16719

Бактериальное выщелачивание

Научная статья

География, геология и геодезия

Бактериальное выщелачивание избирательное извлечение химических элементов из многокомпонентных соединений посредством их растворения микроорганизмами в водной среде. Благодаря Б. в. появляется возможность извлекать из руд отходов производства и т. д. ценные...

Русский

2013-06-25

40 KB

4 чел.

Бактериальное выщелачивание

        избирательное извлечение химических элементов из многокомпонентных соединений посредством их растворения микроорганизмами в водной среде. Благодаря Б. в. появляется возможность извлекать из руд, отходов производства и т. д. ценные компоненты (медь, уран и др.) или вредные примеси (например, мышьяк в рудах чёрных и цветных металлов). Впервые запатентовано в США (1958) применительно к извлечению меди и цинка.

         Б. в. можно пользоваться при всех способах выщелачивания (См. Выщелачивание), не связанных с повышенными давлениями и температурой. Наиболее широко для Б. в. применяют Тионовые бактерии: Thiobacillus ferrooxidans, способные окислять сульфидные минералы и закисное железо до окисного (так называемые железобактерии), и Th. thiooxidans (так называемые серобактерии). Тионовые бактерии являются хемоавтотрофами, т. е. единственный источник энергии для их жизнедеятельности — процессы окисления закисного железа, сульфидов различных металлов и элементарной серы. Эта энергия расходуется на усвоение углекислоты, выделяемой из атмосферы или из руды. Получаемый углерод идёт на построение клеточной ткани бактерий. Th. ferrooxidans окисляют сульфидные минералы до сульфатов прямым и косвенным путём (когда микроорганизмы окисляют сернокислое закисное железо до окисного, являющегося сильным окислителем и растворителем сульфидов):

        

         Важнейший фактор Б. в. — быстрая регенерация сернокислого окисного железа тионовыми бактериями (Th. ferrooxidans), что в некоторых случаях ускоряет процессы окисления и выщелачивания. Оптимальная температура для развития тионовых бактерий 25—35°C, а pH от 2 до 4. Тионовые бактерии ускоряют растворение халькопирита в 12 раз, арсенонирита и сфалерита в 7 раз, ковелина и борнита в 18 раз по сравнению с обычными химическими методами.

         В значительных промышленных масштабах Б. в. применяется для кучного извлечения полезных ископаемых (меди и урана) из руд на месте их залегания. Например, экономически целесообразно извлекать Б. в. медь из забалансовых сульфидных руд. Это осуществляется водными растворами Fe2 (SO4)3 в присутствии Al2(SO4)3, FeSO4 и тионовых бактерий Th. ferrooxidans. Раствор подаётся по шлангам в скважины, пробурённые в рудном теле (рис.); бактерии и сульфат окиси железа окисляют сульфиды меди по схеме:

        

         По горным выработкам раствор из рудного тела подают на цементационную или др. установку для извлечения меди (см. Гидрометаллургия ).

         В различных странах ведутся исследования по выщелачиванию с участием тионовых бактерий для извлечения мн. металлов (Zn, Со, As, Мп и др.). Ведутся работы по выявлению бактерий иных видов для извлечения др. полезных ископаемых. Например, для растворения и извлечения золота предложено использовать гетеротрофные бактерии Aeromonas, выделенные из рудничных вод золотоносных приисков.

         Простота аппаратуры для Б. в., возможность быстрого размножения бактерий, особенно при возвращении в процесс отработанных растворов, содержащих живые организмы, открывает возможность не только резко снизить себестоимость получения ценных полезных ископаемых, но и значительно увеличить сырьевые ресурсы за счёт использования бедных, забалансовых и потерянных (например, в Целиках) руд в месторождениях, отвалов из отходов обогащения, пыли, шлаков и др. В перспективе Б. в. открывает возможности создания полностью автоматизиров. предприятий по получению металлов из забалансовых и потерянных руд непосредственно из недр Земли, минуя сложные горнообогатительные комплексы.

