1900年伦格维茨发现金同腐烂植物相混合时，金会溶解。当时他认为，金的溶解是植物被氧化而生成硝酸和硫酸的结果。后来，马尔琴在考察象牙海岸的露天金矿时发现，矿井水中的活细菌能够溶解脉金，并使其迁移和再沉淀。现今，已知从土壤和水中分离出来的能够溶解金的所有微生物都是无毒的，故可以使用微生物进行小采区的地下堆浸。这些微生物的最好培养基是青胡桃汤、蛋白胨、干鱼粉和桉树叶汤。在使用这些培养基时，通常加入不同比例的各种盐类使其具有不同浓度。
从象牙海岸金矿床采得的广阶微生物（8个系），对含金11.2～18.3g∕t的矿石所进行的试验表明，使用青胡桃汤作培养基时，其中4种微生物群落的作用最强。
细菌溶解矿石中金的过程分为4个阶段。第一阶段为潜伏期，约3～5周；第二阶段为溶解期，约2.5～3个月，在这个阶段金的溶解度非均匀地增加，有时会反复析出金的沉淀物；第三阶段为溶解度期，约半年至一年，在此阶段金的溶解度没有变化，已溶金浓度约10mg∕L；第四阶段为最终阶段，在这个阶段金以沉淀为主，溶解度会出现明显下降。故细菌浸出金的周期，以75～90d金的溶解度最高。
含金黄铁矿·砷黄铁矿（毒砂）精矿使用氧化硫铁杆菌浸出，能成功地回收金。使用氯氧化钠处理营养酵母的水解产物浸出含金30g∕t的砷黄铁矿浮选精矿，经浸出50d，金的回收率为80%。
细菌浸出硫化矿中的金是从分解S、As、Fe开始的，它可在2～6d内使它们完全氧化分解。被溶解的砷既能生成稳定或较稳定的砷酸盐沉淀，砷、硫、铁的溶解又使微细自然金粒失去载体而离解，或因它们的溶解使自然金粒周围出现大量扎隙而暴露，便于下一步金的浸出。这就是微生物对难浸矿石进行预处理的实质。
根据前苏联和南非的研究，氧化硫铁杆菌属发菌的适宜温度为25～35℃，而硫化裂片菌属的发菌温度为50～80℃。为方便作业，现今用于金矿浸出的研究多集中在氧化硫铁杆菌上。以黄铁矿为例，氧化硫铁杆菌的作用一是靠细菌自身的新陈代谢使硫化物氧化成可溶硫酸盐，并使Fe2＋氧化成Fe3＋的过程中获得自营生长的能量（微生物的直接氧化作用）：
2FeS2＋2H2O＋7O2
2FeSO4＋2H2SO4
2FeSO4＋0.5O2＋H2SO4 Fe2（SO4）3＋H2O
二是靠细菌氧化生成的酸性Fe3＋使黄铁矿分解（微生物的间接氧化作用）：
FeS2＋Fe2（SO4）3 3FeSO4＋2S
2FeSO4＋0.5O2＋H2SO4 Fe2（SO4）3＋H2O
2S＋3O2＋2H2O 2H2SO4
后者的作用不仅能实现黄铁矿的氧化，也可成为砷、锑等硫化矿物乃至影响金浸出的某些非硫化矿物的分解剂。此外，微生物还要从空气中摄取CO2并添加适量氮（以铵盐形式）作为营养物。
由于银是活性杀菌剂，存在的自然银或银离子会抑制细菌滋长，而影响金的回收。辉银矿等类不溶硫化银则不影响金的回收率。令人感兴趣的是，通过氧化硫铁杆菌和氧化硫杆菌的混合培养，在研究几种含微量银硫化矿的氧化时，发现银聚集在与浸出渣接触的小泡上。这种能聚集银的细菌是从稀氢氧化钾浸出硫化矿的溶液中收集后混合培养，并经洗涤得到的。细菌上聚集的银膜为Ag2S结晶体，经过分批浸出的各道工序而聚集成大块，经100℃烘干获得的黑亮沉积物，含银最多者达250mg∕g。
使用的微生物不论是天然菌株或是人工诱发的菌株，对采集来的微生物通常都必须进行筛选培养，使它们逐步适应目的原料浸出过程的理化综合条件。在浸出含砷、硫的金矿石或精矿时，许多元素都会大量溶解呈离子聚集于浸出液中，通常铁含量可达15g／L以上，砷含量可达8g∕L以上等。这些离子中，特别是As3＋浓度如果过高就会抑制微生物的生命活力，降低微生物的氧化活性。为此，除要求从矿石类型相近的矿区或处理理化性质相近的矿石或精矿的工厂采集菌株外，还要将采集的菌株置于目的原料中进行筛选培养，使它们逐步适应目的原料的理化综合条件，最终获得既能在相应离子条件下保持稳定的生命活力，又能在该硫化矿物的氧化过程中具有很强活性的微生物群落，才能极大的提高微生物对原料的分解速度。С.И.波立金等的研究证明，当使用经过筛选培养的优良氧化硫铁杆菌群落进行实验时，杆菌与矿粒接触10～15min后就会牢固地固着在硫化矿物的表面上。且采用槽式（大槽或帕丘卡槽）细菌浸出法进行砷金矿的搅拌浸出试验时发现，细菌对矿物的氧化速度比文献报道的堆浸式、地下坑浸式浸出速度快得多。用于处理含硫化物高得多的精矿在经济上也比处理含硫化物低的矿石或尾矿有利，且可以采用浓矿浆进行浸出。因此，尽管氧化硫铁杆菌可用来处理精矿，也可用于处理矿石；既适于搅拌浸出，又适于堆浸。但至今大部分的研究工作都集中在精矿的连续搅拌浸出上。
如某矿的高砷金精矿，粒度为90%～95% －0.074mm（200目），直接氰化金的浸出率只有10%～32%。当采用经过筛选培养的微生物溶液，在固液比1∶5、矿浆温度28～35℃、pH 2.2～1.7条件下，于帕丘卡空气搅拌浸出槽中进行一段或两段浸出（时间60～120h），毒砂的氧化率达80%～90%，渣含As 1.3%～1.4%。将此渣再进行氰化，金的浸出率提高至85%～91%。微生物浸出后分离出来的含菌溶液，加石灰乳中和至pH 2.8～3.2使As、Fe、S沉淀后含菌液也获得再生。再生液中的细菌浓度高达106～l09个∕mL，可返回浸出过程使用。
研究者还对某矿的含碳砷金精矿进行再浮选除去碳质页岩后进行微生物浸出－氰化、或不经再浮选直接进行微生提出－氰化、以及精矿的焙烧－氰化三种方案的对比试验，金的浸出率指标相当接近。说明此三种方案对该含碳砷金精矿都有效。
根据以上小试结果进行的微生物槽式搅拌提出、含菌液再生及返回使用的扩大试验证实：（1）高砷金精矿实行一段微生物分解除As、S、Fe是合理的。（2）含碳的砷金精矿没有必要再次浮选除碳，将此精矿直接采用微生物分解后进氰化是可行的。（3）浸渣分离后的含菌溶液，加石灰乳中和至pH 2.8～3.2再生效果好，溶液含菌浓度高（通常达106～109个／mL）可返回使用。（4）对其他难处理含金硫化矿在氰化前先进行微生物分解以解离细粒浸染金不仅效果好，经济上也合算。（5）槽式微生物分解法的生产成本虽高于细磨－浮选－焙烧工艺，但设备投资和试剂费用低，技术经济指标合理，用于处理含砷、硫的精矿还能避免As、S对大气的污染。因此，若能广泛应用此工艺，不仅能使许多难浸金矿床重新得以开发，还能使许多现有企业克服困难。以南非费尔维（Failview）金矿为例，该厂采用微生物氧化法代替焙烧法后，经18个月的生产实践表明，金的回收率较之焙烧法提高5%，投资比焙烧法少20%，比加压氧化法少40%。
