正文 第46章 浸礦和脫硫(1 / 1)

19世紀40年代,人們從礦山流出的酸礦水中發現有微生物存在,並且發現它們能將礦石中的金屬浸出,最後分離出這種微生物,人們才逐步明白了,在用這種方法煉銅時默默無聞的微生物擔任著重要的角色。古老的方法又獲新生,用微生物浸礦來提煉金屬成為現代人十分關心的研究課題。

我國細菌浸銅的研究與實驗近十餘年來取得了重大進展。湖南省應用細菌浸漬由柏坊銅鈾伴生礦回收銅和鈾已告成功,並用於生產。湖北省大悟縣芳販銅礦進行了堆積浸出的生產實驗,亦有成效。

微生物浸礦所用微生物主要是氧化亞鐵硫杆菌。它的主要生理特征是,在酸性溶液中,將亞鐵氧化成高鐵,或把亞硫酸、低價硫化物氧化成硫酸,所生成的酸性硫酸高鐵是金屬硫化物的氧化劑,使礦石中的金屬轉變為硫酸鹽而釋放出來。

浸礦時,先將礦石收集起來堆成幾十萬噸的大堆,可高達100多米,用泵把細菌浸出劑、硫酸鐵和硫酸噴淋到礦石表麵。隨著浸出劑的逐步滲透,礦石堆就發生了化學反應,生成藍色的硫酸銅溶液流到較低的池中。然後再投人鐵屑把銅從溶液裏置換出來。這種方法叫做堆積浸出法。還有一種池浸法,它是把礦石放在池子中部的篩板上,浸出劑從上部噴淋流入下部池中,反複循環。這種方法可以提高浸出速度,提取率較高。也可以把浸出劑直接由礦床的上部注入進行浸溶,這種辦法更加經濟,不需要開采礦石,特別是對於尾礦、貧礦更適合。如果將礦石粉和浸出劑放在同一容器內,使用空氣翻動或機械攪拌,具有提取速度快、產量高的優點。

利用微生物不僅可以浸礦,還可以用來脫硫。

煤中含硫,直接燃燒時,含硫氣體放入空氣中,造成環境汙染。化學脫硫方法耗能大,物理脫硫方法較化學法省錢,但煤粉有損失,利用微生物脫硫則很有潛力。脫硫過程是這樣的,先將煤碾碎,用稀酸進行預處理後,將煤粒與水混合。在反應器中,加以含有適當營養物的培養基(主要是硫酸銨和磷酸氫二鉀),並接種適當培養的菌種,通入空氣和二氧化碳(煙道氣),溫度控製在28℃~32℃(對氧化亞鐵硫杆菌)。反應結束,將煤與培養液分開,從培養液中回收硫。

利用微生物浸礦冶煉金屬所以受到人們的重視,是因為它不需要大量複雜的設備,方法簡便,成本低,特別適於開采小礦、貧礦、廢棄的老礦。但是,在目前生產中還存在著不少問題,如生產周期長、對礦石有選擇性,堿性礦石就更難見效、提取率不穩定等。培養細菌需要控製一定的溫度和濕度,使冬季和寒帶地區不能進行生產。人們正在設法攻克這些難關,使細菌在礦產資源開發中發揮更大的作用。

同時,人們還正在研究用微生物來提取另外一些稀有金屬如鎂、鉬、鋅、鈦、鈷、銀等。盡管這些研究的成果應用到生產中還需要一段時間,但已不是不可捉摸的事了。微生物將成為冶金戰線上一支不可低估的生力軍。