 矿 , 经 细 菌 年 起 ,曾 在 广 西 平 细 菌 浸 出 可 除 去 左右 砷 , 含 砷 分 解 残 砷 量 可 降 至 以 下 。 我 国 自 南 县 六 岑 金 矿 开 展 细 菌 浸 矿 除 砷 试 验 。 当 处理 金 精 矿 量 , 砷 品 位 , 矿 浆 浓 度 , 液 温 , 细 菌 数 一 般达 左右 。 若 浸 渣 用 稀 盐 酸 洗 涤 ,除 砷 率 可 过 以 上 。 沉 淀 , 再 向 悬 浮 液 中 通 入 使 还 原 为 硫 酸 亚 铁 , 、 值 再 由 细 菌 氧 化 成 硫 酸 高 铁 , 反 复 循 环 浸 矿 达到 浸 出 锰 的 目 个 等 条 件 下 , 脱 砷 率 的 。 扩 大性 试 验 结 果 是 : 高 硫 锰 矿 用 矿 量 的 总浸 出 率 , 净 化 浓 缩 后 的 实 得 率 为 的 吸 收 率 为 以 上 ,产 品 质 量 及 性 能 均 达到 国 家 标准。 近 年 , 国 外 用 无 色 杆 菌 属 细 菌 浸 出 氧 化 锰 和 碳 酸 锰 。 试 验 表明 , 在 合 适 条 件 下 , 对尼 柯 波 尔矿 床的 矿 石 或 矿 , 矿 的 锰 浸 出 率 , 以 上 , 最终 获 得 的 电 解 其 他 金 属 硫 化 物 的 细 菌 浸 出 铋 在 医 药 界 、 催化 剂 及 合 金 生 产 领 域 是 一 种 值 得 注意 的 产 品 ,含 金 属 ,常 以 硫 化 物 形 式 存在 ,可 进 行 细 菌 浸 出 : ——— — 泥 中 的 锰 ,用 该 属 细 菌 浸 出 昼 夜 ,可 浸 出 锰 。 铀 也 可 用 细 菌 浸 出 , 其 对象 多为 低 品 位 铀 矿 石 及 地 下 不 容 易 采 出 的 富 矿 石 。 加 拿 大、 法 国 和 葡 萄 牙 都进 行 过 地 下 浸 出 铀 的 工 业 试 验 ,取 得 了 较 大成 功 ,并 且 用 于 生 产 。 加 拿 大梅 , 微 生 物 在 黄 金 生 产 中 的 应 用 黄 金 在 国 民 经 济 中 的 重 要 性 人 尽 皆 知 。 但 有 的 金 矿 因 品 位 低 或 因 含 有 砷 等 杂 质 , 使 得 传统 的 炼 金 方 法 难 以 采 用 , 或 者 污 染 严 重 不 能 采 用 。 科 学 家 发 现 某 些 微 生 物 可 以 直 接 从矿 石 中 浸 取 金 。 例 如 紫色 色 杆 菌 , 巨 大芽 孢 杆 菌 等 异 养 菌 在 新 陈 代谢 过 程 中 产 生 的 有 机 络 合 物 氨基 酸 、朊 、核 酸 等 ,能 与 金 产 生 络 合 作用 并 使 之 转入 溶 液 。 其 溶 金 的 机 理 与 氰 化 物 浸 金 的 机 理 相 同 , 均 由 于 溶 液 中 有 与 金 离 子络 合 能 力 强 的 络 合 剂 存在 。 但 生 物 浸 出 避免 了 剧 毒氰 化 物 的 使 用 ,具 有 无 毒、再 生 能 力 强 、 费 用 适 中 等 优 点 。 使 用 微 生 物 浸 出 矿 石 中 的 金 和 金 精 矿 中 的 砷 ,具 有 广 泛 的 前 景 ,分 别介 绍 如 下 : 尔利 坎 铀 矿 用 细 菌 地 下 浸 出 铀 年 产 均 勃 耶 尔铀 矿 ,用 细 菌 浸 出 法 年 产 也 有 , 法 国 埃卡 尔 。 