طرق التعدين الحيوي

تستعمل الاحياء المجهرية لاستخلاص المعادن على نطاق تجاري من خاماتها او مركزاتها، وعمليات التعدين الحيوي من فعاليات الإنسان القديمة، ولكن كانت تجرى دون معرفة الاحياء المشتركة في العملية الى ان تم عزل بكتريا Thiobacillus عام 1950 . وعلى الطرف الثاني كانت ولا زالت عمليات التعدين التقليدية مستعملة ضمن خطوات :

• تحضير الخامات عادة باستخراجها من باطن الأرض.
• سحق المواد لزيادة المساحة السطحية.
• استخلاص المعادن باستعمال الحرارة والمواد الكيماوية.

وعمليات التعدين التقليدية مدمرة للبيئة، ولذا تم تطوير التعدين الحيوي وبطرق مختلفة مثل الغسل الحيوي وغيرها لغرض تجنب استعمال المواد الكيماوية المؤذية. واستعملت الاحياء لاستخلاص المعادن الثمينة وازالة الكبريت من الفحم والنفط وكذلك في المعاملات النهائية من تكرير النفط لامتزاز المعادن منها، وبطبيعة الحال يكون من الأفضل عزل الاحياء من بيئتها ثم استعمالها في مفاعلات الغسل الحيوي Bioleaching bioreactors ، وهذه الطريقة تستخدم في الوقت الحاضر لاستخلاص الذهب والنحاس والكادميوم واليورانيوم.

وتعد أكسدة ايونات الحديدوز هي الاهم في استخلاص وتصفية المعادن من خاماتها التي تكون على شكل كبريتيدات في معظم الحالات. وتستخدم الاحياء لأداء وظائف معينة اثناء عملية التعدين :

• تحويل الكبريتيدات او الاوكسيدات للمعادن غير الذائبة الى كبريتات ذائبة في الماء، كما في تحويل خام النحاس (Cus) Covellite و (Cu₂S) Chalcocite الى كبريتات النحاس CuSO₄ الذائبة.
• تستعمل الاحياء كمعاملة اولية لفتح تراكيب الاملاح في الخامات للسماح للمواد الكيماوية باختراق تراكيب الخام واذابة المعادن المطلوب، كما في ازالة الحديد والزرنيخ والكبريت من خامات الذهب Gold – arsenopyrite ويبقى الذهب في الاملاح المتبقية مما يسهل استخلاصه بالطرق التقليدية وهي استعمال السيانيد.

والمعروف انه ليست كل الاملاح او الخامات قابلة للاستخلاص بالأنظمة الحيوية، ولغرض استعمال الانظمة الحيوية لابد للخامات ان تحوي على أملاح الحديد او الكبريت المختزل، ولذلك فان الخامات التي ينقصها الحديد والكبريت يمكن ان تستخلص حيويا اذا كانت موجودة مع خامات الكبريتيك. اضافة الى ذلك فان الاملاح او الخامات اللاكتبريتيدية يمكن ان تستخلص باستعمال احياء تنتج الحوامض العضوية مثل الاوكزاليك والستريك وغيرها التي تنتج من قبل أنواع معينة من الفطريات.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .