微生物湿法冶金的进展和展望.ppt
上传人:你的****书屋 上传时间:2024-09-15 格式:PPT 页数:59 大小:25.8MB 金币:8 举报 版权申诉
预览加载中,请您耐心等待几秒...

微生物湿法冶金的进展和展望.ppt

微生物湿法冶金的进展和展望.ppt

预览

免费试读已结束,剩余 49 页请下载文档后查看

8 金币

下载此文档

如果您无法下载资料,请参考说明:

1、部分资料下载需要金币,请确保您的账户上有足够的金币

2、已购买过的文档,再次下载不重复扣费

3、资料包下载后请先用软件解压,在使用对应软件打开

生物分类2.生物与冶金的关系但这些仅仅是一些零星的现象,缺乏系统的研究,当然更谈不上在工业上用作提取金属的手段。从冶金的角度来看,真正有意义的并获得了工业应用的是微生物,主要是细菌。把用生物来提取金属的这门技术称为“生物冶金”是不够准确的,失之过宽。叫“细菌冶金”又未免失之过窄,还是称“微生物湿法冶金(Microbiohydrometallurgy)”为好。鞭毛鞭毛微生物浸出4.微生物湿法冶金发展的历史进程5.微生物湿法冶金产业化的进展6.难处理金矿的细菌氧化预处理7.基本原理与特点7.基本原理与特点7.基本原理与特点7.基本原理与特点8.基础金属硫化矿浮选精矿的细菌浸出钴近几年来,由于BIOX®生物浸出的快速发展,中温菌(Mesophile)和高温菌(Sulfolobus)被逐渐地运用于浸出铜精矿上,为此,BIOCOPTM工艺被开发出来。其中,1997年,智利建立了和溶剂萃取相结合的2m3生物连续浸出半工业试验处理次生硫化铜矿。1997年9月至1999年10月,建在智利丘基卡玛塔(Chuqicamata)的BIOCOPTM半工业试验厂处理硫化铜矿精矿的成功经验(铜回收率达99%)验证了BIOCOPTM工艺技术上商业上的可行性。由Codelco与BHPBringfon两家公司共同投资,在智利Chuqicamata建设一座年产电铜20000t的湿法提铜厂于2003年投产。该厂用BIOCOPTM技术处理浮选硫化铜精矿,用高温菌,操作温度为70℃。细菌与硫化矿作用的扫描电镜照片德兴铜矿堆浸现场(Dumpleaching)紫金山铜矿千吨级生物堆浸提铜厂9.基础理论研究中温菌(mesophile)氧化铁硫杆菌细胞形貌(放大1.5万倍)氧化铁微螺菌细胞的电子显微镜照片L.thermoferrooxidans(L.t)中等嗜热菌的电子显微镜照片云南热温泉水中的高温菌形貌(放大4万倍)对浸矿细菌的性质进行了大量研究并开始深入到基因水平,测定了主要浸矿细菌DNA序列,对浸矿细菌进行了基因工程前期工作研究;氧化铁硫杆菌的不同菌株的DNA脉冲场凝胶电泳图像(图下数字为不同菌株的编号)1.TFD;2.VKMB-1160;3.TF1292;4.TFG;5.TFN;6.TFBk;7.TFN;8.VKMB-158;9.ATCC19859;10.TFV-1;11.TFW;12.TF97;13.TFR2.①通过改变膜转移系统,使有毒离子不能进入细胞内,也能将原先就存在于胞内的有毒离子泵出胞外;②通过特殊的金属离子络合剂在细胞内外将有毒离子固定(一般固定细胞壁上),使其不能进入细胞内;③通过抗性基因编码的高度特异性的离子泵出系统,将有毒离子泵出胞外,这是质粒控制的抗性系统;④通过细胞的酶系统,将有毒离子转变成低毒的物质。研究了细菌细胞与硫化矿之间的界面现象,区别了附着细菌与未附着的游离细菌的作用,揭示了细胞外聚合层的存在及其作用;对自养微生物浸出硫化矿的机理进行了大量研究并提出了若干不同的观点;①间接作用和直接作用机理间接作用——靠细菌衍生物的作用:MeS+2Fe3+Me2++2Fe2++S0所生成的Fe2+在细菌的参与下氧化成Fe3+:Fe2++1/4O2+H+Fe3++1/2H2OFe3+得以再生并再次去氧化硫化物,如此周而复始,循环进行。直接作用硫化物在细菌的参与下被O2所氧化:MeS+1/2O2+2H+Me2++S0+H2O②直接作用存在吗?③越来越倾向于否定直接作用的存在④黄铁矿的氧化矿粒表面的刻蚀坑照片⑤两种氧化途径开展了主要浸矿细菌铁氧化系统分子生物学研究,发现了至少4种电子传输机理,其中以氧化铁硫杆菌研究得最多,其铁氧化系统中的绝大多数功能组份已得到了鉴定,其中有些已被分离纯化,在此基础上,提出了多种铁氧化呼吸链模式;在细菌浸出过程中Fe2+的氧化是一个重要环节。该过程不仅使Fe3+再生使浸出介质保持高的电位,同时通过这一过程细胞获得能量用于自身的生长与繁殖。这一氧化过程最终的电子受体是O2:Fe2++1/4O2+H+Fe3++1/2H2O这一反应在热力学上是完全可行的,而且其趋势很大,但在动力学上在则十分缓慢。但在细菌(氧化铁硫杆菌、氧化铁铁杆菌)的参与下这一过程大为加快,这一过程发生在细菌内部。Fe2+通过细胞壁上的微孔渗透到细胞壁内进入周质间隔,在那里把电子传给呼吸链,自身变为Fe3+然后反渗透出细胞壁。电子通过呼吸链最后传递到细胞膜内侧的溶解于细胞质中的氧。不同的细菌电子传输链的组成不尽相同。R.C.Blake等指出,至少有四种Fe(Ⅱ)被氧化成Fe(Ⅲ)的电子传输链。一种是以C型细胞色素与铁质兰素为主,例如氧化铁硫杆菌。TateoYamanaka等分离出了氧化铁硫杆菌细胞内参与氧化电子传输的