细 菌 法 浸 出 在 我 国 湖 南 柏坊 铀 铜 伴生 矿 回 收 铀 的 研 究 也 已 应 用 于 生 产 。 另 外 锌 、 铅 、 镉 、 镓 等 硫 化 矿 精 矿 , 用 微 生 物 直 接 浸 出 也 有 许 多研 究 和 应 用 。 非 金 属 矿 物 的 微 生 物 提 纯 微 生 物 浸 出 技 术 可 用 来 脱 除 煤 、硅 砂 、粘 土 矿 、高 岭 土 等 非 金 属 矿 物 中 的 金 属 矿 硫 化 物 或 金 属 氧 化 物 杂 质 。 微 生 物 脱 除 煤 中 的 硫 浸 出 矿 石 中 的 金 煤 炭 中 的 硫 以 有 机 和 无 机 两 种 形 式 存在 。 有 机 硫 是 结 合 到 有 机 基 质 中 的 硫 ,而无 机 硫 则 以 元 素 硫 、黄 铁 矿 、白铁 矿 或 硫 酸 盐 的 形 式 存在 。 研 究 表明 , 通 过 微 生 物 的 作用 可 使 煤 炭 中 的 无 机 硫 大部 分 脱 除 。 例 如 煤 中 以 黄 铁 矿 形 式 存在 的 硫 能 被氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 氧 化 脱 除 : 长 期 以 来 , 的 提 金 厂 都用 剧 毒的 氰 化 物 从脉 金 矿 中 浸 出 金 ,但 此法 存在 溶 剂 剧 毒的 弊病 。 近 年 来 ,人 们 利 用 能 产 生 氨基 酸 主 要 为 组氨酸 、 天 门 冬氨酸 的 微 生 物 , 如 巨 大芽 孢 杆 菌 、肠 膜 芽 孢 杆 菌 细 菌 等 与 氧 化 剂 过 氧 化 钠 、 高 锰 酸 钾 等 一 起 使 用 , 进 行 浸 金 试 验 ,效 果 较 好 。 前 苏 联 尤 库 特 矿 区 某 金 矿 ,用 含 上 述 微 生 物 代 谢 产 物 的 生 化 试 剂 和 氰 化 剂 溶 液 进 行 堆浸 金 的 比较 试 验 , 获 ——— 目 ,搅 拌浸 出 ,矿 浆 浓 度为 , 可 将 煤 中 的 黄 铁 矿 硫 除 去 当 煤 样 粒 度为 ,用 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 浸 出 。 得 的 金 浸 出 率 虽 比氰 化 法 低 倍以 及 处理 费 用 高 一 些 等 等 , 但 氰 化 处理 用 于 解 毒的 药 剂 费 用 比细 菌 浸 出 高 倍, 所 采 用 细 菌 堆浸 是 合 理 的 ,所 得 , 浸 出 时 间 也 为 氰 化 法 的 最近 的 研 究 还 表明 ,用 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 可 脱 除 煤 中 的 有 机 硫 。 金 的 回 收 率 较 高 ,又 无 传统 氰 化 物 提 金 污 染 环 境 的 问 题 。 脱 除 金 精 矿 中 的 砷 微 生 物 浸 出 提 纯高 岭 土 高 岭 土 用 作造 纸 涂 料 与 填 料 , 要 求 具 有 较 高 的 白度。 通 常 采 用 化 学 漂 白的 方 法 来 脱 除 高 岭 土 中 的 致 色 铁 杂 质 。 通 常 金 精 矿 中 伴有 砷 杂 质 ,且 主 要 以 砷 黄 铁 矿 形 式 赋 存,它 在 年 第 期 中 国 非 金 属 矿 工 业 导 刊 总第 期 使 用 还 原 漂 白法 来 脱 除 氧 化 铁 杂 质 , 而用 氧 化 漂 白法 来 脱 除 硫 化 铁 杂 质 。 