怎样浸矿和脱硫

20世纪40年代，人们从矿山流出的酸矿水中发现了微生物，并且发现酸矿水能将矿石中的金属浸出，最后分离出这种微生物，人们这才逐步明白，在用这种方法炼铜时不声不响的微生物担任着重要角色。于是，古老的方法又重新运用于生产中，用微生物浸矿来提炼金属成为现代人十分关心的研究课题。

微生物浸矿所用的微生物主要是氧化亚铁硫杆菌。它的主要生理特征是，在酸性溶液中，能将亚铁氧化成高铁，或把亚硫酸、低价硫化物氧化成硫酸，所生成的酸性硫酸高铁是金属硫化物的氧化剂，能使矿石中的金属转变为硫酸盐释放出来。

我国细菌浸铜的研究与实验近十余年来取得了重大进展。湖南省应用细菌浸渍由柏坊铜铀伴生矿回收铜和铀已告成功，并用于生产。湖北省大悟县芳贩铜矿进行了堆积浸出的生产实验，亦有成效。

微生物浸矿反应图

浸矿时，先将矿石收集起来堆成几十万吨的大堆，可堆积高100多米，用泵把细菌浸出剂、硫酸铁和硫酸喷洒到矿石表面。随着浸出剂的逐步渗透，矿石堆就会发生化学反应，生成蓝色的硫酸铜溶液流到较低的池中。然后再投入铁屑把铜从溶液里置换出来。这种方法叫作堆积浸出法。还有一种池浸法，它是把矿石放在池子中部的筛板上，浸出剂从上部喷淋流入下部池中，反复循环。这种方法可以提高浸出速度，提取率较高。也可以采用更经济的办法，直接把浸出剂从矿井的上部洒入，不需要开采矿石，特别是对于尾矿、贫矿更适合。如果将矿石粉和浸出剂放在同一容器内，使用空气翻动或机械搅拌，具有提取速度快、产量高的优点。

利用微生物不仅可以浸矿，还可以用来脱硫。

煤中含硫，直接燃烧时，含硫气体释放入空气中，会造成环境污染，在雨后形成酸雨更会造成土壤污染。化学脱硫方法耗能大，物理脱硫方法较化学法省钱，但煤粉有损失，如果利用微生物脱硫则很有潜力。脱硫过程是这样的，先将煤碾碎，先用烯酸进行处理，将煤粒与水混合。在反应器中，加入含有适当营养物的培养基(主要是硫酸铵和磷酸氢二钾)，并接种适当培养的菌种，通入空气和二氧化碳(烟道气)，温度控制在28℃～32℃(对氧化亚铁硫杆菌)。反应结束，将煤与培养液分开，从培养液中回收硫。

利用微生物浸矿冶炼金属之所以受到人们的重视，是因为它不需要大量复杂的设备，不仅方法简便，成本低，尤其适于开采小矿、贫矿、废弃的老矿。但是，在目前生产中还存在着不少问题，如生产周期长微生物就会对矿石具有选择性，碱性矿石就更难见效、提取率不稳定等。培养细菌需要控制一定的温度和湿度，使冬季和寒带地区不能进行生产。人们正在想方设法攻克这些难关，使细菌在矿产资源开发中发挥更大作用。

与此同时，人们还正在研究用微生物来提取另外一些稀有金属，如镁、钼、锌、钛、钴、银等。尽管这些研究的成果应用到生产中还需要一段时间，但已不是难以实现的事了。微生物将成为冶金战线上一支不可低估的生力军。