
【化】 bioleaching
being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【医】 bio-; living being; organism
【化】 leaching; solid-liquid extraction
生物浸取(Bioleaching),又称生物冶金或微生物浸矿,指利用特定微生物(如嗜酸氧化亚铁硫杆菌)的代谢活动,将矿石或固体废弃物中的有价金属(如铜、金、铀)选择性溶解并浸出到溶液中的技术过程。其核心是通过微生物氧化硫化物矿物或直接/间接氧化金属化合物,使目标金属转化为可溶性离子形态便于回收。
直接作用
微生物通过附着在矿物表面,直接酶促氧化硫化物(如黄铜矿 CuFeS₂),释放金属离子。例如:
$$2text{CuFeS}_2 + 8.5text{O}_2 + 2text{H}_2text{O} xrightarrow{text{微生物}} 2text{Cu}^{2+} + 2text{Fe}^{3+} + 4text{SO}_4^{2-} + 2text{H}^+$$
间接作用
微生物氧化环境中亚铁离子(Fe²⁺)为高铁离子(Fe³⁺),后者作为强氧化剂溶解矿物。例如铀的浸出:
$$text{UO}_2 + 2text{Fe}^{3+} rightarrow text{UO}_2^{2+} + 2text{Fe}^{2+}$$
生成的 Fe²⁺ 可被微生物再次氧化循环利用。
中文术语 | 英文术语 |
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生物浸取 | Bioleaching |
生物氧化 | Biooxidation |
嗜酸菌 | Acidophiles |
浸出率 | Leaching efficiency |
系统阐述微生物浸出机制及工业应用案例。
定期发布生物浸取技术前沿研究,如高效菌种选育。
规范生物浸取在固废处理中的环境标准(EPA/600/R-22/001)。
注:因搜索结果未提供可直接引用的网页链接,以上内容基于环境工程与微生物冶金领域共识性知识整合,建议通过学术数据库(如ScienceDirect)检索最新文献获取具体数据。
生物浸取是一种利用微生物代谢活动从固体原料中提取目标成分的技术,属于固液萃取的一种特殊形式。以下是其详细解释:
微生物作用机制
微生物通过氧化还原反应,将矿物或生物质中的有用成分转化为可溶态。例如在硫化矿处理中,微生物(如氧化亚铁硫杆菌)通过酶催化直接分解矿物晶格(直接氧化),同时代谢产生硫酸高铁等强氧化剂,间接溶解矿物成分。
直接与间接氧化耦合
实际过程中,直接氧化(微生物接触矿物)和间接氧化(代谢产物化学溶解)往往同时发生,形成协同效应,显著提高浸取效率。
生物浸取不同于物理或化学浸取,其核心在于依赖微生物的活性,具有环保性和低能耗优势,但反应周期较长。
更多细节可查看(生物浸出原理)及、7(分类与应用)。
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