化 学 漂 白剂 虽 能 有 效 脱 除 高 岭 土 中 的 铁 杂 质 , 提 高 其 白度,但 是 价 格 昂贵 ,而且 容 易 造 成 环 境 污 染 。 附 法 回 收 工 业 废 水 中 的 金 属 ,成 本相 对较 低 ,且 操 作简 单 ,是 较 好 的 解 决 办法 。 微 生 物 吸 附 法 是 通 过 吸 附 或 离 子交 换 把特 定的 金 属 积 聚 在 细 胞或 细 胞碎 片 的 表面 。 在 细 胞表面 露 有 负 电 基 团 的 任 何 微 生 物 对金 属 阳 离 子都有 亲 合 力 。 真 菌 或 细 菌 在 其 细 胞上 所 吸 收 的 某 些 金 属 , 会 形 成 矿 物 质 结 晶 的 晶 核 , 进 而不 断增 大, 达到 除 去 溶 液 中 所 含 金 属 物 质 的 目 的 。 金 属 有 时 会 积 聚 在 细 胞内 部 。 微 生 物 生 物 量 的 细 胞壁主 要 由 多糖 、 蛋 白质 和 类 脂 物 组成 , 能 提 供 丰 富 的 金 属 结 合 管 能 团 如 羧 酸 基 、 羟 基 、 硫 酸 盐 、 磷 酸 盐 和 氨盐 等 。 这 种 不 依 赖 新 陈 代谢 的 生 物 吸 附 金 属 的 物 理 化 学 现 象 ,相 对速 度较 快 ,并 能 可 逆 进 行 。 这 种 机 理 最常 见 , 此时 生 物 量 具 有 类 似 于 离 子交 换 树 脂 和 活 性 炭 的 化 学 特 征 。 等 用 黑 曲 霉 菌 加 草 酸 作为 漂 白剂 处理 高 岭 土 , 达到 了 造 纸 涂 料 及 填 料 的 品 级 。 白度的 提 高 超 过 了 常 规 漂 白法 ,而且 减 轻 了 对环 境 的 污 染 。 袁 欣 研 究 了 用 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 脱 除 高 岭 土 中 的 黄 铁 矿 的 增 白技 术 。 试 验 结 果 表明 , 当 矿 浆 浓 度 , 矿 浆 值 , 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 浓 度 提 高 到 , 经 ,除 铁 率 达到 氧 化 浸 出 , 白 。 这 一 指 标 度由 与 我 国 目 前 工 业 生 产 中 采 用 的 氧 化 漂 白法 相 比, 有 显 著 提 高 。 这 一 研 究 成 果 为 黄 铁 矿 型 高 岭 土 的 增 白提 供 了 一 条 成 本 低 、能 耗 小 、污 染 少 的 新 途 径 。 雷 绍 民 等 煤 系 高 岭 土 的 除 铁 增 白试 验 。 经 营 养 化 处理 的 酸 性 矿 坑 水 可 以 自育 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 。用 这 样 的 矿 坑 水 堆浸 高 岭 土 ,结 核 状黄 铁 矿 可 全 面 氧 化 浸 出 , 除 铁 率 达到 , 白度提 高 该 成 果 对于 降 低 生 产 成 本, 保护 环 境 具 有 重 要 的 意 将 氧 化 亚 铁 硫 杆 菌 用 于 富 含 黄 铁 矿 的 鄂西 所 用 的 微 生 物 常 有 芽 枝 霉 属 、青 霉 菌 属 、木 霉 属 、黑 色 头 孢 霉 和 黑 色 厚 垣 孢 霉 短梗 霉 属 的 非 产 孢 株 等 真 菌 。 借 助 其 中 一 种 真 菌 或 几 种 混 合 菌 的 作用 , 可 将 废 水 中 呈 溶 解 状态 的 金 属 转化 为 不 溶 性 金 属 。 。 用 上 述 真 菌 回 收 金 属 时 , 必须 往 处理 废 水 中 加 碳 酸 钙 或 某 些 其 他 含 钙 矿 物 如 白云 石 等 , 以 作为 真 菌 生 长 所 需 的 部 分 营 养 物 , 也 可 使 真 菌 聚 集 在 它 们 的 表面 。 废 水 中 的 金 属 因 被 真 菌 转化 而附 着于 含 钙 矿 物 表面 。 用 碳 酸 钙 等 作固 体 支 持 物 时 , 微 生 物 生 长 的 营 养 物 , 是 被包裹 在 含 钙 物 质 内 做成 胶 囊 体 加 入 的 。 这 样 , 这 些 营 养 物 质 溶 于 水 中 的 速 度不 会 过 份 超 过 被真 菌 代谢 所 消 耗 的 速 度, 因 这 些 营 养 物 仅 在 反 应 点 被微 生 物 消 耗 掉 。 这 些 真 菌 生 长 所 需 的 营 养 物 ,碳 源 以 加 甲 酸 、柠 檬 酸 为 最好 , 若 加 乙 醇和 矿 物 油 也 有 一 定的 效 果 。 氮 源 可 用 硫 酸 铵 、硝 酸 铵 、氢 氧 化 铵 或 氨基 酸 中 的 任 一 种 。 义 。 其 他 非 金 属 矿 物 的 微 生 物 提 纯 用 微 生 物 除 铁 来 提 纯石 英 、 粘 土 矿 和 高 岭 土 。 矿 物 中 的 铁 主 要 是 氧 化 铁 , 采 用 的 浸 矿 微 生 物 为 细 菌 和 真 菌 。 研 究 了 种 细 菌 和 真 菌 对褐 铁 矿 、赤 铁 矿 和 针 铁 矿 的 浸 出 效 果 。 其 中 黑 曲 霉 菌 的 效 果 最好 ,石 英 、粘 土 矿 及 高 岭 土 中 氧 化 铁 的 浸 出 率 分 别达到 英 国 学 者 等 、 及 。 等 研 究 了 用 微 生 物 代谢 产 物 浸 出 石 英 砂 , 来 代替 热 酸 浸 溶 法 提 纯玻 璃 原 料 。 各 种 真 菌 和 细 菌 在 不 同 的 培 养 基 中 能 产 生 不 同 的 有 机 酸 , 对石 英 砂 中 的 铁 杂 质 具 有 络 合 作用 。 其 中 黑 曲 霉 菌 产 生 的 酸 与 柠 檬 酸 的 除 铁 效 果 最好 。 美 国 恩捷 尔哈 特 矿 物 和 化 学 制 品 有 限 公 司 于 年 获 得 用 一 些 真 菌 将 工 业 废 水 中 呈 溶 解 状态 的 金 属 转化 为 不 溶 性 金 属 的 专利 权 。 其 研 究 结 果 表明 , 用 芽 枝 霉 属 真 菌 回 收 废 前 苏 联 学 者 用 硅 酸 盐 细 菌 脱 除 铝 土 矿 中 的 硅 , 使 精 矿 中 硅 含 量 减 少 一 半, 铝 的 品 位 得 到 提 高 。 硅 酸 盐 细 菌 还 能 从矿 石 中 析 出 钾 和 磷 , 用 这 种 方 法 可 以 制 得 硅 酸 盐 细 菌 磷 肥 或 钾 肥 ,使 农 作物 产 量 得 到 提 高 。 液 中 的 铂 、 金 和 钯 , 回 收 率 达 锌 、铑 、铁 、钙 和 铝 ,回 收 率 在 以 上 。 用 木 霉 属 真 菌 回 收 以 上 。这 些 真 菌 回 收 贵 重 金 属 的 反 应 只 需 数 小 时 , 处理 成 本较 低 , 操 作简 单 , 适 用 于 从 值 以 下 的 酸 性 废 液 中 回 收 上 述 贵 重 金 属 。 