Біотехнологія в металургійній промисловості

Аналіз методів біотехнології для глибокої очистки стічних водметалургійних виробництв. Металургія як мистецтво вилучення металів з руд, галузь промисловості. Особливості застосування біотехнологій у процесах збагачення і переробки металовмісних руд.

Рубрика Производство и технологии
Вид реферат
Язык украинский
Дата добавления 02.05.2020
Размер файла 28,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Біотехнологія в металургійній промисловості

Вступ

Біотехнологія, продукти мікробіологічного синтезу і ферментативні процеси перетворення речовин несуть у собі багато нового і часто несподіваного не тільки в сільському господарстві і медицині. Більш ясно викреслюються можливості їх використання навіть у таких галузях, як металургія і енергетика. Протягом останніх років широкого розвитку набуло застосування біотехнологій у процесах збагачення і переробки металовмісних руд зважаючи на істотні переваг даних технологій з точки зору економічної ефективності та екологічної безпеки.

Велику увагу представляють процеси із застосуванням хемолітотрофних ацидофільних мікроорганізмів Acidithiobacillus ferrooxidans, At. thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans та ін. «Професії» мікробів-металургів різні. Так, за допомогою бактерій можна вилучати миш'як з олов'яно-мідно-миш'якових концентратів, розділяти мідно-цинкові та деякі інші концентрати, виділяти золото з арсенопіриту і навіть видобувати уран з морської води. У вчених є думки щодо створення автоматизованих рудників та інших підприємств по видобутку, збагаченню і розділу кольорових і рідкісних металів на основі біотехнології без участі людей у технологічному процесі. В деяких країнах зарубіжжя вже успішно використовують мікробіологічні способи витягнення кольорових і рідкісних металів з бідних руд.

1. Загальна інформація про металургію

1.1 Визначення

Металургія (від МефбллпхсгЭщ - здобуваю руду, обробляю метали) - область науки і техніки , що охоплює процеси отримання металів з руд або інших видів сировини, а також процеси, пов'язані зі зміною хімічного складу, структури і властивостей металевих сплавів і виробництвом різноманітних металевих виробів з них. У первісному, вузькому значенні - мистецтво вилучення металів з руд. В даний час металургія є також галуззю промисловості. Структурні властивості металевих матеріалів в залежності від їх складу і способів обробки вивчаються в рамках металознавства . До металургії відносяться:

-виробництво металів з природної сировини та інших металомістких продуктів;

-отримання сплавів ;

-обробка металів в гарячому і холодному стані ;

-зварювання ;

-нанесення покриттів з металів;

-область матеріалознавства , що вивчає фізичну і хімічну поведінку металів , інтерметалідів і сплавів .

До металургії примикає розробка, виробництво і експлуатація машин, апаратів , агрегатів , які використовуються в металургійній промисловості. На умовній межі між металургією і гірничою справою знаходяться процеси окускования (підготовка збагаченого сировини до подальшої пирометаллургической переробці). З точки зору академічної науки їх відносять до металургійних дисциплін. З металургією тісно пов'язані коксохімія , виробництво вогнетривких матеріалів , і хімія (коли мова йде про металургію рідкоземельних металів , наприклад).

1.2 Різновиди металургії

У світовій практиці історично склалося поділ металів на чорні (залізо і сплави на його основі) і всі інші - нечорним ( англ. Non-ferrous metals ) або кольорові метали. Відповідно, металургія часто підрозділяється на чорну і кольорову.

- Чорна металургія включає видобуток і збагачення руд чорних металів, виробництво чавуну , сталі і феросплавів . До чорної металургії відносять також виробництво прокату чорних металів , сталевих, чавунних і інших виробів з чорних металів.

- До кольорової металургії відносять видобуток, збагачення руд кольорових металів , виробництво кольорових металів і їх сплавів. За фізичними властивостями і призначенням кольорові метали умовно ділять на важкі ( мідь , свинець , цинк , олово , нікель)і легкі ( алюміній , титан)

За основним технологічним процесом металургія поділяється на пірометаллургії і гідрометалургії .

- Пірометалургія (від грец. Р?с «вогонь») - металургійні процеси, що протікають при високих температурах ( випал , плавка і т. П.). Різновидом пирометаллургии є плазмова металургія .

