بیوتكنولوژی به عنوان فنونی كه از میكروارگانیسم ها و یا بخشی از
سلول
> برای دسترسی به بعضی از اهداف صنعتی و بهداشتی و زیست محیطی استفاده می كند،
> تعریف
> شده است. در صنایع معدنی و متالوژی نیاز روز افزون به مواد اولیه و كاهش ذخایر
> معدنی پرعیار ، ضرورت مصرف بهینه انرژی در رعایت دقیق معیار های زیست محیطی ،
> كاربرد روش های جدید ، ایجاد تحول در صنایع معدنی و متالوژی را ضروری كرده است.
> همچنین توسعه فن آوری های جدید برای فرآوری منابع كم عیار و یا منابعی كه روش
> های
> معمول كارایی لازم را برای آنها نداشته و یا ملاحظات اقتصادی امكان استفاده از
> آنها
> را نمی دهد. توجه به بازیابی مواد معدنی و متالوژی محور دیگری از این تحول می
> باشد.
> توسعه روش هایی جهت كاهش آلودگی های زیست محیطی كه منشا در گاز خروجی كارخانه
> ها و
> نیروگاه ها ، بخصوص صنایع متالوژی و پساب صنایع مختلف دارد، مانند جذب و
> بازیابی
> فلزات سنگین از پساب ها و كاهش گوگرد از سوخت های فسیلی. برخی از مشكلات صنایع
> معدنی و متالوژی با كاربرد فنونی كه از میكروارگانیسم ها استفاده می كنند، قابل
> حل
> می باشد و در نتیجه بسیاری از توسعه روش ها و فن آوری های جدید نیز بر این پایه
> قرار دارند.
>
> كاربرد این روش ها در متالوژی نسبت به سایر صنایع جدید تر بوده و برای اولین
> بار
> از حدود چهل سال قبل شروع شده است . امروزه این فنون در متالوژی به منظور
> استفاده
> از مواد اولیه فقیر فلزی ، تصفیه پساب های صنعتی و بازیابی فلزات موجود در آن ،
> حل
> كردن مواد معدنی و غیره بكار می رود. با تغییر ساختار ژنتیكی میكروارگانیسم ها
> در
> جهت رسیدن به مشخصات مورد نیاز، موفق به تولید فرآورده هایی در صنعت متالوژی
> شده
> اند، كه امكان تهیه آن از طریق سایر روش هابه صورت اقتصادی میسر نبوده است.
>
> میكروارگانیسم ها جهت سوخت و ساز و انجام فرآیند های حیاتی خود از منابع آلی و
> معدنی موجود در محیط تغذیه می كنند. از این رو واكنش های مختلف شیمیایی ، شیمی
> فیزیكی را در شرایط مختلف طبیعی و یا مصنوعی تحت تاثیر خود قرار می دهند.
> كاربرد
> مثبت واكنش های متابولیكی موجودات زنده در زمینه فرآوری مواد معدنی و استخراج
> فلزات
> قلمرو جدیدی است كه تحقیقات پیرامون آن بیشتر در بخش های بیوتكنولوژی و میكرو
> بیولوژی انجام می گیرد. برخی كاربردها مانندبهبود بازدهی و فرآیندهای اكسیده و
> حل
> كردن كانی های كم عیار سولفیدی و كانسنگ های طلا و یا اورانیوم ، امروزه در
> مقیاس
> صنعتی استفاده می شوند.
>
> كاربرد بیو تكنولوژی در فر آوری و استخراج فلزات متعدد می باشد كه برخی از
> مهمترین
> آنها عبارت اند از:
>
> - استفاده از میكروارگانیسم ها در كانه ارایی:
>
> میكروارگانیسم هایی در طبیعت وجود دارند كه ضمن داشتن بار الكتریكی منفی به
> شدت آب
> گریز اند و می توان از آنها برای تغلیظ بعضی از مواد معدنی استفاده كرد. بررسی
> های
> انجام شده نشان داده است كه گونه ای از میكروارگانیسم ها را می توان برای جدا
> سازی
> بعضی از كانی ها مانند فسفات ها ، ذرات ریز ذغال و كانی هماتیت مورد استفاده
> قرار
> داد.
>
> - استفاده از میكروارگانیسم در تصفیه پساب ها : آب های خروجی بسیاری از صنایع
> حاوی
> تركیبات آلی و معدنی است ، كه طی فرآیند مورد استفاده قرار گرفته اند. این
> تركیبات
> مناسب با ماهیتشان به درجات متفاوت سمی می باشند. به عنوان مثال می توان از
> محلول
> های سیانور دار كه در استخراج طلا بكار برده می شود ، نام برد. بعضی از
> میكروارگانیسم ها و یا آنزیم ترشح شده از آنها در تجزیه سیانور آزاد موثر بوده
> و در
> نتیجه در بهبود و ضعیت زیست محیطی پساب های سیانوری تولید شده از واحد های
> هیدرو
> متالوژی فلزات گرانبها نقش مهمی دارند. بازیابی فلزات و جذب آنها از دور ریز ها
> توسط باكتری ها بسار سریع بوده و معمولا از چند دقیقه تجاوز نمی كند . عبور
> پساب
> آلوده از حجم آلوده باكتری ( بیوماس) برای حذف عناصر آلوده كننده آن كافی می
> باشد.
> آب خروجی راكتورهای اتمی معمولا حاوی مواد رادیواكتیو می باشد. كه مقدار آن از
> یك
> تا چند ppm تغییر می كند. و عملا بجز كاربرد باكتری ، سایر رو ش ها بصورت
> اقتصادی
> قادر به حذف آنها نیستند.
>
> - استفاده در جذب یون های فلزی:
> بعضی از موجودات ذره بینی قادرند یون های فلزات سنگین را از محلول ، بویژه
> محلول
> های رقیق جذب سطح خارجی خود كرده و بدین ترتیب این یون های فلزی را از محلول
> جدا
> كنند. این روش برای جدا سازی فلزات از پساب هی صنعتی و یا از محلول های حاصل از
> فرآیندهای هیررو متالوژی كاربرد فرآوان دارند.
>
> - استفاده در استخراج فلزات:
>
> در استخراج فلزات به روش هیدرو متالوژی یكی از مهمترین مراحل حل كردن كانی های
> معدنی به كمك حلال مناسب بنحوی كه در این فرآیند قسمت بیشتر فلز مورد نظر به
> صورت
> محلول و یا رسوب در آید . اكسیده كردن و انحلال میكروبی سنگ های معدنی بویژه
> سنگ
> های سولفوری كم عیار مهمترین جنبه كاربرد میكروارگانیسم ها به منظور افزایش
> بازدهی
> حل شدن می باشد كه در مورد كانی های طلادار و كانسنگ های اورانیم كاربرد صنعتی
> دارد. بكارگیری میكروارگانیسم ها جهت تسریع واكنش های مورد نظر در حل كردن كه
> در
> نهایت به آزاد سازی آنها منجر می شود. تحت عنوان فروشویی زیستی شناخته می شود.
> مزایایاین روش نسبت به روش های دیگر عبارت اند از :
>
> * اثرهای مضر زیست محیطی به مراتب كمتر بر روی منابع آبی و هوا
> * نیاز به انرژی كمتر
> * عدم نیاز به تجهیزات پیچیده و در نتیجه سرمایه گذاری كمتر
> * عمل حل كردن بیولوژیكی را می توان در اعماق زمین و بدون استخراج معدنی انجام
> داد.
>
> محدودیت عمده بكار گیری این روش ناشی از نیاز به دانش فنی و آگاهی عمیق به
> مبانی
> بیوتكنولوژی می باشد. دست اندر كاران پروژه های تحقیقاتی در این زمینه باید
> حتما از
> مبانی میكروب شناسی ، بیوشیمی و بیوتكنولوژی اطلاع كافی داشته باشند.
>
> چند نمونه كاربرد باكتری در مقیاس صنعتی و نیمه صنعتی :
> 1- حل كردن ارانیوم ( توسط باكتری های TF از سنگ معدن حاوی پیریت پیروتیت)
> 2- استخراج طلا از سنگ های مقاوم طلا دار ( سنگ معدن پیریت و ارسینو پیریت)
> 3- حل كردن بیولوژیك رس ها و تولید آلومین
> - گوگرد زدایی زیستی:
>
> سوخت های فسیلی حاوی گوگرد در محصولات احتراق خود علاوه بر گاز های اكسید گوگرد
> و
> اكسیز ازت ، مقداری غبار نیز وجود دارد. كه مجموعا از عوامل آلوده كننده محیط
> زیست
> می باشند. باران های اسیدی ناشی از رها سازی اكسید گوگرد در فضا ، حیات بسیاری
> از
> گیاهان و جانداران و بخصوص آبزیان را به خطر بیندازند. بعلاوه این باران ها
> عامل
> خوردگی فلزات و سنگ های ساختمتنی نیز می باشند.
>
> حذف گاز های الوده كننده از محصولات احتراق رقم بسیار بزرگی را تشكیل می دهد.
> از
> همین رو جذف و یا كاهش مقدار گوگرد در سوخت های فسیلی اهمیت بالایی برای صنایع
> دارد. حذف گوگرد مبتنی بر فن اوری های فیزیكی و شیمیایی ، مشكلاتی را به همراه
> دارد
> كه رویكرد به روش های بیوتكنولوژی را ناگزیر نموده است. از ویژگی های مثبت آن
> این
> است كه برخی از میكروارگانیسم ها به طور اختصاصی فقط پیوند كربن - گوگرد را
> شكسته و
> با جدا كردن گوگرد بقیه مولكول آلی را رها می كنند. در آینده نچندان دور گوگرد
> زدایی زیستی جایگزین روش های فیزیكی و شیمیایی می شود.
>
> برای آشنایی بیشتر با این مفاهیم می توانید به كتاب " فناوری میكروبی در
> متالورژی"
> مراجعه كنید . نویسندگان این كتاب عبارت اند از : دكتر رامز وقار، دكتر منوچهر
> اولیا زاده و دكتر محمد رضا وقار. ناشر این كتاب دانشگاه صنایع و معادن ایران
> است.
آخرین ویرایش:
