Выщелачивание микроорганизмы

В качестве источников водоснабжения используются пресные водоемы, как подземные, так и поверхностные. К подземным относятся грунтовые, межпластовые, артезианские, карстовые воды, состав которых определяется условиями их образования. Так, состав грунтовых вод зависит от возможностей питания их атмосферными осадками, от характера почв и подстилающих пород, с которыми контактирует вода, от санитарного состояния вышележащих водоносных горизонтов. В формировании состава артезианских вод решающее значение имеют глубинные геологические структуры. Химический состав подземных вод формируется в результате таких процессов, как выщелачивание горных пород, растворение, сорбция, ионный обмен и т. д. Защищенность артезианских водоносных пластов обеспечивает постоянство состава воды и почти полное отсутствие в них микроорганизмов. [c.25]

Разработанные методы бактериального выщелачивания руд основаны на окислении сульфидных минералов с помощью бактерий до растворимого состояния. Помимо обычной геолого-минералогической характеристики для применения бактериального выщелачивания необходимо знать распространение или возможность расселения соответствующих групп микроорганизмов в месторождении [47, 49]. Свойства и применимость микроорганизмов для переработки руд приведены в табл. П. Однако механизм окисления зависит не-только от свойств бактерий, но н от ряда других условий. Процесс окисления для пирита протекает по следующим реакциям ( [c.31]

Обширные работы ведутся по микробиологическому выщелачиванию цветных металлов из отходов обогатительных фабрик и пирометаллургического производства. Изучен и внедрен в промышленность способ получения серы из сульфатов, который состоит из операций восстановления сульфатной серы до сероводорода и последующего окисления до элементарной серы фотосинтезирующими бактериями. Изучается получение элементарной серы разложением пирита бактериями. Доказана экономическая эффективность применения микроорганизмов для окисления серы до серной кислоты. Затраты снижаются на 0,62—0,73 долл. в расчете на 1 т выщелачиваемой руды. [c.149]

Микробиологическое выщелачивание золота представляет наибольший интерес для извлечения его из бедных руд и россыпей. Первый этап разработки технологического процесса — выделение, селекция и изучение бактерий, способных растворять металлическое золото, содержащееся в коренных рудах и россыпях. О суШ ствовании таких микроорганизмов свидетельствовали данные био-геохимической миграции золота в природе и указания о нахождении золота в почвах, ископаемых углях, растениях, организмах животных и человека. [c.152]

В США ведутся работы по использованию гетеротрофных микроорганизмов для выщелачивания меди, титана, урана при высоких pH, выделены термофильные микроорганизмы, способные выщелачивать молибден из молибденита и медь из халькопирита при 45—70 °С. [c.155]

Микробиологическое выщелачивание может использоваться для извлечения металлов и неметаллов как из бедных, так и богатых материалов, в частности сульфидных. Для его осуществления не требуется больших капиталовложений и эксплуатационных затрат. Процессы осуществляются при обычных температуре и давлении, просты в управлении и неопасны для окружающей среды. Однако применение микробиологического выщелачивания при переработке руд, в том числе в химическом обогащении, требует решения ряда весьма сложных научных и научно-технических проблем. К ним следует отнести использование генетики и селекции микроорганизмов для получения культур, имеющих значительно большую активность, чем применяемые в настоящее время. Необходимо изыскание новых видов микроорганизмов, способных окислять и растворять минералы. Крайне важным является изучение рациональных комбинаций химических, микробиологических и других методов, пригодных для промышленной технологии. [c.156]

Выделение растворившихся при выщелачивании веществ экстракционными, ионообменными, электрохимическими и другими специальными методами. Можно упомянуть и о бактериальных методах, в последнее время усиленно изучаемых в применении к технологии рудного сырья. С помощью микроорганизмов, ускоряющих окисление в растворах сульфата железа (И), можно регенерировать растворы сульфата железа (П1). [c.164]

