细菌也能冶金？！

一、细菌冶金

细菌冶金，没看错吧？！要知道，无论是湿法冶金，火法冶金，还是电冶金，所涉及的冶炼条件都不是细菌这种“小身板儿”生物所能承受得起的。

哈哈，没有错，就是细菌冶金。作为一种湿法冶金方法，细菌冶金又名微生物浸矿，它通过利用某些特定微生物的功能作用，将矿石中的金属物质转移至浸出液中，之后再通过萃取、置换、离子交换或电解等方法进一步浓缩和提取。

该方法具有操作相对简便、设备简单、化学溶剂使用相对较少（或不用），以及成本低廉等优势，主要应用于废矿、尾矿、贫矿和炉渣等难处理对象，可综合回收多种稀有金属和有色金属。

常见可用于细菌冶金的微生物菌种主要包括：蜡状芽孢杆菌（富集金）、氧化亚铁硫杆菌（富集铜和铀）、土壤杆菌、脱氮硫杆菌，以及排硫硫杆菌等。

二、小细菌，大历史

值得自豪的是，我国作为全世界最早进行细菌冶金的国度，早在北宋年间（公元960-1127年）便有多地运用该法进行炼铜的先例，当时人们将其称作“胆水浸铜法”（或“胆铜法”）。

现代细菌冶金工业始于20世纪70年代，当时（1974年）美国的两位科学家从采集到的酸性矿水中分离出了一株氧化亚铁硫杆菌（拉丁学名：Thiobacillus ferrooxidans）。

之后，该国的布力诺等人又从美国犹他州的一处峡谷矿水中同时分离得到氧化硫硫杆菌（拉丁学名：T. thiooxidans）和氧化亚铁硫杆菌。

他们随后以这两种微生物浸泡硫化铜矿石，结果证实有金属物质从矿石中析出。需要说明的是，现在除了细菌，一些真菌也被人们发现具备冶金能力，或许以后统称为微生物冶金更为恰当。

三、细菌冶金的奥秘

关于细菌冶金的原理，不同研究者观点不一。有人认为，细菌是在自身生命活动中产生了一些有机物，而这些物质能够同矿物中的金属组分相结合，进而将其溶解、释放。

也有研究者观察发现，一些细菌会产生诸如硫酸铁和硫酸这样的强氧化性和强酸性物质，进而直接氧化、溶解金属矿物，析出金属离子。

此外，还有研究者通过电子显微镜观察，发现一些细菌作用后的矿物表面会出现坑洼，并残留若干蛋白酶，而这些证据表明微生物可能会直接作用、溶解金属矿物。

故在尚未探明其中奥秘之前，可先将细菌冶金原理概括为：通过功能细菌的代谢作用，使矿物中的金属发生溶解、析出。

四、条条大路通罗马

常见的细菌冶金方法主要有三种，分别是原位浸提法、堆浸法，以及池浸法。

原位浸提法适用于露天开采后的废矿坑、尾矿，以及难以开采的矿石等。通过在矿石上浇洒细菌溶浸液，亦或是打钻至矿层，将细菌溶浸液通过钻孔注入，再经一定时间作用后，提取溶浸液做后续金属回收处理。

堆浸法是将矿石集中堆积，底部和周围以沥青或混凝土等防渗材料进行铺垫、围拢，随后自上而下浇淋细菌溶浸液，经一段时间作用后收集浸提液，再选用适当方法进行金属回收。

池浸法则是在耐酸池中加入适量矿石粉，然后添加细菌浸提液，辅以机械搅拌，使金属离子加速溶解和析出。

以上三种方法无优劣之分，需根据实际情况，酌情选用。

五、曙光或在眼前

需要指明的是，细菌冶金尽管有能耗低、投资小、运行成本相对低廉，以及不产生二氧化硫等污染物等优点，但作为一项尚处于发展和完善之中的冶金工艺，它仍有一定的局限性。比如，所用细菌环境适应性差，对多种理化因子敏感，以及反应速度相对缓慢。

所幸，各国科研人员已在菌株（单细胞繁殖而成的纯种群体及其后代）筛选和遗传工程等方面做文章，旨在通过上述途径获得性状更为优异、冶金更为高效的优质微生物种质资源（又称遗传资源）。人们应当予以充分信任、支持和鼓励，细菌冶金前途无量。

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