细菌冶金工艺流程（细菌冶金一门新兴的）

公元1094—1098年间，张潜（生卒年代不详）编成关于浸铜技术的专著《浸铜要略》，内称：“胆水浸铜”，“以铁投之，铜色立变”这就是说用细菌浸出铜后，加铁屑置换金属铜方法胆水浸铜法是世界上最早的利用细菌冶金的技术，这是我国古代劳动人民在冶金史上的重要贡献国外首次报道是西班牙的Rio Tinto矿于1670年从矿山水中回收铜，但此时人们并没有认识到会有细菌在其中起作用，直到1947年美国的Cdmer和Hinkle,从酸性矿坑水中分离并鉴定出氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，细菌冶金的作用才逐渐得到认可，现在小编就来说说关于细菌冶金工艺流程?下面内容希望能帮助到你，我们来一起看看吧!

细菌冶金工艺流程

公元1094—1098年间，张潜（生卒年代不详）编成关于浸铜技术的专著《浸铜要略》，内称：“胆水浸铜”，“以铁投之，铜色立变”。这就是说用细菌浸出铜后，加铁屑置换金属铜方法。胆水浸铜法是世界上最早的利用细菌冶金的技术，这是我国古代劳动人民在冶金史上的重要贡献。国外首次报道是西班牙的Rio Tinto矿于1670年从矿山水中回收铜，但此时人们并没有认识到会有细菌在其中起作用，直到1947年美国的Cdmer和Hinkle,从酸性矿坑水中分离并鉴定出氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌，细菌冶金的作用才逐渐得到认可。

1．细菌冶金的发现

一提到细菌，人们往往会想到那些危害人类健康的细菌，如霍乱菌、结核菌等，然而并不是所有的细菌都是坏东西，有不少细菌还是人类的好朋友呢！如酵母菌能为我们酿出美味的葡萄酒，能发酵做出松软的大馒头。有的细菌能将石油变为蛋白质，将空气变为氮肥，真有“点石为金，变废为宝”的神通呢！由于细菌具有这种特殊的功能，它已成为人类用来战胜疾病、征服自然的工具，人们还利用细菌“吃”金属的本领，开创了从矿石中提取金属的新技术。体积小到肉眼看不见的细菌，竟能大规模地从矿石中采集出各种有用金属，这不能不令人惊叹不已。

能“吃”铁的细菌最早发现于1905年，德国的德里斯顿的大量自来水管被阻塞了，拆修时发现管内沉积了大量铁末。科学家在显微镜下从铁末中找到了一种微小的细菌，这种细菌能分解铁化合物，并把分解出来的铁质“吃下去”。这些“贪吃”的细菌因“暴食”而死，铁木沉积在管内。该类菌分布广泛，在富含铁的水中尤为普遍。铁细菌能把水中溶解的亚铁氧化成高铁形式，沉积于菌体内或菌体周围，并从中取得能量同化CO2 进行自养生活，铁细菌常在水管内壁附着生长，形成结瘤，所以它们不仅能造成机械堵塞，而且还能形成氧差电池腐蚀管道，并出现“红水”，恶化水质。

无独有偶，在毛里塔尼亚，人们发现深水潜水泵中的零件表面坑坑洼洼的，好像被什么东西咬过似的。经化验才知道，这里的水中生长着一种“吃”铁的细菌，它们一见钢铁做的潜水泵下水，就蜂拥而上，抢吃起来。科学家们还发现有一种能“吃”硫的细菌。它们生活在矿井的水中，专靠“吃”金属化合物中的硫而生存。

能“吃”铁的细菌和能“吃”硫的细菌的发现，引起了各国冶金学家的极大兴趣。它们设想在矿山大量繁殖能“吃”金属的细菌，通过细菌直接来提炼各种金属，这样就比从矿石中冶炼金属方便多了。于是一门新兴的技术——细菌冶金便产生了。

2．细菌冶金的机理

细菌冶金又称微生物浸矿或生物湿法冶金，是近代冶金工业上的一种新工艺。它主要是应用细菌法溶浸贫矿、废矿、尾矿和大冶炉渣等，以回收某些贵重有色金属和稀有金属，达到防止矿产资源流失，最大限度地利用矿藏的一种冶金方法。有关细菌冶金的原理，至今仍在探讨之中。所以，这里仅举一例说明其反应过程：硫酸和硫酸铁溶液是一般硫化物矿和其它矿物化学浸提法（湿法冶金）中普遍使用的有效溶剂。氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，氧化亚铁硫杆菌能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁。其反应式如下：

