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细菌采矿

2019-03-25颜士州

阅读(科学探秘) 2019年12期
关键词:矿石矿产金属

颜士州

细菌不都是坏东西,它们中的大多数能够为人类所用。有一些细菌,体积小得只有在高倍显微镜下才能看清容貌,但它们竟然“精通”采矿和冶金的技术。

给矿石“洗澡”

开采固体矿产是很费劲的事,要挖坑道又要采矿石,然后还得把矿石运到选矿厂去粉碎、选矿,最后才能进冶炼厂。这不仅需要大量的人力和物力,还要耗费大量的能源。

要是用细菌溶浸法采矿就省事多了。原来,含有某种菌种的溶液(即浸出剂)在通过矿石时,溶液中的细菌会不断地分泌出一种具有特殊催化作用的物质——有机酶。这种酶能侵蚀、破坏矿物内部结构,把藏在其中的金属元素溶解出来,送到溶液里去。这些含有金属的溶液,经过简单的化学处理,金属就沉淀下来,与其他伙伴“分家”了。硬邦邦的固体矿石,在含有细菌的溶液里泡上一泡,“洗”上一个“澡”,金属就乖乖地投进了溶液的“怀抱”。就这样,固体矿产被改造成为能流动的液体矿产,我们就可以像开采石油那样来开采它。

优越性更多

细菌采矿法在处理利用价值不大的贫矿、尾矿、废弃的老矿和一些难开采的或危险性大的矿时,与普通的采矿方法相比,有更大的优越性。就拿开采对人体有害的放射性矿产及埋藏得很深的金属矿产来说,开采者只要先给这个矿床打一些钻井,再用爆破的方法使井下岩石破碎松动,造成许多裂隙通道之后,输送细菌深入矿床内部。在经过一番细菌溶解工作以后,人们把溶液从井下抽吸上来,进行金属回收,这个方法叫地下(细菌)浸滤法。

需要合适的生存环境

细菌采矿需要有适合细菌生存的环境,如温度、湿度和光照。对光照的条件,有的细菌性喜明亮,有的却爱黑暗。此外,它们还要“营养”,主要是二氧化碳、硫磺、硫化物等,这些物质在需开采的矿藏里含量很丰富。只是细菌怕冷,要是在冬天或在寒冷的地区工作,它们就不能适应了。科学家正在研究如何解决这个难题。

研究试验溯源

其实,细菌采矿已不是件新鲜的事儿,早在我国宋代就有用这种方法采矿的记载。十七世纪时,西班牙人也曾用这种方法采过铜,但那时的人们并不知道其中的奥妙,直到1947年,科學家才弄清楚,原来是细菌在帮忙。1954年,美国科学家开始试验用这种有趣的方法采铜矿,四年后就投入了生产。不久,世界各国也争相研究试验,并在生产中应用,成效显著。

自1958年以来,我国也开始了这项研究工作,利用细菌对铜、铀等矿产进行工业性生产。后来,科学工作者利用细菌对石煤进行处理,把含在其中的钒、钼、镍、铀、钴等二十多种有用金属取出来为人类服务。目前已经研究出一项用细菌法综合浸出、分别回收的新工艺,达到了工业生产的要求。

细菌采矿是一个别开生面的新技术领域,但还有很多问题尚待解决。随着高科技研究的深入,细菌采矿前途无量。对很多矿藏的开采,我们都得请那位能干的“采矿家”——细菌来帮忙。

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