微生物湿法冶金的未来

2019-01-10 03:21:07

欢迎访问http://www.cnenzyme.com/News/News.html美国学者Henry L.Ehrlich对生物湿法冶炼金属的发展方向提出了自己的看法。生物技术展作为一门高新技术学科,必须经过长期培养才能在实际应用中显示出一定的效果,因此除非一开始你就打算投身于这一行业并一直读硕读博,你才会有很大的发展空间。同时因为生物技术投入过大,国家经费有限,国家重点发展某几个院校,因此国内各高校水平差距极大,要谨慎选择。2018生物发酵展生物工程的应用领域非常广泛,包括农业、工业、医学、药物学、能源、环保、 冶金、化工原料等。它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大的影响,为世界面临的资源、环境和人类健康等问题的解决提供美好的前景。生物发酵展微生物是发酵工程的灵魂。近年来,对于发酵工程的生物学属性的认识愈益明朗化,发酵工程正在走近科学。他认为,生物湿法冶金的基础研究(research)应该是硅酸盐、碳(C)酸盐和氧(Oxygen)化物矿石物料的异养浸出和/或富集。过去,已有过这方面的研究,但迄今(still)为止尚未有工业应用。对于硅酸盐和碳酸盐矿石,通过(tōng guò)酸和/或含微生物(Micro-Organism)的试剂的作用可以实现金属组分的溶解。这种微生物试剂可以是硫(化学符号:S)通过自养菌(fungus)氧化亚铁硫杆菌的作用而产生的硫酸(化学式:H2SO4),但更重要的是有机酸和有机配位体,如由异养菌产生的2一酮(tóng)葡糖酸,由真菌产生的乙二酸盐和柠檬酸盐。对于金属氧化物矿石,特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛还原金属氧化物并将其溶解的厌氧过程(guò chéng)或许是最有工业开发前景的。 这些过程中,细菌利用金属氧化物作中间电子接受体,电子给予体可以是有机碳、甲酸(化学式HCOOH)盐或H2,这取决于有机物。如用乙酸盐作还原剂,MnO2被细菌还原成Mn2+的反应为: 4MnO2+CH3COO一+7H→4Mn2 + 2HCO +4H2O。 嗜酸自养菌生长在高度选择(xuanze)性环境中,在这种环境中很少有竞争者可以取代它们。异养浸出有机物的情况并非如此。为此,根据因细菌产生的酸化剂和/或配位体的(huó dòng),好氧、异养反应器浸出应该在有两个反应器的体系中进行。第一个反应器是发生器,期望的细菌在最佳生长条件下于纯的培养基中连续(Continuity)产出酸化剂/配位体,废的培养液将给入含有矿石的第二个反应器中用于浸出。矿石上有可能(maybe)破坏(vandalism)酸化剂/配位体的细菌的生长可以通过保证废培养基介质中低包含比重残留氮源和调节温度得以控制(control)。 金属氧化物借助还原过程的厌氧、异养浸出最好在单反应器中进行。反应器中选择性生长条件的维持极其重要。在金属硫化物的自养生物浸出中,高酸度及无有机碳和能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)条件是高度选择性的,而在金属氧化物的异养生物浸出中,近乎中性的酸度、碳/能源的存在却不是高度选择性的。它们可以通过厌氧浸出及利用非常专门的碳/能源创造更大的选择性。厌氧作用的目的是排除(Remove)可能的专性需氧异养菌,专门的碳/能源的目的是防止无效异养菌的过度生长。石碳酸是专门的碳/能源之一,虽对许多微生物有毒,但可借助铁氧化物和Mn0:还原剂用作碳和能源。乙酸盐是另一种专门的碳/能源,除非借助分解乙酸的产烷菌它是不可发酵的,但对于许多厌氧菌,作为碳源它是不合适的,因为它不能将乙酸盐转化成基本的三一碳代谢作用中间产物,如二甲酮(Propanone)酸盐。乙酸盐可以不被某些还原性物质,如铁氧化物,MnO:和U 用作单独的碳/能源,因此,在设计异养浸出流程(liú chéng)时,单反应器体系中应考虑(consider)的是选择性条件,双反应器体系中在第一个反应器内应考虑无菌条件。 在选择用于工业异养浸出的碳/能源时,成本也是一个重要因素。如果必须用蔗糖,无论是甘蔗一糖一生产,甜菜一糖一生产,还是玉米一淀粉一水解流程中的副产品(Product),都是最初的选择物,而不是专门的选择性营养物。如果必须使用,高度接种的活性浸出有机物或许可阻止不期望的竞争者的过度生长。 如果碳/能源是芳香族电子给予体,来自化学工业的工业苯酚废液或许是有价值的。如果必须使用乙酸盐,在有产乙酸菌,如生长在糖或在其它经济原料上的梭菌属热乙酸杆菌,存在条件下,反应器中的生产或许可在生物浸出厂原地发生。梭菌属嗜热自养菌或梭菌属嗜热异养菌的某些变种也可用于将CO2和H2转化成乙酸盐。