生物選礦:讓清潔選礦不是夢
——中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所開展生物冶金技術(shù)攻關(guān)紀(jì)實(shí)
2014年10月09日 10:30
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來源:
中國礦業(yè)報(bào)
分類: 重點(diǎn)新聞
借助國家項(xiàng)目“小試牛刀”
生物學(xué)和礦物學(xué)似乎是風(fēng)馬牛不相及的。然而隨著生物工程的興起,相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者們把它們巧妙地結(jié)合在一起,創(chuàng)造了新興的交叉學(xué)科——生物探礦學(xué)、生物冶金學(xué)以及生物選礦學(xué),其綜合效能隨之釋放爆發(fā)。
而當(dāng)生物學(xué)專業(yè)的技術(shù)人員真正融入到成都綜合所時(shí),其“生物潛能”和同行們的“礦物潛能”不僅得到了淋漓盡致的發(fā)揮,而且碰撞后產(chǎn)生的裂變效應(yīng)也十分驚人。
生物冶金又稱“微生物浸礦”或“細(xì)菌浸出”,是利用細(xì)菌或其代謝產(chǎn)物的作用將礦石中的金屬溶解出來,然后提取回收這些金屬。成都綜合所技術(shù)人員如數(shù)家珍地說,這種將微生物用作冶金的方法,其實(shí)由來已久。早在公元前2世紀(jì),中國就有膽水浸銅的記載。上世紀(jì)40年代開始,美國的科學(xué)家注意到一些硫化細(xì)菌在氧化金屬硫化物中所起的作用。生物工程出現(xiàn)以后,世界各國的科學(xué)家研究篩選那些專門用于冶金的細(xì)菌,并且利用遺傳工程技術(shù)培育出高效多能的工程細(xì)菌??梢灶A(yù)測,隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展,生物冶金學(xué)必將在礦物加工過程中扮演更為重要的角色。
而生物選礦學(xué)的發(fā)展前景和應(yīng)用潛力也十分被看好,在未來還有取代某些傳統(tǒng)技術(shù)的趨勢。據(jù)了解。近幾年來,為了適應(yīng)礦業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要,世界各國都在嘗試采用新的礦物加工技術(shù)來改造傳統(tǒng)礦物加工技術(shù)。特別是對于一些過去被忽視的低品位、細(xì)分散、難處理礦石,人們開始重視并設(shè)法經(jīng)濟(jì)而又環(huán)保地對其進(jìn)行利用。
雖然成都綜合所以前從未從事過生物冶金研究,但其在選礦領(lǐng)域的綜合實(shí)力、創(chuàng)新能力以及多年來積累的優(yōu)勢和經(jīng)驗(yàn),還是為生物冶金技術(shù)的拓展贏得了一定的空間。該所成立生物冶金實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間不長,就得到了高度認(rèn)可,先后得到了地調(diào)項(xiàng)目——丹巴低品位銅鎳礦高效利用新技術(shù)研究和川西難處理金礦高效提金技術(shù)研究以及國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)——銅礦山廢石資源調(diào)查與綜合利用技術(shù)研究等國家項(xiàng)目。
在生物冶金技術(shù)方面,他們依托地調(diào)項(xiàng)目《丹巴低品位銅鎳礦高效利用新技術(shù)研究》,開展銅鎳礦生物浸出工作。在工藝礦物學(xué)和選礦研究基礎(chǔ)上,他們通過對丹巴銅鎳礦原礦和混合浮選精礦的生物浸出研究,獲得了3項(xiàng)主要成果:通過選育馴化獲得BC-2(30℃)和BM-1(48℃)浸礦細(xì)菌,能較好地適應(yīng)丹巴銅鎳礦特性,具有較好的浸礦性能;丹巴銅鎳礦中鎳礦物和銅礦物的最佳浸出條件略有不同,通過優(yōu)化浸出條件可獲得鎳浸出率>95%、銅浸出率>80%的良好指標(biāo);以柱浸實(shí)驗(yàn)?zāi)M堆浸現(xiàn)場實(shí)驗(yàn),通過酸浸預(yù)處理優(yōu)化工藝可顯著改善礦柱的滲流性和透氣性,提升生物柱浸效果,縮短生物浸出周期,最終在161天的柱浸周期內(nèi),應(yīng)用BM-1細(xì)菌浸出-20毫米粒級礦石,獲得鎳浸出率76.72%、銅浸出率51.30%的指標(biāo)。
該所依托國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)《銅礦山廢石資源調(diào)查與綜合利用技術(shù)研究》開展含銅廢石生物浸出工作,也取得了明顯成效:從白銀礦坑水中選育出來的BY1#細(xì)菌具有較好的浸礦性能,尤其對氧化黃鐵礦表現(xiàn)出一定優(yōu)勢。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用BioMetal SM-3中等嗜熱嗜酸菌可獲得較高的銅浸出率(190天,-15毫米粒級銅浸出率60.53%),且不存在常溫生物浸出后期銅浸出速率明顯由快轉(zhuǎn)慢的鈍化問題,同時(shí)確定了生物堆浸工業(yè)試驗(yàn)方案。
責(zé)任編輯:彭薇
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