바이오리싱

바이오 침출은 생물체의 사용을 통해 광석에서 금속을 추출하는 것이다.이것은 시안화물을 ^[1]사용한 기존의 힙 침출보다 훨씬 깨끗합니다.바이오 침출은 생체 무수 금속 합금의 여러 응용 분야 중 하나이며 구리, 아연, 납, 비소, 안티몬, 니켈, 몰리브덴, 금, 은 및 코발트를 회수하기 위해 여러 가지 방법이 사용됩니다.

과정

바이오 침출은 산성철과 황산화세균을 포함할 수 있으며, 산성철과 황산화세균은 산성철과 황산화세균(이전에는 티오바실러스 페록시단)과 산성철을 포함한다.광석의 산화에는 일반적으로 Fe이온이 사용된다³⁺.이 단계는 미생물과는 완전히 독립적이다.이 박테리아는 광석의 추가적인 산화뿐만 아니라 Fe로부터의 화학적²⁺ 산화제³⁺ Fe의 재생도 담당합니다.예를 들어 박테리아는 황과 금속(이 경우 철철, (Fe²⁺))을 산소를 사용하여 산화시킴으로써 미네랄 황철(FeS₂)의 분해를 촉매합니다.이를 통해 용해성 제품이 생성되고, 이를 더욱 정제 및 정제하여 원하는 ^{[citation needed]}금속을 얻을 수 있습니다.

황산염 침출(FeS₂): 제1공정에서는 제2황화물이 제2철 이온(Fe)에³⁺ 의해 자발적으로 티오황산염으로 산화되고, 제2철 이온(Fe)이 환원되어 다음과 같이 철 이온(Fe²⁺)이 된다.

(1)

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

S

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

+

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

e

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

+

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

O

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

e

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

+ +

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

- +

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

H + ( \

displaystyle

\

mathrm

{

FeS

_ {

2

} +

6

\ Fe ^ { , 3

+ 3

\ H

_

{

2

}

O

\

longarrow 7

\ Fe + 2

^2

）

}O_{

3}^{,

2-}+6

\H

^{+}}}

자발적

\mathrm {FeS_{2}+6\ Fe^{\,3+}+3\ H_{2}O\longrightarrow 7\ Fe^{\,2+}+S_{2}O_{3}^{\,2-}+6\ H^{+}}

그리고 나서 철 이온은 산소를 사용하여 박테리아에 의해 산화됩니다.

(2) 4

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

2

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

+ +

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

2 +

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

H +

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

e

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

+ +

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

O ( \

displaystyle

\

mathrm { 4

\

Fe

^ { , 2 + } + O _ { +

}

\ 긴

오른쪽 화살표

4 \

Fe

^ { , 3 + } + 2 \ H _ {

2

} O ）

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+\ O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

티오황산염은 박테리아에 의해 산화되어 황산염을 생성한다.

(3)

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

2 -

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

+

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

+

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

O2

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

2 -

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

+

\mathrm {S_{2}O_{3}^{\,2-}+2\ O_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+2\ H^{+}}

+ \

displaystyle

\

mathrm

{

S_{2

}

O_{3}^{, 2-}+2\ O_{2}+H_{2

}}

O\longrightarrow 2\SO_{

4}^{,

2-}+2

\H

^{+}}}(

황산화제

)

(2) 반응에서 생성된 철 이온은 (1) 반응과 같이 더 많은 황화물을 산화시켜 사이클을 닫고 순반응을 보였다.

(4) 2

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

O

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

O

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

2

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

e

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+ +

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

-

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

H

\mathrm {2\ FeS_{2}+7\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ Fe^{\,2+}+4\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+ {

displaystyle

\

mathrm { 2

\

FeS

_ {

2 }

+

7

\

O

_ {

2 O

\

longarrow

2

Fe

+

4

^

2

}

、

반응의 순산물은 용해성 황산 ^{[citation needed]}철과 황산이다.

