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        讓細菌來采礦

        2019-05-26 03:41菖蒲
        學與玩 2019年12期
        關鍵詞:礦石礦產(chǎn)金屬

        菖蒲

        細菌不都是壞東西,它們中的大多數(shù)能夠為人類做許多工作哩。有一些細菌,竟然還“精通”采礦和冶金的技術。個兒小得只有在高倍顯微鏡下才能看清容貌的細菌,為什么會有這樣的神通?

        給礦石洗澡

        開采固體礦產(chǎn)是很費勁的事,要挖坑道又要采礦石,還得把礦石運到選礦廠去粉碎、選礦,最后才能進冶煉廠。這不僅需要大量的人力和物力,而且還要耗費大量的能源。要是能有省事兒點的辦法就好了!

        還真有,這就是細菌采礦。硬邦邦的固體礦石,在含有細菌的溶液里泡上一泡,“洗”上一個“澡”,固體礦產(chǎn)就被改造成為能流動的液體礦產(chǎn)。這樣一來,我們就可以像開采石油那樣來開采它們了。讓我們用慢鏡頭看一下。含有某些菌種的溶液在通過礦石時,溶液中的細菌會不斷地分泌出一種具有特殊催化作用的物質有機酶。這種酶能侵蝕破壞礦物內(nèi)部的結構,把藏在其中的金屬元素浸溶出來,送到溶液里去。這些含有金屬的溶液,經(jīng)過簡單的化學處理,金屬就會沉淀下來,與其他小伙伴分家了。

        優(yōu)越性多多

        細菌采礦法在處理利用價值不大的貧礦、尾礦,以及廢棄的老礦時,與普通的采礦方法相比,有很大的優(yōu)越性。這話怎么說?一些貧礦、廢礦里,主要礦產(chǎn)開采完了,還有少量其他金屬,用細菌浸溶可以回收里面的貴重有色金屬和稀有金屬,不至于讓廢礦徹底變廢,達到防止礦產(chǎn)資源流失的目的,是最大限度利用礦藏的一種冶金方法。

        此外,那些對人體有害的放射性礦產(chǎn)及埋藏得很深的金屬礦產(chǎn)也需要細菌來幫忙。開采者先給這個礦床打一些鉆井,再用爆破的方法使井下巖石破碎松動,造成許多裂隙通道之后,輸送細菌深入礦床內(nèi)部。在經(jīng)過一番細菌溶解工作以后,人們把溶液從井下抽吸上來,進行金屬回收,這樣豈不是又便利又安全?

        對生存環(huán)境要求高

        細菌采礦需要有適合其生存的環(huán)境,如溫度、濕度和光照。以光照來說,有的細菌性喜明亮,有的卻愛黑暗。此外,它們還要“營養(yǎng)”,主要就是二氧化碳、硫黃、硫化物等。好在這些物質在需開采的礦藏里含量還是挺豐富的,細菌不怕“吃不飽”。只是細菌怕冷,要是在冬天或在寒冷的地區(qū)工作,它們就不能適應了??茖W家正在研究如何解決這個難題。

        不是件新鮮事兒

        其實,細菌采礦這種方法并非剛剛誕生,早在宋代,我國就有類似的記載。十七世紀時,西班牙人也曾用這種方法采過銅。但那時的人們并不知道其中的奧妙。直到1947年,科學家才弄清楚,原來是細菌在幫忙。1954年,美國科學家開始試驗用這種有趣的方法采銅礦,四年后就投入了生產(chǎn)。不久,世界各國也爭相研究試驗,并在生產(chǎn)中應用,成效顯著。

        自1958年以來,我國也開始了這項研究工作,利用細菌對銅、鈾(y6u)等礦產(chǎn)進行工業(yè)性生產(chǎn)。后來,科研工作者利用細菌對石煤進行處理,把含在其中的釩(fan)、鉬(mu)、鎳(nie)、鈾、鈷(gu)等二十多種有用金屬提取出來為人類服務。目前,我們已經(jīng)研究出一項用細菌法綜合浸出、分別回收的新工藝,可以達到工業(yè)生產(chǎn)的要求。

        細菌暢想曲

        細菌采礦是一個別開生面的技術領域,但溶液分布不均、細菌活力低等一系列問題還有待解決。隨著高科技研究的深入,細菌采礦所面臨的問題將會逐步解決??梢赃@么說,21世紀中期,我們很多礦藏的開采,都得請這位能干的采礦家——細菌來幫忙。聽說,今后細菌還可以去太空中為我們采礦呢。

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