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从废电线中用生物技术提取铜 S Gaydardzhiev，D Bastin and Barell 摘要 我们发表过我们从实验室的实验结果所得的结论可以用生物从报废车辆的废电线中侵出金属铜。我们常见的铜被制作成各种的形状，在这些物品的表面上往往还镀有锌。这些电线复杂的物质组成和不规则的形状使得用重选的方法来从中回收铜是不可行的。将各种微生物的混合体培训成用来对重选分离之后的残留铜的提取。通过让培养菌连续的适应培养基质，来获得在生物浸出时对三价铁离子最大的转化程度。在最优的浸出条件下比如矿浆密度，PH等就可以在规定的时间内使铜的回收率到达98%。取得的铜中含有的低的PLS杂质可以在进一步的加工中用溶剂萃取。 关键词：技术浪费，铜，回收，生物浸出 引言 从报废车中回收载有金属的废料被认为是最重要的二次资源。再者，因为欧洲联盟规定在2015年汽车工业生产的车辆重量上应当有95%来自报废车，从而引起了人们用后期破碎机技术来回收金属和塑料的兴趣。根据温菲尔德的数据，全世界的停车场停有大约900M辆汽车，而且这些数字还在以每年2.25%的速度增长。在对报废车辆的回收过程中，汽车被解体，形成各种物料流，并送去分选。后期破碎机分离过程通常包括各种物理分选过程的联合。为了精选塑料，非铁物料等，拆解后的电线和电器设备被独立加工。这些物料用土地填埋的方法是不合适的，因为他们当中有高含量的金属和塑料。因此，经常用专用的后期处理过程，包括用刀式粉碎机粉碎和重选分离。这样做的目标是在精炼厂中对碎片中铜的回收。然而，不规则的形状导致用重选分离的方法问题很多并且导致有价值的金属在尾矿碎片中损失。湿法冶金的方法能提供一个好从物料的金属表面回收残留的铜的解决办法。 微生物的应用给非金属的回收提供了一个同传统的湿法冶金过程的抉择。生物能帮助用来使铜氧化和二价铁，硫酸及三价铁的浸出。很多人做了从印刷电路板上回收金属和各种技术层面的研究，并被发表和讨论过在这些人的著作中了。从失效的电池中用生物浸出的方法回收锂也已经被Misra研究过了。然而从废电线中通过生物技术回收金属还没有被研究过。因此现在的工作就是评价这种方法的可行性和过程中相关的各种因素的影响。生物对基质的适应程度在生物浸出有着重大的影响这是由Elzeky和Atia研究得出的，在我们的实验中它有着同样的影响，因为废电线中的某些成分可能会成为培养菌的杀菌剂。 实验和材料 生物培养 在实验中我们用到的培养菌是由保加利亚索菲亚大学的地质矿业学院的矿物生物浸出小组提供的。这些细菌表现出了由氧化亚铁嗜酸菌，氧化硫硫杆菌属组成联合的嗜酸菌特性。生物是被放在250ml锥形瓶并放于定轨摇床上在适合培养细菌的35摄氏度条件下进行培养的。包含9K媒介的铁已经按希尔弗曼的建议准备好了。培养菌通过一系列的摇瓶使培养菌适应基质。经过一系列的足够代数的培养，将细菌接芽到两升发酵罐上从而使细菌到达对数生长期。 分析 铜，铅，锌和铁在这种多产的方法中已经用原子吸收分光计分析分析了。我们用高锰酸钾滴定二价铁但是因为其中铜离子的影响使得这种方法很不恰当。因此，三价铁已经被决定在浸出之前的发酵桶中。硫酸和氢氧化钠是用来保持在浸出时的PH等级。电线样品的粒度分析通过两种方法实现：一种是用Zephyr图像分析系统，另一种是通过干筛分析。 原矿 从汽车再循环公司得到的废电线样品是典型的和经过预处理加工后的。由用Zephyr图像分析，和干筛分析获得的粒度分配曲线记录在图像1中。用两种分析方法获得的粒度分配曲线相当符合。图像分析系统测定的颗粒粒度与俘获到的物体的运动和颗粒的下沉重量，筛子的直径是最后的影响因素。研究中的物料，平均直径在50mm，90mm在图像分析中的值为1.27，0.43和2.03mm。废电线中主要金属的精选和它们在不同粒度级别的重新分配已经列于表1。铜显然在粒度小于0.5mm已被绝大部分的回收了。在这个级别产生的块状物料只占10%。一些元素在数量上的多少决定它是不能用原子吸收光谱检测的，这些样品已经用X射线荧光仪分析了。各种元素的含量如下：Ca-6.58；Sn-0.03；Cl-2.47；F-1.09；Mg-0.21；O-8.07；P-0.02；Ni-0.04。 一个物料研究的图像在图像2中。第一印象就是电线已经从塑料的包裹中充分分离暴露出来了而且铜可以很好的从黑色的复合材料的背景中区分出来。黄铜颗粒和电线表面镀有锌是可以用肉眼察觉的。比较常见的PVC和聚乙烯广泛的应用在各种汽车电缆中，而EFTE,PET等则不常用。在非铁金属的浸出期间塑料最终降解产生的氯气被用来估计细菌的容忍程度。 浸出 搅拌浸出用两种模式测试。第一种的目标是评估物料浸出时的自然倾向和当将其放在定轨摇床的250ml锥形瓶中时生物对基质的适应性。第二种浸出模式是在增加矿浆密度的