微生物与矿物之间的胞外电子转移后矿物会怎么样

微生物与矿物之间的胞外电子转移后矿物会怎么样
生物冶金是指在相关微生物存在时,由于微生物的催化氧化作用,将矿物中有价金属以离子形式溶解到浸出液中加以回收,或将矿物中有害元素溶解并除去的方法.许多微生物可以通过多种途径对矿物作用,将矿物中的有价元素转化为溶液中的离子.利用微生物的这种性质,结合湿法冶金等相关工艺,形成了生物冶金技术.浸矿微生物主要有氧化铁硫杆菌(thiobacillusferrooxidans)、氧化硫硫杆菌(thiobacillusthiooxidant)、硫化芽孢杆菌(sulfobacillus)、氧化铁杆菌(ferrobacillusferrooxi dant)、高温嗜酸古细菌(thermoacidophilicarchae bacteri a)、微螺球菌属(1eptospirillum)等.在有关生物冶金的报道Thiobacillusferrooxidans(氧化亚铁硫杆菌)为浸矿菌种的论文占绝大多数,但从研究者对浸矿细菌的分离及培养方法来看,应该是多个菌种的富集混合菌.它们有些生长在常温环境,有些则能在50～70℃或更高温度下生长.硫化矿氧化过程中会产生亚铁离子和元素硫及其相关化合物,浸矿微生物一般为化能自氧菌,它们以氧化亚铁或元素硫及其相关化合物获得能量,吸收空气中的氧及二氧化碳,并吸收溶液中的金属离子及其它所需物质,完成开尔文循环生长.
用于浸矿的几十种细菌,按其生长的最佳温度可以分为三类,即中温菌、中等嗜热菌与高温菌.
硫化矿生物浸出过程包括微生物的直接作用和间接作用,同时还具有原电池效应及其它化学作用.直接作用是指浸出过程中,微生物吸附于矿物表面通过蛋白分泌物或其他代谢产物直接将硫化矿氧化分解.间接作用则指微生物将硫化矿物氧化过程产生的及其它存在于浸出体系的亚铁离子,氧化成三价铁离子,产生的高铁离子具有强氧化作用,其对硫化矿进一步氧化,硫化矿物氧化析出有价金属及铁离子,铁离子被催化氧化,如此反复.根据矿石的配置状态,生物冶金工业化生产主要有3种.
(1)堆浸法.这种方法常占用大面积地面,所需劳动力较多,但可处理较大数量的矿石,一次可处理几千至几十万吨.
(2)池浸法.在耐酸池中,堆集几十至几百吨矿石粉,池中充满含菌浸提液,再加以机械搅拌以加快冶炼速度.这种方法虽然只能处理少量的矿石,但却易于控制.
(3)地下浸提法.这是一种直接在矿床内浸提金属的方法.其方法是在开采完毕的场所和部分露出的矿体上浇淋细菌溶浸液,或者在矿区钻孔至矿层,将细菌溶浸液由钻孔注入,通气,待溶浸一段时间后,抽出溶浸液进行回收金属处理.这种方法的优点是,矿石不需要开采选矿,可节约大量人力和物力,减轻环境污染.