Снижение стоимости обессеривания, хотя и с некоторым ухудшением качественных показателей, может быть достигнуто сочетанием некоторых химических и физических методов. В последние годы широко исследуются бактериологические методы обессеривания углей. Так, установлено, что термофильные микроорганизмы увеличивают скорость и степень выщелачивания пиритной серы. Аналогичные данные получены в Индии при применении ацидофильных бактерий в течение 25 сут (82,67о пиритной серы). Интересно, что бактерии, окисляющие пирит, всегда присутствуют в углях, содержащих пирит, и могут применяться для выщелачивания пиритной серы. Исследования показали, что существенно улучшить процесс обессеривания можно путем введения питательных веществ или добавки некоторых ПАВ, обеспечивающих повышение жизнедеятельности микроорганизмов. Отмечается и целесообразность предварительного удаления из угля кальцита, препятствующего развитию окислительных реакций. [c.297]

Эффективность таких композиций в замедлении роста микроорганизмов и одноклеточных водорослей зависит от скорости выщелачивания из композиции ионов токсичных металлов. Теоретически композиция будет эффективной до тех пор. пока все ионы металла не выйдут из пленки. [c.124]

Выщелачивание руд, дальнейшее изучение 1г контроль биоразложения Применение ферментов для усовершенствования диагностики, создание датчиков на основе ферментов, использование микроорганизмов и ферментов при производстве сложных лекарств (например, стероидов), синтез новых антибиотиков, применение ферментов в терапии [c.14]

Сейчас известны И другие микроорганизмы, активно участвующие в извлечении металлов из минералов большинство минералов сульфидной природы разрушается именно этим путем. Хотя технология бактериального выщелачивания используется в основном для извлечения меди и урана, она находит достаточно широкое применение и в переработке минерального сырья. [c.192]

В бактериальном выщелачивании участвуют следующие микроорганизмы. [c.192]

Если какой-то микробиологический процесс отработан для выщелачивания металла (металлов) из определенного рудного тела, то вряд ли его удастся применить без изменений для получения оптимальных результатов при выщелачивании подобного металла из другого рудного тела. Даже если металлы сходны, тип рудного минерала и содержащей его породы вполне могут различаться. Выщелачивающие бактерии действуют на разные минералы неодинаковым образом. Известно, например, что некоторые халькопириты огнеупорнее других, и такие огнеупорные руды устойчивее к прямому действию микроорганизмов или продуктов их жизнедеятельности, [c.204]

Использование микроорганизмов, превращающих неорганические соединения серы, представляет большой практический интерес. Необходимо учитывать как положительное, так и отрицательное действие их. Для сульфатредуцирующих бактерий отмечают следующие области коррозия металлов (в анаэробных условиях), очистка вод, разрушение каменных и бетонных сооружений при совместном воздействии сульфатредуцирующих и тионовых бактерий. В последнем случае, как и в иных аналогичных, могли бы быть полезными ингибиторы соответствующих ферментов. Роль сульфатвосстанавливающих организмов считают весьма важной на нефтяных месторождениях. Представляет интерес образование серной кислоты тионовыми бактериями. Деятельность их также возможно использовать для выщелачивания сульфидных руд. Считают, что микробиологические процессы, протекающие в месторождениях сульфидов, могут быть использованы при гидрометаллургической обработке сульфидных руд и позволяют мобилизовать медь, в частности из тех руД, которые непригодны для переработки другими методами. [c.122]

Среда природного бактериального выщелачивания сульфидных минералов должна быть кислой, причем наиболее подходящим растворителем является серная кислота. Этот процесс поддерживается благодаря присутствию различных количеств сильного окислителя — ионов железа (III). Также во всех реакциях, вызванных бактериями, присутствуют биохимические продукты микробного синтеза. Эти соединения могут либо непосредственно влиять на кинетику окисления сульфидных минералов, либо служить источником питательных веществ для гетеротрофных микроорганизмов, которые поддерживают соответствующие условия окружающей среды для роста автотроф-ных микроорганизмов, участвующих в выщелачивании минералов. Таким образом, процесс бактериального выщелачивания зависит от образования серной кислоты и ионов железа(III), которое происходит в результате бактериального окисления из восстановленных соединений серы и ионов железа (II) соответственно. [c.209]