- Гідрометалургія (від грец. ?дщс «вода») - процес вилучення металів з руд, концентратів і відходів різних виробництв за допомогою води і різних водних розчинів хімічних реактивів ( вилуговування ) з подальшим виділенням металів з розчинів (наприклад, цементацией , електролізом ) .

У багатьох країнах світу йде інтенсивний науковий пошук по застосуванню різних м.о. в металургії, тобто застосування біотехнології ( Біовилуження , біоокислення , біосорбції , біоосадження і очищення розчинів ).

До теперішнього часу найбільше застосування біотехнічні процеси знайшли для вилучення таких кольорових металів, як мідь , золото , цинк , уран , нікель з сульфідної сировини.

Особливе значення має реальна можливість використання методів біотехнології для глибокої очистки стічних водметалургійних виробництв.

1.3 Виробництво і споживання металів

промисловість металургія руда

Поширення і сфери застосування

З найбільш цінних і важливих для сучасної техніки металів лише деякі містяться в земній корі в великих кількостях: алюміній (8,9%), залізо (4,65%), магній (2,1%), титан (0,63%).

Природні ресурси деяких дуже важливих металів вимірюються сотими і навіть тисячними частками відсотка. Особливо бідна природа благородними і рідкісними металами .

Виробництво і споживання металів в світі постійно зростає. За останні 20 років щорічне світове споживання металів і світової металофонд подвоїлися і складають, відповідно, близько 800 млн тонн і близько 8 млрд тонн. Виготовлена з використанням чорних і кольорових металів частка продукції в даний час становить 72-74% валового національного продукту держав. Метали в XXI столітті залишаються основними конструкційними матеріалами , так як за своїми властивостями, економічності виробництва та споживання не мають собі рівних в більшості сфер застосування .

В даний час основна маса металів виробляється і споживається в таких країнах як США, Японія, Китай, Росія, Німеччина, Україна, Франція, Італія, Великобританія та інші.

Завдяки своїм фізичним властивостям ( твердість , висока щільність , температур плавлення , електропровідність , звукопроводность , зовнішній вигляд і іншим) вони знаходять застосування в різних областях. Застосування металів залежить від їх індивідуальних властивостей:

- Залізо і сталь мають твердістю і міцністю . Завдяки цим їх властивостями вони широко використовуються в будівництві.

- Алюміній ковок , добре проводить тепло, має високу міцність при наднизьких температурах. Він використовується для виготовлення каструль і фольги, в кріогенної техніки . Завдяки своїй низькій щільності - при виготовленні частин літаків .

- Мідь має пластичністю і високою електропровідністю . Саме тому вона знайшла своє широке застосування у виробництві електричних кабелів і енергетичному машинобудуванні .

- Золото і срібло дуже тягучі, в'язки і інертні , мають високу вартістю, використовуються в ювелірній справі . Золото також використовується для виготовлення неокісляющуюся електричних з'єднань.

Метали та їх застосування

У чистому вигляді метали застосовуються незначно. Набагато більше застосування знаходять сплави металів , так як вони мають особливі індивідуальними властивостями. Найбільш часто використовуються сплави алюмінію, хрому , міді, заліза, магнію, нікелю , титану і цинку . Багато зусиль було приділено вивченню сплавів заліза і вуглецю . Звичайна вуглецева сталь використовується для створення дешевих, високоміцних виробів, коли вага і корозія не критичні.

Нержавіюча або оцинкована сталь використовується, коли важливо опір корозії. Алюмінієві і магнієві сплави використовуються, коли потрібні міцність і легкість.

Мідно-нікелеві сплави використовуються в корозійно-агресивних середовищах і для виготовлення ненамагнічіваемих виробів. Суперсплави на основі нікелю використовуються при високих температурах ( турбонагнетатели , теплообмінники і т. П.). При дуже високих температурах використовуються монокристалічні сплави

