Вступ Біотехнологія металів [metal biotechnology] - технологія витягання металів з руд, концентратів, гірських порід і розчинів з використанням мікроорганізмів або їх метаболітів (продуктів обміну в живих клітинах). В області біогідрометалургії найбільш вивчені і освоєні процеси купчастого і підземного вилуговування міді, цинку, урану і інших металів з бідних (забалансових) руд. Собівартість міді, що отримується цим способом, в 1,5-2 рази нижче за відомі технології. У процесах чанового вилуговування металів біотехнологія металів застосовується при переробці тих, що миш'яковистих Аї- і Sn-містящих Cu-Zn концентратів, які неможливо переробляти традиційними способами. Біотехнологічні схеми замкнуті, що знижує або виключає забруднення довкілля.
До нових тенденцій в розвитку біотехнології металів слід віднести збагачення гірських порід і руд, напр, бокситів, сульфідизацію окислених руд, біосорбцію металів з розчинів. Використання бактерійно-хімічних способів дозволяє розширити сировинні ресурси, забезпечити комплексність використання сировини без створення складних гірничодобувних комплексів, автоматизувати процеси, підвищити продуктивність праці і культуру виробництва, вирішити багато проблем охорони довкілля.
1. Біонеметали і біометали У біологічних процесах бере участь велике число хімічних сполук, утворених різними елементами періодичної системи. Організми тварин і рослин складаються із складних речовин, що включають в свій склад як елементи-неметали, так і елементи з металевими властивостями. З неметалів особливо важливу роль грають вуглець, водень, кисень, азот, фосфор, сірка, галогени. З металів до складу тварин і рослинних організмів входять натрій, калій, кальцій, магній, залізо, цинк, кобальт, мідь, марганець, молібден і деякі інші.
Для того, щоб оцінити співвідношення кількостей хімічних елементів, що входять до складу живих організмів, корисно розглянути вміст біоелементів в організмі «середньої» здорової людини (вага 70 кг). Встановлено, що на 70 кг маси людини доводиться 45,5 кг кисню (тобто більше половини маси), вуглецю-12,6, водню - 7,0, азоту - 2,1 кг, приблизно стільки ж фосфору. Кальцію в людині 1,7 кг, калію - 0,25, натрію - 0,07 кг, магнію - 42 г, залоза - лише 5 г (хіміки жартують, що заліза в людині вистачить лише на один цвях), цинку - 3 г. Останніх металів в сумі менше, чим 1 г. Зокрема, міді - 0,2 г, марганцю - 0,02 г. [4,c.12]
Цікаво, що входження хімічних елементів до складу живих організмів не залежить яким-небудь простим чином від їх розповсюдженості. Дійсно, хоча найбільш поширений на землі елемент - кисень - є найважливішою складовою частиною з’єднань, що складають рослинні і тваринні організми, такі розповсюджуванні елементи, як кремній і алюміній, в їх склад не входять, а відносно мало поширені кобальт, мідь і молібден виконують важливу біологічну роль. Слід зазначити також, що серед біоелементів, тобто елементів, що грають важливу роль в будівництві живого організму і в процесах підтримки його життя (обмін речовин, метаболізм), знаходяться ті, що дуже сильно розрізняються по своїх хімічних властивостях, розмірах часток і електронній будові метали і неметали. Наприклад, серед біометалів (їх часто називають «металами життя») є елементи, створюючи іони з благородногазової електронною «підкладкою», несхильні до проявлення змінної валентності (Na+, K+, Mg2+, Са2+). ............