การทำเหมืองชีวภาพหมายถึงกระบวนการที่ใช้สิ่งมีชีวิตในการสกัดโลหะจากแร่และวัสดุแข็งอื่นๆ^{[ 1 ]}การประยุกต์ใช้ที่ใหญ่ที่สุดในปัจจุบันคือการบำบัดของเสียจากการทำเหมืองที่มีเหล็กทองแดงสังกะสีและทองคำนอกจากนี้ยังอาจมีประโยชน์ในการเพิ่มผลผลิตของแหล่งแร่ที่มีคุณภาพต่ำลงเรื่อยๆ^{[ 2 ]} การ ทำเหมืองชีวภาพได้รับการเสนอให้เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและ/หรือเป็นส่วนเสริมของการทำเหมืองแบบ ดั้งเดิม ^{[ 1 ]}วิธีการทำเหมืองชีวภาพในปัจจุบันคือกระบวนการทำเหมืองแบบชะล้างที่ได้รับการดัดแปลง^{[ 3 ]} กระบวนการ ชะล้างทางชีวภาพที่ตั้งชื่อได้อย่างเหมาะสมนี้มักจะรวมถึงการปลูกเชื้อแบคทีเรียและสารละลายกรดลงในหินที่สกัดแล้ว โดยจะนำสารละลายที่ได้กลับมาใช้และแปรรูปเพื่อสกัดโลหะที่มีมูลค่า^{[ 3 ]}การประยุกต์ใช้ที่มุ่งหวัง ได้แก่ การทำเหมืองชีวภาพในอวกาศ การชะล้างทางชีวภาพด้วยเชื้อรา และการทำเหมืองชีวภาพด้วยวัสดุชีวภาพแบบไฮบริด^{[ 4 ] [ 5 ]}

การทำเหมืองชีวภาพมีความเกี่ยวข้องกับชีวไฮโดรเมทัลลurgyซึ่งเป็นส่วนย่อยหรือรูปแบบเฉพาะของไฮโดรเมทัลลurgyซึ่งหมายถึงการใช้สารละลายในน้ำเพื่อสกัดโลหะผ่านชุดปฏิกิริยาเคมี ในชีวไฮโดรเมทัลลurgy สารละลายในน้ำจะมีสารชีวภาพ (แบคทีเรีย) ซึ่งช่วยในการกู้คืนโลหะ^{[ 6 ] [ 7 ]}การชะล้างทางชีวภาพมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับชีวไฮโดรเมทัลลurgy โดยมุ่งเน้นไปที่การสกัดหรือการปลดปล่อยโลหะจากแร่โดยใช้สิ่งมีชีวิต^{[ 8 ]} เมื่อเทียบกับรูปแบบโลหะวิทยาแบบดั้งเดิม ชีวไฮโดรเมทัลลurgy หรือการชะล้างทางชีวภาพนั้นช้า แต่โดยหลักการแล้วมีต้นทุนต่ำ[ ^{9 ] เทคนิค}เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้ในการกู้คืนทองแดงและทองคำจากแร่เกรดต่ำ เทคนิคเหล่านี้ได้รับการเสนอให้ใช้ในการสกัดยูเรเนียม นิกเกล และโลหะอื่นๆ^{[ 10 ]}

ความเป็นไปได้ในการใช้จุลินทรีย์ในการประยุกต์ใช้ไบโอมิเนชั่นเกิดขึ้นหลังจากบทความในปี 1951 โดย Kenneth Temple และ Arthur Colmer ^{[ 11 ]}ในบทความดังกล่าว ผู้เขียนได้นำเสนอหลักฐานว่าแบคทีเรียAcidithiobacillus ferrooxidans (ชื่อเดิมThiobacillus ferrooxidans ) เป็นแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์เหล็กและเจริญเติบโตได้ดีในสภาพแวดล้อมที่มีเหล็ก ทองแดง และแมกนีเซียมสูง^{[ 11 ]}ในการทดลองA. ferrooxidansถูกเพาะเลี้ยงในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีเหล็กเฟอร์รัสระหว่าง 2,000 ถึง 26,000 ppm พบว่าแบคทีเรียเจริญเติบโตได้เร็วขึ้นและเคลื่อนที่ได้มากขึ้นในความเข้มข้นของเหล็กสูง^{[ 11 ]}ผลพลอยได้จากการเจริญเติบโตของแบคทีเรียทำให้อาหารเลี้ยงเชื้อกลายเป็นกรดมาก ซึ่งจุลินทรีย์ก็ยังคงเจริญเติบโตได้ดี^{[ 12 ]}จากการทดลองนี้ ศักยภาพในการใช้เชื้อราเพื่อชะล้างโลหะจากสิ่งแวดล้อม^{[ 13 ]} และการใช้จุลินทรีย์เพื่อดูดซับธาตุกัมมันตรังสี เช่นยูเรเนียมและทอเรียม^{[ 14 ]}ก็ได้รับการสำรวจเช่นกัน^{[ 13 ]}

แม้ว่าการทำเหมืองแร่ชีวภาพเชิงอุตสาหกรรมจะเริ่มต้นขึ้นในช่วงทศวรรษ 1960 แต่มนุษย์ได้ใช้แนวทางการทำเหมืองแร่ชีวภาพโดยไม่รู้ตัวมานานหลายร้อยปีแล้ว[ ^{15 ] ใน}ยุโรปตะวันตก การปฏิบัติในการสกัดทองแดงจากเหล็กโลหะโดยการนำไปใส่ในลำธารระบายน้ำ เคยถูกมองว่าเป็นการกระทำของเวทมนตร์^{[ 15 ]}อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันเรารู้ว่ามันเป็นปฏิกิริยาเคมีที่ ค่อนข้างง่าย ^{[ 15 ]}

Cu ²⁺ + Fe ⁰ → Cu ⁰ + Fe ²⁺

ในยุคกลางในโปรตุเกส สเปน และเวลส์ คนงานเหมืองใช้ปฏิกิริยานี้โดยไม่รู้ตัวให้เป็นประโยชน์เมื่อพวกเขาค้นพบว่าเมื่อเติมน้ำลงในปล่องเหมืองลึกเป็นระยะเวลาหนึ่งพร้อมกับเหล็กที่เหลืออยู่ พวกเขาสามารถได้รับทองแดง^{[ 16 ]}

ในประเทศจีนการใช้เทคนิคการขุดแร่ชีวภาพได้รับการบันทึกไว้ตั้งแต่ศตวรรษที่ 6-7 ก่อนคริสต์ศักราช^{[ 17 ]}ความสัมพันธ์ระหว่างน้ำและแร่ในการผลิตทองแดงได้รับการบันทึกไว้อย่างดี และในสมัยราชวงศ์ถังและราชวงศ์ซ่งมีการผลิตทองแดงโดยใช้เทคนิคไฮโดรเมทัลลurgical ^{[ 17 ]}แม้ว่ากลไกการออกซิเดชันผ่านแบคทีเรียจะยังไม่เป็นที่เข้าใจ แต่การใช้การขุดแร่ชีวภาพโดยไม่ได้ตั้งใจทำให้การผลิตทองแดงในประเทศจีนสูงถึง 1,000 ตันต่อปี^{[ 17 ]}

การทำเหมืองชีวภาพถูกนำมาใช้ครั้งแรกเมื่อกว่า 300 ปีที่แล้วเพื่อกู้คืนทองแดง^{[ 9 ] [ 10 ] [ 18 ] [ 19 ]}งานในช่วงแรกเกี่ยวกับการสกัดทองแดงด้วยชีวภาพได้ดำเนินการที่เหมืองChuquicamataและLo Aguirreในประเทศชิลี^{[ 20 ]}

กระบวนการเหล่านี้มักเกี่ยวข้องกับการใช้ไอออนเฟอร์ริก (Fe ³⁺ ) เพื่อการออกซิเดชันของแร่ซัลไฟด์^{[ 21 ]}สิ่งมีชีวิตที่ส่งเสริมปฏิกิริยาเหล่านี้สามารถทนต่อความเข้มข้นของโลหะสูงและค่า pH ต่ำได้

CuFeS ₂ +4H ⁺ +O ₂ → Cu ²⁺ +Fe ²⁺ +2S ⁰ +2H ₂ O

4เฟ²⁺ + 4H ⁺ + O ₂ → 4เฟ³⁺ + 2H ₂โอ

2S ⁰ + 3O ₂ +2H ₂ O → 2 SO ^2- ₄ + 4H ⁺ ,

CuFeS ₂ + 4Fe ³⁺ → Cu ²⁺ + 2 S ⁰ + 5 Fe ²⁺

กระบวนการชีวไฮโดรเมทัลลurgy สามารถนำไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพสองวิธี คือ การชะล้างโดยตรงและการชะล้างโดยอ้อม การชะล้างโดยตรงเกี่ยวข้องกับการสัมผัสทางกายภาพระหว่างแร่และจุลินทรีย์ แร่ซัลไฟด์ทำหน้าที่เป็นผู้ให้อิเล็กตรอน ซึ่งให้พลังงานแก่สิ่งมีชีวิตเมื่อรวมกับการรีดิวซ์ออกซิเจน แร่ซัลไฟด์หลายชนิดสามารถชะล้างโดยตรงได้ เช่นโคเวไลต์ (CuS), แชลโคไซต์ (Cu₂S ₎ , กาลีนา (PbS), โมลิบดีไนต์ (MoS₂ ₎และอื่นๆ การแปลงพลังงานที่เกิดขึ้นสามารถแสดงได้ดังนี้:

MS + 2 O ₂ → MSO ₄

"การชะล้างทางอ้อม" ไม่ต้องมีการสัมผัสทางกายภาพระหว่างสิ่งมีชีวิตกับแร่ซัลไฟด์ ในกระบวนการนี้ แบคทีเรียจะผลิตไอออน Fe³⁺ ⁽เฟอร์ริก ) ซึ่งสามารถมองได้ว่าเป็นตัวทำละลายไอออนเฟอร์ริกจะเข้าโจมตีแร่ซัลไฟด์ (โดยทั่วไป) สมการทั่วไปสำหรับการละลายแร่โลหะซัลไฟด์คือ:

MS + เฟ₂ (SO ₄ ) ₃ + O ₂ → 2 เฟ SO ₄ +MSO ₄ + ส

ในที่นี้เป้าหมายของการทำเหมืองแร่ชีวภาพคือธาตุ M ซึ่งมักจะเป็นทองแดง จากนั้นแบคทีเรียจะช่วยกระตุ้นการออกซิเดชันของเหล็กเฟอร์รัสโดยอากาศ และการออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์ที่มีกำมะถันเป็นองค์ประกอบให้กลายเป็นกรดซัลฟิวริก

การออกซิเดชันของไพไรต์มีความน่าสนใจเป็นพิเศษในการกู้คืนทองคำสำหรับไพไรต์ที่มีทองคำ (และแร่ "ไพไรต์" ที่เกี่ยวข้อง) เป้าหมายในที่นี้คือการละลายไพไรต์โดยใช้อากาศ: ^{[ 22 ]}

เฟS ₂ + O ₂ + 2 H ₂ O → FeSO ₄ + 2 H ₂ SO ₄

ในแง่ของกลไก ขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับการออกซิเดชันของไพไรต์ให้กลายเป็นไทโอซัลเฟตโดยไอออนเฟอร์ริก (Fe³⁺ ⁾ซึ่งจะถูกรีดิวซ์ต่อไปเพื่อให้ได้ไอออนเฟอร์รัส (Fe²⁺ ⁾นอกจากนี้ ไทโอซัลเฟตยังถูกออกซิไดซ์โดยอากาศเพื่อให้ได้ซัลเฟตด้วย

ส₂โอ2−3+ 2 O ₂ + H ₂ O → 2HSO−4

แบคทีเรียช่วยส่งเสริมการออกซิเดชันของไอออนเหล็กโดยอากาศ:

4 FeSO ₄ + O ₂ + 2 H ₂ SO ₄ → 2Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2 H ₂ O

ดังนั้นบทบาทของแบคทีเรียคือการออกซิเดชันของเฟอร์รัสและไทโอซัลเฟต ในทางปฏิบัติ แบคทีเรียต้องการสารอาหาร เช่น แอมโมเนียมและฟอสเฟต^{[ 8 ] [ 23 ]}

เกลือซัลเฟตเหล่านี้เป็นสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะกับน้ำไม่ใช่แบบปราศจากน้ำดังที่แสดงในภาพ

ปฏิกิริยาที่คล้ายกันนี้ใช้ได้กับการชะล้างไอออนนิกเกลที่เสนอจาก แร่เพ นท์แลนไดต์และยูเรเนียมจากแร่ที่มี UO2 ^{[ 22 ]}

การสกัดด้วยชีวภาพเป็นหนึ่งในการประยุกต์ใช้การทำเหมืองชีวภาพที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นครั้งแรก^{[ 24 ]} มีการปฏิบัติในสองสถานที่หลักๆ ดังนี้:

• หินได้รับการบำบัดด้วยสารสกัด ( สารชะล้าง ) ซึ่งซึมผ่านของแข็งและโลหะจะถูกกู้คืนจากสารละลายที่ชะล้างออกมา^{[ 25 ]}
  • การไบโอลิชชิ่งแบบกองทิ้ง คือการนำหินเหลือทิ้งมากองเป็นเนิน (สูงกว่า 100 เมตร) และอิ่มตัวด้วยกรดซัลฟิวริกเพื่อกระตุ้นการออกซิเดชันของแร่ธาตุจากแบคทีเรียพื้นเมือง^{[ 23 ]}โดยทั่วไปแล้วการเติมแบคทีเรียลงในหินจะไม่ทำในการไบโอลิชชิ่งแบบกองทิ้ง แต่จะอาศัยแบคทีเรียที่มีอยู่แล้วในหินแทน^{[ 23 ]}
  • การสกัดแร่ด้วยจุลินทรีย์แบบกองเป็นวิธีการใหม่กว่าการสกัดแร่แบบกองทิ้ง^{[ 23 ]}กระบวนการนี้รวมถึงการประมวลผลเพิ่มเติมโดยการบดหินให้มีขนาดเม็ดละเอียดขึ้น^{[ 23 ]}จากนั้นเม็ดละเอียดนี้จะถูกกองไว้สูงเพียง 2 – 10 เมตร และมีการชลประทานอย่างดีเพื่อให้มีออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ เพียงพอ ต่อแบคทีเรีย^{[ 23 ]}กองเหล่านี้มักจะได้รับการเติมเชื้อแบคทีเรียด้วย^{[ 23 ]}ของเหลวที่ไหลออกมาจากด้านล่างของกอง เรียกว่า น้ำชะล้าง ซึ่งอุดมไปด้วยแร่ธาตุที่ผ่านการประมวลผล กองเหล่านี้ตั้งอยู่บนแท่นที่ไม่เป็นรูพรุนซึ่งดักจับน้ำชะล้างเพื่อนำไปประมวลผล^{[ 23 ]}เมื่อรวบรวมน้ำชะล้างแล้ว จะถูกขนส่งไปยังโรงงานตกตะกอนซึ่งโลหะจะถูกตกตะกอนและทำให้บริสุทธิ์อีกครั้ง ของเหลวเสียซึ่งตอนนี้ปราศจากแร่ธาตุที่มีค่าแล้ว สามารถสูบกลับไปที่ด้านบนของกองและวงจรจะเริ่มต้นใหม่^{[ 23 ]}

อุณหภูมิภายในกองชะล้างมักจะสูงขึ้นเองตามธรรมชาติอันเป็นผลมาจากกิจกรรมของจุลินทรีย์^{[ 23 ]}ดังนั้น เคโมลิโธโทรฟที่ออกซิไดซ์เหล็กที่ชอบอุณหภูมิสูง เช่น สปีชีส์ Acidithiobacillus ที่ชอบอุณหภูมิสูง และLeptospirillumและที่อุณหภูมิสูงกว่านั้น อาร์เคียที่ชอบกรดและอุณหภูมิสูงอย่างSulfolobus ( Metallosphaera sedula )อาจมีความสำคัญในกระบวนการชะล้างที่อุณหภูมิสูงกว่า 40 °C ^{[ 23 ]}

ทางเลือกสำคัญอีกทางหนึ่งนอกเหนือจากการชะล้างกองหรือกองทิ้งคือเครื่องปฏิกรณ์แบบกวน ต่อเนื่อง (STR) ^{[ 25 ]}ทางเลือกอื่นๆ ได้แก่ เครื่องปฏิกรณ์แบบยกอากาศ (ALR) หรือเครื่องปฏิกรณ์แบบนิวแมติก (PR) ประเภท Pachuca เพื่อสกัดทรัพยากรแร่ที่มีความเข้มข้นต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 2 ]}

การทำเหมืองชีวภาพ ในแหล่งกำเนิดเกี่ยวข้องกับการท่วมและการใส่เชื้อจุลินทรีย์ลงในแหล่งแร่ที่แตกหักซึ่งยังไม่ได้ถูกนำออกจากพื้นดิน^{[ 23 ]}เมื่อแบคทีเรียถูกนำเข้าไปในแหล่งแร่ พวกมันจะเริ่มชะล้างโลหะมีค่า ซึ่งสามารถสกัดออกมาเป็นสารละลายชะล้างได้ด้วยบ่อกู้คืน^{[ 26 ]} การทำเหมืองในแหล่งกำเนิดยังมีแนวโน้มที่ดีสำหรับการใช้งานในการสกัดโลหะจากใต้ดินลึกอย่างคุ้มค่าอีกด้วย^{[ 27 ]}

การทำเหมืองชีวภาพ ในแหล่งกำเนิดเป็นวิธีการปัจจุบันวิธีหนึ่งที่ใช้การชะล้างทางชีวภาพซึ่งทำหน้าที่เป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและเป็นไปได้สำหรับการทำเหมืองแบบดั้งเดิม^{[ 28 ]}เนื่องจาก การทำเหมืองชีวภาพ ในแหล่งกำเนิดไม่จำเป็นต้องสกัดแหล่งแร่ วิธีนี้จึงช่วยลดความจำเป็นในการขนส่งหรือการถลุงแร่^{[ 27 ]}ซึ่งหมายความว่าจะไม่มีหินเหลือทิ้งหรือกากแร่ที่ปนเปื้อนพื้นผิว^{[ 27 ]}การทำเหมืองชีวภาพในแหล่งกำเนิดก่อให้เกิดความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การปนเปื้อนของน้ำใต้ดิน^{[ 27 ] [ 28 ]}

การสกัดแร่ไพไรต์ (ไพไรต์ มาร์คาไซต์ อาร์เซโนไพไรต์) ด้วยกระบวนการทางชีวภาพจะใช้แบคทีเรียที่ออกซิไดซ์เหล็กและกำมะถัน รวมถึงAcidithiobacillus ferrooxidans (เดิมชื่อThiobacillus ferrooxidans ) และAcidithiobacillus thiooxidans (เดิมชื่อThiobacillus thiooxidans ) ไม่มีความสนใจที่จะสกัดเกลือเหล็กจากกระบวนการนี้ แต่โลหะมีค่า เช่น ทองคำ อาจถูกปลดปล่อยออกมาในกระบวนการ เนื่องจากอนุภาคทองคำขนาดเล็กมักเกี่ยวข้องกับไพไรต์^{[ 29 ]}กรดซัลฟิวริกถูกผลิตขึ้นในกระบวนการแปรรูปแร่ไพไรต์เหล่านี้^{[ 30 ]}โดยใช้การสกัดแบบทางอ้อม โรงงานสำหรับการออกซิเดชันทางชีวภาพของสารเข้มข้นที่มีทองคำได้ถูกดำเนินการที่อุณหภูมิ 40 °C โดยใช้จุลินทรีย์ผสมของLeptospirillum ferrooxidansหรือสกุลAcidithiobacillusทองคำมักพบในธรรมชาติที่เกี่ยวข้องกับอาร์เซโนไพไรต์และไพไรต์ในกระบวนการชะล้างด้วยจุลินทรีย์Acidithiobacillus ferrooxidansเป็นต้น จะละลายแร่ธาตุเหล่านี้ ทำให้ทองคำ (Au) ที่ถูกกักไว้ปรากฏออกมา^{[ 31 ]} ปฏิกิริยาต่อไปนี้สรุปกระบวนการ: ^{[ 31 ]}

2 FeAsS[Au] + 7 O ₂ + 2 H ₂ O + H ₂ SO ₄ → Fe ₂ (SO ₄ ) ₃ + 2 H ₃ AsO ₄ + [Au]

หนึ่งในการประยุกต์ใช้ที่ใหญ่ที่สุดของวิธีการชะล้างเหล่านี้คือการทำเหมืองทองแดงAcidithiobacillus ferrooxidansมีความสามารถในการละลายทองแดงจากแร่ซัลไฟด์^{[ 32 ]}อาร์เคียที่ชอบกรดSulfolobus metallicusและMetallosphaera sedulaสามารถทนต่อทองแดงได้ถึง 4% การประยุกต์ใช้หลักคือการสกัดจากแร่เกรดต่ำโดยใช้Thiobacillus thiooxidans [ ^{22 ] ซึ่ง}เป็นข้อพิจารณาที่สำคัญเมื่อเผชิญกับการลดลงของแร่เกรดสูง^{[ 2 ]}

จากนั้นสามารถแยกทองแดงออกจากสารละลายได้โดยการชุบลงบนเศษเหล็กหรือโดยกระบวนการแยกด้วยไฟฟ้า

Fe ⁰ + Cu ²⁺ → Cu ⁰ + Fe ²⁺

แร่ทองแดงหลัก คือแร่ ชาลโคไพไรต์ (CuFeS ₂ ) ไม่สามารถชะล้างได้อย่างมีประสิทธิภาพมากนัก แต่เทคโนโลยีหลักยังคงเป็นการลอยตัว การชะล้าง CuFeS ₂ดำเนินไปตามเส้นทางที่ระบุไว้สำหรับการชะล้างทางอ้อมข้างต้น^{[ 22 ]}

การสกัดแร่ที่ไม่ใช่ซัลไฟด์ด้วยจุลินทรีย์ เช่นพิตช์เบลนด์ยังใช้เหล็กเฟอร์ริกเป็นตัวออกซิไดซ์ (เช่น UO ₂ + 2 Fe ³⁺ ==> UO ₂ ²⁺ + 2 Fe ²⁺ ) ในกรณีนี้ จุดประสงค์ของขั้นตอนแบคทีเรียคือการสร้าง Fe ^{3+ ขึ้นใหม่ สามารถเพิ่ม} แร่เหล็กซัลไฟ ด์ เพื่อเร่งกระบวนการและเป็นแหล่งของเหล็กได้ การสกัดแร่ที่ไม่ใช่ซัลไฟด์ด้วยจุลินทรีย์โดยการวางชั้นของของเสียซัลไฟด์และกำมะถันธาตุ ซึ่งมีAcidithiobacillus spp. อาศัยอยู่ ได้รับการพิสูจน์แล้ว ซึ่งเป็นกลยุทธ์สำหรับการเร่งการสกัดวัสดุที่ไม่มีแร่ซัลไฟด์^{[ 33 ]}

การทำเหมืองชีวภาพถูกนำมาใช้ในแคนาดาในช่วงทศวรรษ 1970 เพื่อสกัดยูเรเนียมเพิ่มเติมจากเหมืองที่ถูกใช้ประโยชน์^{[ 34 ]}เช่นเดียวกับการทำเหมืองชีวภาพของทองแดงAcidithiobacillus ferrooxidansสามารถออกซิไดซ์ U ⁴⁺เป็น U ⁶⁺โดยใช้ O ₂เป็นตัวรับอิเล็กตรอน อย่างไรก็ตาม เป็นไปได้ว่ากระบวนการชะล้างยูเรเนียมขึ้นอยู่กับการออกซิเดชันทางเคมีของยูเรเนียมโดย Fe ³⁺ มากกว่า โดยAt. ferrooxidansมีส่วนช่วยหลักผ่านการรีออกซิเดชันของ Fe ²⁺เป็นFe ³⁺