Выщелачивание сульфидных минералов чистой культурой возможно только в лабораторных условиях. Показано [425], что око дает худшие результаты по сравнению со смешанной культурой, окисляющей сульфидные минералы в природе. В условиях природного выщелачивания в системе присутствует кроме активно участвующих в выщелачивании бактерий много других микроорганизмов, и взаимодействие микроорганизмов составляет важную часть процесса в литературе описаны примеры такого микробного взаимодействия [426]. [c.212]

Системам для извлечения металлов с помощью бактериального выщелачивания присущи и недостатки, важнейшим из которых является необходимость поддержания активной культуры нужных микроорганизмов. В связи с этим требуется управление температурой реакции и внесение соединений и элементов, необходимых для ее роста. Нужны такие условия, в которых ничто не препятствовало бы росту микроорганизмов и не ухудшало процесс выщелачивания. Кроме того, бактериальное выщелачивание — гораздо более медленный процесс по сравнению с процессом химического выщелачивания. Скорость окисления минералов тесно связана со скоростью роста используемых микроорганизмов, а эта последняя есть величина относительно постоянная. [c.216]

Скорость извлечения металла при промышленном выщелачивании отвалов или куч руды зависит от многих факторов. Некоторые из них относятся к характеристикам перерабатываемой руды, другие —к поддержанию активной культуры требуемых микроорганизмов в контакте с субстратом. Важнейшим фактором является скорость фильтрования раствора и прохождения воздуха в глубь руды. Этот фактор существенно зависит от размера частиц и объема пустот. Быстрое фильтрование приводит к быстрому проникновению кислорода и выщелачивающего раствора в глубь рудного материала и быстрому выносу растворенного металла, но при этом могут образовываться растворы с низким содержанием выделяемого металла, а также происходить вымывание бактерий, содержащихся в руде. Слишком большая скорость фильтрования может также вызывать перенос мелкодисперсного материала к основанию кучи или отвала, что приводит к уплотнению этого материала и последующей забивке стока. Размер частиц перерабатываемого материала также определяет площадь свободной поверхности, доступной для бактериального выщелачивания. Однако снижение размера частиц для увеличения доступной для реакции поверхности приводит к снижению скорости фильтрования и аэрации. Таким образом, необходимо равновесие, которое оптимизирует процесс получения металла, обычно оно достигается при выщелачивании в пилотных масштабах образцов руды различной дисперсности. Скорость извлечения металла в большой степени зависит от минералогических характеристик перерабатываемой руды, важными факторами являются размеры кристаллов минерала и пористость руды. Если размер частиц выщелачиваемого материала не задается специально, то применяемая скорость выщелачивающего раствора будет зависеть от глубины фильтрования, площади поверхности выщелачиваемого материала и требуемой концентрации металла в выходном выщелачивающем растворе. Большая часть процессов выщелачивания отвалов и куч проводится циклично с перерывами между отдельными стадиями применения раствора. Это важно для проникновения воздуха в глубь массы руды [431]. Экспериментально было показано, чтс введение сжатого воздуха в кучу выщелачиваемой медной руды [c.219]

Способность определенных микроорганизмов окислять железо и соединения серы вызывает в последние 20 лет все возрастающий интерес к ним в горнорудной промышленности. Их использование для растворения или выщелачивания сульфидных минералов представляет собой альтернативный путь получения некоторых металлов. [c.226]

