用于分离重金属的生物矿石加工制造技术

本发明专利技术提供了一种用于鉴定能够结合元素重金属的细菌的测定，其包括以下步骤：在合适的第一培养基质中培养测试细菌；将测试工具的至少一个表面部分浸入第一培养基质中第二预定时间段，所述表面部分分别被元素重金属包被；从所述第一培养基质中取出所述测试工具并任选地冲洗所述测试工具；使第二培养基质与在前一步骤中取出的所述测试工具的元素重金属包被的表面部分接触；和从所述第二培养基质中测试细菌的生长将测试细菌鉴定为能够结合元素重金属。

Biological ore processing for the separation of heavy metals

The present invention provides a method for the determination of heavy metal elements can be combined with the identification of bacteria, which comprises the following steps: training in the first test bacterial culture medium suitable in second; at least one surface of the first medium in a predetermined period of time will test tools, the surface part is coated out of heavy metals; the culture medium from the first test tool and optionally washing the testing tool; the second culture medium and extracted in the previous step, the test tool of heavy metal elements in package portions of the surface are the contact; and from the second medium test bacterial growth test for bacterial identification can be combined with heavy metals.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于分离重金属的生物矿石加工专利
本专利技术涉及用于鉴定能够结合重金属如金和/或银的细菌的测定。本专利技术还涉及例如从矿石(如矿砂)分离或富集重金属如金和/或银的方法。本专利技术还涉及细菌用于分离或富集重金属如银和/或金的用途。专利技术背景近几十年来，高品位矿源继续枯竭，但同时贵金属需求增长。金需求持续上升。同时，对于常规采矿技术相关的环境问题的意识也显著提高。金(Au)：金是地球上最稀有的元素之一。在构成最大金库的海水中，其浓度仅为0.01mg/m3，而发现在地壳上部中平均为1-2g/t。在这种环境下，金主要以纯金属(Au0)、银金矿(Ag/Au)、含金矿物质存在，而在大体积材料中通常是岩石中，发现有细小夹杂物。此外，发现金(通常与石英相关)为碲化物(AuTe2)和硒化物(AuSe2)或锁定在诸如黄铁矿和砷黄铁矿(不可见金)的矿物的晶格中。通过商业采矿获得的金产量目前在0.5至13.7克金/吨岩石，由于较高品位矿石的短缺，越来越多倾向于开采低品位矿石。银(Ag)：银比金丰富约20倍。迄今为止商业上可获得的大多数银以金属银形式沉积。但也经常出现硫化矿物(Ag2S，螺状硫银矿)和AgCl(角银矿)。与金相同，银矿物通常也会被发现埋在二氧化硅基质(石英)中，粒度范围为纳米至微米。许多活的微生物，也有非活性的灭活细胞，具有结合金属离子的能力。在第一种情况下，金属结合可以通过吸附到细胞表面或通过金属离子的细胞内主动积累而发生。在后一种非活性的灭活细胞的情况下，认为金属离子结合仅通过表面吸附发生(通常被称为生物吸附)。作为生物质的一般特征的生物吸附能力，是由细胞表面存在的碳水化合物、脂质和蛋白质所提供的螯合基团(例如羧基、酰胺基、羟基、磷酸基和硫醇基团)而产生的。根据记载，高达细胞干重的50％的金属量可以通过生物质积累(VieiraandVolesky(2000)"Biosorption:asolutiontopollution？"IntMicrobiol3(1):17-24)。美国专利5,055,402公开了一种使用由金属结合微生物制备的基质从水溶液中除去金属离子的方法，该微生物已经被固定并在300-500℃的温度下热灭活。EP0432935B1描述了活性生物质从水溶液吸附可溶性金属氰化物复合物。传统上，贵金属如金和/或银通过采用重力和火法冶金方法的砂矿(沉积物)开采或硬质岩石开采来回收。由于缺乏富含金属矿石，越来越多地采用湿法冶金技术从低品位源回收贵金属。贵金属特别是金的回收方法工作繁重，需要使用重型机器以及危险且难以处理的化学品。目前贵金属回收利用的常见工业方法中，有约90％以氰化法为基础，因为氰化物是能够溶解金的极少数物质之一。为了使氰离子或其他化合物能够接近包围在其矿石中的大部分金属，矿石通常被研磨成小粒径。然而，使用氰化物浸出的常规分开贵金属的方法在环境以及人体健康方面存在问题。因此，期望有更加环境友好的方法。WO2009/130006描述了使用某些生物质从颗粒材料例如矿砂中分离金属特别是贵金属或其化合物的方法。生物质通过生物体的细胞组分结合金属或金属化合物。在使生物质与颗粒材料的未结合材料分开之后，金属或所述金属的化合物可以从生物质中分离出来。然而，鉴定适合于这种方法的生物质或其他材料并不容易。从现有技术出发，本专利技术的一个目的是提供一种用于鉴定能够结合重金属如金和/或银的材料的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种从包含重金属如金和/或银的材料中分离重金属如金和/或银的方法。专利技术概述因此，本专利技术特别提供：1.一种分离或富集液体基质中存在的重金属如金和/或银的方法，其包括温育液体基质的步骤，所述液体基质含有重金属和生物质，所述生物质包含能够结合所述重金属的细菌；使结合有重金属的生物质与前一步骤的液体基质分开的步骤；和从前一步骤中分开的生物质分离重金属的步骤。2.根据项目1所述的方法，其中所述细菌属于假苍白杆菌属(Pseudochrobactrum)或寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)。3.根据项目1所述的方法，其中所述细菌选自以下种：不解糖假苍白杆菌(Pseudochrobactrumasaccharolyticum)、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)、荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)、嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia)、蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)和铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)及其组合。