生物选矿

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

　　生物选矿是指利用微生物的催化氧化作用，将矿物中有价金属以离子形式溶解到浸出液中加以回收，或将矿物中某些元素溶解并除去的技术，也称为生物浸出或生物冶金，是矿冶工程和现代生物科学交叉结合形成的一门新型学科。

　　生物法选矿是生物学、化学及其他工程学科在矿物加工领域中的综合应用。生物选矿就是利用某些微生物或其代谢产物与矿物相互作用,产生氧化、还原、溶解、吸附等反应从而脱除矿石中不需要的组分或回收其中的有价金属的技术。微生物在选矿中可作为选矿药剂予以充分应用。微生物是指一切肉眼看不见或看不清的所有微小生物,在自然界分布极广,土壤、空气、水、物体表面、生物体表面及内部均有微生物的分布。微生物生命活动的基本特征就是吸附生长,而微生物的吸附生长必然会以本身或代谢产物性质影响和改变被吸附物体的表面性质,如表面元素的氧化还原性、溶解沉降性、电性及湿润性等。微生物在物体表面吸附生长,并以本身特有的性质影响和改变被吸附物体表面性质的作用,类似于选矿药剂在矿物表面吸附调整和改变矿物表面性质的作用。另外,微生物分布的广泛性、微生物的可培养性和可驯化性等特点,使得人类获得所需品种、所需数量的微生物选矿药剂成为可能。因此,微生物被作为选矿药剂也必将得到广泛应用。

　　目前,微生物就地浸出低品位金属硫化矿的应用已经工业化,利用微生物去除化工和矿业废水中重金属离子的应用也已接近工业化。而微生物作为选矿药剂的应用研究相对较少,国外近10年才开始进行了广泛而创造性的研究工作。正在进行的研究项目包括微生物絮凝剂、浮选捕收剂、浮选调整剂等,已取得不少令人鼓舞的实验室研究成果,工业应用则较少见报道。国内在微生物浮选调整剂方面进行了较多的实验室研究,但作为捕收剂的应用研究尚未见报道。美国雷偌大学M·Misra等人报道了草分枝杆菌絮凝赤铁矿、煤、磷灰石细泥的情况。研究表明,草分枝杆菌对所实验的三种矿物都具有良好的絮凝作用;Schneider等人报道了用酵母念珠菌及其衍生物絮凝细粒赤铁矿、方解石和高岭土悬浮液的研究工作;J·Dubel等人报道了草分枝杆菌作为赤铁矿捕收剂的研究工作。他们用草分枝杆菌分别对-52±20μm和-20μm两种粒级的赤铁矿进行了浮选实验研究,研究表明,-52±20μm粒级赤铁矿,浮选回收率随草分枝杆菌浓度增大而增大,而-20μm粒级赤铁矿,草分枝杆菌浓度过大会导致形成过大的赤铁矿疏水絮团而降低浮选回收率。研究还发现,经草分枝杆菌浮选得到的赤铁矿精矿,沉降速度和过滤速度得到了极大的提高。

　　综合相关文献及本论文的论述不难看出，生物选矿技术具有简单易行、成本低、能耗少且污染少等特点。微生物技术在选矿中展示出良好的应用前景，可以预言，它将改变传统的一些选矿方法和概念，使选矿过程产生一些根本的变革，并从根本上使传统的选矿方法高技术化。微生物选矿的应用研究，已取得了一些令人鼓舞的实验研究成果，为它今后在工业上的大规模的实际应用展示了美好的前景，但它离大规模的工业应用还有相当长的一段距离，目前仍然有大量的基础研究和应用研究必须进行。主要有以下几个方面：①微生物表面化学性质研究，尤其是微生物表面电性和疏水性的研究；②微生物与矿物表面作用机理研究，阐明微生物与矿物表面之间的主要作用力；③微生物培养方法研究；④降低微生物培养成本，利用制药、食品等工业有机废料作为微生物培养基成分，是降低微生物培养成本的切实可行的措施；⑤加强微生物选矿药剂的工业应用研究，尤其是加强价廉、高效、适应性强、利于包装、便于使用的无害微生物选矿药剂的工业应用研究，而这方面的研究，可能是促进微生物选矿药剂工业应用的重要前提。