כריית נחושת עם חומרים ביו-אקטיביים הנגזרים מחיידקים

מכרה פחם מודרני (יוני 2019).

Anonim

צ'ילה היא אחת הספקים החשובים ביותר של נחושת לתעשייה הגרמנית. במסגרת שיתוף הפעולה המדעי והטכנולוגי בין שתי המדינות, מתנהל כעת מחקר כיצד ניתן להפיק את עפרות הנחושת הצ'יליאניות באופן יותר ידידותי לסביבה. חומרים ביו-אקטיביים הנגזרים מחיידקים עשויים להחליף או להפחית כימיקלים. מטרה נוספת היא להגדיל את התשואה מתכת תוך חילוץ מתכות כי הם בדרך כלל קשה להפריד את, במיוחד את התוכן מוליבדן. הפרויקט המשותף בין המכון הלמהולץ פרייברג עבור טכנולוגיית משאבים (HIF) - חלק הלמהולץ-זנטרום דרזדן-רוסנדורף (HZDR) - ואת כרייה מתקדם המרכז לטכנולוגיה באוניברסיטת יוניון צ 'ילה בסנטיאגו דה החלה בחודש פברואר.

החוקרים העמידו לעצמם שלוש שנים כדי להוכיח כי ניתן להפריד בין מתכות מחצבים באמצעות ביוטכנולוגיה. העיקרון יכול להיות בעל משמעות ארוכת טווח לעיבוד של חומרי גלם מורכבים וחומרים ממוחזרים. משאבים אלה הופכים לערך כלכלי יקר יותר, אך הם עדיין לא קיימא מבחינה טכנולוגית. פרויקט המחקר ממומן על ידי המשרד הפדרלי הגרמני לחינוך ולמחקר (BMBF).

נחושת היא מתכת חשובה בתפזורת עבור התעשייה הגרמנית. הביקוש הוא מכוסה חלקית על ידי מיחזור, אבל את השאר יש לייבא גם בצורה של מתרכזי מתכת או עפרות גולמי. בנוסף מנהיג השוק העולמי צ 'ילה, ספקים חשובים אחרים עבור גרמניה הם פרו וברזיל. נחושת משמש בעיקר כבל תעשיית החשמל, אלא גם בתחום הבנייה, מגזרים הרכב בהנדסת מכונות.

חיידקים מהים

"לצ 'ילה יש אינטרס ברור בהפיכת הייצור הכרייה שלה של נחושת יעיל יותר ואחראי לסביבה", מסביר ד"ר מרטין רודולף, ראש מחלקת עיבוד ב- HIF. ב החוף החוף השקט, מים מלוחים משמש במקום מים מתוקים כדי לשחזר את המתכת יקר. עם זאת, זה כרוך בשימוש מוגבר בכימיקלים. יתר על כן, הוא מוביל לאובדן של מוליבדן הכלול עפרות, מתכת נדיר חשוב המשמש עבור סגסוגות פלדה, חומרי סיכה ורכיבים אלקטרוניים.

חיידקים יכולים להיות דרך מבטיחה קדימה. "צריך להתאים אותם לתנאי מלוחים, שפירושו נלקחים מהים", אומר עמיתו של רודולף, ד"ר קתרין פולמן, העומד בראש קבוצת העבודה הביוטכנולוגית. "אנחנו לא צריכים חיידקים חיים ככזה, אבל רק חומרים פעילים כי הם מסוגלים לשנות באופן ספציפי משטחי מינרלים, אלה יכולים להיות תאים חיידקיים, רכיבי התא, מוצרים מטבוליים או ביומולקולות."

עוד לא נחקרו האפשרויות: Bioflotation

תהליך ההנפקה שימש בתעשייה מזה כ -150 שנה בעיבוד חומרי גלם. תכולת הנחושת של עפרות הגולמי מועשרת אפוא מכ-1% לכ -30%. במהלך הנפקה, עפרות הקרקע דק מעורבב עם מים. תוספת של כימיקלים עושה את חלקיקי עפרות דיפרנציאלי wettable; חומרים יקרי ערך מופקים בעוד חלקיקים חסרי ערך נותרים מאחור. בעתיד, חומרים ביוטיים במקום ריאגנטים כימיים יתווספו מינרלים עפרות. המינרלים המכילים נחושת ומוליבדן יסוננו החוצה, בעוד שהפיראט המינרלי חסר ברזל יופקדו כפסולת.

העובדה כי החיידקים זקוקים פירייט מינרלים ברזל עבור מטבוליזם שלהם מנוצל כבר בייצור תעשייתי של נחושת ידי bioleaching. עכשיו החוקרים רוצים לפתוח את הדלת bioflotation - אזור זה עדיין לא נחקרו במידה רבה. לאחר זיהו חיידקים מתאימים וחומרים ביו-אקטיביים מבודדים, המטרה היא לנתח את האינטראקציות עם המשטחים המינרליים עד לרמה של מולקולות בודדות. ד"ר רודולף בוחן את הסיכויים לטווח הארוך: "אנו מניחים שניתן לשלב בקלות ביופלאוטיות במסלולי עיבוד קלאסיים, ויתרון נוסף הוא שחומרים ביו-אקטיביים מתערבים באופן טבעי בסביבה, וכיצד הם מתנהגים יש עניין למחקרים נוספים".

menu
menu