Таинственность очевидного

Метод растворения медных руд, особенно бедных, т. е. содержащих мало металла, весьма перспективен. Могут внедряться и комплексные способы. Так, для месторождения Удокан в Восточной Сибири был разработан проект: дробить руду взрывами, потом обжигать ее и растворять. Обжиг и растворение должны осуществляться через одну и ту же систему нагнетательных и разгрузочных скважин. При обжиге горячий воздух вдувается в нагнетательные скважины. Из других скважин выводятся газообразные продукты сгорания, в основном сернистые газы. Они пойдут для приготовления серной кислоты, добавление которой в воду ускоряет процесс последующего растворения руд. Здесь используется буквально все. Разве это не лучший путь?

Что же такое гидрометаллургия? Ответить на этот вопрос теперь легче. Хотя секреты гидрометаллургии таят в себе и другие варианты.

Бактерии-рудокопы

Риотинто — месторождение с красивым названием. Находится в Испании. Еще в средние века здесь начали поливать водой медные руды. Раствор собирали в бассейны, извлекали из него металл. Этим делом занималось не так уж много людей. Основную работу за них выполняли неисчислимые и невидимые армии добросовестных «рудокопов». Узнали о них сравнительно недавно, в 20-х годах нашего столетия, притом не горняки, не химики, а микробиологи.

Главным помощником добытчиков меди оказалась бактерия. Ее научное название Тиобациллус феррооксиданс (Thiobacillus ferrooxidans). Это — живая химическая фабрика. Производит серную кислоту высокой концентрации. Именно прибавка этой кислоты к воде в сотни раз ускоряла вымывание меди из руды. На языке специалистов это называется активным биокатализом. Как же он происходит? Всякое живое существо нуждается в пище и энергии. Необходимы они и тионовым бактериям. Только они питаются углекислым газом и минеральными солями. А в качестве источников энергии используют процессы окисления сульфидных руд, превращающие их в растворимые соли. Микроорганизмы очень быстро размножаются. Так возникают незримые армии удивительных добытчиков меди, урана и других цветных и редких металлов. Они могут растворять даже золото. Догадался об этом в 1900 году исследователь Лунгвиц. Он заметил, что в растворе, содержащем остатки гниющих растений, благородный металл может раствориться, хотя отлично знал: только «царская водка» способна на такое. Другие растворители бессильны перед золотом. Знал он, что среди гниющих растений привольно развиваются микроорганизмы. Может быть, они — причина? Однако догадка исследователя так и не была ничем обоснована. Впоследствии об исследованиях Лунгвица позабыли.

И снова вспомнили

Произошло это на золотоносных копях Ити. Они находятся в африканской стране Сенегал. Здесь рудное тело имеет форму холма, рядом с которым протекает река. Сюда и приходили промывальщики золота. Притом посещали только известные им участки. Почему? Вероятно, потому, что золото, растворяясь, переносится водой вниз по течению и в отдельных местах осаждается на дно. Таковы были предположения. Но как их объяснить? И вот тут вспомнили о догадке Лунгвица. Стали искать возможных «виновников». Микробиологи изучили под микроскопом огромное количество различных бактерий. Их собирали из проб почвы и воды месторождения Ити, из других районов Сенегала, исследовали и специальные коллекции, полученные из Пастеровского института в Париже. «Кормили» бактерии различными рудными породами. Потом запатентовали новый способ добычи золота. Представляете, не изобретатели горных машин, а специалисты, далекие от вопросов разработки полезных ископаемых, решились обратиться в патентное бюро с таким предложением! И его официально признали.

Микробиологи, в том числе И. Парес, работавшая у холма Ити, утверждали: драгоценный металл можно получать с помощью бактерий, находящихся в почве, воде и воздухе. На всех золотоносных месторождениях проживают армии невидимых рудокопов. Ныне стало известно, что знакомые многим плесневые грибки пенициллиумы (Penicillium notatum, P. chrysogenum), из них приготовляют пенициллин, также способны «есть» золото. Леечная плесень эспергиллус, грибок леечник черный, бактерия микрококк киноварно-красный питаются драгоценным металлом. Значит, и золото, не поддающееся растворению природными водами, можно вымывать из горных пород с помощью мельчайших живых существ.

Горняки думают о будущем горного дела, ищут и изобретают новые способы механической добычи, но подчас не замечают, что оно может рождаться в совсем далеких от шахт лабораториях микробиологов.

Рождается новая наука

Она еще в младенческом возрасте. Поэтому о возможностях геомикробиологии чаще говорят в будущем времени.

Мы добываем из недр марганец. Более 1/3 его оставляем в шахтах или в «хвостах» (так называют отходы обогатительных фабрик). Почти 1/10 часть содержания «хвостов» — это металл, который можно извлечь с помощью микроорганизмов.