UO ₂ + เฟ₂ (SO ₄ ) ₃ → UO ₂ SO ₄ + 2 เฟ SO ₄

ความสามารถเพิ่มเติมของเทคโนโลยีไบโอลิชชิ่งในปัจจุบัน ได้แก่ การไบโอลิชชิ่งโลหะจากแร่ซัลไฟด์ แร่ฟอสเฟต และการทำให้โลหะเข้มข้นจากสารละลาย^{[ 3 ]}ตัวอย่างเช่นมีการศึกษา การไบโอลิชชิ่งของ กากแร่ โคบอลต์โดยใช้ถังกวน ^{[ 35 ]}

วิธีการทางชีวภาพแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการกำจัดกำมะถันออกจากถ่านหิน ทำให้ได้เชื้อเพลิงที่เผาไหม้สะอาดขึ้น อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ยังไม่ก้าวหน้าไปไกลกว่าขั้นตอนการสาธิต^{[ 36 ]}

จุลินทรีย์อาจถูกนำมาใช้ในการขุดแร่นอกโลก^{[ 37 ]}

การทำเหมืองแร่ชีวภาพในอวกาศอยู่ในขั้นแนวคิด^{[ 4 ] [ 38 ] [ 39 ]}การชะล้างทางชีวภาพในอวกาศยังแสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการประยุกต์ใช้ในการสร้างระบบสนับสนุนชีวิตทางชีวภาพ (BLSS) ^{[ 4 ]}โดยทั่วไปแล้ว BLSS จะไม่มีส่วนประกอบทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม การใช้จุลินทรีย์ในการย่อยสลายของเสียและดินบนดาวเคราะห์ ในขณะที่สามารถดักจับผลพลอยได้ เช่น ไนเตรตและมีเทน จะช่วยให้เกิดระบบสนับสนุนชีวิตแบบหมุนเวียนได้ในทางทฤษฎี^{[ 4 ]}

หน่วยทดลองของการทดลอง

S. desiccabilisเป็นจุลินทรีย์ที่แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพสูง

อาจใช้เชื้อราและพืช ( การสกัดด้วยพืชหรือที่เรียกว่าการทำเหมืองด้วยพืช ) ได้เช่นกัน ^{[ 40 ]}พบว่า เชื้อราเส้นใย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสกุลAspergillusและPenicillium มีประสิทธิภาพในการสกัดด้วยชีวภาพ ^{[ 5 ]}เชื้อรามีความสามารถในการละลายโลหะผ่านปฏิกิริยากรดไลซิส รีดอกซ์ไลซิส และคีเลต^{[ 5 ]}เช่นเดียวกับแบคทีเรีย เชื้อราได้รับการศึกษาถึงความสามารถในการสกัดธาตุหายากและแปรรูปแร่เกรดต่ำ แต่การใช้งานที่น่าสนใจและได้รับการศึกษามากที่สุดคือการย่อยสลายขยะอิเล็กทรอนิกส์และการกู้คืนโลหะมีค่า เช่น ทองคำ^{[ 5 ] [ 41 ]}แม้ว่าการสกัดด้วยชีวภาพโดยใช้เชื้อราจะมีศักยภาพ แต่ก็ยังไม่มีการนำไปใช้ในอุตสาหกรรม เนื่องจากไม่สามารถแข่งขันกับแบคทีเรียได้^{[ 5 ]}

