Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Материаловедение

Биотехнология металлов  Просмотрен 212

ВВЕДЕНИЕ

 

Биотехнология металлов

 

Бактериальные методы выщелачивания относятся к одному из современных направлений научно-технического прогресса в области переработки минерального сырья - биотехнологии металлов, которая позволяет значительно повысить комплексность использования этого сырья и обеспечить эффективную защиту окружающей среды.

Роль бактерий в круговороте веществ известна давно, однако, как считалось ранее, деятельность всех видов микроорганизмов сводится только к разрушению и преобразованию различных органических соединений. Известно более 2500 видов микроорганизмов и среди них немало тех, которые принимают участие в деструкции и синтезе неорганических веществ, в геохимических процессах на Земле. Открытие С.Н. Виноградским явления хемосинтеза - автотрофного усвоения углекислоты микроорганизмами, окисляющими неорганические вещества, - положило начало исследованиям геохимической деятельности микроорганизмов.

Бактерии «... производят в биосфере огромную геохимическую работу, как разлагая соединения, так и создавая, как следствие этого разложения, новые синтезы. Их роль значительна в истории углерода, серы, азота, железа, марганца и вероятно многих других элементов нашей планеты» - писал основоположник биогеохимии - науки о роли микроорганизмов в геохимических процессах, В.И. Вернадский - «... они обеспечивали и обеспечивают непрерывный поток элементов в биогенном облике веществ на нашей планете».

Огромную роль микроорганизмов в природе отмечал и Б.Л.Исаченко_ выдающийся русский микробиолог: « Микробы нарушители равновесия в природе. Бесчисленное множество их своим неустанным участием приводит в беспокойство чуть ли ни все элементы менделеевской системы». Действительно, установлено участие микроорганизмов в концентрировании и рассеивании более 60 элементов, в формировании ореолов из рассеивания, химического состава подземных вод, в генезисе месторождений серы, железа, цветных и редких металлов.

В 1921-22 г. были проведены первые исследования , которые показали, что некоторые неидентифицированные серуокисляющие микроорганизмы способны окислять пирит и сфалерит. В это же время Ваксманом и Джоффи были выделены автотрофные ацидофильные микроорганизмы, окисляющие серу и ее восстановленные соединения до сульфата.

В 1947 году Хинкелем и Колмером из дренажных кислых вод угольной шахты штата Зап. Вирджиния (США) были выделены микроорганизмы, способные принимать участие в окислении двухвалентного железа до трехвалетного. Однако первые установки по выщелачиванию металлов из руд и горных пород появились еще в ХVΙ веке (Венгрия, Германия, Испания) и только в 1958 году был получен патент на процесс кучного бактериального выщелачивания меди в Бингамском Каньоне (США).

Научными трудами крупнейших отечественных и зарубежных микробиологов показана огромная роль бактерий в геохимических процессах образования и разрушения месторождений серы, сульфидных, железных, марганцевых и других руд.

Геологическая микробиология, как наука о роли микроорганизмов в круговороте химических элементов в биосфере из чисто теоретической превратилась в технологическую с большим теоретическим фундаментом. Это произошло благодаря тому, что микробиологические процессы, которые происходят в месторождениях полезных ископаемых, идут настолько интенсивно, что могут направленно использоваться в практических целях.

Биотехнология занимается не только бактериальным выщелачиванием металлов из твердых минеральных субстратов, но и выделением их из промышленных растворов и сточных вод. Особая ценность большинства процессов биотехнологии металлов заключается в минимальном воздействии на окружающую среду или полностью исключающей ее загрязнение.

Особенно большой прогресс в последние годы достигнут в развитии процессов чанового бактериального выщелачивания, основы которого были разработаны в Московском институте стали и сплавов на кафедре обогащения руд цветных и редких металлов, совместно с Институтом микробиологии РАН.

В настоящее время созданы не только научные основы процесса, но и разработаны, испытаны и действуют промышленные установки чанового процесса бактериального выщелачивания .

Предыдущая статья:Расчет системы звукоусиления. Следующая статья:Основные области использования процессов биотехнологии металлов
page speed (0.0132 sec, direct)