矿物的微生物诱导浮选和絮凝:前景和挑战

最近已经了解到不同微生物在不同矿物表面化学性质变化中起着重要作用。例如,矿质化学营养细菌(如嗜酸的氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)可急剧地改变一些硫化矿物(如黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿和毒砂)的表面化学组成。异养细菌(如Paenibacillus polymaxy(多粘芽胞杆菌))也可改变氧化矿物(赤铁矿、氧化铝、二氧化硅、高岭石和方解石)的动电性质。在选矿(即选择性浮选和选择性絮凝)中应用矿物与细菌的相互作用是有好处的。与生物浸出不同,细菌诱导选矿借助矿物-溶液-细菌界面上快速发生的界面反应,这种作用是由在分离的水介质中的表面化学变化引起的。本文叙述了嗜酸的矿质化学细菌(如氧化亚铁硫杆菌和硫氧化硫杆菌)和嗜中性的异养细菌(如Paenibacillus polymaxy在硫化矿物和氧化矿物分选所起的作用。根据可能的机理讨论了细菌细胞和代谢产物(如生物蛋白质和外多糖)在改变矿物表面化学组成中所起的作用。还说明了在矿物分选中所用的生物药剂。概括了细菌诱导选矿的工业应用前景和未来的挑战。