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Lexikon der Biologie: mikrobielle Laugung

mikrobielle Laugung [von *mikrob- ], Leaching, Bioleaching, Überführung schwerlöslicher in wasserlösliche Metallverbindungen (Metalle) vorwiegend aus Erzen mit Hilfe von säureliebenden, schwefeloxidierenden Bakterien und eisenoxidierenden Bakterien, besonders der chemolithoautotrophen (Ernährung [Tab.]) Gattung Thiobacillus, aber auch mit Hilfe von Leptospirillum ferrooxidans, Leptospirillum organoparus sowie thermoacidophilen Archaebakterien, wie Sulfolobus acidocaldarius oder Sulfolobus brierleyi, und weiteren ausgewählten organotrophen (Chemoorganotrophie) Bakterien und Pilzen ( vgl. Infobox ). Im Zuge der direkten Laugung werden schwerlösliche Metallsulfide, z.B. Eisensulfid (Pyrit), sulfidische Verbindungen von Kupfer (Kupferglanz, Kupferkies, Chalkopyrit, Covellin) oder Molybdänsulfid (Molybdänglanz), zu wasserlöslichen Metallsulfaten oxidiert. Bei der indirekten Laugung produzieren bzw. regenerieren Thiobacillen das Oxidationsmittel Eisen(III)-sulfat [Fe2(SO4)3] in schwefelsaurer Lösung. Mit Hilfe dieser Oxidationslösung werden Metall-Sulfide zu Metall-Sulfaten und auch unlösliches Uran(IV)-oxid zu löslichem Uran(VI)-sulfat oxidiert. Angewandt werden diese Verfahren bei Erzen, die mit konventionellen Methoden nicht abbauwürdig sind (Armerze) sowie bei metallhaltigen Industrierückständen. Kommerziell eingesetzt wird die mikrobielle Laugung in der Kupfer- und Urangewinnung (z.B. aus Abraumhalden) in Chile, in den USA, in Kanada und anderen Ländern. Während in jüngerer Zeit aufgrund verringerter militärischer Rüstungsaufwendungen die Förderung von Uran abgenommen hat, konnte die Anreicherung von Gold unter Nutzung von Laugungsverfahren an Bedeutung gewinnen. In Südafrika, Brasilien und Australien werden solche Verfahren angewandt, um Gold, das feinverteilt in mineralischen Sulfiden (Arsenopyrit, Pyrit) vorkommt, vor der konventionellen Komplexierung mit Cyanid anzureichern. – Zur Kupfergewinnung werden die fein verteilten Erze zu Halden aufgeschüttet (Haldenlaugung) oder an einen Berghang gekippt (Hanglaugung). Das aufgeschüttete Material wird ständig mit Wasser berieselt, so daß die dem Erz anhaftenden oder dem Wasser zugesetzten Thiobacillus-Arten durch ihre Tätigkeit die Metallsulfate freisetzen. Das Sickerwasser mit den gelösten Metallverbindungen sammelt sich in einem Auffangbecken. Nach Extraktion der Metalle wird das „Abwasser“ wieder auf die Halde gesprüht (eventuell nach Regeneration des Oxidationsmittels und unter Zusatz von Bakterienkulturen). Bei der in situ-Laugung werden stillgelegte Minen ingesamt geflutet. Dieses Verfahren wird besonders bei der Uranlaugung eingesetzt. Die kostenintensivere Tanklaugung, unter Nutzung großer belüfteter und gerührter Reaktoren, ist weitgehend auf die Gewinnung wertvoller Metalle wie Gold beschränkt.

G.S./J.O.

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