Криобиологические сосуды > Материалы и биотехнология > Возможности применения бактериального выщелачивания

Возможности применения бактериального выщелачивания


Из-за огромных масштабов операций по выщелачиванию отва­лов активность бактерий, развивающуюся в ходе процесса, мож­но контролировать только в ограниченной степени. Для наибо­лее эффективного использования бактериального выщелачива­ния необходимо создавать такие инженерные схемы, которые позволяли бы осуществлять определенный контроль за актив­ностью микробов. Помимо выщелачивания отвалов в горноруд­ной промышленности существуют и другие средне- и высокотех­нологичные процедуры, при которых для экстракции металлов используются гидрометаллургические процессы (реакции, про­исходящие в воде). Эти технологии (выщелачивание in situ, чановое выщелачивание, кучное выщелачивание) применимы и к процессам бактериальной экстракции металлов.
Выщелачивание in situ с успехом используют для извлечения урана из песчаниковых формаций с низким содержанием руд­ного минерала. Выщелачивающие растворы вводят в неразру­шенное урансодержащее рудное тело через инъекционную сква­жину. Эти растворы, содержащие химический окислитель (на­пример, перекись водорода), взаимодействуют с минералом, окисляя уран и переводя его в растворимую форму. Далее урансодержащие растворы выкачивают из минерализованной зоны через выходные скважины (рис. 5.2).
 
Схематическое изображение процесса выщелачивания in situ
 
Рис. 5.2. Схематическое изображение процесса выщелачивания in situ. А. Кон­трольные скважины для отбора проб с целью наблюдения за передвижением выщелачивающего
 
На западе США и в южном Техасе, где широко практикуется выщелачивание in situ, применяют карбонатные растворы с нейтральным рН. По всей видимости, бактерии в этом процессе экстракции не участвуют. Технология in situ находит применение не только при выщелачивании урана.   Тот же подход возможен и при экстракции других металлов, присутствующих в низких кон­центрациях в глубоко залегающих месторождениях. Бактерии могут использоваться для выщелачивания сульфидных минера­лов или для разрушения жильных минералов при извлечении металлов с помощью других гидрометаллургических техноло­гий. Большинство исследований по использованию бактерий для выщелачивания in situ было проведено в лаборатории при вы­соких давлении и температуре. Эти исследования показали, что гидростатическое давление в 30,4 МПа (эквивалентное давлению на глубине в 3000 м) не сказывается на жизнедеятельности раствора из рудного тела. 5. При обычно используемой для выщелачивания in situ схеме «пяти точек» объем выщелачивающего раствора, выкачиваемого из четырех рабочих скважин, больше, чем объем вводимого раствора. Это сводит к минимуму возможность загрязнения подпочвенных вод.
железоокисляющих бактерий. Однако при закачивании раство­ров на большую глубину ограничивающим фактором для ис­пользования бактерий может оказаться гипербарический кис­лород. Влияние высокой температуры, существующей на боль­шей глубине, недостаточно изучено. Не исключено также, что из-за более низкой проницаемости для бактерий монолитных, сильно уплотненных включений в месторождениях эффектив­ность выщелачивания резко уменьшается. Эта возможность так­же не изучалась детально. Несмотря на все эти пробелы в на­ших знаниях, можно утверждать, что достоинством технологии in situ является то, что она представляет собой систему, в ко­торой можно контролировать много факторов, в том числе со­держание кислорода и питательных веществ, рН т. д.