เชื้อราสามารถเจริญเติบโตได้บนพื้นผิวหลายชนิด เช่นเศษอิเล็กทรอนิกส์ตัวแปลงไอเสียและเถ้าลอย จาก การเผาขยะเทศบาลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเชื้อราสองสาย พันธุ์ ( Aspergillus niger, Penicillium simplicissimum ) สามารถเคลื่อนย้าย Cu และ Sn ได้ 65% และ Al, Ni, Pb และ Zn ได้มากกว่า 95% Aspergillus nigerสามารถผลิตกรดอินทรีย์บางชนิด เช่นกรดซิตริกการชะล้างในรูปแบบนี้ไม่ได้อาศัยการออกซิเดชันของโลหะโดยจุลินทรีย์ แต่ใช้กระบวนการเผาผลาญของจุลินทรีย์เป็นแหล่งของกรดที่ละลายโลหะโดยตรง^{[ 42 ]}

การทำเหมืองชีวภาพเป็นการเสริมการทำเหมืองแบบดั้งเดิม โดยอนุญาตให้สกัดแร่เกรดต่ำและกากแร่ได้^{[ 43 ]}แนวทางนี้เป็นที่น่าสนใจในด้านสิ่งแวดล้อม^{[ 44 ] [ 45 ]}อย่างไรก็ตาม โครงการ Talvivaara ของฟินแลนด์ พิสูจน์แล้วว่าเป็นหายนะทั้งในด้านสิ่งแวดล้อมและเศรษฐกิจ^{[ 46 ] [ 47 ]}

• การออกซิเดชันของแบคทีเรีย
• โลหะวิทยา
• เทคโนโลยีชีวภาพ
• การขุดแร่จากพืช
• การสกัดจากพืช
• การบำบัดทางชีวภาพ
• การสกัดด้วยจุลินทรีย์

• Kundu et al. 2014 "พารามิเตอร์ทางวิศวกรรมชีวเคมีสำหรับกระบวนการไฮโดรเมทัลลurgical: ขั้นตอนสู่ความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น"
• TA Fowler และ FK Crundwell – "การชะล้างซิงค์ซัลไฟด์ด้วย Thiobacillus ferrooxidans"
• Brandl H. (2001) "การชะล้างโลหะโดยจุลินทรีย์" ใน: Rehm HJ (บรรณาธิการ) เทคโนโลยีชีวภาพเล่มที่ 10. Wiley-VCH, Weinheim, หน้า 191–224
• Watling, HR (2006). "การสกัดแร่ซัลไฟด์ด้วยจุลินทรีย์ โดยเน้นที่ซัลไฟด์ทองแดง — บทวิจารณ์". Hydrometallurgy . 84 ( 1– 2): 81. Bibcode : 2006HydMe..84...81W . doi : 10.1016/j.hydromet.2006.05.001 .
• Olson, GJ; Brierley, JA; Brierley, CL (2003). "การทบทวนการชะล้างทางชีวภาพส่วนที่ B". จุลชีววิทยาประยุกต์และเทคโนโลยีชีวภาพ63 (3): 249– 57. doi : 10.1007/s00253-003-1404-6 . PMID  14566430 . S2CID  24078490 .
• Rohwerder, T.; Gehrke, T.; Kinzler, K.; Sand, W. (2003). "การทบทวนการชะล้างทางชีวภาพ ตอนที่ A". จุลชีววิทยาประยุกต์และเทคโนโลยีชีวภาพ 63 ( 3): 239– 248. doi : 10.1007/s00253-003-1448-7 . PMID  14566432 . S2CID  25547087 .
• ชิว, กวนโจว; หลี่เฉียน; หยู รันลัน; ซุน จ้านเสวี่ย; หลิว หยาเจี๋ย; เฉินแม้ว; หยิน, ฮวาคุน; จาง, ยาเกอ; เหลียง, อีลี่; ซู หลิงหลิง; ซัน, ลิมิน; Liu, Xueduan (เมษายน 2554) "การชะล้างทางชีวภาพแบบคอลัมน์ของยูเรเนียมที่ฝังอยู่ในหินแกรนิตพอร์ฟีรีโดยกลุ่มสมาคมกรดเมโซฟิลิก" เทคโนโลยีทรัพยากรชีวภาพ . 102 (7): 4697– 4702. รหัสสินค้า : 2011BiTec.102.4697Q . ดอย : 10.1016/j.biortech.2011.01.038 . PMID21316943  .​

• "รายงานข่าว NBIAP"กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา (มิถุนายน 1994)