CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG KHAI KHOÁNG

Môn CÔNG NGHỆ SINH HỌC Môn CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên đề 4: CÔNG NGHỆ KHAI KHOÁNG GVHD: TS. VÕ THỊ PHƯƠNG KHANH Nhóm sv : Ka Hương Trần Thị Trang Nhung Nguyễn Thị Thơm BMT, 18/03/2010 Hoạt động khai khoáng ở việt Nam Hoạt động khai khoáng ở việt Nam CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ KHAI KHOÁNG CÔNG NGHỆ KHAI KHOÁNG 1. Mở đầu 2. Công nghệ tuyển quặng nhờ vi sinh vật. 3. Quá trình biến đổi và tích lũy kim loại nhờ vi sinh vật 4. Biopolymer ( polymer sinh học) 5. Poly - β – oxybutyrate (POB) 6. Sự phá hủy sinh học CÔNG NGHỆ CÔNG NGHỆ KHAI KHOÁNG KHAI KHOÁNG Đó là sự ứng dụng CNSH vào việc Đó là sự ứng dụng CNSH vào việc hoàn thiện các quy trình tuyển hoàn thiện các quy trình tuyển khoáng khai thác kim loại và hoàn khoáng khai thác kim loại và hoàn thiện tiếp tục các phương pháp thiện tiếp tục các phương pháp kiểm soát quá trình phá hủy sinh kiểm soát quá trình phá hủy sinh học. học. • Có lẽ ít ai nghĩ rằng những vi sinh vật nhỏ bé lại có vai trò đáng kể trong quá trình tách chiết kim loại từ quặng, trong tích lũy và làm giàu đối với 1 số kim loại quý và trong sản xuất vật liệu mới. • Từ trước công nguyên, người La Mã đã sản xuất đồng từ dịch khoáng bằng “công nghệ tuyển quặng” nhờ vi sinh vật – vẫn dùng trong 1 số công đoạn sản xuất uranium ngày nay. I. MỞ ĐẦU I. MỞ ĐẦU I. MỞ ĐẦU I. MỞ ĐẦU • Từ lâu người ta cũng đã biết sử dụng khả năng hấp thu và tích lũy kim loại của vi sinh vật để xử lí làm sạch nước thải công nghiệp và khả năng vi sinh vật tổng hợp vật liệu polymer. • Hiện tượng phân hủy sinh học – là sự làm hỏng vật liệu do các tác nhân sinh học gây ra ( chủ yếu là vi sinh vật) và trong thực tế sự phá hủy này rất lớn. • Nó phá hủy rất mạnh các vật liệu nằm dưới đất, trong nước trong nước thải công nghiệp, đường dẫn dầu khí,… Đó chính là nội dung sẽ được trình bày trong bài báo cáo này. II. NỘI DUNG II. NỘI DUNG  Công nghệ tuyển quặng nhờ vi sinh vật.  Quá trình biến đổi và tích lũy kim loại nhờ vi sinh vật  Biopolymer ( polymer sinh học)  Poly - β – oxybutyrate (POB)  Sự phá hủy sinh học 2.1 Công nghệ tuyển quặng nhờ vi 2.1 Công nghệ tuyển quặng nhờ vi sinh vật. sinh vật. • Năm 1947 lần đầu tiên phân lập được vi khuẩn Thiobacillus ferrooxidans từ nước thải hầm mỏ. • Sau phát hiện khá nhiều nhóm vi khuẩn khác nhau tham gia vào quá trình tuyển kim loại: Leptospirillum ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans, T. acidophilus, T. organoparus,… 2.1. Công nghệ tuyển quặng nhờ vi 2.1. Công nghệ tuyển quặng nhờ vi sinh vật. sinh vật. • Các vi sinh vật trên sống chủ yếu ở nơi có nhiệt độ cao, suối nước nóng, các giêngs khoan quặng, Chúng xúc tác các phản ứng: Trong tuyển KL trực tiếp: 4 FeSO 4 + O 2 + H 2 S0 4 -> 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 H 2 O 8 S + 12 O 2 + 8H 2 O -> 8 H 2 S0 4 Trong tuyển quặng pyrite: FeS 2 + 15 O 2 + 2 H 2 O -> 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2H 2 S0 4 Hoặc: ZnS + 2 O 2 -> ZnSO 4 Tuyển kim loại trực tiếp. [...]...2.1 Công nghệ tuyển quặng nhờ vi sinh vật Trong tuyển KL gián tiếp: 2Fe2(SO4)3 + Cu2S -> 2CuSO4 + 4FeSO4 + S 2Fe2(SO4)3 + UO2 -> 2UO2SO4 + 2FeSO4 Sau đây chúng ta xét tới 2 công nghệ sản xuất KL bằng phương pháp tuyển quặng nhờ vi sinh vật a.CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG ĐỒNG NHỜ VI SINH VẬT • Khai thác đồng ở mỏ có hàm lượng đồng thấp(< 0,4%) • Điển hình: CN đang khai thác ở mỏ canyen(Mỹ),... b CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG URANIUM NHỜ VI SINH VẬT • Bản chất: không khác nhiều về công nghệ so với tuyển quặng đồng • Quy trình: - bơm nước đã được acid hóa vào vỉa quặng chứa uranium thông qua mũi khoang khai thác( đầu vào) - Sau 3-4 tháng VK T.ferrooxidans sẽ từ từ oxy hóa sắt trong quặng thành Fe3+ - tạo muối chứa uranium tan trong dd khai thác là UO2SO4 b CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG URANIUM NHỜ VI SINH. .. dẽ bị phân hủy sinh học 2.6 Sự phá hủy sinh học -KN: là bất kì sự thay đổi kông mong muốn nào đó của vật liệu do cơ thể sống gây ra -Nhân tố: VSV gây ra là chủ yếu, có sự phá hoại của côn trùng, động vật, cây cỏ, -Khắc phục: cần có các công nghệ bảo quản sau thu hoạch và chế biến thực phẩm phù hợp III KẾT LUẬN • CNSH có nhiều ứng dụng trong việc sản suất quặng nói riêng và CN khai khoáng nó chung... to tới 149oc ->dùng rộng rãi trong qt khoan dầu b Công nghệ sx polysaccharide VSV • Đa số polysaccharide VSV được tổng hợp nội bàocơ chất được vận chuyển vào trong nhờ vc khuếch tán hay tích cực -> cơ chất được hoạt hóa ->gắn với phức vận chuyển kị nước ->polysaccharide • Trong tổng hợp polysaccharide ngoại bào- có sự tham gia của 1 số phức vận chuyển kị nước b Công nghệ sx polysaccharide VSV Mục... TB/kg quặng hay 106 TB/ml nước dịch tuyển mỏ canyen(Mỹ) a.CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG ĐỒNG NHỜ VI SINH VẬT • T.ferrooxidans kích thích quá trình oxi hóa quặng chứa S và Cu tăng khoảng 1 triệu lần, giúp hoàn tan quặng chứa Cu2S và tạo H2SO4 • Qúa trình được hoạt hóa bởi xử lí acid ban đầu và oxy của không khí a.CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG ĐỒNG NHỜ VI SINH VẬT • Dung dịch tuyển quặng chứa 0,752,2g Cu/l -> Đồng... khối tảo phát triển ↓ ↓ Tảo chết tạo tủa ↓ Tủa Giai đoạn 1: Sinh khối tảo phát triển Khi chết tạo ra tủa sinh khối Nước sạch Kim loại+ sulphite H2 S muối sulphite ↓ VK khử sulphate phân hủy tủa dần dần Giai đoạn 2:Tạo và tích lũy muối sulphite của kl trong tủa QUÁ TRÌNH TỦA KIM LOẠI TRONG TỰ NHIÊN Dựa vào hiện tượng trên -> 2 hệ thống công nghệ cho phép tách kl ở dạng sulphite từ nước nhiễm kl • Hệ... SINH VẬT - Hút dịch này ra khỏi vỉa quặng, tách muối uranium từ dịch khai thác bằng pp trao đổi ion hay chiết bằng dung môi - Điển hình: sản xuất uranium ở Canada 2.2 Quá trình biến đổi và tích lũy kim loại nhờ vi sinh vật • Trong tự nhiên có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng biến đổi, phân tách và tích lũy KL -> làm sạch nước thải công nghiệp chứa muối KL nặng và tận dụng nguồn KL này a Tạo dạng bay... quặng nói riêng và CN khai khoáng nó chung • Và có ý nghĩa trong việc làm sạch nước thải cũng như tận dụng KL phế thải • Việc tạo các polymer do VSV có triển vọng lớn, và phụ thuộc nhiều vào những tài năng trẻ như các bạn CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE! Chúc cuối tuần vui vẻ! TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Phạm Thành Hổ, Nhập môn công nghệ sinh học, NXB GD, 2005 2 Nguyễn Văn Uyển, Những kiến thức cơ bản... thanh sữa.Dùng để tăng hiệu suất khai thác dầu mỏ nhờ khả năng kiểm soát trạng thái tạo huyền phù, tạo gel,tạo độ nhớt rất tốt của nó • Polytran:lên men sâu của nấm Sclerotium glucanium trên mt nước chiết ngô.Dùng để ổn định cặn bentonite trong giếng khoan dầu,tăng hiệu suất khai thác dầu a.Polycaccharide • Polycaccharide tổng hợp bởi Alcaligenes sp.:tạo được độ nhớt cao trong nước biển hay dd muối và... nhờ vi sinh vật b.Tủa KL bên ngoài tế bào: dựa vào khả năng liên kết cuả KL với các sản phẩm do VK tạo ra để tích lũy chúng ở dạng cặn tủa hay bùn trong bồn chứa • Vd: tạo tủa nhờ H2S do VK kị khí khử sulphate ở bùn ao hồ, sông ngòi đầm lầy H2SO4+8H -> H2S+ 4H2O Chất này sau đó được dùng để tủa KL Hiện tượng này thường xảy ra ngoài tự nhiên, theo hình vẽ: Khí CO2 Quang năng Nước nhiễm bẩn KL Sinh khối . Hoạt động khai khoáng ở việt Nam Hoạt động khai khoáng ở việt Nam CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHỆ KHAI KHOÁNG CÔNG NGHỆ KHAI KHOÁNG 1 Môn CÔNG NGHỆ SINH HỌC Môn CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên đề 4: CÔNG NGHỆ KHAI KHOÁNG GVHD: TS. VÕ THỊ PHƯƠNG KHANH Nhóm sv : Ka Hương Trần. ta xét tới 2 công nghệ sản xuất KL bằng phương pháp tuyển quặng nhờ vi sinh vật. a.CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG ĐỒNG a.CÔNG NGHỆ TUYỂN QUẶNG ĐỒNG NHỜ VI SINH VẬT NHỜ VI SINH VẬT • Khai thác đồng