エミッション低減技術としてのバクテリアリーチングの検討

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12015238
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 甲斐 敬美 鹿児島大学, 工学部, 助教授 (00177312)
• Keywords: 浸出 / 水素 / 金属硫化物 / 第一鉄 / 鉄酸化細菌 / 湿式精錬 / バクテリアリーチング / 浸出速度

Research Abstract

バクテリアリーチングとよばれる浸出技術においては、鉄酸化細菌などのバクテリアを利用して硫化鉱を酸化溶解し金属イオンを溶出させる。このとき生成する第一鉄イオンを再び第二鉄イオンに生物的に酸化するというサイクルを含むため、乾式精錬に比べエミッションの低減が可能である。銅鉱石の溶解には古くから利用されているが、培養装置内で人為的な培養を行うことにより、鉱山の廃水処理や銅の湿式精錬工程への応用もなされている。
本研究ではバクテリアリーチングにおいて鉄酸化細菌の安定な供給を行うことを目的として、水素を利用した培養法について検討を行った。その利点は菌体濃度を高くできる点や培地に鉄イオンを含まないためジャロイトなど除去に手間のかかる固体生成物を生成しない点である。実験では水素、空気、二酸化炭素の混合ガスを連続的に供給することによって培養を行った。この方法によって、条件によっては40億cells/mLと通常の第一鉄を含む培地による培養に比べ20倍以上もの菌体濃度が得られることがわかった。水素で培養したバクテリアについて鉄酸化能が変化したかどうか確かめたが、通常の第一鉄の培地で前培養した場合と比較して鉄の酸化速度に変化はない。水素で培養する場合には供給するガスの組成が増殖速度に大きな影響を与えることが分かった。現時点では鉄による培養速度に比べると約50%の増殖速度であるが、培地などの検討によってさらに増殖速度を高くすることは可能と思われる。

Research Products

• [Publications] T.Kai,Y.Suenaga,A.Migita,T.Takahashi: "Kinetic model for simultaneous leaching of zinc sulfide and manganese dioxide in the presence of n-oxidizing bacteria"Chemical Engineering Science. 55. 3429-3436 (2000)