現(xiàn)代生物導(dǎo)論結(jié)課論文

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1、礦業(yè)安全生物技作者:學(xué)號(hào)：電話：?jiǎn)挝?日期：現(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)是一種環(huán)境友好的礦物資源高效利用新技術(shù)。分析和闡述了現(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展及其在煤炭的脫硫、絮凝和轉(zhuǎn)化等方面的應(yīng)用。認(rèn)為生物技術(shù)與礦業(yè)技術(shù)相結(jié)合，將為傳統(tǒng)的礦業(yè)工程技術(shù)領(lǐng)域注入嶄新活力，必將促進(jìn)礦業(yè)技術(shù)獲得新的更快發(fā)展?，F(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)是綜合應(yīng)用生物化學(xué)和工程學(xué)原理來(lái)研究微生物與礦物之間發(fā)生的生化反應(yīng)過(guò)程，從而改善微生物在礦物加工等過(guò)程中作用的一門應(yīng)用生物技術(shù)。由于現(xiàn)代工業(yè)對(duì)礦物資源需求量的不斷增大，迫使人們不得不開采更低品位、細(xì)分散、難處理的礦物，而加工處理成本的

2、提高，要求人們不斷研究和發(fā)展新技術(shù)，以便能更經(jīng)濟(jì)地處理那些低品位的礦物。與傳統(tǒng)的礦物加工處理工藝相比較，現(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)具有相對(duì)簡(jiǎn)單、易操作、成本低、能耗小等特點(diǎn)。更為重要的是，作為一種環(huán)境友好的技術(shù)，礦業(yè)生物技術(shù)對(duì)空氣、水體、土壤的污染很小，它是一種綠色礦物資源高效利用新技術(shù)。關(guān)鍵詞：礦業(yè)生物技術(shù)煤炭第一章現(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用類型一、現(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)的發(fā)展最初，人們注意到利用礦山的酸性礦井水能從貧礦和廢礦堆中浸出銅，因此推斷在礦井水中可能存在某種微生物。1947年，庫(kù)M(Colmer)首次發(fā)現(xiàn)酸性礦井水中含有一種可

3、以將Fe2+氧化成Fe3+的細(xì)1951年，泰堡仃emple)和?？?Hinkle)從煤礦的酸性礦井水首次分離出一種能氧化金屬硫化物的細(xì)菌，并將這種細(xì)菌命名為氧化亞鐵硫桿菌。m2試驗(yàn)表明，這種細(xì)菌對(duì)硫化礦物具有明顯的氧化作用。根據(jù)這一研究結(jié)果，美國(guó)的肯尼考特(Kennecott)銅礦公司率先利用氧化亞鐵硫桿菌進(jìn)行了滲濾浸出硫化銅礦石的工業(yè)性試驗(yàn)。不久這種新型的微生物浸礦工藝在該公司所屬的尤他(Utah)礦獲得成功，并于1958年申請(qǐng)了這項(xiàng)技術(shù)的專利，這是礦業(yè)生物技術(shù)發(fā)展歷史中獲得的第一項(xiàng)專利。20世紀(jì)50年代，世界上首例利用微

4、生物浸出鈾礦石出現(xiàn)在葡萄牙，1953年葡萄牙的“鐳公司'進(jìn)行了鈾礦石的自然浸出試驗(yàn)。由于受到當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)水平的限制，他們沒有認(rèn)識(shí)到這種鈾礦石的浸出并不是一個(gè)自然的過(guò)程，而實(shí)際上是一個(gè)有氧化亞鐵硫桿菌參與的微生物浸出過(guò)程世界上許多國(guó)家，如：南非、法國(guó)、澳大利亞等國(guó)家相繼開展了利用細(xì)菌浸出法從貧礦和廢礦石中回收銅和鈾的研究。從20世紀(jì)70年代開始，礦業(yè)生物技術(shù)開始用于高碳、高碑金礦石的氧化預(yù)處理研究，從而為難處理的金礦石的開發(fā)利用開辟了一條新的途徑?，F(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中表現(xiàn)出幾個(gè)顯著特點(diǎn)：礦業(yè)微生物種類不斷增多；微生物作

5、用的礦物種類也不斷增加；礦業(yè)生物技術(shù)應(yīng)用研究領(lǐng)域日益擴(kuò)大等。同時(shí)，現(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中存在如下主要問題：作為多學(xué)科交叉領(lǐng)域，各學(xué)科相互之間缺少充分了解；缺乏跨學(xué)科的研究人才；礦業(yè)生物技術(shù)本身存在一些不足等。二、現(xiàn)代礦業(yè)生物技術(shù)的主要應(yīng)用類型1%微生物浸出(1)硫化礦浸出。硫化礦的微生物浸出主要通過(guò)如下2個(gè)途徑進(jìn)行：一是直接通過(guò)微生物的酶解氧化，即微生物直接氧化；二是微生物代謝產(chǎn)生的化學(xué)氧化劑的間接溶解作用，即微生物間接氧化。⑵非硫化礦浸出。非硫化礦浸出主要是采用異養(yǎng)菌。通過(guò)產(chǎn)生具有螯合作用的有機(jī)酸(檸檬酸和草酸)或者

6、其他胞外產(chǎn)物來(lái)浸出礦物。2、溶液中金屬的生物吸附與沉淀(1)利用有代謝活性細(xì)胞的胞內(nèi)胞外金屬累積。如酵母和脈抱菌可在細(xì)胞內(nèi)積累銅，銹色嘉利翁菌和赫色纖發(fā)菌等可以氧化金屬離子，并將氧化產(chǎn)物沉積在細(xì)菌細(xì)胞的側(cè)柄、鞘膜和莢膜上。同時(shí)，可利用有代謝活性的細(xì)菌(活菌)作為金屬離子的生物吸附劑。(2)利用非代謝活性細(xì)胞富集的工藝。針對(duì)活菌存在的問題,目前生物回收工藝較多采用死菌工藝來(lái)解決。其優(yōu)點(diǎn)是易于固定化，便于吸附后的分離。美國(guó)AMT公司研制開發(fā)了一種廢水處理技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是使用稱為MRA的有機(jī)膠粒。這種膠粒是用枯草芽抱桿菌采用化

7、學(xué)方法制成的，MRA膠?？梢灾苯訌膹U水中富集金屬，其最大特點(diǎn)是具有反復(fù)再生能力。(1)利用微生物提取的生物組分吸附金屬離子。許多微生物提取物都具有金屬鍵合能力。例如，很多菌可以產(chǎn)生胞外多糖,這種多糖由葡萄糖、半乳糖和丙酮酸等構(gòu)成，具有很高的金屬鍵合活性。當(dāng)將這種菌體的提取物加入到含重金屬離子的溶液中，攪拌到一定時(shí)間后其表面就吸附飽和了金屬離子。3、生物浮選生物浮選是將微生物技術(shù)與傳統(tǒng)浮選工藝相結(jié)合的選礦方法。目前研究較多的有以下幾個(gè)方面。(1)細(xì)菌改變礦物表面性質(zhì)，如改變礦物表面潤(rùn)濕性等，增加礦物之間可浮性的差別。(2)微生

8、物作為選礦藥劑。利用微生物菌體或者其衍生物(如細(xì)胞分裂物、細(xì)胞溶解物)作為礦物的捕收劑、調(diào)整劑和絮凝劑等；如草分枝桿菌可以作為赤鐵礦的捕收劑，還可以作為磷礦、煤等的絮凝劑。氧化亞鐵硫桿菌可以作為煤中黃鐵礦的浮選抑制劑等。(3)用微生物及其代謝產(chǎn)物處理傳統(tǒng)的浮選藥劑。微生物具有對(duì)有機(jī)物降解改