Описаны многочисленные другие опыты, проведенные в полевых условиях, и практические испытания, в которых потерю биологической активности приписывают фотохимическому разложению, но во всех этих опытах не исключено влияние других факторов, например летучести, нефотохимического гидролиза, выщелачивания, микроорганизмов, различных процессов адсорбции и поглощения. Следл ет признать справедливым вывод, что в полевых условиях интенсив ность света, спектральное распределение, реакционная среда и наличие сенсибилизаторов благоприятствуют активному протеканию гидролиза, но доказать протекание фотолиза однозначно практически невозможно за редким исключением. [c.353]

Микрокристаллоскопия 3/1E0, 819 Микролегирование 2/1154 Микролиты 2/997 3/1077 4/979 Микроорганизмы анаэробные 5/662 ассимиляция азота 3/503, 504 вакцина БЦЖ 2/427 взвешенные , улавливание 4/283 гены и геномы 1/1010, 1014 3/149-152, 1096, 1097 4/450-452, 496 и биосеисоры 4/628 и биоцидные присадки 4/174, 175 и брожение 1/608-611, 649 5/995 и водоподготовка 1/770, 787 и выщелачивание 1/867-869 3/7 и гидрометаллургия 1/1104 и ионоселективные электроды 2/522 и коррозия металлов 1/549 3/1179, [c.651]

Кислотные дожди влияют на структуру и строение ночв, приводят к гибели растений (главным образом хвойных деревьев). При закислении ночв происходит выщелачивание кальция, магния и калия, возрастает подвижность токсичных металлов, меняется состав почвенных микроорганизмов. Кислотные дожди отрицательно влияют и на наземные экосистемы. Песомненно, что они - одна из причин деградации лесов. [c.33]

Сы с участием микроорганизмов. KpoMe того, необходимо изучить возможност применения бактериального выщелачивания для различного типа минеральног сырья, непосредственно на месторождениях — бактериальный состав рудничны вод, рек, озер и др. [c.136]

Бактериальное выщелачивание за рубежом наиболее широко применяют для кучного выщелачивания меди из бедных руд (Канада, США, Япония, Югославия). Так, на Бингамском месторождении в США (штат Юта) кучным выщелачиванием получают с помощью микроорганизмов 70 тыс. т меди из отвалов со средним содержанием 0,2 %. Микроорганизмы используются для выщелачивания урана из руд в Канаде, Франции, ЮАР, Португалии. [c.149]

В СССР успешно изучаются и испытываются бактериальные процессы, в том числе получены данные по механизму выщелачивания сульфидов меди, железа, цинка в присутствии микроорганизмов, предложена технологическая схема извлечения меди из бедных медносульфидных руд, созданы промышленные установки. Разработаны способы избирательного выщелачивания арсенопирита из оловянных и золотосодержащих концентратов. [c.149]

Кроме ТЬ. Геггоох1(1ап5 выщелачивание можно осуществлять с помощью гетеротрофных микроорганизмов, которые накапливают в растворах органические вещества, образующие с ионами металла водорастворимые комплексы. Процесс может идти в широком диапазоне pH, он перспективен для извлечения цветных, редких и благородных металлов. Особенность этого варианта технологии в том, что синтезируемые микроорганизмами органические вещества являются селективными растворителями металлов. Состояние работ в этой области можно иллюстрировать на примере применения гетеротрофных микроорганизмов для выщелачивания золота. [c.152]

Проведению наших работ по бактериальному, выщелачиванию золота, выполненных совместно с Е. Д. Коробуш киной, Г. Г. Ми-неевым, Л. П. Семеновой, Л. Ф. Шестопаловой [46], предшествовал комплекс исследований микрофлоры рудничных вод и пород двух золоторудных месторождений. Из общего числа обнаруженных микроорганизмов были выделены 72 доминирующих вида. Гетеротрофные бактерии весьма широко распространены на обоих месторождениях. Активность бактерий определяли путем изучения их растворяющей способности на химически чистом порошковом золоте. Оказалось, что не все испытанные культуры способны растворять золото. Растворимость зависела от видовой принадлежности организма и колебалась от 0,3 до 0,002 мг/л. [c.153]