微 生 物 吸 附 法 回 收 工 业 废 水 中 的 金 属 日 本北岛 昌 夫 采 用 某 些 光 合 硫 细 菌 在 光 照 、 厌 氧 条 件 下 工 业 活 动的 增 加 ,加 剧 了 环 境 污 染 ,随 着重 金 属 、合 成 材 料 和 废 弃 的 核 物 质 等 污 染 物 的 积 累 , 导 致 了 一 些 生 态 系 统 的 严 重 恶化 , 其 中 采 矿 和 冶 金 的 废 水 是 主 要 的 重 金 属 物 质 的 污 染 。 目 前 常 用 沉 淀 、离 子交 换 、电 化 学 处理 、膜 技 术 等 方 法 处 理 工 业 废 水 。 但 是 , 这 些 工 艺 的 应 用 有 时 受 条 件 和 经 济 的 限 制 , 如 对一 些 低 浓 度的 重 金 属 废 水 用 常 规 方 法 回 收 , 其 成 本 要 超 过 所 获 得 金 属 的 价 值 , 在 经 济 上 不 划 算 。 使 用 微 生 物 吸 或 用 某 些 化 能 硫 细 菌 在 好 气 条 件 下 净 化 含 银 废 液 并 回 收 基 本的 银 。 处理 时 ,先 往 废 液 中 加 入 硫 化 钠 使 形 成 硫 化 银 沉 淀 , 然 后 用 细 菌 氧 化 硫 化 银 为 硫 酸 盐 , 银 被累 积 在 细 胞内 , 其 量 占 细 胞干 重 的 ,这 部 分 银 再 用 常 规 提 取 法 进 一 步 回 收 。 处理 后 溶 液 中 的 银 离 子浓 度降 到 前 苏 联 曾 用 脱 色 杆 菌 。 菌 株 在 厌 氧 条 件 下 处理 工 业 废 液 中 的 铬 酸 盐 和 重 铬 酸 盐 ,在 龚 文 琪 等 :微 生 物 技 术 与 世 纪 矿 产 资源 开 发 内 每 克 干 生 物 质 可 将 铬 酸 钾 还 原 为 氢 氧 化 铬 。 近 来 ,德 参 考 文 献 国 学 者 也 发 表了 用 抗 钴 和 转导 微 生 物 基 因 质 粒 回 收 废 水 中 钴 的 专利 。 有 报道 表明 ,用 黑 曲 霉 ,普 通 啤 酒 酵 母 、铜 绿 假 单 孢 菌 、少 根 根 霉 能 从废 水 中 回 收 铀 。 尤 其 用 少 根 根 霉 时 ,当 酸 , 用 真 菌 回 收 贵 重 金 属 应 用 微 度 值 为 ,吸 收 铀 量 能 达细 胞干 重 的 以 上 ,比工 业 上 生 物 , 裘 荣 庆 : 用 离 子交 换 法 多 结 束 语 倍。 微 生 提 取 金 和 银 应 用 微 生 物 , 应 用 微 生 物 , : : 等 细 菌 浸 出 矿 物 微 生 物 技 术 是 一 新 兴 的 研 究 领 域 , 涉 及 到 微 生 物 学 、 化 学 、 矿 物 工 程 学 、 湿 法 冶 金 学 等 多学 科 的 内 容 , 近 年 来 已 成 为 矿 物 工 程 领 域 中 发 展 最快 , 研 究 最为 活 跃 的 领 域 之 一 。 它 的 众 多优 点 , 注定了 它 将 是 一 种 具 有 广 阔 发 展 前 景 的 技 术 ,具 有 广 泛 的 应 用 和 巨 大的 经 济 效 益 。 美 国 有 报告 表明 , 裘 荣 庆 。 微 生 物 提 取 金 属 的 应 用 与 研 究 现 状 : 应 用 微 生 物 , 用 生 物 法 提 取 的 战 略 金 属 和 贵 金 属 价 值 至 年 代达 亿 美 元 。 