100 % Извлечение свинца, ртути, меди, никеля, хрома, урана и 90 % золо-

та, серебра, платины, селена.

Внутриклеточное содержание металлов, как установлено, может быть

очень значительным – для урана и тория до 14–18 % от АСБ денитрифи-

цирующих микроорганизмов, для серебра – до 30 % АСБ. Недавно уста-

новлена способность водорослей, дрожжей и бактерий (Pseudomonas) эф-

фективно сорбировать уран из морской воды.

Способы проведения биосорбции различны: возможно пропускание

раствора металлов через микробный биофильтр, представляющий собой

живые клетки, сорбированные на угле. Промышленно выпускаются также

специальные биосорбенты, например «биосорбент М» чешского произ-

водства, изготовленный в виде зерен из микробных клеток и носителя

размером 0.3–0.8 мм. Сорбент используют в установках, работающих на

ионообменных смолах; его емкость составляет 5 мг урана на 1 г АСБ клеток

(максимальная емкость – до 120 мг). Возможно также производство сорбен-

тов на основе микробных полисахаридов. Такие сорбенты можно широко

применять в различных, включая природные, условиях, они просты в упот-

реблении. После концентрирования металлов микроорганизмами на сле-

дующей стадии металлы следует извлечь из микробной биомассы. Для этого

существуют различные способы – как недеструктивные, так и основанные

на экстракции путем разрушения (например, пирометаллургическая обра-

ботка биомассы или применение кислот и щелочей).

Извлечение металлов из растворов на основе осаждения сульфидов из-

вестно давно. Сульфатредуцирующие микроорганизмы выделяют серово-

дород, который практически полностью связывает растворенные металлы,

вызывая их осаждение. На основе данного метода возможно, например,

X

X

X

(CH3)2Hg

летучая форма

выделяемые

метаболиты

(металлоорганические

комплексы или осадок

металлов Fe, Cu, Mn)

поверхностная

сорбция

внутриклеточное

накопление

Микробная

клетка

Рис. 5.7. Возможные типы взаимодействий между металлами (Х) и микробной клеткой

(по К. Браейерли и др., 1988).

176

извлечение меди и растворов, содержащих до 8.5 г/л меди в форме циани-

да; полнота извлечения достигает 98.5 %.

Представляет практический интерес также метод восстановления

шестивалентного хрома в растворах. Известны бактерии, способные в

анаэробных условиях восстанавливать шестивалентный хром, содержа-

щийся в бытовых сточных водах, до трехвалентного, который далее оса-

ждается в виде Cr(OH)3.

Обогащение руд

К перспективным направлениям биогеотехнологии металлов относится

направление, ориентированное на обогащение руд и концентратов. Весьма

______эффективным представляется применение для этих целей сульфатредуци-

рующих бактерий, с помощью которых можно разработать принципиаль-

но новые процессы и существенно улучшить существующие.

При проведении процессов флотации окисленных минералов свинца и

сурьмы применение сульфатредуцирующих бактерий повышает на 6–8 %

извлечение минералов в результате сульфидизации окислов; в процессах

флотации церуссита (PbCO3) извлечение свинца возрастает на 20–25 %.

Применение сульфатредуцирующих бактерий для десорбции ксантогената

с поверхности некоторых минералов после флотации позволяет селектив-

но разделить некоторые минералы (CuFeS2 и MoS2, PbS и ZnS).

Таким образом, биологические методы активно дополняют и частично

позволяют заменить традиционные методы горнодобывающей отрасли.

Многие вопросы биогеотехнологии в настоящее время успешно решены.

Это получение меди, никеля, кобальта, марганца, мышьяка и ряда других

металлов. Медь и уран получают в больших масштабах в процессах куч-

ного и подземного выщелачивания. С помощью чанового выщелачивания

удается перерабатывать многие концентраты и получать цинк, медь, оло-

во, серебро, золото и др. Разрабатываются и находят все большее приме-

нения процессы биосорбции металлов из растворов и сточных вод; наме-

чены подходы и начинают применяться биологические методы в процес-

сах обогащения руд и концентратов. Применение биотехнологических

методов позволяет увеличивать сырьевые ресурсы, обеспечивает ком-

плексное извлечение металлов, не требует сложной горной техники; про-

цессы легко поддаются регулированию и автоматизации и позволяют ре-

шать многие природоохранные задачи.

177