1.4 Біометалургія

Біометалургія - це технологія, що включає біовилуговування, біосорбцію та біоакумуляцію. Біологічне вилуговування - це розчинення металів з їх мінеральних джерел певними природними мікроорганізмами або використання мікроорганізмів для виділення органічних кислот та інших компонентів, які використовуються для солюбілізації елементів, щоб елементи могли бути вилучені з матеріалу. Цей процес може відбуватися як безпосередньо метаболізмом мікроорганізмів, так і опосередковано продуктами метаболізму. Застосування біометалургії застосовується для виконання процесів, що включають метали, наприклад, видобуток мікробів, видобуток нафти, біоочищення, очищення води, переробка відходів, переробка критичних металів та ін. Біометалургія в основному використовується для вилучення дорогоцінних металів з їх руд. Зазвичай його застосовують, коли звичайні гірничі процедури занадто дорогі або неефективні для відновлення металу, такого як мідь, золото, свинець, нікель і цинк. Крім того, це розглядається як екологічно чистий процес, який не потребує або не утворює токсичних хімічних речовин і споживає мало енергії. Крім того, можливе лікування низьких концентрацій.

Цілі та сфера застосування:

1. Застосування екологічних радіонуклідів та цінних елементів

2. Науки про навколишнє середовище, такі як хімія, біологія, екологія, геознання та фізика

3. Технологія, збереження природних ресурсів

4. Відновлення ресурсів

5. Усунення забруднення навколишнього середовища

6. Переробка мінеральних речовин та видобувна металургія

7. Біопроцеси та біопродукти

8. Обробка біологічних відходів

2. Біотехнологія у Металургії

2.1 Бактерії у металургії

Існує безліч відкриття бактерій, мікроорганізмів сприяють вилученню благородних металів.

Честь відкриття «живого» золота належить Д. Халлбауеру з Йоганнесбурга. У 1979 р він описав нитчасті форми самородного золота з руд, що залягають в родовищі - супергіганті Вітватерсранд. Такі незвичайні згустки золота, на думку вченого, утворилися на місці чохлів нитчастих бактерій. Але в 1991 р Дж. Уоттерсон з проб, взятих на знаменитих золотих розсипах Аляски, вдалося виділити самородне золото у вигляді гірлянд мікроскопічних пустотілих кульок. За розмірами і формою вони точно відповідали грунтовим бактеріям.

Незвичайні агрегати золота утворюються в результаті повного заміщення бактеріальних тілець металом і тому мають вигляд мікроскопічних кульок або простих, спірально закручених і розгалужених ниток діаметром близько 0,002 мм. Якщо золотом заміщуються цілі бактеріальні колонії, то розмір агрегатів досягає декількох міліметрів.

Виявляється, у старателів, які шукають золоті самородки, є величезна кількість мікроскопічних помічників - бактерій, що поглинають із середовища токсичні золотовмісні з'єднання і виділяють чисте золото.

Дослідники провели аналіз золотих самородків, знайдених на території двох австралійських золотих копалень, які перебувають на відстані 3400 км один від одного: в Новому Південному Уельсі і Квінсленді. При цьому були виявлені структури, судячи з усього, що представляють собою останки бактерій, укладені в оболонку з золота.

Генетичний аналіз виявив у вхідній до складу золотих зерен бактеріальної біоплівки ДНК 30 видів бактерій. Останки представників одного з них, ідентифікованого як Ralstonia metallidurans, присутні на самородках з обох копалень, але не містяться в навколишньому грунті.

R.metallidurans можуть жити в середовищі, що містить токсичні хлориди металів, в тому числі золота. Бактерії поглинають отруйні сполуки і таким чином знешкоджують навколишнє середовище.

Містять хлорид золота комплекси зустрічаються в природі дуже рідко, тому деякі фахівці вважають, що в процесі утворення самородків задіяні також хімічні комплекси, що містять тіосульфат золота. Однак здатність бактерій розкладати з'єднання цієї групи на даний момент не вивчена.

Потенційними областями застосування відкриття є виявлення нових родовищ за присутністю в грунті певних видів бактерій, а також використання бактерій для видобутку золота з бідних руд, а можливо, і з морської води. Технологія таких установок давно розроблена (Недолужко, 2006), питання за малим - зробити її рентабельною.

Acidithiobacillus ferrooxidans, Acidithiobacillus thiooxidans, Leptospirillum ferrooxidans, Sulfobacillus thermosulfidooxidans, Metallosphaera sedula - можна використовувати для купчастого, підземного і чанового вилуговування металів з сульфідних і змішаних руд і концентратів, з відходів.

Гетеротропні мікроорганізми і їх метаболіти (бактерії, міцеліальні гриби, дріжджі, водорості) можна використовувати для Витягу металів з карбонатних і силікатних руд і гірських порід, збагачення руд, вилуговування золота, використання бактеріальної біомаси.

2.2 Бактеріальне вилуговування

Бактеріальне вилуговування, виборче витяг хімічних елементів з багатокомпонентних сполук за допомогою їх розчинення мікроорганізмами в водному середовищі. Завдяки бактеріального вилуговування з'являється можливість брати з руд, відходів виробництва і т. Д. Цінні компоненти (мідь, уран і ін.) Або шкідливі домішки (наприклад, миш'як в рудах чорних і кольорових металів). Вперше запатентовано в США (1958) стосовно вилучення міді та цинку.

Істотна інтенсифікація процесу вилуговування досягається в присутності бактерій. Наприклад, тіонові бактерії Thiobacillus ferrooxidans можуть застосовуватися для вилуговування міді, нікелю, цинку, миш'яку, кадмію, золота та інших металів. У Росії і Канаді розробляються технології бактеріального вилуговування миш'яку і розкриття тонковкрапленного золота з наполегливих золотовмісних концентратів перед їх ціанування. Це дозволяє виключити дорогий процес випалу, що забруднює атмосферу отруйними сполуками миш'яку (Полькін, 1969).

Завзяті руди характеризуються тонковкрапленним (Субмікроскопічні) важко розкриваються золотом, присутністю мінералів сурми, міді, миш'яку, двовалентного заліза, а також сульфідів і вуглистих сланців. Для переробки цих руд потрібно додаткові операції, що тягне за собою додаткові витрати.

Бактеріальне вилуговування дозволяє вирішити проблему переробки важкозбагачуваних руд.

Проводиться пошук нових видів мікроорганізмів, які здатні функціонувати не тільки в кислому, але і в нейтральній і в лужному середовищах.

Як показали досліди, проведені в СРСР і в Індії, спеціальне внесення бактерій в рудну масу необов'язково. Шляхом адаптації з використанням різних мутагенних чинників можна отримати культуру з властивостями, необхідними для її промислового застосування.

Бактеріальні методи вилучення золота з руд базуються на результатах вивчення мікрофлори великих золоторудних родовищ, дозволили виділити культури домінуючих видів бактерій і грибів.

Встановлено, що підвищеною активністю в процесі розчинення золота володіють представники родів Bacillus, Bacterium, Chromobacterium, а також отримані на основі індукованого мутагенезу штами бактерій Bac. mesentericus niger 12 і 129.

Мікроскопічні гриби, на відміну від бактерій, здатні акумулювати золото з розчинів. Найбільш ефективні представники пологів Aspergillus niger і Aspergillus oryzae.

У процесах бактеріального вилуговування золота визначальна роль належить продуктам мікробного синтезу: амінокислот, пептидів, білків і нуклеїнових кислот. Вуглеводи в розчиненні золота участі не приймають.

Експериментально встановлено, що в кислому середовищі білки беруть в облогу золото, а в лужному - розчиняють. Солерозчинних білки мікробного синтезу істотно краще діють на золото, ніж глобулін тваринного походження.

Реакційна здатність пептидів залежить від їх молекулярної ваги: чим він менший, тим вище розчинність золота.

Однією з найбільш активних по відношенню до золота групою бактерій є різновид, що відноситься до виду Aeromonas. І. Парес, який вивчав бактеріальне вилуговування золота, прийшов до наступних висновків: найбільш сильною розчинюючої здатністю володіють бактерії, відібрані на самих золотоносних родовищах; розчинення Au здійснюється в кілька етапів (прихована фаза, фаза наростання інтенсивності вилуговування і стабільна фаза), приблизно через 12 місяців інтенсивність вилуговування різко знижується; бактерії, які активно діють на золото, руйнуються звичайними мікроорганізмами, що живуть в повітрі; на розчинення золота в числі інших факторів великий вплив робить складу живильного середовища.

У Іркутськом державному інституті рідкісних металів проводилися експерименти по бактеріального вилуговування золота з руд різних родовищ. Вивчено склад рудничних вод і порід з метою одержання культур, здатних інтенсифікувати процес вилуговування золота.

Встановлено такі мікроорганізми: Bacillus, Bacterium, Chromobacterium, Pseudomonas, Micrococcus, Sarcina, Thiobacillus. Показано, що в присутності продуктів метаболізму бактерій вилуговування відбувається швидше (в 2-4 рази). Ще більша розчинність золота може бути досягнута шляхом руйнування клітинних оболонок різними реагентами (до 10-18 мг / л).

Простота апаратури для бактеріального вилуговування, можливість швидкого розмноження бактерій, особливо при поверненні в процес відпрацьованих розчинів, що містять живі організми, відкриває можливість не тільки різко знизити собівартість отримання цінних корисних копалин, але і значно збільшити сировинні ресурси за рахунок використання бідних, позабалансових і втрачених ( наприклад, в цілинах) руд в родовищах, відвалів з відходів збагачення, пилу, шлаків і ін. в перспективі бактеріальне вилуговування відкриває возможнос і створення повністю автоматизованих підприємств з отримання металів з позабалансових і втрачених руд безпосередньо з надр Землі, минаючи складні гірничо-збагачувальні комплекси.

2.3 Біоокислення

Біоокислення бактерій - це процес окислення, спричинений мікробами, де цінний метал залишається (але збагачується) у твердій фазі. У цьому процесі метал залишається в твердій фазі і рідина може бути викинута.

Бактеріальне окислення - це біогідрометалургійний процес, розроблений для попередньої цианідаційної обробки вогнетривких золотих руд або концентратів. Бактеріальна культура являє собою змішану культуру Acidithiobacillus еггоохШапз , Acidithiobacillus ШоохШапз і Leptospirillum еггоохШапз . Процес окислення бактерій включає контактування вогнетривкихсульфідна руда або концентрат ПЗУ зі штамом бактеріальної культури протягом відповідного періоду обробки в оптимальних робочих умовах. Бактерії окислюють сульфідні мінерали, тим самим вивільнюючи оклюзійне золото для подальшого відновлення за допомогою ціанізації .

Процес BIOX є власною технологією, що належить компанії Biomin, Південна Африка та використовується за ліцензією ряду діючих шахт. Процес BIOX передбачає бактеріальне окислення в перемішуваних резервуарах для попередньої обробки вогнетривких руд і концентратів попереду звичайних ціанідних вилуговок для відновлення золота.

В умовах контрольованих безперервних рослинних умов кількість бактеріальних клітин та їх активність оптимізуються для досягнення найбільшої швидкості окислення сульфіду . Бактерії потребують дуже кислого середовища ( pH від 1,0 до 4,0), температури від 30 до 45 ° С, а також постійного надходження кисню та вуглекислого газу для оптимального росту та активності. Незвичайні умови роботи бактерій не сприятливі для росту більшості інших мікробів , тим самим виключається потреба в стерильності під час окислення бактерій.процес. Оскільки органічні речовини токсичні для бактерій, вони є непатогенними і нездатними викликати захворювання. Таким чином, бактерії, які використовуються в процесі, не становлять небезпеки для здоров'я людей або будь-яких тварин.

Бактеріальне окислення сульфіду заліза мінералів виробляє заліза (III), сульфат і сірчану кислоту , а в разі арсенопіріта , миш'як кислота також проводиться. Миш'як виводиться з ліквору шляхом співного осадження із залізом та сульфатом у двоступеневому процесі нейтралізації . Це призводить до нейтралізації твердого осаду , що містить в значній мірі сульфату кальцію , основне залізо (III) , арсенат і заліза (III) , гідроксид. Арсенат заліза (III) є достатньо нерозчинним і стійким, щоб забезпечити безпечне утилізацію продукту нейтралізації на греблі шламу. Розчин для нейтралізації, очищений, щоб містити прийнятний рівень миш'яку, може бути повторно використаний у схемах фрезерування, флотації або бактеріального окислення.

Його можна використовувати як процес попередньої обробки для розкладання мінеральних сульфідів, таких як пірит або арсенопірит.

Найпоширеніший комерційний приклад - попередня обробка вогнетривких золотих концентратів арсенопіриту . Сульфідна матриця ( арсенопірит ), що містить включення елементарних частинок золота, є біоокисленою.