微生物氧化法生产成本的增高，主要是细菌浸出过程的反应动力学很慢。据巴布亚新几内亚波吉拉金矿的试验，由于浸出周期长达2～6d，用于搅拌的电耗占作业费的50%，且须安装精密的冷却控制系统，确保液温在30～40℃之间，并保持该系统作业过程pH在1.8～2.2之间。
微生物氧化分解法的另一优点是它能在很大程度上选择性优先分解毒砂。当毒砂与黄铁矿二者在精矿中的含量大致相近时，它能选择性优先分解毒砂而抑制黄铁矿的分解速度，使赋存于毒砂中的微细金粒优先释出。当大量毒砂被氧化，且其产物被重新组合成新物质沉淀而使溶液稀释后，黄铁矿的分解速度则加快。这对于那些不需要完全氧化硫化物（主要指黄铁矿）就能使包裹金解离的矿石尤为有效。
当然毒砂的优先分解也可能使As在一定时间里大量聚集于浸液中而使细菌中毒，特别是浸液中含Fe离子浓度低时更为突出。G.N.斯雷萨研究了微生物氧化浸出系统中Fe、As浓度比后指出，在以Fe3＋为氧化剂的系统中，溶液含铁可超过50g∕L，但细菌耐As的能力只20g∕L。为使该系统能充分发挥作用，有必要保持Fe2＋浓度不少于10g∕L，并通过浸液循环使Fe3＋在浸液中均衡分布。如果浸出给料中的主要矿物是毒砂，不断分解进入溶液的主要是As，Fe2＋量的不足就不能维持溶液中Fe3＋的浓度，而需将用黄铁矿作培养基的细菌繁殖器中分离出的 Fe3＋补入浸出液中，使之与As生成FeAsO4沉淀，才能克服As在浸出液中的聚集。且在浸出高砷精矿时，为了获得硫化物的最佳浸出速度，作业的矿浆浓度（重量／体积）通常应为15%～20%。只有给料中硫化物含量低时，矿浆浓度才能提高至20%～30%。
应用微生物对难浸硫金精矿进行预处理的第一家生产工厂是1988年投产的津巴布韦一工厂，它是由EIMCO工艺设备公司设计的。该厂使用两台带搅拌的反应器，处理含黄铁矿31%、毒砂18%、金60g∕t的精矿，浸出周期4～6d。工艺过程决定于精矿中S和As给入反应器的速度。当S和As给人反应器中的速度过快或给入量偶然过高时，浸液中的O2则会耗尽而使细菌死亡，反应停止。
美国建设的第一座大型微生物氧化浸出工厂是位于内华达州托普金斯普林斯（Topkin Springs）金矿的预处理工厂。该厂于1989年6月投产，生产能力为1300t／d，金同收率90%，年产金1.5t。该厂的微生物浸出厂耗资2200万美元，预计黄金生产成本为240美元／盎司。浸出作业使用4只直径16m、高13m的不锈钢搅拌浸出槽。浸出采用的微生物适应性特别强，只要将该系统的温度、pH值、空气供入量和矿料给入速度控制在适宜范围，就能加快氧化反应。且随着矿石组分的改变，细菌还能进行连续的自然变异选择过程来逐步适应该系统条件的差异变化。
经微生物氧化浸出后，浸渣采用氰化炭浆法提金。
关于浮选药剂对细菌生长的影响，中国科学院化工冶金研究所和微生物研究所初步进行了联合试验。他们从云浮茶洞毒砂矿酸性废水中分离出的氧化亚铁硫杆菌8#菌株，对龙山砷锑金精矿所含浮选药剂的研究表明：乙基黄药对该菌株的抑制作用最大。当矿浆中乙基黄药达到10g∕L时，细菌生长速度明显受到抑制，并随含药浓度的加大而增强。丁基胺黑药也有一定的抑制作用，丁基黄药、异丁基黄药和2#油则较小。因此，浮选精矿在处理前应尽可能脱药。
QQ交流群
