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微生物湿法冶金

什么是微生物湿法冶金？微生物湿法冶金，又称生物浸出技术，通常指矿石的细菌氧化或生物氧化，由自然界存在的微生物进行。这些微生物被称作适温细菌，大约有0.5~2.0微米长、0.5微米宽，只能在显微镜下看到，靠无机物生存，对生命无害。这些细菌靠黄铁矿、砷黄铁矿和其他金属硫化物如黄铜矿和铜铀云母为生。适温细菌和其他靠吃矿石为生细菌如何氧化酸性金属的机理不得而知。化学和生物作用将酸性金属氧化变成可溶性的硫酸盐，不可溶解的贵金属留在残留物中，铁、砷和其他贱金属，如铜、镍和锌进入溶液。溶液可与残留物分离，在溶液中和之前，采取传统的加工方式，如溶剂萃取，来回收贱金属，如铜。残留物中可能存在的金属，经细菌氧化后，通过氰化物提取。

微生物冶金工业流程

基本情况?国外在生物冶金方面的研究起步较早，目前许多国家已实现了铜矿、油矿、金矿等一系列矿种的微生物工业化浸出生产。此外，已有大量的现代生物学手段被引入工业化生产，对其中的金矿微生物进行有效监控。如用免疫荧光标记技术来活体检测菌体的吸附过程，用蛋白质定量分析来确定菌体对矿石的吸附量等。?国内系统研究适于1959年。1972年开始有微生物湿法冶金技术应用于工业化生产（细菌浸出铜铀半生矿）。1977年完成高硫锰矿和锡矿的微生物浸出半工业化生产。1994年在陕西进行吨位黄铁矿类型贫瘠矿的细菌堆浸实验，金回收率提高58％（原矿含金量只有0.54g/吨）；1995年以后有更多的开发应用。?但跟国外比还有很大差距，如对浸矿微生物菌种没有监控，对菌种生理状态等也缺乏全面认识，不能很好指导浸矿。我国还没有真正建立起一家细菌浸矿工厂。

1.与微生物冶金有关的菌类l硫杆菌属包括至少14种，最重要的是氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌。硫杆菌属无机化能营养型，细胞为革兰氏阴性，棒状。直径0.3~0.8μm,0.9~2.0μm。菌体通极生鞭毛行多菌体表面有粘液。l钩端螺菌属所有的端螺菌属菌都是格好氧微生物，一地通氧化溶液中的Fe3＋或物中的Fe2＋来取能量。l硫化杆菌属能量来源是Fe2＋、硫磺和其它物。属菌格好氧且极度酸

2.微生物冶金的原理?细菌直接作用浸矿细菌对矿石存在着直接氧化的能力，细菌与矿石之间通过物理化学接触把金属溶解。从而使金属从矿石中提取出来。细菌间接作用浸矿n细菌能把金属从矿石中溶浸出来是细菌生命活动中生成代谢物的间接作用，例如细菌作用产生硫酸和硫酸铁，然后通过硫酸或硫酸铁作为溶剂浸提出矿石中的有用金属。

3.浸矿用菌的开发途径效果不明显抛弃获得新性状菌株（工程菌）接矿小试验及扩大试验从已有菌群中开发基因工程构建和重组效果明显菌种保藏工业化生产效果不明显效果明显继续驯化基因改造野外采样开发不断驯化培养接矿小试验扩大试验细致研究改善浸出条件提高浸出效率

浸矿微生物开发?1.选择适合的采样地点?浸矿微生物可能存在的地点：?矿山、矿堆或尾矿中流淌出来的酸性水?矿石本身?热泉水样或矿浆微生物一般集中选择在低pH条件下，其最适生长温度分为30℃（中温菌）、45℃（中度嗜热菌）或70～80℃（极度嗜热菌）的类群。堆矿环境呈酸性，温度60～80℃，是理想的采样地点。这些菌活跃在浸矿液、矿石表面等区域。

2.在合适条件下培养样品?培养基的选择刚采集到的样品一般不直接用于接矿培养基来培养。通常选择一些易于菌体分解利用的培养物来扩大菌体数量。由于冶金菌多为自养型细菌，培养基中一般加入硫酸胺或硝酸钾、磷酸钾、硫酸镁、硫酸铁、硫等作为N及矿物质来源。培养温度的初步确定n培养温度根据菌种来源而定。有适合30℃培养的，但中度嗜热菌的最佳生长温度约50℃，极度嗜热菌最适生长温度60~70℃。通过初步设定培养温度可以有选择地获得一些适于特定环境浸出的微生物类群。培养基pH以3～4为宜。还必须通气，避免阳光照射等以利繁殖。

3.驯化培养?驯化培养就是不断提高目的矿样在培养基中的浓度，同时不断减少其他易于被菌体分解利用的化合物的量，直至完全停止。?驯化培养实际上是定向选择抗性菌体的过程，一开始可能所需时间比较长，但随着目的菌数的不断增多，驯化培养的周期会不断缩短。?当菌体对某种金属离子具有较强的耐受力，或菌数在一个较短周期内到达10试验。8～10个/ml时，驯化菌样就可用于生物浸矿9

4.浸矿试验浸矿试验要注意以下因素：?酸度：细菌氧化过程中，pH的选择非常重要。有菌体培养物、处理硫化矿物及氧化工艺造成的影响。大部分控制pH2～3。通气：对好氧嗜酸菌很重要。当溶解氧下降至0.5~1.0mg/L时，细菌氧化很快停止。但堆矿工艺不通气，只在矿堆上撒水。温度：一般情况下，细菌最适生长温度并不等于最适浸出温度。每种细菌都有最适生长温度与浸出温度。?硫化