• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23.01.2023
КНЦ РАН
1 468

Грибы помогут извлекать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства

4.8

В последние десятилетия спрос на редкоземельные элементы (РЗЭ) вырос лавинообразно. Сейчас их используют практически во всех областях мировой экономики – от лазеров и мобильных телефонов, автомобильных катализаторов и искусственных алмазов до минеральных удобрений, космических аппаратов и медицинской техники. Мировое производство РЗЭ контролируется Китаем (85 процентов), а вот доля России составляет всего около двух процентов. Открытие ученых Кольского научного центра и Ботанического института имени Комарова потенциально может увеличить количество добываемых редкоземельных элементов.

Грибы помогут извлекать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства / ©Getty images / Автор: Иван Беляев

Основными экономическими источниками редкоземельных элементов являются минералы бастназит (РЗЭ-FCO3), монацит (легкие РЗЭ-PO4) и ксенотим (тяжелые РЗЭ-PO4). В качестве источника РЗЭ также можно рассматривать лопарит (Na,Ca,Ce,Sr)2(Ti,Ta,Nb)2O6. В недрах Мурманской области, как показали недавние исследования ученых Кольского научного центра, скрыты запасы редкоземельных элементов почти на 700 миллиардов долларов.

Здесь же находится единственное действующее месторождение лопарита, добычу и переработку которого осуществляет Ловозерский горно-обогатительный комбинат. Получаемый на предприятии лопаритовый концентрат, представляет собой комплексное сырье для дальнейшего получения ниобия, тантала, редкоземельных элементов цериевой группы и титана. Традиционные методы извлечения РЗЭ руд связаны с нагревом и использованием опасных кислот. Это дорого, энергозатратно и негативно влияет на окружающую среду. В последнее время все больший интерес вызывают природоподобные, то есть имитирующие природные процессы, технологии в различных областях, например, биовыщелачивание – извлечение веществ из природного и техногенного сырья с помощью бактерий и микроскопических грибов.

Влияние различных концентраций хлорида церия на морфологию Pseudogymnoascus pannorum (a–d, шкала 0,5 см) и контрольного штамма Cadophora malorum (e,f, шкала 1 см) после 12-дневной инкубации при 20°C в темноте (а, e) без CeCl3; (b, c) – культивирование на средах с 25 и 250 мг/л хлорида церия соответственно; (d, f) культивирование на среде с 500 мг/л хлорида церия / ©Пресс-служба Кольского научного центра

Ученые из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра и Ботанического института имени Комарова изучили способность некоторых видов микрогрибов накапливать редкоземельные элементы из отходов лопаритового производства. Статью об этом опубликовал международный Geomicrobiology Journal.

Пробы с двух площадок хвостохранилища, где накапливаются отходы производства лопаритового концентрата, были изучены методом масс-спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой для определения их состава. Микроорганизмы, найденные в пробах, культивировали в чашках Петри, наполненных питательной средой, специально разработанной для обеспечения роста грибов и подавления роста бактерий. Таким образом удалось определить и выделить наиболее характерные виды. Доминирующие виды Geomyces vinaceus и Penicillium simplicissimum, недоминантные Aspergillus niveoglaucus и Pseudogymnoascuc pannorum, а также контрольный штамм Cadophora malorum протестировали на толерантность и устойчивость к неодиму и церию.

Карта местности. Изучаемый район выделен черным квадратом / ©Пресс-служба Кольского научного центра

В ходе исследования ученые отметили, что микроскопические грибы адаптируются к вызванному повышенным содержанием редкоземельных элементов стрессу. Низкие концентрации у всех штаммов вызвали незначительное увеличение скорости роста и размера колоний, при этом их строение не менялось. Это может свидетельствовать о стимулирующем характере малых доз РЗЭ для роста микрогрибов. При высоком содержании РЗЭ в среде происходило изменение морфологии и подавление роста микрогрибов. Например, при самых высоких дозах хлорида церия колонии Pseudogymnoascuc pannorum теряли характерную для них структуру и напоминали слизистые колонии дрожжевых форм грибов.

В результате наиболее толерантным к обоим элементам оказался Penicillium simplicissimum, который продолжал расти при самых высоких (500 мг/л) концентрациях РЗЭ. Geomyces vinaceus оказался устойчивым только к неодиму и более чувствительным к церию. Оба этих вида очень неприхотливы, холодостойки и способны заселять нарушенные вследствие добычи полезных ископаемых территории. Исследование показало, Penicillium simplicissimum может извлекать редкоземельные элементы из хвостов обогащения лопаритовой руды.

Исследователи считают, что полученные ими результаты позволят оценить возможность использования протестированных грибов для биовыщелачивания редкоземельных элементов. Необходимы дальнейшие глубокие исследования, чтобы лучше понять биовыщелачивающий потенциал микроскопических грибов в крупномасштабных промышленных процессах и разработке природоподобных технологий.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Кольский научный центр Российской академии наук (бывший Кольский филиал Академии наук СССР) имени С. М. Кирова, объединение научных учреждений РАН на Кольском полуострове.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 20:00
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

Вчера, 18:01
Алиса Гаджиева

Авторы нового исследования изучили геномы людей, живших на территории Аварского каганата времен его расцвета, и составили их родословные.

Позавчера, 15:20
Андрей

Экологи из Китая подсчитали, как изменились площади оазисов в мире с 1995 по 2020 год. Исследователи также выяснили, в каком регионе оазисных территорий больше всего, в каком темпе происходят изменения и чем на этих землях занимается человек.

Вчера, 20:00
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

21 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования выявили три фактора, ответственные за так называемый алкогольный блэкаут — распространенное последствие употребления спиртных напитков, когда человек сталкивается с провалами в памяти.

22 апреля
Полина Меньшова

Большему количеству учеников, чем когда-либо, трудно осваивать школьную программу. Это связано с низким уровнем развития рабочей памяти и неумением планировать время, считает педагог Алекс Куигли. В новой книге он дал практические рекомендации для учителей, которые помогут сделать работу в классе более продуктивной.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

Вчера, 20:00
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: