雙歧類(lèi)芽孢桿菌

　　“吃”礦石的微生物

　　我們這里要講的生物冶金，通俗地說(shuō)是用含微生物的浸取液與礦石進(jìn)行作用從而獲取有價(jià)金屬的過(guò)程，也叫微生物浸礦。這些微生物以礦石為食，通過(guò)氧化獲取能量；這些礦石由于被氧化，從不溶于水變成可溶，人們就能夠從溶液中提取出礦物。生物冶金主要應(yīng)用于溶浸貧礦、廢礦、尾礦和大冶爐渣等，以回收某些貴重金屬和稀有金屬。

　　這些靠“吃礦石”為生的微生物大多為嗜酸細(xì)菌，大約有0.5-2.0微米長(zhǎng)、0.5微米寬，短桿狀，有的在菌體一端還生長(zhǎng)有細(xì)長(zhǎng)的鞭毛。只能在顯微鏡下看到這些微生物，它們靠黃鐵礦、砷黃鐵礦和其他金屬硫化礦物為生。參與生物冶金的微生物主要有氧化硫酸硫桿菌、氧化亞鐵酸硫桿菌、排硫桿菌、脫氮硫桿菌和一些異養(yǎng)菌（如芽孢桿菌屬、土壤桿菌屬）等。

　　浸礦的細(xì)菌不能利用有機(jī)物質(zhì)，只能利用空氣中二氧化碳為碳源，以無(wú)機(jī)氮為氮源，通過(guò)氧化Fe2 為Fe3 或氧化元素硫?yàn)榱蛩岖@取生長(zhǎng)所需的能量。在自然界中，它們生活在pH1.5-4.5的酸性礦水中，有的菌株能在pH值小于1的硫酸水中生長(zhǎng)，是目前所知最耐酸的微生物。

　　這些嗜酸細(xì)菌和其他靠“吃礦石”為生的細(xì)菌是如何“冶金”的呢？有人發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌能把金屬?gòu)牡V石中溶浸出來(lái)，是其生命活動(dòng)中生成的代謝物的間接作用，也就是說(shuō)，通過(guò)細(xì)菌作用產(chǎn)生硫酸和硫酸鐵，然后通過(guò)硫酸或硫酸鐵作為溶劑浸提出礦石中的有用金屬。在這個(gè)過(guò)程中，細(xì)菌得到了所需要的能量，而硫酸鐵可將礦石氧化使其中的銅、鎳或鈾等轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄曰衔锒鴱牡V石中溶解出來(lái)，而被包裹在礦石中的金、銀也可以在礦石溶解后浸出。有的研究者認(rèn)為生物冶金的原理是細(xì)菌對(duì)礦石具有直接浸提作用，也就是說(shuō)細(xì)菌對(duì)礦石存在著直接氧化的能力，細(xì)菌與礦石之間通過(guò)物理化學(xué)接觸把金屬溶解出來(lái)。有的研究者還發(fā)現(xiàn)，某些靠有機(jī)物生活的細(xì)菌，可以產(chǎn)生一種有機(jī)物，與礦石中的金屬成分嵌合，從而使金屬?gòu)牡V石中溶解出來(lái)。電子顯微鏡照片也證實(shí)：氧化硫酸硫桿菌在硫結(jié)晶的表面集結(jié)后，對(duì)礦石浸蝕有痕跡。此外，微生物菌體在礦石表面能產(chǎn)生各種酶，也支持了細(xì)菌直接作用浸礦的學(xué)說(shuō)。