Каравайко Г. И., Кузнецов С. И., Голомзик А. И, Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд,— М, Высш, шк,, 1972,— 150 с, [c.222]

Поскольку при выщелачивании отвалов в среде развиваются природные тиобациллы, никакого засева не проводят. Проявлению необходимой активности микроорганизмов способствуют обеспечение кислотности отвала и обилие кислорода. Последнее достигается путем аэрирования выщелачивающего раствора цйр Куляции воздуха внутри породы способствует и особая форма отвалов (с гребнями или ребрами). Иногда вертикально внутри отвала помещают трубы с отверстиями и через них продувают сжатый воздух, способствующий протеканию биологических и химических реакций. [c.196]

Чановое выщелачивание используется в горнорудной промышленности для извлечения урана, золота, серебра и меди из окисных руд. Медные и урановые руды сильно измельчают и смешивают с растворами серной кислоты в больших емкостях (обычно размером 30X50X6 м) для перевода металла в растворимую форму. Время выщелачивания, как правило, составляет несколько часов. Медь получают из кислого раствора электролизом, уран — ионообменным путем или экстракцией растворителем. Ферментация в чанах, а также в отстойниках с постоянным или предварительным перемешиванием может с успехом применяться для бактериального выщелачивания потому, что при этом легко контролировать факторы, влияющие на активность микроорганизмов. К этим факторам относятся размер частиц руды, ее качество, плотность пульпы (масса руды на единицу объема раствора), pH, содержание углекислого газа, кислорода, время удержания (время нахождения частиц в реакторе), температура и содержание питательных веществ. Хотя руда и не стерилизуется, возможен строгий контроль за видовым составом и количеством микроорганизмов. Чановое выщелачивание создает предпосылки для использования специфических штаммов микроорганизмов (например, ацидотермофиль-ных бактерий) или микробов-выщелачивателей, полученных методами генетической инженерии. Вначале чановое выщелачивание применяли для руд с очень высоким содержанием металлов, однако эта технология может использоваться и в случае материалов более низкого качества. При этом следует учитывать экономические и технологические факторы. [c.200]

В связи с огромными объемами перерабатываемого материала выщелачивание проводят под открытым небом, а не в поме-ы ениях со строго контролируемыми условиями. Поэтому микроорганизмам приходится работать при разных погодных условиях, существенно различающемся насыщении минеральными солями и неодинаковых pH. Ни система в целом, ни рудное тело не бывают стерильными в них всегда присутствуют природные бактерии. Специально подобранные или мутантные штаммы выщелачивающих бактерий должны хорошо сочетаться с природной микрофлорой. Несомненно, что с помощью генетических манипуляций могут быть получены штаммы с повышенной способностью окислять железо или минералы, а также переносить высокие концентрации металлов или кислот. Работы Э этом направлении ограничиваются неполнотой наших знаний обо всех интересующих нас микроорганизмах и о деталях механизма разложения сульфидных минералов кроме того, мы почти ничего не знаем о генетических особенностях выщелачивающих микроорганизмов (например, об их хромосомных картах, наличии и функциях плазмид, способности к трансформации или переносу плазмид). Здесь имеется широкое поле для исследований, очень важных с точки зрения биотехнологиц. [c.204]

Она связана с наличием в почве корней живых растений и микроорганизмов, которые поглощают из почвенного раствора азот и зольные элш1ен-ты и переводят их в различные органические соединения своих тел. Тем самым эти питательные вещества предохраняются от выщелачивания из почвы. В результате биологической деятельности в почве накапливается органическое вещество, содержащее необходимые для питания растений элементы К, Р, 8 и др. Важная отличительная черта биологического поглощения — избирательность. Она выражается в том, что корни растений и микроорганизмы усваивают из почвы главным образом те элементы, в которых они нуждаются. Большинство микроорганизмов требует те же элементы для питания и построения своих тел, что и высшие растения. Количество микробов в почве огромно, общая масса их составляет несколько тонн на 1 га. Особенно много микробов в зоне, где почва непосредственно соприкасается с корнями растений (ризосфере). [c.108]

