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让细菌来采矿

2019-05-26菖蒲

学与玩 2019年12期
关键词:矿石矿产金属

菖蒲

细菌不都是坏东西,它们中的大多数能够为人类做许多工作哩。有一些细菌,竟然还“精通”采矿和冶金的技术。个儿小得只有在高倍显微镜下才能看清容貌的细菌,为什么会有这样的神通?

给矿石洗澡

开采固体矿产是很费劲的事,要挖坑道又要采矿石,还得把矿石運到选矿厂去粉碎、选矿,最后才能进冶炼厂。这不仅需要大量的人力和物力,而且还要耗费大量的能源。要是能有省事儿点的办法就好了!

还真有,这就是细菌采矿。硬邦邦的固体矿石,在含有细菌的溶液里泡上一泡,“洗”上一个“澡”,固体矿产就被改造成为能流动的液体矿产。这样一来,我们就可以像开采石油那样来开采它们了。让我们用慢镜头看一下。含有某些菌种的溶液在通过矿石时,溶液中的细菌会不断地分泌出一种具有特殊催化作用的物质有机酶。这种酶能侵蚀破坏矿物内部的结构,把藏在其中的金属元素浸溶出来,送到溶液里去。这些含有金属的溶液,经过简单的化学处理,金属就会沉淀下来,与其他小伙伴分家了。

优越性多多

细菌采矿法在处理利用价值不大的贫矿、尾矿,以及废弃的老矿时,与普通的采矿方法相比,有很大的优越性。这话怎么说?一些贫矿、废矿里,主要矿产开采完了,还有少量其他金属,用细菌浸溶可以回收里面的贵重有色金属和稀有金属,不至于让废矿彻底变废,达到防止矿产资源流失的目的,是最大限度利用矿藏的一种冶金方法。

此外,那些对人体有害的放射性矿产及埋藏得很深的金属矿产也需要细菌来帮忙。开采者先给这个矿床打一些钻井,再用爆破的方法使井下岩石破碎松动,造成许多裂隙通道之后,输送细菌深入矿床内部。在经过一番细菌溶解工作以后,人们把溶液从井下抽吸上来,进行金属回收,这样岂不是又便利又安全?

对生存环境要求高

细菌采矿需要有适合其生存的环境,如温度、湿度和光照。以光照来说,有的细菌性喜明亮,有的却爱黑暗。此外,它们还要“营养”,主要就是二氧化碳、硫黄、硫化物等。好在这些物质在需开采的矿藏里含量还是挺丰富的,细菌不怕“吃不饱”。只是细菌怕冷,要是在冬天或在寒冷的地区工作,它们就不能适应了。科学家正在研究如何解决这个难题。

不是件新鲜事儿

其实,细菌采矿这种方法并非刚刚诞生,早在宋代,我国就有类似的记载。十七世纪时,西班牙人也曾用这种方法采过铜。但那时的人们并不知道其中的奥妙。直到1947年,科学家才弄清楚,原来是细菌在帮忙。1954年,美国科学家开始试验用这种有趣的方法采铜矿,四年后就投入了生产。不久,世界各国也争相研究试验,并在生产中应用,成效显著。

自1958年以来,我国也开始了这项研究工作,利用细菌对铜、铀(y6u)等矿产进行工业性生产。后来,科研工作者利用细菌对石煤进行处理,把含在其中的钒(fan)、钼(mu)、镍(nie)、铀、钴(gu)等二十多种有用金属提取出来为人类服务。目前,我们已经研究出一项用细菌法综合浸出、分别回收的新工艺,可以达到工业生产的要求。

细菌畅想曲

细菌采矿是一个别开生面的技术领域,但溶液分布不均、细菌活力低等一系列问题还有待解决。随着高科技研究的深入,细菌采矿所面临的问题将会逐步解决。可以这么说,21世纪中期,我们很多矿藏的开采,都得请这位能干的采矿家——细菌来帮忙。听说,今后细菌还可以去太空中为我们采矿呢。

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