细菌堆浸的机理

尽管细菌堆浸已在铀、铜的生产实践中得到了应用，但对细菌在堆浸中的作用和机理的看法尚不统一，有人认为是直接作用，有人认为是间接作用，持后一观点的人认为细菌不与铀、铜等直接起反应，不应把细菌看成是铀、铜的溶浸剂。目前倾向性的看法认为，细菌把矿石中的硫化矿氧化，产生硫酸和硫酸高铁；硫酸高铁是低价铀、铜的硫化矿的良好氧化剂，硫酸是铀、铜的溶浸剂。此外，细菌在氧化硫化矿的同时，破坏了矿石原来的晶格和结构，使原先被包裹的金属暴露在溶浸液中，从而使常规堆浸时不能浸出的金属也能溶解，提高了浸出率。

对于铀矿石的细菌堆浸，一般用下列化学反应表示：

2FeS₂＋2H₂O＋7O₂  2FeSO₄＋2H₂SO₄             （1）

4FeSO₄＋2H₂SO₄＋O₂  2Fe₂（SO₄）₃＋2H₂O       （2）

2S＋2H₂O＋3O₂  2H₂SO₄                        （3）

Fe₂（SO₄）₃＋UO₂  UO₂SO₄＋2FeSO₄              （4）

反应式（4）所产生的硫酸亚铁又按反应式（2）氧化，如此循环，直至浸出结束。

对被包裹在砷黄铁矿中的金的细菌预处理的化学反应如下：

4FeAsS＋13O₂＋6H₂O  4H₃AsO₄＋FeSO₄

4FeSO₄＋2H₂SO₄＋O₂  2Fe₂（SO₄）₃＋2H₂O

Fe₂（SO₄）₃＋2FeAsS＋4H₂O＋6O₂  2H₃AsO₄＋4FeSO₄＋H₂SO₄

所谓的细菌预处理实质是细菌氧化砷黄铁矿，把被砷黄铁矿包裹的金解离出来，故在实验和生产中往往要测定矿石在细菌预处理中的脱砷程度，细菌预处理后的矿石再进行金的氰化浸出。由此可见，细菌在堆浸金矿石时，细菌并未直接参与浸金过程。

持直接作用观点的学者常举出针镍矿被细菌腐蚀，镍被溶解，以及用某些微生物的代谢产物－氨基酸能直接溶解金作为例子来证明他们的观点的正确性。我们认为，对于细菌在铀、铜、金堆浸中的作用是间接的；对矿石中的硫、铁、砷来说，则是直接作用。