细菌冶金

19世纪40年代，人们从矿山流出的酸矿水中发现有微生物存在，并且发现它们能将矿石中的金属浸出，最后分离出这种微生物，人们才逐步明白了，在用这种方法炼铜时默默无闻的微生物担任着重要的角色。古老的方法又获新生，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。

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山的生产实验，亦有成效。

微生物浸矿所用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，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，使矿石中的金属转变为硫酸盐而释放出来。

浸矿时，先将矿石收集起来堆成几十万吨的大堆，可高达100多米，用泵把细菌浸出剂、硫酸铁和硫酸喷淋到矿石表面。随着浸出剂的逐步渗透，矿石堆就发生了化学反应，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。这种方法叫做堆积浸出法。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。也可以把浸出剂直接由矿床的上部注入进行浸溶，这种办法更加经济，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，含硫气体放入空气中，造成环境污染。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，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，用稀酸进行预处理后，将煤粒与水混合。在反应器中，加以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所以受到人们的重视，是因为它不需要大量复杂的设备，方法简便，成本低，特别适于开采小矿、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、对矿石有选择性，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。人们正在设法攻克这些难关，使细菌在矿产资源开发中发挥更大的作用。

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，但已不是不可捉摸的事了。微生物将成为冶金战线上一支不可低估的生力军。