微生物方法在稀土回收中的应用

稀土永磁在现代生活中是必不可少的，研究改进磁铁生产和稀土回收技术，以减少对稀缺元素的依赖至关重要，微生物方法是一种绿色的回收技术。在某些条件下，细菌、藻类或真菌等微生物可以吸收稀土进入它们的细胞，并使它们发酵。一项由欧洲区域发展基金（ERDF）资助100万欧元的项目- REEgain在试图证明该过程的可行性。

REEgain专家们表示，在稀土回收中，他们正在努力寻找哪些生物体能吸收稀土以及吸收的数量。专家们还声称，最好的候选者在溶液中吸收大约75-80%的稀土。为了启动发酵过程，稀土必须首先以粉末的形式存在于电子废物中，然后将其溶解在硝酸中。硝酸对环境并非无害，但由于它是有关生物体的氮源，而且只用了极少量，因此在该过程结束时没有任何残留。

然后将微生物和营养液加入到溶解的粉末中。通过调整微生物方法的工艺参数，如温度、pH值或营养液中的氧气浓度，就有可能控制生物体的生长。该过程的持续时间取决于所使用的生物体：对于细菌，发酵持续约72小时，单细胞真菌需要3至5天，藻类需要2至3周。然后可以从微生物中去除稀土，在该过程结束时，发酵过程中只剩下微生物和可生物降解的液体。

为了进一步优化这一过程，IMC Krems的研究人员还在研究共同培养：这涉及到将两种不同类型的生物体像共生体一样结合起来。其中一个目标是将光自养型生物（只需要光和二氧化碳来生长）与异养型生物（以碳为食）一起生长。这是因为光自养生物（如藻类）可以从空气中的二氧化碳产生物质，作为异养生物（如细菌）的食物来源。另外，不同的微生物吸收稀土的方式也不同。在该过程能够被商业化使用之前，还需要一些时间。但是该过程的基本可行性现在看来是毋庸置疑的。

从工业的角度来看，稀有金属的开采是非常困难的。矿石必须从几十公斤的岩石中提取，用化学品进行提纯和转化，而这些化学品往往被丢弃在大自然中。稀土开采的废水，有时充满了放射性废物，被倾倒在大自然中会造成水道和地下水的污染，因此微生物方法在稀土回收中显得格外的重要。

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