Зміст
1.Бактеріальневилуговування
2.Вилуговуваннямідних руд
3.Переробканікелевмісткі руд
4.Перспектививитягів золота методом купчастого вилуговування
Висновок
Списоквикористаної літератури
1.Бактеріальне вилуговування
Бактеріальневилуговування металів - здатність рядуацидофільних мікроорганізмів, що окисляють залізо і сірку , переводитисульфіди і елементарну сірку в водорозчинні сульфати металів. Використовуєтьсядля видобутку міді, цинку, нікелю, урану та ін металів з природних руд.Вилуговування здійснюють аеробні бактерії Thiobacillus (Acidithiobacillus)thiooxidans і Thiobacillus ferrooxidans, а також археї роду Sulfolobus.
Thiobacillus ferrooxidans (Th.ferrooxidans), здатні окислювати сульфідні мінерали і закісное залізо доокисного (так звані железобактерии), і Thiobacillusthiooxidans (так звані серобактерии). Тіонові бактеріїє хемоавтотрофи, тобто єдине джерело енергії для їхжиттєдіяльності - процеси окислення закисного заліза, сульфідіврізних металів і елементарної сірки. Ця енергія витрачається на засвоєннявуглекислоти, що виділяється з атмосфери або з руди. Одержуваний вуглець йде напобудова клітинної тканини бактерій. Thiobacillusthiooxidans окислюють сульфідні мінерали до сульфатів прямим інепрямим шляхом (коли мікроорганізми окислюють сірчанокисле закисне залізо доокисного, що є сильним окислювачем і розчинником сульфідів):
Оптимальна температура для розвиткутіонових бактерій 25-35 В° C, аpH від 2 до 4. Тіонові бактерії прискорюють розчинення халькопіріта в 12 разів,арсеноніріта і сфалериту у 7 разів, Ковелін і борніта в 18 разів у порівнянні ззвичайними хімічними методами.
Літоторфние мікроорганізми -організми, що використовують неорганічні речовини у якості окислюванихсубстратів (донорівелектронів). Розрізняють фото - та хемолітотрофамі. Фотолітотрофивикористовують молекулярний водень, сполуки сірки (пурпурні та зелені бактерії, деякі ціанобактерії) , воду(Ціанобактерії, водорості) в якості донора водню, але енергію отримують врезультаті поглинання світла. Хемолітотрофамі окислюють неорганічний субстрат зметою отримання енергії. При цьому вони можуть використовувати молекулярний водень (водневібактерії), оксидвуглецю (карбоксідобактеріі), відновлені з'єднання сірки (тіоновібактерії), сполуки азоту (нитрифицирующие бактерії). ВЯк акцептора електронів вонивикористовують молекулярний кисень. В анаеробних умовах термінальним акцепторомводню може бути нітрат, нітрит і оксиди азоту (денітрифікуючібактерії), сірка і(Або) сульфат (Сульфатредуцирующие бактерії), вуглекислота (метаногени, ацетогени) та деякі ін сполуки. Л. відіграютьістотну роль в природі, будучи продуцентами органічної речовини,беручи участь у замиканні циклів біогенних елементів. Велике значення Л. мають в геологічнихпроцесах, обумовлюючи вилуговування металів з гірських порід, беручи участь уформуванні осадових порід.
Здатність Thiobacillus . thiooxidans окисляти сульфіди знайшла практичне застосування длябактеріального вилуговування бідних руд. В даний час цей процесвикористовується в основному для збагачення мідних руд з настільки низькимвмістом міді, що їх неекономічно обробляти звичайним способом. Рольбактерій у цьому процесі була з'ясована недавно. У 1958 р. однією американськоюфірмою був запатентований спосіб бактеріальної регенерації сірчанокислого окисногозаліза, вилуговування міді і цинку із бідних руд, а також метод біологічногозбагачення молібденових, желозохромових і железотітанових концентратів-шляхомзвільнення їх від заліза.
В даний час підбагатьох країнах мікроорганізми застосовуються для промислового отримання міді,урану та інших металів.
Бактеріальневилуговування руд ділиться на кучно і чанів. Проводиться купчасто вилуговуваннявідвалів, які складають на підготовленій цементованої майданчику. Великішматки руди чергують з дрібними, передбачають вентиляційні ходи. Відвалиперіодично зрошують кислими бактеріальними розчинами. Мідь у результатіокислення переходить у воду у вигляді мідного купоросу, потім її виділяють із водногорозчину. Чаповое вилуговування економічно проводити для більш дорогої сировини, наприкладдля збагачення концентратів. При цьому способі вилуговування часто утворюютьсявисокі концентрації металів, тому доцільно застосовувати культурибактерій, попередньо привчені до високих концентрацій міді, миш'яку таінших елементів. Так, при Чанов вилуговування успішно протікає процесзвільнення олов'яних і золотих концентратів від миш'яку. У цих концентратахмиш'як присутній в основному у вигляді арсенопіріта - сульфіду, легкоокисляемого Th. ferrooxidans. Процес очищення концентратів, що містять 4-6%миш'яку, протікає близько 120 ч.
В даний часнабуває широкого поширення гідрометалургії. Бактеріальне вилуговуваннязаймає серед інших гідрометалургійних методів одне з перших місць.
сульфіди частосупроводжують рідкісні елементи. За геохімічним даними, кількість такихелементів, як кадмій, галій, індій, талій, зменшується в продуктах окисленнясфалериту і галеніту в 50 разів. Лабораторні досліди по впливу бактерій насульфіди, в кристалічній решітці яких цинк або свинець ізоморфнозаміщується рідкісним металом, показали, що під дією бактерій в розчиністворюється в 2-6 разів більша концентрація рідкого елементу, ніж при хімічномуокисленні.
Таким чином, вміграції рідкісних елементів і в збіднінні ними зони окиснення сульфіднихродовищ бактерії відіграють велику роль.
У такі сульфіди, якпірит, арсенопіріт, антимонії, бувають включені найдрібніші частинки золота,які при хімічному і бактеріальному окисленні сульфідів повиннізвільнятися. Так, при окисленні гравітаційного концентрату під дієюбактерій в розчин переходило близько 0,5 мг/л золота.
Таким чином, бактеріїздатні впливати навіть на такий інертний метал, як золото. Крім Th.ferrooxidans та інших тіонових бактерій, які надають непрямевплив, існують мікроорганізми, здатні створювати речовини,вступають у водно-розчинний комплекс з золотом. І. Паре були виділенігетеротрофні бактерії, які утворювали на органічних середовищах, що містятьпептон й солі органічних кислот, речовини невідомої природи, що розчиняютьзолото. Під дією бактерій, визначених як Вас. firmus і Вас. sphaericus,в розчин переходило до 10 мг/л золота. Можливо, що розшифровка хімічноїприроди водно-розчинного комплексу золота дасть промисловості новийрозчинник.
2.Вилуговування мідних руд
Найважливіший фактор бактеріальноговилуговування - швидка регенерація сірчанокислогоокисного заліза тіонових бактерій (Th.ferrooxidans), що в деяких випадках прискорює процеси окислення івилуговування. У значних промислових масштабах б актеріальноевилуговування застосовується для купчастого витягукорисних копалин (міді та урану) з руд на місці їх залягання. Наприклад,економічно доцільно видобувати мідь з позабалансових сульфідних руд. Цездійснюється водними розчинами Fe 2 (SO 4 ) 3 у присутності Al 2 (SO 4 ) 3 , FeSO 4 ітіонових бактерій Th. ferrooxidans. Розчин подається по шлангах в свердловини,пробурені в рудному тілі ( рис. 1 ) ;бактерії і сульфат окису заліза окислюютьсульфіди міді за схемою:
Малюнок 1 Схема підземного бактеріально...
