Учебное пособие - Sfu-kras - Сибирский федеральный ...

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ БИОЭНЕРГЕТИКА И БИОЛОГИЧ. ПРОЦЕССЫ ПЕРЕРАБОТКИ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ4.1. Биотехнология в решении энергетических проблем. Получение биогаза, спирта из промышленных и сельскохозяйственных отходовБактериальное выщелачивание, называемое также биогидрометаллургиейили биоэкстрактивной металлургией, в промышленных масштабах довольношироко применяют для перевода меди и урана в растворимую форму.Существуют несколько способов проведения бактериального выщелачиванияметаллов. Все они основаны на стимуляции роста железоокисляющих бактерий,способных окислять двухвалентное железо и серу. Эти методы весьмаэкономичны и чисты в экологическом плане; отличаются достаточной простотойи способны к самоподдерживанию благодаря образованию агентарастворителяметаллов в виде раствора Fe 3+ . Все полученные при бактериальномвыщелачивании продукты реакции находятся в растворах, которые легкоможно нейтрализовать; какие-либо вредные побочные газообразные продуктыотсутствуют; процесс не зависит от масштабов его проведения. К трудностямреализации биологических методов относится необходимость поддержанияактивной микробной культуры в строго контролируемых и заданных условиях,низкие в сравнение с химическими процессами скорости реакций, взаимосвязанностьпроцессов выщелачивания со скоростями роста микроорганизмов.4.3 Методы извлечения металлов (подземное, кучное, чановое).Использование микроорганизмовв процессах добычи полезных ископаемыхПоверхностное выщелачивание куч и отвалов, в основном, сводится кизвлечению металлов из отходов горнодобывающей промышленности илипобочных бедных руд, переработка которых обычными способами не экономична.Методы поверхностного выщелачивания куч и отвалов, применяемыев настоящее время, мало чем отличаются от процесса, который использовалив XVIII веке в Испании на месторождении Рио-Тинто для извлечения меди изруд выветрившейся породы. Этот метод применяют обычно при извлечениимеди из пород с низким ее содержанием (менее 0.4 % по весу). Такие отвалынакапливаются в больших количествах при крупномасштабной открытой разработкеруды, могут занимать огромные площади и достигать в высоту несколькихсот метров. Самый большой отвал Бингхэм-Каньон находится вАмерике и вмещает около 3.6 х 10 8 т породы.Выщелачивание куч несколько отличается от выщелачивания отвалов.Кучи содержат повышенное по сравнению с отвалами содержание металла, извлечениекоторого в принципе возможно за достаточно короткий срок – несколькомесяцев. В то же время выщелачивание отвалов может длиться годами.В кучах и отвалах измельченная руда уложена на наклонное водонепроницаемоеоснование. Поверхности куч и отвалов орошаются выщелачивающей жидкостью,представляющей собой слабый раствор кислоты и ионов трехвалентногожелеза. Сбор раствора с извлеченным металлом, профильтровавшегося черезслой породы, собирают снизу. Поскольку при выщелачивании отвалов в среде,как правило, развиваются природные микроорганизмы, засева не производят. Введение в биотехнологию. Учеб. пособие -112-