Технологии микробного выщелачивания

Еще за 1000 лет до нашей эры римляне, финикийцы извлекали медь из рудничных вод. В 17 веке валлийцы в Англии (графство Уэльс) и в 18 веке испанцы на месторождении Рио-Тинто применяли процесс, «выщелачивания» для получения меди из содержащих ее минералов. Эти древние металлурги не подозревали, что основную роль в извлечении металлов из руды играли бактерии. Лишь в 50-е годы прошлого столетия выяснилось, что в получении металлов из минералов решающую роль играют микроорганизмы. В 1947 г. Колмер и Хинкл выделили из шахтных дренажных вод бактерию Thiobacillus ferroxidans. Эта бактерия окисляла двухвалентное железо и серу. Вскоре оказалось, что она участвует в переводе меди из рудных минералов в раствор. Сейчас известны и многие другие микроорганизмы, участвующие в переводе металлов из сульфидных минералов в растворимое состояние. Существует три основных механизма, используемых в биогеотехнологии:

1. Окисление металлов – перевод их из закисной формы в окисную

(As³⁺ As⁵⁺; Cu⁺ Cu²⁺; U⁴⁺ U⁶⁺) или из металлургической формы в ионную (в частности, применительно к золоту), что приводит к образованию растворимых продуктов, содержащих целевой металл. Точно такой же эффект достигается микробным окислением серы – компонента соединений металлов.

Окисление металлов и серы осуществляется сложными ферментативными комплексами, переносчиками электронов (цитохромами), расположенными в цитоплазматической мембране бактерий.

Еще один механизм окисления связан с действием катионов Fe³⁺, которые образуются при окислении Fe²⁺ с участием бактерий, и является мощным окислителем;

2. Образование агрессивных веществ – органических и минеральных кислот, проникающих вглубь частиц руды и растворяющих (выщелачивающих) металлы;

3. Поглощение металлов из растворов биомассой, перевод металлов в осадок, например, в виде сульфидов; или в летучую форму, например, в виде диметилртути;

Бактериальное выщелачивание – растворение металлов путем окисления сульфидных минералов из выщелачивающей жидкости.

Существует три технологии выщелачивания металлов с применением микроорганизмов.

Дата добавления: 2014-01-04