供稿|董穎博 / DONG Ying-bo

礦產(chǎn)資源是不可再生資源，經(jīng)過(guò)逐年開(kāi)采利用，目前高品位易選礦產(chǎn)資源日趨減少，因此低品位礦和復(fù)雜難選礦的開(kāi)發(fā)已成當(dāng)務(wù)之急。與傳統(tǒng)方法相比，微生物浸礦技術(shù)具有流程短、成本低、環(huán)境友好和低污染等特點(diǎn)，已成為世界礦物加工的前沿技術(shù)。隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅速發(fā)展和對(duì)礦產(chǎn)品需求大幅度的增加，礦業(yè)開(kāi)發(fā)規(guī)模隨之加大，尾礦的排放、堆積量越來(lái)越大。大量堆存的尾礦不及時(shí)處理勢(shì)必給環(huán)境、地質(zhì)、安全及經(jīng)濟(jì)等帶來(lái)諸多問(wèn)題。因此，有色金屬尾礦微生物原位浸出關(guān)鍵技術(shù)研究以有色金屬尾礦為處理對(duì)象，采用微生物原位浸礦技術(shù)實(shí)現(xiàn)其資源化。

圖1 高效浸礦菌種的SEM照片

有色金屬尾礦微生物原位浸出關(guān)鍵技術(shù)研究取得了以下創(chuàng)新性成果：（1）建立了浸礦細(xì)菌復(fù)合誘變育種新方法。設(shè)計(jì)多種菌種誘變策略，研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合誘變可以大幅度提高浸礦菌種的活性和浸礦性能，使尾礦中有價(jià)金屬浸出效率提高了30%，高效浸礦菌種的SEM照片見(jiàn)圖1。（2）揭示了不同浮選藥劑對(duì)浸礦菌浸出有色金屬尾礦的影響規(guī)律和機(jī)制（如圖2所示，含不同浮選藥劑的尾礦浸出體系目標(biāo)礦物被細(xì)菌浸蝕程度明顯不同），并從藥劑分子基團(tuán)、礦物表面性質(zhì)、細(xì)菌細(xì)胞物質(zhì)及酶等方面揭示了浮選藥劑對(duì)浸礦體系抑制機(jī)理。（3）硫酸亞鐵、硫代硫酸鈉、黃鐵礦作為能源物質(zhì)均能夠提高金屬浸出效率，其中硫代硫酸鈉的效果最為顯著；同時(shí)發(fā)現(xiàn)在浸礦初期不需要添加無(wú)機(jī)鹽培養(yǎng)基，尾礦中溶解出來(lái)的無(wú)機(jī)鹽離子可以滿足菌種生長(zhǎng)需求。（4）開(kāi)發(fā)了微生物原位浸出尾礦的工藝，解決了尾礦含泥量高、滲透性差、菌液分布不均、不能與尾礦充分接觸而形成死角和盲區(qū)等技術(shù)問(wèn)題。

圖2 不同浮選藥劑作用下黃銅礦顆粒細(xì)菌浸蝕差異

有色金屬尾礦微生物原位浸出關(guān)鍵技術(shù)研究成果在我國(guó)有色金屬尾礦資源綜合利用領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景，可有效解決微生物浸礦周期長(zhǎng)、效率低的“瓶頸”問(wèn)題，同時(shí)對(duì)被譽(yù)為“城市礦山”的電子垃圾資源化和減量化具有一定的借鑒和指導(dǎo)作用。