生物選礦

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　　生物選礦是指利用微生物的催化氧化作用，將礦物中有價金屬以離子形式溶解到浸出液中加以回收，或將礦物中某些元素溶解並除去的技術，也稱為生物浸出或生物冶金，是礦冶工程和現代生物科學交叉結合形成的一門新型學科。

　　生物法選礦是生物學、化學及其他工程學科在礦物加工領域中的綜合應用。生物選礦就是利用某些微生物或其代謝產物與礦物相互作用,產生氧化、還原、溶解、吸附等反應從而脫除礦石中不需要的組分或回收其中的有價金屬的技術。微生物在選礦中可作為選礦藥劑予以充分應用。微生物是指一切肉眼看不見或看不清的所有微小生物,在自然界分佈極廣,土壤、空氣、水、物體錶面、生物體錶面及內部均有微生物的分佈。微生物生命活動的基本特征就是吸附生長,而微生物的吸附生長必然會以本身或代謝產物性質影響和改變被吸附物體的錶面性質,如錶面元素的氧化還原性、溶解沉降性、電性及濕潤性等。微生物在物體錶面吸附生長,並以本身特有的性質影響和改變被吸附物體錶面性質的作用,類似於選礦藥劑在礦物錶面吸附調整和改變礦物錶面性質的作用。另外,微生物分佈的廣泛性、微生物的可培養性和可馴化性等特點,使得人類獲得所需品種、所需數量的微生物選礦藥劑成為可能。因此,微生物被作為選礦藥劑也必將得到廣泛應用。

　　目前,微生物就地浸出低品位金屬硫化礦的應用已經工業化,利用微生物去除化工和礦業廢水中重金屬離子的應用也已接近工業化。而微生物作為選礦藥劑的應用研究相對較少,國外近10年才開始進行了廣泛而創造性的研究工作。正在進行的研究項目包括微生物絮凝劑、浮選捕收劑、浮選調整劑等,已取得不少令人鼓舞的實驗室研究成果,工業應用則較少見報道。國內在微生物浮選調整劑方面進行了較多的實驗室研究,但作為捕收劑的應用研究尚未見報道。美國雷偌大學M·Misra等人報道了草分枝桿菌絮凝赤鐵礦、煤、磷灰石細泥的情況。研究表明,草分枝桿菌對所實驗的三種礦物都具有良好的絮凝作用;Schneider等人報道了用酵母念珠菌及其衍生物絮凝細粒赤鐵礦、方解石和高嶺土懸浮液的研究工作;J·Dubel等人報道了草分枝桿菌作為赤鐵礦捕收劑的研究工作。他們用草分枝桿菌分別對-52±20μm和-20μm兩種粒級的赤鐵礦進行了浮選實驗研究,研究表明,-52±20μm粒級赤鐵礦,浮選回收率隨草分枝桿菌濃度增大而增大,而-20μm粒級赤鐵礦,草分枝桿菌濃度過大會導致形成過大的赤鐵礦疏水絮團而降低浮選回收率。研究還發現,經草分枝桿菌浮選得到的赤鐵礦精礦,沉降速度和過濾速度得到了極大的提高。

　　綜合相關文獻及本論文的論述不難看出，生物選礦技術具有簡單易行、成本低、能耗少且污染少等特點。微生物技術在選礦中展示出良好的應用前景，可以預言，它將改變傳統的一些選礦方法和概念，使選礦過程產生一些根本的變革，並從根本上使傳統的選礦方法高技術化。微生物選礦的應用研究，已取得了一些令人鼓舞的實驗研究成果，為它今後在工業上的大規模的實際應用展示了美好的前景，但它離大規模的工業應用還有相當長的一段距離，目前仍然有大量的基礎研究和應用研究必須進行。主要有以下幾個方面：①微生物錶面化學性質研究，尤其是微生物錶面電性和疏水性的研究；②微生物與礦物錶面作用機理研究，闡明微生物與礦物錶面之間的主要作用力；③微生物培養方法研究；④降低微生物培養成本，利用製藥、食品等工業有機廢料作為微生物培養基成分，是降低微生物培養成本的切實可行的措施；⑤加強微生物選礦藥劑的工業應用研究，尤其是加強價廉、高效、適應性強、利於包裝、便於使用的無害微生物選礦藥劑的工業應用研究，而這方面的研究，可能是促進微生物選礦藥劑工業應用的重要前提。