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[科普中國(guó)]-生物濾化

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生物濾化(英語:Bioleaching)是指利用微生物將金屬元素從礦物中提取出來的過程。這比傳統(tǒng)的氰化物堆浸法要更為清潔。生物濾化是生物濕法冶金的幾種應(yīng)用之一,并且可以通過幾種方法回收銅、鋅、鉛、砷、銻、鎳、鉬、金、銀和鈷。

簡(jiǎn)介生物濾化(英語:Bioleaching)是指利用微生物將金屬元素從礦物中提取出來的過程。這比傳統(tǒng)的氰化物堆浸法要更為清潔。生物濾化是生物濕法冶金的幾種應(yīng)用之一,并且可以通過幾種方法回收銅、鋅、鉛、砷、銻、鎳、鉬、金、銀和鈷。1

礦物礦物是是指在地質(zhì)作用下天然形成的結(jié)晶狀純凈物(單質(zhì)或化合物)。絕對(duì)的純凈物是不存在的,所以這里的純凈物是指物質(zhì)化學(xué)成分相對(duì)單一的物質(zhì)。礦物是組成巖石的基礎(chǔ)(像石英、長(zhǎng)石、方解石都是常見的造巖礦物),但礦物和巖石不同,礦物可以用其化學(xué)式表示,而巖石是由許多礦物及非礦物所合成,沒有一定的化學(xué)式。

礦物多半是非生物產(chǎn)生的無機(jī)化合物,一般為固體,有有序的原子結(jié)構(gòu),但也有液態(tài)的礦物,如汞(水銀)。有關(guān)礦物的精確定義尚有爭(zhēng)議,有爭(zhēng)議的是非生物產(chǎn)生,以及有序原子結(jié)構(gòu)這二個(gè)條件。像褐鐵礦、黑曜巖等類似礦物,但沒有結(jié)晶性的物筫,會(huì)稱為準(zhǔn)礦物。

研究礦物的自然科學(xué)稱為礦物學(xué)。世界上已知的礦物超過5300種,其中5,070種已由國(guó)際礦物學(xué)學(xué)會(huì)(IMA)批準(zhǔn)過。地殼中有超過75%由是硅和氧組成,因此許多的礦物是硅酸鹽礦物。礦物可以依其物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)區(qū)分,可以依其化學(xué)成分及晶體結(jié)構(gòu)分為幾類,而在礦物形成時(shí)的溫度壓力等因素會(huì)影響其中一些性質(zhì)。巖石所在的溫度、壓力及其主成分的變化,都會(huì)影響其中的礦物。也有可能礦物的主成分不變,但其中的礦物因溫度壓力改變而變化。

礦物可以用許多的物理性質(zhì)來描述,而這些性質(zhì)也和其化學(xué)結(jié)構(gòu)及組成有關(guān)。常見的礦物物理性質(zhì)有晶體結(jié)構(gòu)及晶體慣態(tài)、硬度、光澤、透明度、顏色、條痕、韌性、解理、斷口、裂理(parting)及比重。進(jìn)一步的特性包括對(duì)酸的反應(yīng)、磁性、氣味或味道,以及放射性。1

金屬金屬是一種具有光澤(對(duì)可見光強(qiáng)烈反射)、富有延展性、容易導(dǎo)電、傳熱等性質(zhì)的物質(zhì)。金屬的上述特質(zhì)都跟金屬晶體內(nèi)含有自由電子有關(guān)。由于金屬的電子傾向脫離,因此具有良好的導(dǎo)電性,且金屬元素在化合物中通常帶正價(jià)電,但當(dāng)溫度越高時(shí),因?yàn)槭艿搅嗽雍说臒嵴鹗幾璧K,電阻將會(huì)變大。金屬分子之間的連結(jié)是金屬鍵,因此隨意更換位置都可再重新建立連結(jié),這也是金屬伸展性良好的原因之一。

在自然界中,絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在,少數(shù)金屬例如金、銀、鉑、鉍可以游離態(tài)存在。金屬礦物多數(shù)是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。

屬于金屬的物質(zhì)有金、銀、銅、鐵、鋁、錫、錳、鋅等。在一大氣壓及25攝氏度的常溫下,只有汞不是固體(液態(tài)),其他金屬都是固體。大部分的純金屬是銀色,只有少數(shù)不是,例如金為黃色,銅為暗紅色。

在一些個(gè)別的領(lǐng)域中,金屬的定義會(huì)有些不同。例如因?yàn)楹阈堑闹饕煞质菤浜秃?,天文學(xué)中,就把所有其他密度較高的元素都統(tǒng)稱為“金屬”。因此天文學(xué)和物理宇宙學(xué)中的金屬量是指其他元素的總含量。此外,有許多一般不會(huì)分類為金屬的元素或化合物,在高壓下會(huì)有類似金屬的特質(zhì),稱為“金屬性的同素異形體”。1

微生物微生物通常是所有難以用肉眼直接看到或看不清楚的一切微小生物的總稱,包括細(xì)菌、真菌、放線菌、原生動(dòng)物、藻類等有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物,也包括病毒、支原體、衣原體等無完整細(xì)胞結(jié)構(gòu)的微生物。一般需要借助顯微鏡來觀察研究。微生物個(gè)體微?。ㄖ睆叫∮?.1毫米),種類繁多(99%都是未知品種,且不斷增加),之于生態(tài)圈卻非常重要(能量來源與物質(zhì)循環(huán)利用),是地球最多的生命形式,可以占據(jù)上所有生物(這里包含植物、海草等)總重量的一半之多,與人類日常生活、健康關(guān)系密切。微生物應(yīng)用領(lǐng)域日益拓展,廣泛應(yīng)用在食品、醫(yī)藥、環(huán)保等領(lǐng)域。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

李航 - 副教授 - 西南大學(xué)