미생물 산화 과정은 박테리아 세포막에서 일어난다.전자는 세포로 들어가 생화학적 과정에 사용되어 산소를 물로 환원하는 동안 박테리아를 위한 에너지를 생산한다.중요한 반응은 철에 의해 황화물이 산화되는 것이다.박테리아 단계의 주된 역할은 이 반응물의 ^{[citation needed]}재생이다.

구리의 공정은 매우 유사하지만 효율성과 동력은 구리 광물학에 따라 달라집니다.가장 효율적인 광물은 칼코사이트, CuS₂, 코벨라이트, CuS와 같은 초유전자 광물입니다.주요 구리 광물인 찰카피라이트(CuFeS₂)는 매우 효율적으로 침출되지 않기 때문에 구리 생산 기술이 부유하고 제련 및 정제 기술이 이어지는 것입니다.CuFeS의₂ 용출은 용해 및 산화의 두 단계를 거쳐 Cu 이온이 ^{[citation needed]}용액에 남게 됩니다²⁺.

Charcopyrite 용출:

(1)

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

e

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

2 +

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

e

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

+

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

2

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

+ +

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

e

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

+ +

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

S

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

\

displaystyle

\

mathrm

{

CuFe

}

S_{2}+4\Fe^{,3+}\

긴 오른쪽

화살표

Cu

^{,2+}+5\Fe^{,2+}+2\S_{0}}

자연적

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ Fe^{\,3+}\longrightarrow Cu^{\,2+}+5\ Fe^{\,2+}+2\ S_{0}}

(2)

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

e

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

+ +

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

+

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

H +

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

4

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

e

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

+ +

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

\mathrm {4\ Fe^{\,2+}+O_{2}+4\ H^{+}\longrightarrow 4\ Fe^{\,3+}+2\ H_{2}O}

O ( \

displaystyle

\

mathrm { 4

\

Fe

^ { , 2 + } +

O _

{

2

+ 4 \

H^

{ + } \

long rightarrow

4 \

Fe ^

{ 3 +

2

} +

2

\ H _ { 2

}

산화제)

(3) 2

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

H 2

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

2

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

2 -

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

H

\mathrm {2\ S^{0}+3\ O_{2}+2\ H_{2}O\longrightarrow 2\ SO_{4}^{\,2-}+4\ H^{+}}

+ {

displaystyle

\

mathrm { 2

\

S

^ {

0 }

+ 3 \

O

_ { 2

}

+ 2 \ H _ {

2

} O \

long rightarrow

2 \

SO _

{ 4 }^

2 }

순반응:

(4)

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

S

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

+

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

2

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

2

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

+ +

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

2

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

+ +

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

4

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

-

\mathrm {CuFeS_{2}+4\ O_{2}\longrightarrow Cu^{\,2+}+Fe^{\,2+}+2\ SO_{4}^{\,2-}}

\

displaystyle

\

mathrm

{

CuFe

S_{2}+4\ O_{2}\오른쪽 화살표 Cu^{,2+}+Fe^{,2+}+2\SO_{4}^{,2-}}}

일반적으로 황화물은 먼저 원소황으로 산화되며, 이황화물은 산화되어 티오황산염이 생성되며, 상기 과정은 다른 황화물에 적용할 수 있다.피치블렌드와 같은 비산성 광석의 생물 침출도 산화제로 철을 사용한다(예: UO₂ + 2³⁺ Fe ==> UO₂²⁺ + 2 Fe²⁺).이 경우 세균 공정의 유일한 목적은 Fe의 재생이다³⁺.황산 철광석을 첨가하여 공정을 가속화하고 철원을 제공할 수 있습니다.황화물 및 원소유황의 적층에 의한 비황광의 바이오 침출은 Acidithiobacillus spp.에 의해 식민지화되어 황화물 ^[2]미함유 물질의 침출 촉진 전략을 제공한다.

