БАКТЕРИАЛЬНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ

БАКТЕРИАЛЬНОЕ ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ избирательное
извлечение хим. элементов из многокомпонентных соединений посредством их
растворения микроорганизмами в водной среде. Благодаря Б. в. появляется
возможность извлекать из руд, отходов производства и т. д. ценные компоненты
(медь, уран и др.) или вредные примеси (напр., мышьяк в рудах чёрных и
цветных металлов). Впервые запатентовано в США (1958) применительно к извлечению
меди и цинка.

Б. в. можно пользоваться
при всех способах выщелачивания, не связанных с повышенными давлениями
и темп-рой. Наиболее широко для Б. в. применяют тионовые бактерии: Thiobacillus
ferrooxi-dans, способные окислять сульфидные минералы и закисное железо
до окисно-го (так называемые железобактерии), и Th. thiooxidans (так называемые
серобактерии). Тионовые бактерии являются хемоавтотрофами, т. е. единств.
источник энергии для их жизнедеятельности - процессы окисления закисного
железа, сульфидов различных металлов и элементарной серы. Эта энергия расходуется
на усвоение углекислоты, выделяемой из атмосферы или из руды. Получаемый
углерод идёт на построение клеточной ткани бактерий. Th. ferrooxidans окисляют
сульфидные минералы до сульфатов прямым и косв. путём (когда микроорганизмы
окисляют сернокислое закисное железо до окисного, являющегося сильным окислителем
и растворителем сульфидов):

Важнейший фактор Б. в.- быстрая
регенерация сернокислого окисного железа тионовыми бактериями (Th. ferrooxidans),
что в нек-рых случаях ускоряет процессы окисления и выщелачивания. Оптимальная
темп-pa для развития тионовых бактерий 25-35 °С, а рН от 2 до 4. Тионовые
бактерии ускоряют растворение халькопирита в 12 раз, арсенонири-та и сфалерита
в 7 раз, ковелина и борнита в 18 раз по сравнению с обычными химическими
методами.

В значительных промышленных
масштабах Б. в. применяется для кучного извлечения полезных ископаемых
(меди и урана) из руд на месте их залегания. Напр., экономически целесообразно
извлекать Б. в. медь из забалансовых сульфидных руд. Это осуществляется
водными растворами FeAl2(SOferrooxidans. Раствор подаётся по шлангам в скважины, пробурённые в рудном
теле (рис.); бактерии и сульфат окиси железа окисляют сульфиды меди по
схеме:

По горным выработкам раствор
из рудного тела подают на цементационную или др. установку для извлечения
меди (см. Гидрометаллургия).

В различных странах ведутся
исследования по выщелачиванию с участием тионовых бактерий для извлечения
мн. металлов (Zn, Co, As, Mn и др.). Ведутся работы по выявлению бактерий
иных видов для извлечения др. полезных ископаемых. Напр., для растворения
и извлечения золота предложено использовать гетеротрофные бактерии Aeromonas,выделенные
из рудничных вод золотоносных приисков.

Простота аппаратуры для Б.
в., возможность быстрого размножения бактерий, особенно при возвращении
в процесс отработанных растворов, содержащих живые организмы, открывает
возможность не только резко снизить себестоимость получения ценных полезных
ископаемых, но и значительно увеличить сырьевые ресурсы за счёт использования
бедных, забалансовых и потерянных (напр., в целиках) руд в месторождениях,
отвалов из отходов обогащения, пыли, шлаков и др. В перспективе Б. в. открывает
возможности создания полностью автоматизиров. предприятий по получению
металлов из забалансовых и потерянных руд непосредственно из недр Земли,
минуя сложные горнообогатительные комплексы.

Лит.: Иванов В. И., Степанов
Б. А., Применение микробиологических методов в обогащении и гидрометаллургии,
М., 1960; Соколова Г. А., Каравайко Г. И., Физиология и геохимическая деятельность
тионовых бактерий, М-, 1964; VIII Международный конгресс по обогащению
полезных ископаемых, Л., 1968; Применение бактериального метода выщелачивания
цветных металлов из забалансовых руд, М., 1968; К а л а-бин А. И., Добыча
полезных ископаемых подземным выщелачиванием, М , 1969.

С. И. Полькин.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я