中南大学创新硫化矿生物浸出法 破解生物冶金难题

中国教育装备采购网2008-09-24 01:34围观111次我要分享

“没有想到世界的生物冶金研究已经达到了基因层次,群落基因与功能基因的定量化已付诸工业应用。”9月20日,在听取中南大学邱冠周教授及其团队所作的报告后,国际人类基因组计划副主席George Weinstock教授大为感慨。9月19日至21日,由中国工程院、欧盟生物矿业协会联合主办的2008国际微生物冶金的基础和应用学术会议在中南大学举行,来自美国、加拿大、德国、英国等15个国家和地区的100余位生物冶金专家参会。
 
邱冠周及其团队主要成员所作的报告,成为大会的焦点。报告的核心内容是“基于微生物基因功能与群落结构分析的硫化矿生物浸出法”。运用该方法对浸矿细菌体系种群数量进行快速、准确的定量测定、功能分析与筛选,能使原生硫化铜矿浸出率从28%提高到75%,浸出时间从365天缩短到55天。
 
与会专家一致认为,这套新工艺解决了生物冶金工程条件、物理化学因素调控和微生物群落结构与功能分析相结合的世界性难题,从而实现了生物冶金从宏观到微观、从基础研究到应用研究、从理论到实践的跨越,表明中国在生物冶金基础研究方面已经处于世界领先地位。
 
生物冶金工艺具有流程短、成本低、环境友好等特点,特别适于处理低品位、复杂、难处理的矿产资源。上世纪40年代末,现代意义上的生物冶金研究已经开始,但是该工艺浸出速度慢、浸出率低的问题一直未能解决,主要原因是缺乏高效的浸矿微生物菌种筛选与培育的方法,即“没有一个统一的来自微生物本身的标准来评判微生物浸矿性能”。
 
邱冠周领导的科研团队通过近10年的深入研究和刻苦攻关,用一项国家标准和19项发明专利挑开了这只拦路虎。该技术以基因组学、基因芯片等新技术为主要手段,通过基因功能的破解和优势种群的识别与功能研究,在基因水平上发展了检测菌株浸矿性能和定量分析浸矿微生物群落组成与功能的新方法。通过筛选高效浸矿菌株和优化调控种群组合,达到显著提高硫化矿生物浸出速度和浸出率的目的。
 
有关专家认为,这项技术将为缓解我国矿产资源严重不足对经济发展的制约作出重要的贡献,从而对国家经济安全起到战略保障作用。
 
资料表明,我国矿产资源大多数为小型、复杂、难处理矿。以铜为例,我国铜矿的平均品位仅为0.87%,在已发现矿产地中,小型铜矿床占到88.4%,其中80%左右为复杂共生矿。采用传统方法冶炼,成本高、污染大、效率低。而目前我国正进入快速工业化阶段,矿产资源储量增长速度远远赶不上产量,对国外矿产资源的依赖程度越来越高,其中铜精矿80%依赖进口。
 
生物冶金新工艺不仅可高效利用贫矿、表外矿、尾矿,而且将大幅度减少电、煤、油等消耗和废气、废水排放。就铜而言,因为显著提高了原生硫化矿的浸出率,新工艺使可利用资源量大幅扩大,使我国铜储量的保证年限从10年延长至50年。
 
该技术近3年已经在江西、云南、广东3个矿山应用,并辐射到新疆、甘肃、湖北、福建8个矿山,实现直接经济效益4.4亿多元。
来源:科技日报

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