         Лит.: Иванов В. И., Степанов Б. А., Применение микробиологических методов в обогащении и гидрометаллургии, М., 1960; Соколова Г. А., Каравайко Г. И., Физиология и геохимическая деятельность тионовых бактерий, М., 1964; VIII Международный конгресс по обогащению полезных ископаемых, Л., 1968; Применение бактериального метода выщелачивания цветных металлов из забалансовых руд, М., 1968; Калабин А. И., Добыча полезных ископаемых подземным выщелачиванием, М , 1969.

         С. И. Полькин.

        

        Схема подземного бактериального выщелачивания медной руды: 1 — прудок для выращивания и регенерации бактерий; 2 — насосная для перекачки бактериального раствора к руде; 3 — трубопровод; 4 — задвижка; 5 — коллектор; 6 — полиэтиленовый шланг; 7 — скважина для орошения рудного тела бактериальным раствором; 8 — орошаемый участок рудной залежи; 9 — горизонтальные горные выработки для сбора бактериального раствора, обогащенного медью; 10 — насос; 11 — отстойник для насыщенных медью растворов; 12 — цементационная ванна для получения порошкообразной меди; 13 — сушка цементной меди; 14 — транспортировка меди потребителям; 15 — компрессорная для обогащения бактериального раствора кислородом.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32856. ФИЛОСОФИЯ НОВОГО ВРЕМЕНИ В ЕВРОПЕ. ДЖ.БРУНО, ДЕКАРТ, Ф.БЭКОН, ГОББС, Д.ЛОКК. ФРАНЦУЗСКИЙ АТЕИЗМ И МАТЕРИАЛИЗМ 56.45 KB
  Лицо эпохи постепенно начинает определять наука ее авторитет постоянно растет вытесняя на периферию культурного пространства притязания религии. Отрицательное отношение церкви к Спинозе было вызвано неявной критикой им религии что нашло позднее наиболее полное выражение в работе Теологическополитический трактат 1670. Утверждение материалистических идей французские материалисты совмещали с резкой критикой религии и церкви. Антиклерикализм и деизм Вольтера Одним из первых выдающихся французских просветителей выступивших против религии и...
32857. КЛАССИЧЕСКАЯ НЕМЕЦКАЯ ФИЛОСОФИЯ. КАНТ, ФИХТЕ, ШЕЛЛИНГ, ГЕГЕЛЬ 46.21 KB
  Немецкая философия конца XVIII первой половины XIX века есть завершение традиции классической европейской философии в целом. Хотя все представители этого этапа развития философии самобытные и яркие мыслители их объединяет общность разрабатываемых проблем и единство исследовательских принципов. С известными оговорками к немецкой классической философии можно отнести и ее критиков Людвига Фейербаха и Карла Маркса. Все представители этого направления европейской философии поставили философию в сердце культуры показали неотделимость...
32858. ФИЛОСОФИЯ МАРКСА И ЭНГЕЛЬСА 36.68 KB
  ФИЛОСОФИЯ МАРКСА И ЭНГЕЛЬСА. Созданная Карлом Марксом 1818-1883 в содружестве с Фридрихом Энгельсом 1820-1895 марксистская философия явилась своеобразным порождением немецкой классической философии: перевернутый объективный идеализм Гегеля здесь превратился в материализм а перевернутый антропологизм Фейербаха превратился хотя и не сразу в социологизм. Другая ее особенность в том что философия у Маркса и Энгельса оказалась тесно связанной с политэкономией и теорией социализма на основе переосмысления классической английской...
32859. РУССКАЯ ФИЛОСОФИЯ: КИРЕЕВСКИЙ, ХОМЯКОВ, ГЕРЦЕН, ЧЕРНЫШЕВСКИЙ, ЛЕОНТЬЕВ, ДАНИЛЕВСКИЙ, ЛЕНИН, ФЛОРЕНСКИЙ 45.31 KB
