1-Маъруза кириш. Фойдали қазилмаларнинг биотехнологияси ҳАҚида

4-Маъруза


МЕТАЛЛАРНИ ТАНЛАБ ЭРИТИШДА ҚЎЛЛАНИЛАДИГАН АСОСИЙ МИКРОЖАНЗОТЛАРНИНГ ТУРЛАРИ
Режа
1.Биогидрометаллургик жараёнларда қўлланиладиган микрожанзотларнинг асосий турлари.
2. Микрожанзотларни синфланиши.

Дарснинг мақсади

Талабаларга биогидрометаллургик жараёнларда қўлланиладиган микрожанзот ҳақида маълумотлар бериш.

Калит сўзлари:

Синфланиш, микрожанзотлар, Acidithiobacillus, Leptospirillum, Sulfobacillus, Suifolodus, Acidianus, деструкция.

Металларнинг биотехнология жараёнларида қўлланиладиган микрожанзотларнинг асосий турлари ва тавсифлари 1-жадвалда келтирилган

1-Жадвал
Биогидрометаллургия жараёнларида қўлланиладиган микрожанзотларнинг асосий турлари

Микрожанзотлар	Микрожанзотларнинг тури	Қўлланилиш соҳаси
Икки валентли темирни, олтингугртни ва сулфид минераларни оксидловчи микрожанзотлар	Acidithiobacillus	Металларни руда ва бойитмалардан бактериал танлаб эритиш
	Leptospirillum	-//-
	Sulfobacillus	-//-
	Sulfolodus	-//-
	Acidianus	-//-
Сулфатредуцирловчи бактериялар	Desulfovibrio, Desulfomonas,Desulfobulbus,Desulfobacter и др.	Чиқинди сувларни тозалаш, металларни чўктириш, флотация
Темир ва марганецни оксидловчи бактериялар	Siderocopsa, Metallogenium,Galionella, Spirothrix, Leptothix	Чиқинди сувларни тозалаш
Темир ва марганецни тикловчи ва оксидловчи бактериялар	Pseudomonas, Bacillus и др.	Чиқинди сувларни тозалаш, марганецни танлаб эритиш
As^3+ оксидловчи бактериялар	Pseudomonas arsenitooxidans, Pseudomonas putida, Alcaligenes eutrophus	Саноат чиқинди сувларини тозалаш
Cr^6+ тикловчи бактериялар	Pseudomonas dechromaticans	Чиқинди сувларни тозалаш
Олтинни эритувчи, йиғувчи ва чўктирувчи микрожанзотлар	Bacillus, Pseudomonas, дрожжи, мицелиальные грибы, водоросли	Олтинни эритиш, сорбциялаш ва чўктириш
Силикатларни парчалайдиган (деструкциялайдиган) микрожанзотлар	Aspergillus niger, Bacillus musilaginosus, лишайники и др.	Бокситларни кремнийсизлаштириш, силикат породалардан титан, аюминий вауранни ажратиб олиш
Металларни йиғувчи (аккумулирующие) микрожанзотлар	Сув ўтлари, гетеротроф бактериялар, актиномицетлар, дрожжи, замбуруғлар	Металларни эритмалардан ажратиб олиш, чиқинди сувларни тозалаш, металларни сорбциялаш

Биогидрометаллургик жараёнларда Fe²⁺, S⁰ ва сулфидли минераларни оксидловчи бактериялар асосий аҳамиятга эга. Бу бактерияларнинг синфланиши 1-расмда келтирилган.

1-расм. Fe ²⁺, S⁰ ва MeS оксидловчи бактерияларнинг синфланиши

Танлаб эритиш ва бактериал оксидлаш жараёнларида катта амалий аҳамиятга темир оксидловчи Acidithiobacillus ferrooxidans (A.ferrooxidans) микрожанзотлари эга. Бу турдаги микрожанзотлар сулфидли, сулфид сақловчи кўмир, олтин уран рудаларининг заҳираларида доимо учрайди.
Acidithiobacillus турдаги тион бактериялар аэроблар ҳисобланади, улар фақатгина эркин кислород мавжудлигида ривожланишлари мумкин. Ўзларининг яшаши учун бу бактериялар кислородни қабул қилиши билан кечадиган ноорганик моддаларни оксидланиш реакцияларини қўллайди.
Acidithiobacillus турдаги бактерияларнинг синфланиши 2-расмда келтирилган.

2-расм. Acidithiobacillus турдаги бактерияларнинг синфланиши

А.ferrooxidan бактерияларнинг доимий йўлдоши Aciditiobacillus thiooxidans микрожанзотларидир. Бу турдаги бактериялар рН 0,3 кўрсатгичисида ҳам ривожланишлари мумкин. Бу бактерияларнинг энергия манбаи S₂0₃^2-, S₄0₆^2-, S⁰ лардир. Бактериялар доимо сулфидли ва олтингугуртли заҳираларда учрайди.
А.acidophilus ( organoparus) бактериялар учун энергия манбаи элементар олтигугуртдир. Бактериялар олтингугртни рН 3,0 кўрсатгичисида ва 25-30⁰С ҳароратда оксидлайдилар.
Leptospirillum турдаги бактериялар A.ferrooxidans бактериялар билан бирга сулфидли рудалар конларида тарқалган. Бу турдаги бактериялар 30⁰С ҳароратда фақат Fe²⁺ ва пиритни оксидлайди.
Sulfobacillus, Sulfolobus ( Аcidocadarius , Acidianus, S.thermosulfidooxidans, S.acidophilus, Acidomicrobium ferrooxidans турдаги микрожанзотлар термофил микрожанзотлар гуруҳига киради ва улар элемнтар олтингугурт, темир ва сулфидли минераларни 55-90⁰ С ҳароратларда оксидлаш хусусиятига эга.

3. Сулфатредуцирловчи бактериялар анаэроб шароитларда сулфатларни сероводородгача тиклайди. Бу турдаги бактериялар почвада, геотермал худудларда ва нефт заҳираларида кенг тарқалган. Уларнинг кўпайиши сероводородни ҳосил бўлишига олиб келади. Ҳосил бўлган сероводород металларни чўктиради ва отвал ва руда конларида оксидловчи жараёнларни тўхтатади. Бу бактерияларнинг металларни чўктириш хусусияти суюқ чиқиндиларни сақловчи жойларда ва сув омборларида сувни металлардан тозалашда катта аҳамиятга эга
Сулфатредуцирловчи бактерияларнинг асосийлари куйидагилардир: Desulfvibrio, Desulfomonas, Desulfobulbus, Desulfobacter, Desulfococcus, Desulfobacterium ва б.
Марганецни микробиологик танлаб эритилиши уни икки валентли ҳолатгача тикланиши билан боғлиқ. Марганецни тикланиши турли таксономик гуруҳдаги бактериялар иштироқида кузатилади. Бу бактериялар чучк сув хавзаларидан ва океан ва денгиз сувларидан ажратиб олинади. Марганецни танлаб эритишида иштироқ этувчи бактерияларга куйидагилар киради: Bacillus subtilus, Bacillus macerans, Pseudomonas fluorescens, Bacillus spp. ва б.
Марганецни тикланиши, бактериялар томонидан ҳосил қилинган тикловчи моддалар билан (чумоли тузи, щавел ва лимон кислотаси) амаалга оширилади.
Масалан, MnO₂ + HCOOH + 2H⁺→ Mn²⁺ + 2H₂0 + CO₂ (4.1)
В группу железобактерий, способных окислять железо, входят многочисленные гетеротрофы, фототрофы, микроводоросли и др. которые способны образовывать осадки железа. Это прежде всего одноклеточные – Siderocopsa, Metallogenium, Galionella, нитчатые формы железобактерий – Spirothrix, Leptothrix
Темир оксидловчи бактерияларнинг турларига гетеротрофлар, фототрофлар, микро сув ўтлари ва б. киради. Бу микрожанзотлар темир чўкмасини ҳосил қилиш имкониятига эга. Буларга куйидаги бир хужайрали бактериялар киради: Siderocopsa, Metallogenium, Galionella, Spirothrix, Leptothrix
рН 5-7,5 ва 4 да 18⁰С гача бактерияларнинг юзаси 2-3 мкм темир гидроксиди билан қопланади.
As³⁺ оксидлаш учун Pseudomonas arsenitoxidans бактериялар қўлланилади. Мишьякни оксидланиши рН 6 кўрсатгичда куйидаги реакция орқали боради.
NaAsO₂ + H₂O ↔ NaAsO₃ + 2H⁺ + 2е (4.2)
Олтинни эритиш хусусиятига Bacillus, Pseudomonas бактериялари эга. Бу бактериялар аминокислота ишлаб чиқаришади. Бу аминокислоталар рН 9-10 аминогуруҳ орқали Au – N боғини ҳосил қилади. Олтинни аминокислоталар билан эриши, водород пероксиди оксидловчиси иштироқида амалга оширилади.
A u^{o H}₂^O₂ Au – N (4.3)

Нордон муҳитда аминокислоталар олтинни металгача тиклайди, бунинг натижасида “янги” олтин ҳосил бўлади.

Адабиётлар

1.Каравайко Г.И., Кузнецов С.И., Голомзик А.И. Роль микроорганизмов в выщелачивании металлов из руд. М., Наука, 1972

2. Биотехнология металлов. М., ГКНТ ,1985, с. 243-248
3. Полькин С.И., Адамов Э.В., Панин В.В. Технология бактериального выщелачивания цветных и редких металлов. М.: Недра, 1982. 288 с.
4.Адамов Э.В., Панин В.В. Бактериальное и химическое выщелачивание металлов из руд. Итоги науки и техники. Обогащение полезных ископаемых. М.: ВИНИТИ. 1974. Т.8., с.5-67.
5. Биогеотехнология металлов. Практическое руководство. ГКНТ, 1989.- 375 с.
6. Е.А. Толстов. Физико – химические геотехнологии освоения
месторождений урана и золота в Кызылкумском регионе. МГУ.1992 г.