В соответствии с новым методом выщелачивания, обжигом (применяемым, например, для колчеданных огарков от производства серной кислоты), мелкодробленая медная руда с добавкой 8% хлористого натрия подвергается во вращающейся печи хлорированному обжигу. При этом медь (и серебро), содержащаяся в руде и пустой породе, переводится в соединения, часть которых растворяется в воде, а остальная — в слабой кислоте. Обожженная руда выщелачивается в скруббере водой, поступающей после з чавливания сернистых и хлорсодержащих газов, которые выделяются из обжигательной печи. Осаждение меди (серебра) из водных вытяжек производится железными стружками в барабанных аппаратах по методу цементации , причем соответствующее количество железа переходит в раствор. Цементная медь промывается затем водой. Отработанный и отделенный от меди раствор вместе с промывной водой (после осаждения последних остатков меди) образует сточные воды. Эти воды загрязнены поваренной солью, применявшейся при обжиге, а также другими солями (хлористыми, сернокислыми), которые образовались в результате реакций, протекающих при обжиге. Они содержат, кроме того, соли главным образом двухвалентного железа, которые перешли при цементации в раствор, а также следы солей меди. На 1 т руды с добавкой около 8% поваренной соли образуется максимум 2 сточных вод, содержащих около 32 кг Na l и 50 кг других солей. Высокое содержание железа в этих водах приводит к образованию в водоемах шлама, поглощению растворенного в воде кислорода и гибели микроорганизмов. Большое количество солей затрудняет водоснабжение населенных пунктов. Количество сточных вод, однако, можно в значительной степени сократить, если выщелачивание меди из предварительно обработанной в обжигательной печи руды производить оборотными водами. В этом случае образуются лишь воды фильтрации, которые стекают с обработанных рудных отвалов и имеют невысокую концентрацию солей. [c.134]

Т. a idophilus и Т. organoparus — мезофильные, миксотроф-ные, ацидофильные, палочковидные бактерии, окисляющие только элементарную серу. Они растут при значениях pH 1,5— 5,0, оптимум pH составляет 2,5—3,0. Так как они не способны к окислению нерастворимых сульфидов, их роль при выщелачивании сводится только к потреблению органических соединений, экскретируемых Т. ferrooxidans, которые вредят дальнейшему росту микроорганизмов. [c.211]

Тиобациллы представляют наиболее важную группу микроорганизмов, участвующих в выщелачивании минералов, особенно различные штаммы Т. ferrooxidans, однако выделены и другие мезофильные, ацидофильные, окисляющие железо бактерии, играющие определенную роль в выщелачивании минералов. [c.211]

Один из важнейших таких микроорганизмов — Leptospiril-lum ferrooxidans [421]. Этот автотрофный вибрион, способный образовывать спирали из сцепленных клеток, окисляет только железо(II). Он способен к непрямому выщелачиванию сульфидных минералов в кислой среде благодаря образованию им железа (III), которое ускоряет химическое выщелачивание. Опти-мумы температуры и pH для него составляют 30 °С и 1,5—5,0 соответственно. [c.211]

В последние годы выделены умеренно и крайне термофильные и ацидофильные бактерии, способные окислять железо, серу и сульфидные минералы [422—424]. Это расширило температурные границы, в которых можно проводить выщелачивание минералов. Умеренно термофильные тиобациллы представляют собой гетеротрофов с оптимумом температуры для роста в интервале 45—60 °С. Были выделены штаммы термофильных микроорганизмов типа представителей рода Sulfolobus как мик- [c.211]