2S 3O2 2H2O —→ 2H2SO4

4FeSO4 2H2SO4 O2 —→ 2Fe2 (SO4)3 2H2O

通过上述反应，细菌得到了所需要的能量，而硫酸铁可将矿石中的铁或铜等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：

FeS2 (黄铁矿) 7Fe2(SO4)3 8H2O —→ 15FeSO4 8H2SO4

Cu2S (辉铜矿) 2Fe2 (SO4)3 —→ 2CuSO4 4FeSO4 S

有关的金属硫化物经细菌溶浸后，收集含酸溶液，通过置换、萃取、电解或离子交换等方法将各种金属加以浓缩和沉淀。

在自然界，微生物在多种元素的循环当中起着重要作用，地球上许多矿物的迁移和矿床的形成都和微生物的活动有关。它不产生二氧化硫，投资少，能耗低，试剂消耗少，有可能经济地处理低品位、难处理的矿石。目前。这种方法仍处于发展之中，因它必须克服自身的一些局限性，如反应速度慢、细菌对环境的适应性差，超出了一定的温度范围细菌难以成活，经不起搅拌等等，为此，一些科学家建议应认遗传工程方面开展工作，通过基因工程得到性能优良的菌种。相信在不远的将来，细菌冶金一定会得到更加广泛的应用。

3．细菌冶金的广阔前景

近几十年来，由于人们对原料的需求不断增大，高品位富矿日益匮乏，人们不得不去利用低品位、细分散、难处理矿石或者以前废弃的矿渣，同时各国所提出的环保要求日益严格。同传统的工艺相比较，细菌冶金技术可以充分利用资源和废物，能耗少、环境污染轻，是事半功倍、高效的采矿冶金方法。因此，人们称它们为“绿色冶金”。到目前为止，该领域的研究很活跃，已有30多个国家的学者开展了细菌冶金技术的应用研究，发表的论文已逾千篇，有的技术已用于生产，有的正由实验室阶段向工业应用过渡，还有大量的技术处于实验阶段。

细菌冶金具有以下优点：1、可以充分利用资源。一些不值得开采的贫矿、尾矿、外表矿、废矿和某些难来或常规处理很不经济的富矿等，它都可以大显神通；2、技术效果好。一般低品位的黄铜矿，如用酸浸只能浸出10％左右的铜，而加入细菌后，铜的浸出率可提高到30％～40％。俄罗斯过去用氰化钠处理含砷的金精矿，浸出率仅为10％－20％，而用细菌除砷后再用氯化钠处理，金浸出率提高到80％－90％；3、生产成本低。据美国统计，生产一吨海绵铜，成本仅为220美元。生产一吨电解铜，成本仅为880美元；4、生产能力大。虽然细菌冶金周期长，但因它可以同时浸处几千万乃至几亿吨矿石，产量仍然十分可观；5、生产投资少。美国肯尼考特铜矿公司建成的年产六万吨海绵铜的堆浸置换厂，投资只有2000万美元，仅为常规厂投资费用的十分之一；6、建设周期短，设备简单，操作方便；7、耗能少，不污染环境。因此，这项冶金技术越来越被世界各国采矿业所重视。

迄今为止，世界上已有美国、俄罗斯、加拿大、英国、日本、澳大利亚、智利、南斯拉夫、西班牙和保加利亚等十几个国家在研究和应用细菌冶金技术，有近百个矿山正在应用这种技术，大规模地从贫矿中进行铜的冶炼回收。据世界上20个铜矿山的统计，用细菌推浸法生产出来的铜，年产量可达总产铜量的12％以上。目前，美国的一些矿山，用细菌浸出低品位的矿石，已成为一种重要的生产方法，现又开始利用细菌来提炼稀有金属。

我国在采矿工业中应用先进的细菌冶金，也已取得了显著的成绩。如四川南汇铜矿用自然培养铜细菌循环浸出工艺，首次浸铜成功，浸出率高达46％，一吨海绵铜成本仅为普通炼钢法的三分之一。

除细菌浸铜以外，细菌浸铀、细菌浸锌、细菌浸金、细菌浸锰等，近年来也在一些国家日益发展起来，并已取得了成果。

随着科学技术的日新月异，人们在没有挖采机械的新型矿山，“饲养”大量能“吃”金属的细菌，然后从细菌身上提炼各种金属。细菌冶金这一“绿色冶金”技术必将在新世纪的冶金工业中发挥重要作用。