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16.6A: 미생물 광석 침출 - 생물학

16.6A: 미생물 광석 침출 - 생물학


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미생물 광석 침출은 미생물을 사용하여 광석에서 금속을 추출하는 과정입니다.

학습 목표

  • 미생물 광석 침출의 장점 평가

키 포인트

  • Bioleaching은 화학적 추출보다 저렴하고 환경에 더 안전하며 광석의 농도가 낮은 금속을 추출하는 데 더 효율적입니다.
  • 그것은 철 및 황화물 산화 박테리아 또는 산 생성 곰팡이에 의해 수행됩니다.
  • 박테리아는 제2철과 같은 주요 침출 시약을 재활용하고 전자 전달에서 에너지를 얻으면서 추가 산화 단계를 수행합니다.

핵심 용어

  • 광석 침출: 다양한 기술을 사용하여 광석에서 금속을 회수하는 과정.

미생물 광석 침출(바이오 침출)은 미생물을 사용하여 광석에서 금속을 추출하는 과정입니다. 이 방법은 구리, 납, 아연, 금, 은 및 니켈과 같은 다양한 귀금속을 회수하는 데 사용됩니다. 미생물은 다음과 같은 이유로 사용됩니다.

  • 생산 비용을 낮춥니다.
  • 기존의 침출 방법에 비해 환경 오염이 적습니다.
  • 광석 내 농도가 낮을 ​​때 금속을 매우 효율적으로 추출합니다.

침출 과정

박테리아는 대부분의 경우 철 철인 주요 광석 산화제를 재생하고 추가 광석 산화의 주요 반응을 수행합니다. 반응은 박테리아 세포막에서 수행됩니다. 이 과정에서 자유 전자가 생성되어 박테리아 세포에서 에너지를 생성하는 산소를 물로 환원시키는 데 사용됩니다.

황철석(FeS2), 먼저 제2철(Fe)에 의해 산화된다.3+) 티오설페이트(S2영형32-) 박테리아가 없는 경우.

첫 번째 단계에서 이황화물은 제2철(Fe)에 의해 자발적으로 티오황산염으로 산화됩니다.3+), 차례로 환원되어 철철(Fe2+):

(1) FeS2+6Fe3++3H2O⟶7Fe2++S2O2−3+6H+자발 FeS2+6Fe3++3H2O⟶7Fe2++S2O32−+6H+자발

두 번째 단계에서 박테리아를 추가하고 Fe를 회수합니다.3+ 철(Fe2+) 그런 다음 침출의 첫 번째 단계에서 재사용됩니다.

(2) 4Fe2++O2+4H+⟶4Fe3++2H2O(철산화제)4Fe2++O2+4H+⟶4Fe3++2H2O(철산화제)

티오황산염은 또한 박테리아에 의해 산화되어 황산염을 생성합니다.

(3) S2O2−3+2O2+H2O⟶2SO2−4+2H+(황산화제)S2O32−+2O2+H2O⟶2SO42−+2H+(황산화제)

반응 (2)에서 생성된 제2철은 반응 (1)에서와 같이 더 많은 황화물을 산화시켜 주기를 종료하고 다음과 같은 순 반응을 나타냅니다.

(4) 2FeS2+7O2+2H2O⟶2Fe2++4SO2−4+4H+2FeS2+7O2+2H2O⟶2Fe2++4SO42−+4H+

반응의 순 생성물은 용해성 황산제1철과 황산이다.

미생물 산화 과정은 박테리아의 세포막에서 발생합니다. 전자는 세포로 전달되고 산소를 물로 환원시키면서 박테리아를 위한 에너지를 생성하는 생화학적 과정에 사용됩니다. 중요한 반응은 제2철에 의한 황화물의 산화입니다. 박테리아 단계의 주요 역할은 이 반응물의 재생입니다.

구리 침출은 매우 유사한 메커니즘을 가지고 있습니다.

광석 침출이 가능한 미생물

산업적으로 생물침출 반응은 제1철과 황을 산화시킬 수 있는 많은 박테리아 종에 의해 수행됩니다. 그러한 종의 예는 산디티오바실러스 페록시단. 일부 곰팡이 종(아스페르길루스 니제르 그리고 Penicillium simplicissimum) 또한 중금속을 용해시키는 능력이 있는 것으로 나타났습니다. 곰팡이가 사용되면 침출 메커니즘이 다릅니다. 곰팡이는 대사 반응에서 생성하는 산을 사용하여 금속을 용해시킵니다.

일반적으로 생물학적 침출은 화학적 처리보다 환경에 더 깨끗하고 안전합니다. 그러나 황철석 침출에서 나오는 황산과 같은 유독성 제품과 중금속으로 인한 환경 오염은 여전히 ​​가능합니다. 미생물 침출의 또 다른 단점은 미생물이 작동하는 속도가 느리다는 것입니다.



코멘트:

  1. Joran

    실제로는 낮지 않습니다

  2. Anbessa

    Figase O_O

  3. Finnobarr

    그럴 수 없어!

  4. Huntley

    아주 좋은 조각

  5. Kazrataxe

    나는 그것이 질문이라고 삭제했다



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