Матриця, що оточує стихійне золото, отже, розпушиться і частково розпадеться, тим самим оголивши золоті частинки, щоб вони були більш доступними для подальшої обробки (зазвичай цеанідації).

Біоокислення знижує споживання ціаніду

2.4 Біосорбція

промисловість металургія руда

Біосорбція - це фізіохімічний процес, який природним чином відбувається в певній біомасі, що дозволяє їй пасивно концентруватися і зв'язувати забруднювачі на свою клітинну структуру. Біосорбція може бути визначена як здатність біологічних матеріалів накопичувати важкі метали зі стічних вод метаболічно опосередкованими або фізико-хімічними шляхами поглинання. Хоча використання біомаси для очищення навколишнього середовища існує на практиці деякий час, вчені та інженери сподіваються, що це явище дасть економічну альтернативу для вилучення токсичних важких металів з промислових стічних вод та допоможе у відновленні довкілля .

Природні мікроби можуть сорбувати різноманітні ПГМ, РЗЕ та важкі метали, включаючи Pt, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb, Cu, Pd, Ag, Cd, Pt, Au та Hg, зазвичай із зв'язуючими ємностями близько 10 -5 до 10 -3 моль металу г -1 (суха вага) мікроб. Таким чином, на основі сухої ваги здатність металів до зв'язування мікробів сприятливо порівнюється з зв'язуючими можливостями комерційних іонітів. Біосорбція металів до мікробів може включати різні процеси, включаючи поглинання, іонообмін, комплексоутворення та осадження

Екологічні використання

Забруднення природно взаємодіє з біологічними системами. Наразі він є неконтрольованим, потрапляючи в будь-яке біологічне утворення в межах впливу. До найбільш проблемних забруднювачів належать важкі метали, пестициди та інші органічні сполуки, які можуть бути токсичними для дикої природи та людини в невеликій концентрації. Існують існуючі методи санації, але вони дорогі або малоефективні. Однак широкий комплекс досліджень виявив, що широкий спектр часто викидаються відходів, включаючи яєчні шкаралупи, кістки, торф, гриби, морські водорості, дріжджові та морквяні шкірки може ефективно видаляти токсичні іони важких металів із забруднених речовин. вода. Іони металів, таких як ртуть, можуть реагувати в навколишньому середовищі з утворенням таких шкідливих сполук, як метил ртуть - сполука, яка, як відомо, є токсичною для людини. Крім того, адсорбуючи біомасу або біосорбенти, можна також видалити інші шкідливі метали, такі як миш'як , свинець , кадмій , кобальт , хром і уран . Біосорбція може використовуватися як екологічно чиста технологія фільтрування. Хитозан входить до складу біологічних адсорбентів, що використовуються для видалення важких металів без негативного впливу на навколишнє середовище.

Ідея використовувати біомасу як інструмент для очищення навколишнього середовища існувала з початку 1900-х років, коли Арден і Локетт виявили, що деякі види живих бактеріальних культур здатні відновлювати азот і фосфор із сирої стічної води, коли її змішували в аераційному резервуарі. Це відкриття стало відомим як процес активованого мулу, який побудований навколо концепції біоакумуляції і досі широко використовується в очисних спорудах. Лише в кінці 1970-х років вчені помітили характеристику секвестрування мертвої біомаси, що призвело до переходу досліджень від біоакумуляції до біосорбції.

Фактори що впливають на біопродуктивність

Оскільки біосорбція визначається рівновагою, на неї значною мірою впливають рН , концентрація біомаси та взаємодія між різними іонами металів.

Наприклад, у дослідженні щодо видалення пентахлорфенолу (PCP) з використанням різних штамів грибкової біомаси, оскільки рН змінювався від низького рН до високого рН (кислого до основного), кількість видалення зменшувалася на більшість штамів, однак один Напруга не вплинула на зміну. В іншому дослідженні щодо видалення іонів міді, цинку та нікелю з використанням композитного сорбенту, оскільки рН збільшувався від низького до високого, сорбент сприяв видаленню іонів міді над іонами цинку та нікелю. Через мінливість сорбенту це може бути недоліком біосорбції, однак потребуватимуть додаткові дослідження.

