close
用生物質技術敲開礦產資源利用大門——訪中國工程院院士、中南大學教授邱冠周
黨的十八大報告明確提出，推進生態文明建設，要堅持節約優先、保護優先、自然恢復為主的方針。這3個方面形成瞭有機整體，構成瞭我國生態文明建設的方向和重點。節約優先，就是在資源利用上把節約放在首位。在節約優先的同時還要保護優先，尤其是在礦產資源綜合利用的過程中，既要想辦法提高礦產資源的綜合利用率，還要盡量避免對生態環境造成幹擾和破壞。而生物冶金技術無疑是一把二者兼顧的“金鑰匙”。在近期由國土資源部舉辦的礦產資源節約與綜合利用先進適用技術推廣應用經驗交流會上，中國工程院院士，中南大學教授、博士生導師邱冠周所作的題為《用生物技術的鑰匙開啟礦產資源利用的大門》的報告引起瞭參會者的極大關註。本報記者專訪瞭邱冠周院士。邱冠周教授長期致力於我國低品位、復雜難處理金屬礦產資源的加工利用研究，在細粒及硫化礦物浮選分離和鐵礦直接還原等方面取得瞭突出成績，特別是在低品位硫化礦的生物冶金方面做出瞭突出貢獻，被授予“國傢有突出貢獻科技專傢”稱號。他發表瞭90多篇科技論文和5部專著，先後獲得國傢技術發明二等獎2項、國傢科技進步二等獎1項、國傢科技進步一等獎1項、中國高等學校十大科技進展2項；2003年擔任國傢自然科學基金創新群體學術帶頭人，2004年、2009年兩次擔任生物冶金領域國傢“973”計劃項目首席科學傢，還曾擔任2011年第19屆國際生物冶金大會主席，並被推選為國際生物冶金學會副會長。記者：為什麼要研究生物冶金技術，它與傳統的常規冶金流程相比具有哪些優點？邱冠周：人口過剩、資源危機和環境污染是當代世界面臨的三大社會問題，其實質都是發展問題。礦產資源短缺是國民經濟可持續發展的瓶頸。我國礦產資源相對比較豐富，但貧礦、難選礦及伴生礦多，尤其是鐵、銅、鋁土、鉛、鋅、金等多為貧礦，難選比重大，開采成本普遍比較高，實際可供利用的資源比例較低。到2020年，我國銅金屬累計需求將近1億噸，但目前我國經濟可采儲量僅為1431萬噸，綜合利用率僅為50%（700萬噸）。要解決礦產資源短缺問題，必須加強資源節約和綜合利用，尤其是加強對貧礦、難選礦及伴生礦的綜合利用。但是，我國過去在選冶過程中所使用的常規流程，是一個激烈氧化、激烈還原的高碳過程，在綜合利用資源的同時，也嚴重污染瞭環境。我國有色金屬工業主要三廢達標排放率遠低於全國平均水平。據統計，2010年有色金屬工業排放的廢水、廢氣、二氧化硫和固體廢棄物分別占全國工業行業排放總量的2.66%~3.12%、5.25%、4.13%和16.19%。而生物冶金技術是一個溫和氧化、溫和還原、節能環保的過程，具有成本低、操作簡單、環境友好等特點。生物冶金研究已有60多年的歷史，已實現銅、金、鈷、鎳、鋅、鈾等的生物冶金工業化，並在50多個國傢得到推廣應用，目前全世界生物冶金產銅量約占世界產銅量的20%。我國經過“九五”攻關，已經在德興銅礦開展表外礦堆浸回收銅的研究，並取得瞭明顯成效。國內某金銅礦采用生物冶金技術後，能夠處理低品位礦，擴大瞭資源儲量。金礦入選品位由1克/噸降低至0.2克/噸，可利用資源量由4噸增加到210噸；銅礦入選品位由0.63%降低至0.25%，可利用資源量由140萬噸增加到340萬噸。而且，環境友好、無污染；常溫、常壓，不產生二氧化硫，排放廢水中銅離子小於0.5毫克/升（國傢排放標準為1毫克/升）。同時，工藝簡單，投資成本低。該金銅礦2003年建成，至2006年收回全部投資3.5億元後，年新增效益1.5億元。記者：生物冶金的難點及需解決的關鍵技術有哪些，我國在這方面進行瞭哪些科研工作？邱冠周：生物冶金的主要難點和技術難題集中在4個方面：一是原料礦物的多樣性方面，硫化礦的原生礦、次生礦，氧化帶中的各類礦物，脈石礦物等等，需要相應的不同技術來解決；二是生物反應的多樣性方面，包括硫化礦溶解的氧化作用、溶解物交代成礦作用和還原作用、氧化帶礦物溶解的酸堿中和反應、硫化礦物氧化溶解的產酸反應等需要合理掌握；三是微生物種群和功能的多樣性方面，會隨浸出過程時間、空間而變化，不易控制；四是工藝參數與浸出反應過程操作條件的多樣性匹配，需要合理解決。我國十分重視生物冶金技術的科研工作。從1995年以來，中南大學共獲得國傢2.7億元的大力支持，先後開展瞭國傢“九五”攻關項目德興銅礦低品位銅礦細菌浸出提銅試驗研究，發改委高技術示范工程低品位銅礦生物浸出-萃取-電積提銅試驗研究，國傢自然科學基金創新群體硫化礦生物提取的基礎研究，“973”計劃（首席單位）微生物冶金的基礎研究，“111”計劃（首席單位）生物冶金科學技術創新引智基地，科技部平臺項目生物冶金微生物菌種資源標準化整理、整合及共享，“973”計劃（首席單位）微生物冶金過程強化的基礎研究等12個科研項目。記者：生物冶金技術的研究歷史及當前中南大學在這方面的研究進展如何？邱冠周：中國早在《山海經》中就有“石脆之山,其陰多銅,灌水出焉,北流註於禺,其中多流赤者”的記載，這比歐洲的發現早瞭八九百年。在歐洲有記載的最早涉及細菌選礦活動是1670年在西班牙的裡奧廷托礦，人們利用酸性礦坑水浸出含銅黃鐵礦的銅。1947年，Clomer 首先發現嗜酸氧化亞鐵硫桿菌，認為該菌在金屬硫化礦的氧化和某些礦山坑道水的酸化過程中起著重要作用。1958年，原中南礦冶學院以何復煦教授為首的科研團隊在選礦樓成立瞭生物冶金實驗室,對生物浸出進行瞭一系列研究。1999年，中南大學與美國橡樹嶺國傢實驗室合作開始培養浸礦微生物的研究。2004年，中南大學在世界上首次對嗜酸氧化亞鐵硫桿菌進行全基因組測序，並在其全部3217個基因序列信息的基礎上，發現320個高氧化活性菌特征基因，其中包括135個與亞鐵和硫氧化以及抗性等功能有關的基因。中南大學還制定瞭《嗜酸氧化亞鐵硫桿菌及其活性的基因芯片檢測方法》的國傢標準，實現瞭對高效浸礦菌種快速、準確篩選。記者：目前生物冶金技術在我國的應用情況和效果如何？邱冠周：隨著技術的成熟和進步，生物冶金技術在我國已開始進入工業化應用階段。低品位硫化銅礦微生物堆浸從原來的5萬噸礦石/年，到30萬噸礦石/年，再到現在的330萬噸礦石/年。進入21世紀，我國黃金工業發展迅猛。2008年上半年，全國黃金產量129.089噸，與上一年同期相比金產量增加6.879噸，同比增長5.63%；2009年我國黃金產量超過南非，成為世界第一大產金國，這個成績的取得，生物提金技術功不可沒。尤其是低品位鈾礦的生物堆浸技術，在得到推廣應用後可以使鈾礦的開采品位從千分之二降低到萬分之五，從而提高可利用鈾礦資源量。在工藝控制方面，采用浸出前期以控制pH值為主、中期以優化菌落結構和控制電位為主、後期以提高噴淋強度為主的調控技術，實現瞭浸出過程多因素的合理匹配，使鈾的浸出率從90.23%提高到96.82%。記者：據瞭解，中南大學與中國有色礦業集團共同建立瞭贊比亞生物冶金技術產業化示范基地。該項技術在贊比亞的應用情況和前景如何？邱冠周：中國有色礦業集團在贊比亞具有25萬噸年產銅能力，是贊比亞境內產銅規模最大的企業之一。該集團通過與中南大學的合作，共同建立瞭“中國有色集團-中南大學贊比亞生物冶金技術產業化示范基地”。從浸礦菌種的選育、擴培、工業試驗到產業化實施，僅僅用瞭4個月的時間，在不改變原來工藝條件的基礎上，謙比希濕法煉銅廠堆浸銅產量就提高瞭20%，酸耗降低35%以上，大量以前不能回收的銅資源得到瞭有效利用。中國有色礦業集團總經理羅濤說，“我們把全世界最先進的技術用到贊比亞，這對提升中國企業在海外的形象具有重要的示范作用；而生物冶金技術產業化示范基地的建立，對打造贊比亞新的銅工業，保持其產銅大國的地位，促進贊比亞經濟發展，意義重大。”贊比亞具有豐富的低品位銅礦資源，生物冶金技術在贊比亞的推廣應用使可利用銅資源增加1倍，可以大幅度提高銅資源的開發利用率。記者：生物冶金技術在資源開發的環境治理中將發揮什麼積極作用？邱冠周：二次工業革命以來，大氣中二氧化碳的濃度急劇上升。在不到200年的時間裡，人類活動已經使大氣中的溫室氣體排放量比工業革命之前增加瞭50%。當前大氣中二氧化碳的濃度為372ppm，超過瞭過去42萬年的數值，人類正在經歷前所未有的溫室效應。產生溫室效應的主要原因是當今全球所用的能源90%來自化石燃料。另外，根據目前的資源消耗趨勢，化石能源將在二三百年之後消耗殆盡。因此，尋找一種高效、持續、清潔的新能源是當前人類社會迫切需要解決的問題。綜上所述，核能是將來一段時期內最理想的能源。世界已探明的具有工業價值的鈾礦床大多分佈於北美和非洲，其儲量約占目前世界鈾儲量的62%。上世紀70年代以來，澳大利亞大規模鈾礦床的發現使之成為世界鈾礦資源重要基地之一。目前全球七大產鈾國傢為澳大利亞、南非、美國、加拿大、尼日爾、巴西、納米比亞。我國鈾儲量不甚豐富，鈾礦探明儲量居世界第10位之後，而且高品位鈾礦相對不多，大都是品位在0.05%~0.1%的貧礦石。如何高效利用低品位鈾礦，提供足量的核原料資源，是保障國防安全及國民經濟發展的重要基礎。傳統采鈾工藝不能適應低品位及難處理礦石的冶煉，生產周期長、污染大，處理低品位礦時，成本高、效率低。而生物浸鈾工藝則有幾大優勢：一是充分開采低品位礦，擴大可經濟開采儲量；二是環境友好、低污染，在常溫、常壓下，不產生二氧化硫，少用甚至不需要化學氧化劑（二氧化錳、氯酸鈉等），而且減少瞭2/3的地表尾渣堆存量；三是工藝簡單、投資成本低。生物浸出比常規硫酸浸出節省酸量可達30%，礦石中固體溶解量減少，生產周期大大縮短。可以說，生物冶金技術的推廣應用能對鈾等重金屬污染場地進行清潔處理，為人類社會生活提供適宜的居住環境，符合節約集約利用資源和生態文明建設的要求。var page_navigation = document.getElementById('page_navigation');if(page_navigation){ var nav_links = page_navigation.getElementsByTagName('a'); var nav_length = nav_links.length;//正文頁導航加突發新聞 if(nav_length == 2){ var emergency = document.createElement('div');emergency.style.position = 'relative';emergency.innerHTML = '
新聞來源http://news.hexun.車貸高雄橋頭車貸汽車貸款宜蘭員山汽車貸款com/2013-06-13/155089301.html
信貸台北北投信貸房貸桃園觀音房貸
- 房貸台北中正房貸 土信貸彰化田中土信貸 急需現金怎麼找錢~我沒有薪轉信貸有哪幾家銀行可以承辦?
- 車貸台中霧峰車貸 信貸高雄旗山信貸 房屋信貸代墊信用貸款怎麼貸款比較會過件
- 台北汽車貸款 玉山小額信貸 台北信貸銀行借貸怎麼貸款比較會過件
- 房貸信貸利率是多少怎麼貸款比較會過件 土信貸屏東佳冬土信貸 苗栗三義汽車貸款
- 民間信貸設定任何問題免費諮詢 房屋信貸利息怎算任何問題免費諮詢 貸款代辦費
全站熱搜
留言列表
