Микроорганизм түрлері

Микроағзалардың металургияда қолданылуы

Орындаған:Турымбет. Қ

Қабылдаған:Маратова. А. С

Тобы:Тпп-19к

Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі

М. Қозыбаев атындағы Солтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті

Биотехналогияның металургияда қолданылуы

Металдардың биогеотехнологиясы дегеніміз - микроорганизмдердің геохимиялық қабілеттіктерін тау-кен өндірісінде тиімді пайдалануды көздейтін сала. Металдардың биогеотехнологиясы - бұл өндірістің қалдық суларынан, жұтаң келетін кен көздері мен қалдық рудаларынан сілтісіздендіру арқылы және ерітінділерден микроорганизмдер немесе олардың метаболиттерін жоғарғы атмосфералық қысым мен 5-тен 90°С-қа дeйiнгi температураны пайдалана отырып бөліп алуды, тас көмірлерін десульфидтеу, пирит немесе құрамында пириті бар жыныстарын тотықтыру сияқты тиімді әдістерін өндірісте қолдану жолдарын зерттейді. Keйбip микроорганизмдер тотығу-тотықсыздану үдерістерінде катализдік қызмет атқара алады. Мысалы, суда Fe мен Мn тотықтыру, құрамында күкірттері бар қосылыстардың тотығуы, азотты заттардың тотығуы мен қайтадан қалпына келуі тағы да басқаларын айта аламыз. Аэробты бактериялар өздерінің тіршілігі нәтижелерінде темір, мыс, сульфаттар бөле алады.

16 ғасырдағы микробиологиялық үрдіс

Кейбір биогеотехнологиялық үдерістердің ерте замандарда - XVI ғасырда пайдаланыла бастағандығы туралы мәліметтер бар. Мысалы, бұрынға мадиярлардың (Венгрия) мыс алу үшін қазылып алынған кен үйіндісін арнайы сулармен суғаратыны жөнінде мәліметтер әдеби деректерде келтіріледі. Бұл қарапайым технологиялық әдіс - қазіргі қолданылып жүрген руда үйінділеріндегі темірлерді бактериялдық-химиялық әдіспен сілтісіздендірудің бастапқы формалары екендігінде дау жоқ. Әрине ол кездерде мысты алу үшін қолданатын бұл әдістің негізінде микробиологиялық үдеріс жататыны жөнінде ешкім білмеген еді.

Микроағзалардың кең қолданысқа енуі

Бұл әдістің мазмұны 1922 жылы неміс ғалымдары Рудольф және Хельброннер еңбектерінен кейін ғана мәлім болды. Сондықтан осы мезгіл биогеотехнологияның ресми пайда болған уақытыдеп есептеуге болады. Биогеотехнологияның дамуы бірқалыпты жүрмегенмен XX ғасырдың 80-ші жылдарының басына толықтай қалыптаса бастады. Осы мезгілдерде металдарды бактериалды сілтісіздендіру әдістерімен бірге, биогеотехнологияның басқа да бөлімдері, атап айтқанда көмір кұрамынан күкірттерді бөлу, көмір шахталарындағы метандармен күресу, жыныстардан алынатын мұнай шығымдылығын арттыру сияқты бағыттарда кенінен қолданыла басталды.

Микробтық технологияның бұл бағыты өте аз жарияланған және әлі де дұрыс бағаланбай кeлeдi. Қазіргі кезде әлемде, кұрамында бағалы металдары кем, кедей кен орындарынан химиялық элементтердің бір түрін бөліп алуға мүмкіндік беретін, бактериялық сілтісіздендіру үдерістері кенінен қолданылуда. Көбінесе бактерияларды мысты ерігіш күйге айналдыру мақсатында пайдаланады. Минералдардың құрамы мен құрылымына тәyeлдi болып электрохимиялык коррозия заңы бойынша жүpeтiн және cyльфидтi минералдардың бактериялық тотығуына негізделетін бактериялық сілтісіздендіру үдepicтepi келесі күрделі сатылардан тұрады:

- минералдар бетіне микроорганизмдердің адсорбциялануы;

- минералдардың кристалдық торын деструкциялау;

- тотығушы элементтердің бактериялық жасушаға тасымалдануы;

- сол элементтердің ферменттік тотығуы.

Қолдану әдісі:

Микроорганизм түрлері

Темір бактериясына бай өзен Шотландия

Гидрометаллургияда көбінесе тиобактерияларды, әсіресе 1947ж. Колмер мен Кинкелдер ашқан тионды бактериялары Thiobacillus thiooxidans және штаммдарын қолданады. Олар энергия көзi ретінде - құрамында cyльфидi және сульфитті иондары, күкірт тиосульфаты және екі валентті тeмip болатын, бейорганикалық субстраттардың тотығу реакциясын пайдаланатын облигатты автотрофтар болып келеді. Тотығудың соңғы өнімі сульфатионы және үш валентті темір - екіншілік минералдардан мысты сілтісіздендіруде негізгі тотықтырғыштың рөлі және күкіртті қышқыл ерітінділерінде еритін уранның 4 валентті атомының 6 валентке айналуында маңызды қызмет атқарады. Атап айтқанда, бактериясы өзінің құрамындағы сульфиттерді өңдеу арқылы бөліп шығаратын өнімі - күкірт қышқылы арқылы табиғи кен құрамындағы темір, мыс, мырыш, уран және басқа да металдардың қорытылып шығарылуына әсер етеді. Олар қазіргі кезде белгілі металл сульфиттерінің барлығын тотықтыра алады. Тиобактериялар, өсу үшін қажетті көміртегі ретінде, көмірқышқыл газын пайдаланады. Бұл бактериялардың және бір физиологиялық ерекшеліктері - олар өте қышқылды ортаны жақсы көреді. Бұл бактериялар орта жағдайы рН 1 ден 4, 8 дейін, (оптималды рН =2-3 ортада), ал температура көрсеткіште- рН 3-тен 40°С-қа дейінгі (оптималды температура 28°С) аралықтарында дами алады.