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生物冶金的研究手段 任盼1 （1、中南大学资源加工与生物工程学院 湖南 长沙 410083） 摘要：生物冶金技术是指用存在有微生物的溶液将有价金属元素(如铜、镍、铀等)从矿石中溶解出来加以回收利用的方法。笔者主要针对生物冶金的一些主要研究手段做了介绍，并综述了细菌改良育种、生物冶金计量方法研究、浸矿机制的研究等方面的进展。 关键词：生物冶金 生物研究 浸矿 微生物 Biological means in metallurgical studies REN Pan (School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China) ABSTRACT: Bio-metallurgy technology is a method that to utilize present microorganisms dissolve the valuable metal elements (such as copper, nickel, uranium, etc.) out from the ore .The author focused on some of the major biological research methods and described and reviewed in detail of the improved breeding of bacteria, bio-metallurgical method of measurement, mechanism of leaching progress . KEY WORDS: Bio-metallurgy Microorganisms Biological Research Bio-leaching 1. 前言： 随着矿产资源的大量开采，世界上高品位、易选矿石已日趋减少，因此开发利用低品位矿产资源以及回收利用矿山废渣等二次资源越来越受重视。同时，传统的冶金工艺对矿物资源的利用率低、能源消耗大、能源和环境问题也引起广泛重视，所以寻求更为合理、有效、清洁的资源利用途径已得到广泛认可。在自然界，微生物在多种元素的循环当中起着重要的作用【1】。而微生物浸矿技术是指用存在有微生物的溶液将有价金属元素(如铜、镍、铀等)从矿石中溶解出来加以回收利用的方法。能处理低品位矿石和采用传统选矿工艺时只能被抛弃的尾矿,是一种综合利用矿产资源的有效方法。并且此法具有生产成本低、投资少、工艺流程短、设备简单、环境友好、能处理复杂多金属矿物等优点，因此细菌浸矿的广泛应用，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发展开辟广阔的前景。【2、3】 2. 浸矿细菌改良育种 目前所采用的菌大都从自然界分离驯化，存在浸矿周期长、生长速度慢、氧化能力弱、适应力差等问题。并且实际浸矿体系中往往含有表面活性剂，各种重金属离子等，当其含量超过一定浓度，将抑制细菌生长，甚至造成菌体死亡,限制了细菌冶金工艺的进一步工业应用。因此，从自然界中不断选育新的优良菌株以及用现代生物技术改良菌种成为生物冶金技术的一个重要领域【4】。 1、浸矿微生物的分类 存在于生物冶金工业用菌种受环境影响较大。影响菌群数量的环境因素有温度、营养物质、酸度、培养基(能源)以及溶解金属离子和表面活性剂。根据温度范围，在生物冶金过程中起作用的浸矿菌主要可分为以下3类 (1)嗜中温细菌(Mesophile)。最佳生长温度30～45℃ ，主要包括Thiobadllus ferrooxidans，Thiobadllasthiooxidans，Leptospirillum ferrooxidans。 (2)中等嗜热细菌(Moderate thermophile)。最佳生长温度45～ 55℃ ，主要有Sulfobacillus菌属；已鉴定的有Acidimicrobium ferrooxidans，Sulfobacillus thermosulfidooxidans，Sulfobacillus acidophilus。 (3)．高温嗜热菌(Extreme thermophile)。最佳生长温度60～ 85℃ ，包括Sulfolobus：60～ 70℃ ；Sulfolobus likearchaea：65～ 85℃。 2.2育种的方法： 2.2.1驯化育种 浸矿细菌对外界有很强的适应性，通过驯化可逐步增加细菌对某种金属离子的耐受能力，使细菌在矿石浸出过程中能迅速生长繁殖，培育出适合待浸矿石的优势种群。廖梦霞【5】等针对某低品位( (Au)2 g/t)难处‘理金矿的工程菌Mdl进行了