4.根据项目1至3中任一项所述的方法，其中所述细菌选自：不解糖假苍白杆菌(DSM-25619)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(DSM-10)、短小芽孢杆菌DSM-27、荧光假单胞菌(DSM-50090)、嗜麦芽寡养单胞菌(DSM-50170)、蜡状芽孢杆菌(DSM-31)和铜绿假单胞菌(DSM-50071)。5.根据项目1至4中任一项所述的方法，其中所述生物质包括活的生物质和/或死的生物质。6.根据项目5的方法，其中所述生物质是死的生物质或包含死的生物质。7.根据项目1至6中任一项所述的方法，其中所述温育步骤包括搅拌含有重金属和生物质的液体基质，用于形成含有结合有重金属的生物质的膜或泡沫；并且分开步骤包括从液体基质中取出膜或泡沫。8.根据项目1至7中任一项所述的方法，其中所述温育步骤在包含用于搅拌所述液体基质的搅拌器的反应器中进行。9.根据项目1至8中任一项所述的方法，其中所述重金属选自钌、铑、钯、银、锇、铱、铂、金和/或稀土金属，优选重金属为银和/或金。10.根据项目1至9中任一项所述的方法，其中存在于所述液体基质中的所述重金属为元素形式，或为所述重金属的化合物。11.根据项目1至10中任一项所述的方法，其中所述重金属以颗粒形式结合生物质。12.根据项目1至11中任一项所述的方法，其中所述液体基质是包含含有重金属的颗粒材料的悬浮液。13.根据项目12的方法，其中所述颗粒材料以重量计含有至多10000ppm，优选至多1000ppm，更优选至多100ppm，甚至更优选至多10ppm，甚至更优选至多1ppm，以及甚至更优选至多0.1ppm的重金属。14.根据项目12或13的方法，其中所述颗粒材料是矿砂(mineralore)，例如硫化矿砂或氧化矿砂。15.根据项目12至14中任一项所述的方法，其中所述颗粒材料通过筛分测定的粒径至多为400μm，优选至多300μm，更优选至多200μm，或者甚至更优选至多100μm。16.根据项目1至15中任一项所述的方法，其中所述温育步骤之前是或包括有生物氧化作为所述颗粒材料的矿砂的步骤，用于从所述矿砂释放银或金或用于提高生物质对矿砂中的银或金的可接近性。17.根据项目12至15中任一项所述的方法，其中在分开步骤中，所述悬浮液含有的所述生物质的细胞干重的量以基于悬浮液中含有的矿石重量计是0.01至20％(w/w)。18.根据项目17的方法，其中所述悬浮液含有的所述生物质的细胞干重的量以基于悬浮液中含有的矿石重量计是0.05至0.5％(w/w)。19.一种分离或富集包含含有重金属的颗粒矿砂的悬浮液中存在的重金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离或富集包含含有重金属的颗粒矿砂的悬浮液中存在的重金属的方法，其包括温育悬浮液的步骤，所述悬浮液所述包含(i)含有重金属的颗粒矿砂和(ii)包含能够结合所述重金属的细菌的生物质；使结合有重金属的生物质与前一步骤的悬浮液分开的步骤；和从前一步骤中分开的生物质分离重金属的步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.30 EP 15161646.31.一种分离或富集包含含有重金属的颗粒矿砂的悬浮液中存在的重金属的方法，其包括温育悬浮液的步骤，所述悬浮液所述包含(i)含有重金属的颗粒矿砂和(ii)包含能够结合所述重金属的细菌的生物质；使结合有重金属的生物质与前一步骤的悬浮液分开的步骤；和从前一步骤中分开的生物质分离重金属的步骤。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述分开步骤中，所述悬浮液含有矿砂的量以基于悬浮液总重量计是1至60％(w/w)。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述悬浮液含有矿石的量以基于悬浮液总重量计是10至40％(w/w)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述细菌选自以下属和种：假苍白杆菌(Pseudochrobactrum)，优选不解糖假苍白杆菌(Pseudochrobactrumasaccharolyticum)，枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)，短小芽孢杆菌(Bacilluspumilus)，荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorescens)，寡养单胞菌(Stenotrophomonas)，优选嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia)，蜡状芽孢杆菌(Bacilluscereus)和铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)，或其组合。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述细菌选自：不解糖假苍白杆菌(DSM-25619)、枯草芽孢杆菌枯草亚种(DSM-10)、短小芽孢杆菌(DSM-27)、荧光假单胞菌(DSM-50090)、嗜麦芽寡养单胞菌(DSM-50170)、蜡状芽孢杆菌(DSM-31)和铜绿假单胞菌(DSM-50071)。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述生物质是死的生物质或包含死的生物质。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述温育步骤包括搅拌含有重金属和生物质的悬浮液，以形成含有结合有重金属的生物质的膜或泡沫；并且所述分开步骤包括从所述悬浮液中取出膜或泡沫。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述温育步骤在包含用于搅拌所述悬浮液的搅拌器的反应器中进行。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，在分开步骤中，所述悬浮液含有的所述生物质的细胞干重的量以基于悬浮液中含有的矿石重量计是0.01至20％(w/w)。10.根据权利要求9所...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·高斯，A·克里斯蒂安森，卢新，G·莫伊雷尔，Y·蒂菲特，E·伽柏，B·霍夫曼，M·朗格尔，
申请(专利权)人：BRAIN生物技术研究和信息网络公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE