駱昌芹
細(xì)菌不都是壞東西,它們中的大多數(shù)還能夠?yàn)槿祟愖鲈S多工作哩。有一些細(xì)菌,竟然還“精通”采礦和冶金的技術(shù)。那么,個(gè)兒小得只有在高倍顯微鏡下才能看清容貌的細(xì)菌,為什么會(huì)有這樣的神通呢?
原來(lái),含有某種菌種的溶液(即浸出劑)在通過(guò)礦石時(shí),溶液中的細(xì)菌會(huì)不斷地分泌出一種具有特殊催化作用的物質(zhì)——有機(jī)酶。這種酶能侵蝕、破壞礦物內(nèi)部結(jié)構(gòu),把藏在其中的金屬元素浸溶出來(lái),送到溶液里去。這些含有金屬的溶液,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)處理,其中的金屬就沉淀下來(lái),與其他伙伴“分家”了。
開采固體礦產(chǎn)是一件很費(fèi)勁兒的事,既要挖坑道又要采礦石,然后還得把礦石運(yùn)到選礦廠去粉碎、選礦,最后才能進(jìn)冶煉廠。這不僅需要大量的人力和物力,而且還要耗費(fèi)大量的能源。要是用細(xì)菌溶浸法采礦就省事多了。硬邦邦的固體礦石,在含有細(xì)菌的溶液里泡一泡, “洗”上一個(gè)“澡”,金屬就乖乖地投進(jìn)了溶液的“懷抱”。就這樣,固體礦產(chǎn)被改造成為能流動(dòng)的液體礦產(chǎn)。我們就可以像開采石油那樣來(lái)開采它。
細(xì)菌采礦法在處理利用價(jià)值不大的貧礦、尾礦、廢棄的老礦和一些難開采的或危險(xiǎn)性大的礦時(shí),與普通的采礦方法相比,有更大的優(yōu)越性。就拿開采對(duì)人體有害的放射性礦產(chǎn)及埋藏得很深的金屬礦產(chǎn)來(lái)說(shuō)吧,開采者只要先給這個(gè)礦床打一些鉆井,再用爆破的方法使井下巖石破碎松動(dòng),造成許多裂隙通道之后,輸送細(xì)菌深入礦床內(nèi)部。在經(jīng)過(guò)一番細(xì)菌溶解處理以后,人們把溶液從井下抽上來(lái),進(jìn)行金屬回收。這個(gè)方法叫地下(細(xì)菌)浸濾法。
不過(guò),細(xì)菌采礦需要有適合細(xì)菌生存的環(huán)境,如溫度、濕度和光照。對(duì)光照,有的細(xì)菌喜歡明亮,有的卻喜歡黑暗。此外,它們還需要“營(yíng)養(yǎng)”:主要是二氧化碳、硫黃、硫化物等。這些物質(zhì)在需開采的礦藏里含量很豐富。只不過(guò)細(xì)菌怕冷,要是在冬天或在寒冷的地區(qū)工作,它們就不能適應(yīng)了??茖W(xué)家正在研究如何解決這個(gè)難題。
其實(shí),細(xì)菌采礦已不是一件新鮮事兒,早在我國(guó)宋代,就有用這種方法采鋼的記載。17世紀(jì)時(shí),西班牙人也曾用這種方法采過(guò)銅。但那時(shí)的人們并不知道其中的奧妙。直到1947年,科學(xué)家才弄清楚,原來(lái)是細(xì)菌在幫忙。1954年,美國(guó)科學(xué)家開始試驗(yàn)用這種有趣的方法采銅礦,4年后就投入了使用。不久,世界各國(guó)也爭(zhēng)相研究、試驗(yàn),并在生產(chǎn)中應(yīng)用,成效顯著。
自1958年以來(lái),我國(guó)也利用細(xì)菌對(duì)銅、鈾等礦產(chǎn)進(jìn)行工業(yè)性生產(chǎn)。后來(lái),科學(xué)工作者利用細(xì)菌對(duì)石煤進(jìn)行研究,把含在其中的釩、鉬、鎳、鈾、鈷等20多種有用金屬取出來(lái)為人類利用。目前,已經(jīng)研究出一項(xiàng)用細(xì)菌法綜合浸出、分別回收的新工藝,達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)的要求。
細(xì)菌采礦是一個(gè)別開生面的新的技術(shù)領(lǐng)域,但還有很多問(wèn)題待進(jìn)一步弄清。隨著高科技研究的深入,細(xì)菌采礦前途無(wú)量。很多礦藏的開采,我們都得請(qǐng)那位能干的采礦家一一細(xì)菌來(lái)幫忙。