Застосування у галузі

Багато промислових стоків містять токсичні метали, які необхідно видалити. Видалення може бути здійснено методами біосорбції. Це альтернатива використанню техногенних іонообмінних смол , які коштують удесятеро більше, ніж біосорбенти. Вартість набагато менша, тому що використовувані біосорбенти часто є відходами з ферм або їх дуже легко регенерувати, як це стосується водоростей та іншої незагорнутої біомаси.

Інтенсивний біосорбція часто проводиться за допомогою сорбційних стовпців, як показано на малюнку 1 . Стоки, що містять іони важких металів, подаються в колону зверху. Біосорбенти адсорбують забруднюючі речовини і дозволяють іоно-бетонним стокам вийти з колони внизу. Процес може бути зворотним для збору висококонцентрованого розчину металевих забруднень. Потім біосорбенти можуть бути повторно використані або викинуті та замінені.

Висновок

Сучасна біотехнологія розвивається у дуже різних напрямках і металургійна промисловість - не є виключенням. Удосконалюються методи добутку руд за допомогою бактерій і методи добутку руд з виснажених каналів, де руди становиться все менше і менше.

З'являються і удосконалюються способи обробки та переробки металів. Використання біовилуження металів є простим, ефективним, екологічно чистим і економічно дешевим способом з існуючих технологій переробки руд. Зараз металургійна промисловість дуже пов'язана з біотехнологією, і дуже важко тепер недооцінити її важливість у цій сфері.

Список літератури та інтернет-джерел

1. Т. Г. Волова /Біотехнологія. - Новосибірськ: Изд-во СО РАН., 1999, С.18-40.

2.Полькін, С. І. /Бактеріальне вилуговування. -Велика Радянська Енциклопедія. М. 1969. С.5-15.

3.Литвиненко В.С. Исследование влияния температуры на осаждение из растворов труднорастворимых соеди-нений / В.С.Литвиненко, Н.М.Теляков, А.В.Смирнов // Цветные металлы. 2010. № 3. С.51-54.

4.Каравайко Г.И. Биогеотехнология металлов / Г.И.Каравайко, С.Н.Грудев / Центр международных проектов ГКНТ. М., 1989. С.11-29.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Проблема переробки відходів. Переваги та недоліки методу біовилуговування. Мікроорганізми та їх роль в біотехнології металів. Технологічний процес біовилуговування. Вилучення германію з відходів свинцево-цинкового виробництва мікробіологічними методами.

    реферат [995,4 K], добавлен 24.03.2014

  • Класифікація сировини, її якість, раціональне і комплексне використання. Підготовка мінеральної сировини перед використанням (подрібнення, збагачення, агломерація). Застосування води в промисловості, способи очищення та показники, які визначають якість.

    реферат [1021,5 K], добавлен 05.11.2010

  • Поняття ядерного паливного циклу. Категорії відходів, їх зберігання і переробка. Використання радіації в медицині. Радіологічні проблеми в гірничовидобувній та будівельній промисловості. Застосування радіаційних технологій в харчовій промисловості.

    контрольная работа [55,1 K], добавлен 21.12.2010

  • Загальна характеристика текстильної промисловості України. Сучасний рівень розвитку та особливості розміщення текстильної промисловості. Основні проблеми та перспективи розвитку текстильної промисловості. Інтеграція України до світового ринку текстилю.

    курсовая работа [434,6 K], добавлен 24.11.2008

  • Місце хлібопекарської промисловості України в галузі харчової промисловості. Характеристика технології виготовлення пшеничного хліба на прикладі Київського хлібокомбінату. Аналіз сировинних матеріалів, знайомство з новітніми технологіями в хлібопеченні.

    курсовая работа [997,2 K], добавлен 01.03.2013

  • Галузеві особливості технологій виробництва харчових продуктів. Паралельні технологічні потоки (по видах сировини), які поступово об'єднуються, а на кінцевій стадії трансформуються в один потік. Технології виробництва цукру, переробки м'яса та молока.

    реферат [31,9 K], добавлен 13.04.2009

  • Екологічні проблеми забруднення стічних вод. Вимоги до складу та властивостей стічних вод, які скидаються у міську каналізацію. Суть і сфери застосування технології біологічного очищення води. Обробка стічних хлором та речовинами, що його вміщують.

    курсовая работа [113,9 K], добавлен 16.03.2011

  • Особливості об’єктів автоматизації харчової промисловості. Принципова технологічна схема барабанного котла. Характеристика бурякоцукрового заводу, стадії виробництво цукру. Технологічна схема тракту подачі буряка та відділення очищення дифузійного соку.

    курсовая работа [4,6 M], добавлен 04.04.2012

  • Галузі у промисловості будівельних матеріалів. Асортимент, вимоги стандартів на продукцію. Характеристика вихідних матеріалів і паливно-енергетичного комплексу. Вибір та обґрунтування способу виробництва. Опис цеха випалу клінкера та основного обладнання.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.05.2014

  • Стан м’ясної промисловості на сьогодні та перспективи її розвитку. Технологічні схеми з детальними описами операцій забою та первинної переробки 3 видів худоби-свиней, ВРХ та ДРХ. Правила безпечної експлуатації обладнання, правильна поведінка працівників.

    курсовая работа [59,3 K], добавлен 23.11.2014

  • Метали: історія використання, знаходження в природі, способи добування. Мінерали та гірські породи, що містять сполуки металів. Класифікація металічних руд, їх збагачення та відокремлення пустої породи. Роль сучасної металургії у народному господарстві.

    презентация [6,2 M], добавлен 05.05.2014

  • Характеристика товарної продукції, сировини, основних і допоміжних матеріалів. Розрахунок витрат і запасів основної і додаткової сировини, тари, допоміжних та пакувальних матеріалів. Технохімічний контроль виробництва та метрологічне забезпечення.

    дипломная работа [194,5 K], добавлен 28.11.2022

  • Ювелірне декоративно-прикладне мистецтво. Матеріали для виготовлення ювелірних виробів. Особливості виробництва ювелірних виробів. Класифікація й асортимент ювелірних товарів. Проба ювелірних виробів з дорогоцінних металів. Експертиза ювелірних товарів.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.11.2008

  • Основні проблеми переробки залізної руди в кінцевий продукт. Технічна та технологічна відсталість металургійного комплексу, його структурні перетворення. Запаси металів, добування та використання руди. Види резервів переробки сталі в готовий продукт.

    реферат [13,3 K], добавлен 09.03.2010

  • Метал як один з найбільш поширених матеріалів, що використовує людина в своїй діяльності, історія його освоєння та сучасний розвиток промисловості. Перші спроби промислового отримання заліза і сталі. Фізико-хімічні процеси плавлення чавуна в печі.

    реферат [370,1 K], добавлен 26.09.2009

  • Сутність електроерозійних методів обробки металу, її різновиди; фізичні процеси, що відбуваються при обробці. Відмінні риси та основні, технологічні особливості і достоїнства електрохімічних методів. Технологічні процеси лазерної обробки матеріалів.

    контрольная работа [2,0 M], добавлен 15.09.2010

  • Хімічна промисловість - один з основних чинників підвищеного антропогенного навантаження навколишнього природного середовища, позитивні і негативні тенденції. Види відходів, характеристика методів боротьби з ними; державна політика і правове регулювання.

    реферат [41,4 K], добавлен 18.05.2011

  • Вилучення нікеля із вторинної вольфрамвмісної сировини, зокрема зі сплаву ВНЖ-90. Реагент для вилучення невольфрамвмісних компонентів, визначення його оптимальної концентрації. Підготовка сировини до процесу вилучення, основні кінетичні параметри.

    контрольная работа [2,2 M], добавлен 02.12.2009

  • Принцип роботи конвеєра та транспортера. Переміщення вантажів за рахунок зчеплення, яке виникає між опорною поверхнею вантажу і роликами. Застосування транспортерів в харчовій промисловості для транспортування готової продукції на складання та пакування.

    курсовая работа [96,0 K], добавлен 06.05.2011

  • Принцип дії та будова проводів і кабелів, особливості їх застосування. Обмотувальні дроти, їх види й маркіровка. Класифікація спеціальних кабелів. Монтаж і технічне обслуговування дротів і кабелів, основні несправності, методи їх визначення та ремонт.

    контрольная работа [670,7 K], добавлен 18.05.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.