추가 처리

용해된 구리(Cu²⁺) 이온은 리간드 교환 용매 추출에 의해 용액에서 제거되며, 이는 용액에 다른 이온을 남깁니다.구리는 리간드와 결합함으로써 제거되는데, 리간드는 각각 하나의 전자쌍을 가진 다수의 작은 그룹으로 구성된 큰 분자입니다.리간드-구리 복합체는 등유와 같은 유기 용매를 사용하여 용액에서 추출됩니다.

Cu²⁺_(aq) + 2LH(유기농) → CuL₂(유기농) + 2H⁺_(aq)

배위자는 구리에 전자를 기증하여 복합체 - 배위자에 결합된 중심 금속 원자 (구리)를 생성합니다.이 복합체는 전하가 없기 때문에 극성 물 분자에 더 이상 끌리지 않고 등유에 녹아 용액에서 쉽게 분리된다.초기 반응은 가역적이기 때문에 pH에 의해 결정된다.농축산을 첨가하면 방정식이 역전되어 구리 이온은 수용액으로 ^{[citation needed]}돌아간다.

그런 다음 구리가 전기 입상 과정을 거쳐 순도를 높입니다.생성된 구리 이온 용액에 전류가 흐른다.구리 이온은 2+의 전하를 가지고 있기 때문에, 음의 음극에 이끌려 거기에 ^{[citation needed]}모입니다.

구리도 고철에서 Fe로 치환하여 농축 및 분리할 수 있습니다.

Cu²⁺_(aq) + Fe_(s) → Cu_(s) + Fe²⁺_(aq)

철에 의해 손실된 전자는 구리에 의해 흡수된다.구리는 산화제(전자를 수용), 철은 환원제(전자를 ^{[citation needed]}잃음)입니다.

원액에는 금 등의 귀금속이 남아 있을 수 있습니다.유리 산소가 존재하는 상태에서 시안화나트륨으로 혼합물을 처리하면 ^[3]금이 용해됩니다.금은 ^[4]숯에 흡착(표면에 흡착)하여 용액에서 제거된다.

곰팡이 포함

몇몇 종류의 곰팡이가 생물 침출에 사용될 수 있다.곰팡이는 전자 스크랩, 촉매 변환기, 도시 폐기물 소각으로 인한 플라이 애쉬와 같은 다양한 기질에서 배양될 수 있습니다.실험에 따르면 두 균주(Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum)는 Cu와 Sn을 65%, Al, Ni, Pb 및 Zn을 95% 이상 동원할 수 있었다.아스페르길루스 니거는 구연산과 같은 유기산을 생산할 수 있다.이러한 형태의 침출은 금속의 미생물 산화에 의존하지 않고 오히려 금속을 ^[5]직접 용해시키는 산의 원천으로 미생물 대사를 사용합니다.

실현 가능성

경제적 타당성

바이오 침출은 복잡한 화학 공장을 운영하는 데 필요한 전문가가 적기 때문에 일반적으로 기존 프로세스보다 더 단순하고 따라서 운영 및 유지 보수 비용이 저렴하다.그리고 낮은 농도는 박테리아에게 문제가 되지 않습니다. 왜냐하면 박테리아는 금속을 둘러싸고 있는 폐기물을 무시하기 때문에 경우에 따라서는 90% 이상의 추출 수율을 달성합니다.이 미생물들은 실제로 광물들을 그들의 ^[6]구성 요소들로 분해함으로써 에너지를 얻는다.그 회사는 박테리아가 끝난 후 용액에서 이온을 채취한다.

바이오 침출은 저농도 광석에서 다른 기술에 비해 너무 낮은 금을 추출하는 데 사용될 수 있습니다.기존 공정에서 엄청난 비용과 에너지 소비로 이어지는 광범위한 파쇄 및 연삭 작업을 부분적으로 대체할 수 있습니다.왜냐하면 박테리아 침출에 드는 ^{[citation needed]}비용이 금속을 추출하는 데 걸리는 시간보다 더 중요하기 때문입니다.

구리와 같은 고농도 광석은 제련 속도와 수율에서 얻을 수 있는 이익이 제련에 비해 매우 느린 세균 침출 공정으로 인해 비용을 정당화하기 때문에 제련하는 것보다 제련하는 것이 경제적이다.이로 인해 신규 공장의 현금 흐름이 현저하게 지연될 뿐만 아니라 수익도 감소합니다.그럼에도 불구하고 칠레에 있는 세계 최대 구리 광산인 에스콘디다에서는 이 과정이 ^[7]우호적인 것으로 보인다.

경제적으로도 그것은 매우 비싸고, 한번 시작한 많은 회사들이 수요를 따라가지 못하고 결국 빚을 ^{[citation needed]}지게 된다.

우주에서

실험의 실험 단위

데시카빌리스는 높은 효능을 보인 미생물이다.

2020년 과학자들은 ISS의 다른 중력 환경에 대한 실험을 통해 미생물이 우주에서 ^[8]^[9]바이오 침수를 통해 현무암에서 유용한 요소들을 채굴하는데 사용될 수 있다는 것을 보여주었다.

환경에 미치는 영향

이 과정은 전통적인 추출 ^{[citation needed]}방법보다 환경 친화적입니다.제련 중 필요한 이산화황 배출 제한은 비용이 많이 들기 때문에 이 회사는 이를 수익으로 바꿀 수 있습니다.관련된 세균이 자연 증식하기 때문에 경관 훼손이 적고, 광산이나 주변 지역은 비교적 손대지 않아도 된다.이 박테리아는 광산에서 번식하기 때문에 배양과 ^{[citation needed]}재활용이 용이하다.

이 과정에서 유독성 화학물질이 생산되기도 한다.생성된 황산과⁺ H이온이 땅속과 지표수로 새어나와 산성으로 인해 환경파괴를 일으킬 수 있다.산성 광산 배수 중에 철, 아연, 비소와 같은 중이온이 누출됩니다.이 용액의 pH가 상승하면 담수에 의해 희석된 결과 이 이온들이 침전하여 "옐로우 보이"^[10] 오염을 형성합니다.이 때문에, 바이오 세이프티 에러가 발생할 가능성이 있기 때문에, 바이오 리치의 셋업은 신중하게 계획할 필요가 있습니다.다른 방법과는 달리, 한번 시작되면, 바이오히프 침출은 빗물과 천연 박테리아로 여전히 침출되기 때문에 빠르게 멈출 수 없습니다.핀란드의 Talvaara와 같은 프로젝트는 환경적으로나 경제적으로나 ^[11]^[12]파괴적인 것으로 판명되었다.

「」를 참조해 주세요.

피토미닝

레퍼런스

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^ Natarajan, K.A. (2018). "Experimental and Research Methods in Metals Biotechnology". Biotechnology of Metals. pp. 433–468. doi:10.1016/B978-0-12-804022-5.00014-1. ISBN 978-0-12-804022-5.
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추가 정보

T. A. Fowler 및 F. K. Crundwell – "티오바실러스 페록시단을 사용한 황화아연 침출"
Brandl H. (2001) "금속 미세 침출"인: Rem H. J. (ed.) 생명공학 제10권Wiley-VCH, Weinheim, 191–224페이지
Watling, H. R. (2006). "The bioleaching of sulphide minerals with emphasis on copper sulphides — A review". Hydrometallurgy. 84 (1–2): 81. doi:10.1016/j.hydromet.2006.05.001.
Olson, G. J.; Brierley, J. A.; Brierley, C. L. (2003). "Bioleaching review part B". Applied Microbiology and Biotechnology. 63 (3): 249–57. doi:10.1007/s00253-003-1404-6. PMID 14566430. S2CID 24078490.
Rohwerder, T.; Gehrke, T.; Kinzler, K.; Sand, W. (2003). "Bioleaching review part A". Applied Microbiology and Biotechnology. 63 (3): 239–248. doi:10.1007/s00253-003-1448-7. PMID 14566432. S2CID 25547087.

[1] "Flotation technique cleaner than heap leaching". Ngm.nationalgeographic.com. 2012-05-15. Archived from the original on 2008-12-19. Retrieved 2012-10-04.

[2] Power, Ian M.; Dipple, Gregory M.; Southam, Gordon (2010). "Bioleaching of Ultramafic Tailings by Acidithiobacillusspp. For CO2Sequestration". Environmental Science & Technology. 44 (1): 456–462. Bibcode:2010EnST...44..456P. doi:10.1021/es900986n. PMID 19950896.

[3] Natarajan, K.A. (2018). "Experimental and Research Methods in Metals Biotechnology". Biotechnology of Metals. pp. 433–468. doi:10.1016/B978-0-12-804022-5.00014-1. ISBN 978-0-12-804022-5.

[4] "Use in Mining International Cyanide Management Code (ICMI) For The Manufacture, Transport and Use of Cyanide In The Production of Gold(ICMI)". www.cyanidecode.org. Archived from the original on 2012-02-29. Retrieved 2021-02-03.

[5] Dusengemungu, Leonce; Kasali, George; Gwanama, Cousins; Mubemba, Benjamin (27 June 2021). "Overview of fungal bioleaching of metals". Environmental Advances. Elsevier Ltd. 5 (2021): 100083. doi:10.1016/j.envadv.2021.100083. ISSN 2666-7657. Retrieved 23 October 2021.

[6] "Enterprise Europe Network". een.ec.europa.eu. Retrieved 2020-08-28.

[7] "Bioleaching: The worldwide copper mining is slowly turning green CAR ENGINE AND SPORT". topgear-autoguide.com. Retrieved 2022-05-06.

[8] Crane, Leah. "Asteroid-munching microbes could mine materials from space rocks". New Scientist. Retrieved 9 December 2020.

[9] Cockell, 찰스 S.;Santomartino, 로사, Finster, 카이;Waajen, Annemiek C;Eades, LornaJ.;Moeller, 랄프. Rettberg, 페트라, 푹스, 펠릭스 M.;반 Houdt, 롭;Leys, 나탈리. Coninx, 일세, Hatton, 제이슨, Parmitano, 루카, 크라우제, Jutta, 쾰러, 안드레아. 캐플린, 니콜, Zuijderduijn, Lobke, Mariani, 알레산드로;Pellari, 스테파노 S.;Carubia, Fabrizio, 루.치아니, 자코모;볼사모인 Michele;Zolesi, Valfredo, 니콜슨, 나타샤, 루던, Claire-Marie, Doswald-Winkler, Jeannine, Herová, 마그달레나. Rattenbacher, 베른트, 워즈워스, 제니퍼, 크레이그 Everroad, R.;Demets, 르네(11월 10일 2020년)."우주 정거장 biomining 실험 극미 중력과 화성 중력에서 희토류 원소 추출을 보여 줍니다".네이쳐 커뮤니케이션. 11(1):5523.Bibcode:2020NatCo..11.5523C. doi:10.1038/s41467-020-19276-w.ISSN 2041-1723.PMC7656455.PMID 33173035.CC하의 4.0이 받은 이용 가능합니다.

[10] Dr. R.C. Dubey (1993). A textbook of biotechnology : for university and college students in India and abroad. New Delhi. p. 442. ISBN 978-81-219-2608-9. OCLC 974386114.

[11] "Four charged in Talvivaara toxic leak case". Yle. 22 September 2014.

[12] Sairinen, Rauno; Tiainen, Heidi; Mononen, Tuija (July 2017). "Talvivaara mine and water pollution: An analysis of mining conflict in Finland". The Extractive Industries and Society. 4 (3): 640–651. doi:10.1016/j.exis.2017.05.001. Retrieved 4 August 2022.

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