微生物回收矿石中的全属

随着现代工业的发展,许多含量丰富的高品位矿不断消耗,贫矿、尾矿日益增多。这些贫矿和尾矿如果弃之不用,就浪费了不少很有用的金属,十分可惜;可是如果设法从中提炼呢,又要耗费大量能源,污染也很严重。怎么办呢?随着生物工程的深入发展,利用有特殊本领的微生物及其代谢产物作为浸矿剂,可以把矿石、矿渣中的有色金属溶解并浸出。

这一工艺的奥秘是这样的:矿石中的金属,被微生物作用后产生的硫酸和高铁盐溶解,甚至是细菌牢牢地吸附在有色金属上,和它结合在一起,把这些金属从矿石中分离出来。

现在生产中所用的细菌主要是硫杆菌家族中的个别细菌,用这类细菌来浸铜,早已为各国所采用。美国用这种办法回收的铜占到总产量的 15%。目前,美国、加拿大、日本、澳大利亚、英国、联邦德国、南非、印度、俄罗斯等许多国家都在积极进行细菌冶金的研究和生产,细菌浸出的金属已有铜、铀、钴、镍、砷等十多种,但大规模的生产还只限于铜和铀。

铀的浸沥工艺比较特殊,采用的是原位开采——不是把铀矿挖到地面上来,利用菌液浸渍,而是把菌液经地下井浸滤金属,再将液体抽回到地面, 回收金属。这种“地下液体冶金”的方法,最早应用于加拿大铀矿,而且是偶然发现的。1960 年,加拿大的一个铀矿开采两年之后,发现天然地下水中有大量溶解的铀,结果,1962 年一年中,他们从这种地下水中回收到的氧化铀竟达到了 1.3 万公斤。这种工艺还有一个优点,就是对地表面的破坏最少, 成本也较低,对深层的或含量少的矿石开采起来也很容易。

目前,只有铜和铀的开采规模比较大。回收铜的方法一般是地表堆集法。这种方法铜的浸出周期比较长,但浸出规模非常大,可达几十亿吨,经济效益很明显。美国在矿山山谷兴建的堆浸设施,可以容纳 40 亿吨矿石,回收价

值上百万英镑的铜;世界上的 20 个大矿山,每年用细菌浸出的铜可达数十万吨!

铀矿的浸出虽不象铜那样广泛,但由于核电站的需要,许多国家的采矿公司积极从贫铀矿、废铀矿中回收铀。从 1977 年起,加拿大每天要用细菌法

处理铀矿 3000 吨。在国际原子能机构协助下,英、美、加等国组成了国际性科研协作组,分工开展研究工作。

美国还有七十多亿吨硫化矿床,平均含镍 0.2%,采用细菌浸出方法后, 不但可以回收价值 600 亿美元的镍,还能回收四亿磅钴,价值 100 亿美元。