A Microbial System for Recovering Noble Metals in Urban Mining

城市采矿中回收贵金属的微生物系统

• 批准号: 20360411
• 负责人: KONISHI Yasuhiro
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Osaka Prefecture University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360411/
• 关键词: 都市鉱山; 廃棄物再資源化; リサイクル; レアメタル; バイオミネラリゼーション; ナノ粒子; 貴金属; 金属イオン還元細菌

Microbial reduction and recovery of palladium was achieved at 25℃ and pH 7 using resting cells of the metal ion-reducing bacterium Shewanella algae in batch and continuous-flow stirred tank reactors. The bioreductive recovery of palladium with formate was a fast process : Within 60 min operation of batch reactor, 1-10 mol/m^3 aqueous palladium(II) ions were completely reduced to crystalline nanoparticles of less than 10 nm in size. The microbial recovery capacity demonstrated that the 10 mol/m^3 (1060 ppm) aqueous PdCl2 solution was concentrated up to 570-fold by the microbial deposition in the bacterial cells. In a continuous-flow reactor, the rate of palladium recovery reached a maximum of 95 kg/(h・m^3) when the space time was very short, say, 20s. Fast bioreductive deposition of gold(III) was also achieved even under acidic conditions. At pH 2.0, larger gold particles approximately 350 nm in size were deposited extracellularly. The concept was successfully applied to recover selectively gold from acidic leachate (200 ppm of gold(III)) from electronic scraps. We furthermore proposed a conceptual flow sheet for the microbial recycling of noble metal from electronic waste. We strongly believe that the microbial recovery is extremely attractive system for recycling noble metals in urban mining.

在25℃和pH 7条件下，利用金属离子还原菌海藻希瓦氏菌（Shewanella algae）的静息细胞，在间歇式和连续流搅拌槽反应器中实现了钯的微生物还原和回收。甲酸盐生物还原回收钯是一个快速的过程：在间歇反应器的60 min操作内，1-10 mol/m^3的钯（II）离子水溶液被完全还原为粒径小于10 nm的结晶纳米颗粒。微生物回收能力表明，10 mol/m^3（1060 ppm）的氯化钯水溶液通过细菌细胞中的微生物沉积而浓缩至570倍。在连续流反应器中，当空时时间很短（20 s）时，钯的回收率达到最大值95 kg/（h·m^3）。甚至在酸性条件下也实现了金（III）的快速生物还原沉积。在pH 2.0时，约350 nm大小的较大金颗粒沉积在细胞外。该概念已成功应用于从电子废料的酸性浸出液（200 ppm的金（III））中选择性地回收金。此外，我们提出了一个概念性的流程图，从电子废物中回收贵金属的微生物。我们坚信，微生物回收是城市采矿中回收贵金属的极具吸引力的系统。

项目成果

都市鉱山からのレアメタルのバイオ利用回収への挑戦

城市矿山稀有金属生物利用回收面临的挑战

• 发表时间: 2010
• 作者: S. Nozawa;T. D. Kawahara;T. Tsuda;T. Kawabata;N. Saito;S. Wada;T. Takahashi;S. Oyama;H. Fujiwara;R. Fujii;小西康裕
• 通讯作者: 小西康裕

金属イオン還元細菌Shewanella algaeによるパラジウムの還元・回収

金属离子还原菌希瓦氏菌还原回收钯

• 发表时间: 2010
• 期刊: 化学工学論文集 3(4)
• 作者: 玉置洸司郎;斉藤範三;荻崇;野村俊之;小西康裕
• 通讯作者: 小西康裕

希薄溶液からの貴金属のバイオ還元・回収

从稀溶液中生物还原和回收贵金属

• 发表时间: 2008
• 期刊: ケミカルエンジニヤリング 53
• 作者: 小西康裕;荻 崇
• 通讯作者: 荻 崇

Room-temperature synthesis of gold nanoparticles and nanoplates using Shewanella algae cell extract

• DOI: 10.1007/s11051-009-9822-8
• 发表时间: 2010-09-01
• 期刊: JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH
• 影响因子: 2.5
• 作者: Ogi, Takashi;Saitoh, Norizoh;Konishi, Yasuhiro
• 通讯作者: Konishi, Yasuhiro

プリント基板浸出液からの貴金属のバイオ回収

从印刷电路板浸出液中生物回收贵金属

• 发表时间: 2009
• 作者: 堤之朋也;齋藤範三;荻崇;小西康裕
• 通讯作者: 小西康裕