同 国 外 相 比,我 国 在 这 方 面 的 研 究 应 用 还 很 薄弱 ,差 距 也 较 大,表现 在 : 应 用 上 的 局 限 性 。 细 菌 浸 出 只 能 应 用 于 次 生 硫 化 铜 矿 和 铀 矿 有 效 ,对原 生 矿 的 效 果 较 差 。 浸 出 周 期 长 , 袁 欣 非 金 属 矿 物 的 微 生 物 加 工 技 术 研 究 武 汉 工 业 大学 要 求 一 定温 度和 耗 酸 少 的 矿 石 , 因 而限 制 了 应 用 范 围 ; 生 硕 士 学 位 论 文 , 产 工 艺 跟 不 上 。 细 菌 对某 些 矿 石 虽 然 有 明 显 的 浸 出 作用 , 但 如 工 艺 使 用 不 当 ,也 难 发 挥 应 有 效 果 。 国 外 对贫 铜 矿 的 浸 出 , 采 用 大型 堆浸 和 地 下 浸 出 ,机 械 化 程 度高 ,用 人 少 。 虽 然 浸 出 周 期 长 ,浸 出 率 不 一 定很 高 ,但 是 回 收 金 属 总量 大,亦 经 济 合 算 ; 另 外 浸 出 溶 液 应 满 足不 流 失 , 渗 透 性 好 , 易 于 收 集 等 条 件 , 这 对生 产 工 艺 也 有 较 高 的 要 求 。 我 们 应 当 因 地 制 宜 地 开 展 矿 物 微 生 物 技 术 的 研 究 和 应 用 , 加 强 生 物 工 作者 与 采 矿 、 选 矿 、冶 金 等 科 技 人 员 之 间 的 合 作,扩 大应 用 领 域 ,改 进 生 产 , : 工 艺 , 为 促进 而努 力 奋 斗。 世 纪 人 类 、 资源 与 环 境 的 可 持 续 性 协 调 发 展 编辑 杨 越 欢 迎 订阅 年 《 建 材 工 业 信 息 》 《 建 材 工 业 信 息 》 杂 志 系 国 内 外 公 开 发 行 的 中 央 级 正 式 稿 机 会 。 有 意 订阅 者 , 款 寄 国 家 建 筑 材 料 工 业 局 技 术 情 报研 期 刊 。 由 国 家 建 材 局 主 管 、国 家 建 材 局 技 术 情 报研 究 所 主 办, 依 托 于 各 省 、 自治 区 、 直 辖 市 建 材 、 建 设 主 管 部 门 , 是 一 本全 国 建 材 、建 筑 行 业 科 技 信 息 类 期 刊 ,具 有 较 高 权 威 性 。 究 所 (户 名 ), 开 户 银 行 及 帐 号 : 北京 工 商 行 朝 办管 庄分 理 处 — 。 来 函 请 寄 :北京 信 箱 《建 材 工 业 信 息 》杂 志 社 。 《 建 材 工 业 信 息 》主 要 栏 目 包括 :视 点 、经 济 动态 、建 材 市 邮 编: 场 、专利 公 报、企 业 掠 影 、海 外 快 递 、科 技 新 干 线 、新 到 图 书 资 料 等 。 反 映 行 业 动态 ,宣 传企 业 形 象 ,提 供 实 用 性 、参 考 性 、指 联 系 人 :吴 立 华 邮 发 代号 : — 国 内 外 公 开 发 行 — 统 一 刊 号 : 全 年 订价 : — 导 性 的 各 类 信 息 ,是 我 们 办刊 的 宗旨 。 本刊 现 开 始 年 的 元 人 民 币 征 订工 作,全 年 期 ,定价 元 。 凡 本刊 订户 ,将 有 优 先 上
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