  Ее феноменальность заключается в том что русская философия развивалась исключительно автономно самостоятельно независимо от европейской и мировой философии не находилась под влиянием многочисленных философских направлений Запада эмпиризма рационализма идеализма и др. Характерными чертами русской философии являются: сильная подверженность религиозному влиянию особенно православию и язычеству; специфическая форма выражения философских мыслей художественное творчество литературная критика публицистика искусство эзопов язык что...
32860. МАТЕРИАЛИЗМ И ИДЕАЛИЗМ. АГНОСТИЦИЗМ. МАТЕРИЯ И ДВИЖЕНИЕ. ИЗМЕНЕНИЕ И ПОКОЙ. (ОПРЕДЕЛЕНИЯ.) ФОРМАЛЬНАЯ ЛОГИКА. ДИАЛЕКТИКА И МЕТАФИЗИКА 35.77 KB
  В истории философии М. появляются вместе с возникновением философии в рабовладельческих обвах древн. Выступая в качестве идеологов прогрессивной в то время буржуазии материалисты вели борьбу со средневековой схоластикой и церковными авторитетами обращались к опыту как учителю и к природе как объекту философии. этой эпохи было стремление к анализу к разделению природы на более или менее обособленные не связанные друг с другом области и объекты исследования и рассмотрение их вне развития среди представителей материалистической философии...
32861. ПРОБЛЕМА ПОЗНАНИЯ. СТУПЕНИ ПОЗНАНИЯ: ЧУВСТВЕННОЕ И РАЦИОНАЛЬНОЕ, ЭМПИРИЧЕСКОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ. СЕНСУАЛИЗМ И РАЦИОНАЛИЗМ. ПРОБЛЕМА ИСТИНЫ. АГНОСТИЦИЗМ 23.5 KB
  ПРОБЛЕМА ИСТИНЫ. Таким образом лишь в единстве чувственного отражения и рационального познания эмпирического и теоретического познания реальный путь к постижению истины. Проблема истины в познании Следующая важнейшая проблема в познании это проблема истины. Такое понимание истины было продолжено и материалистами Нового времени.
32862. СОЗНАНИЕ И ЧЕЛОВЕК. ГИЛОЗОИЗМ, ПАНПСИХИЗМ. РЕДУКЦИОНИЗМ, ФИЗИКАЛИЗМ, МЕХАНИЦИЗМ 23.23 KB
  Проблема сознания в философии Признание в материализме материи в качестве субстанции сразу же ставит проблему объяснения сознания его происхождения и сущности. Но в дальнейшем было осознано качественное отличие явлений сознания от материальных вещей. Это отличие состоит в невещественности идеальности сознания. Как же решается проблема сознания Уже в древности существовало представление о самостоятельном существовании души.
32863. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ СРЕДА В РАЗВИТИИ ОБЩЕСТВА. ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ОБЩЕСТВОВЕДЕНИИ 48.5 KB
  Это положение правильно до возникновения экологического кризиса: в нем противопоставление природы и общества превращающее общественный организм только в социальный. Биосфера это часть природы оболочка Земли в которую входят живые организмы жизнь и неживое вещество преобразуемое потребляемое и охватываемое жизнью. Географическая среда обществ это часть природы с которой данное общество взаимодействует. Единство и борьба природы и человечества сопровождается с одной стороны воздействием природы на общество а с другой стороны ...
32864. МАТЕРИАЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. ТРУД. ПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ СПОСОБ ТРУДА. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ НАПРАВЛЕНИЕ В ОБЩЕСТВОВЕДЕНИИ 81 KB
  Ключевым при изучении экономической жизни общества является анализ материального производства ибо общество не может существовать без производства необходимых для жизни людей материальных благ. Говоря о материальном производстве необходимо учитывать следующие моменты: Нередко в философской и экономической литературе понятие материального производства отождествляется с понятием общественного производства. Поскольку материальное производство является не только важнейшей но и определяющей сферой совокупного общественного производства то в...