[发明专利]使用合成浸滤剂生物学用于从人为来源回收贵重有毒金属

说明书

本发明总体上涉及在金属氰化后对金属氰化物复合物进行生物还原的方法以及对氰化物进行生物水解的方法。更特定地，本发明允许将要容纳在合成宿主(如生氰的紫色色杆菌)内的整合的合成浸滤剂生物系统工程化，以用于电子废物的有效的贵金属回收和有毒金属修复；在所述合成宿主的设计和工程化中具有多达四个主要组分/模块：1)合成生氰作用；2)合成金属回收；3)合成氰解；以及4)用于浸滤剂生物学的合成回路。还公开能够将离子金属还原为呈纳米颗粒的离子金属(如金或银)的细菌，其包含汞(ll)还原酶(MerA)，所述酶在以下位置包含取代突变：V317、Y441、C464、A323D、A414E、G415I、E416C、L417I、I418D或A422N。还公开使用以异源氰化氢合酶基因和异源3‑磷酸甘油酸脱氢酶突变基因转化的基因工程化细菌进行合成氰化物浸滤剂产生的方法。还公开使用以异源腈水解酶基因转化的基因工程化细菌进行合成氰解的。

技术领域

本发明涉及一种使用酶分解氰化物的方法，以及一种用于合成浸滤剂生物学的合成金属回收方法。更特定地，本发明涉及工程化细菌用于涉及生氰作用、浸取的金属离子的还原、氰解(cyanolysis)和氰化物的下游再循环的工艺中的用途。还提供用于紫色色杆菌(C.violaceum)中的转录控制的工具。

背景技术

氰化物易于与大多数主要金属和痕量金属组合形成氰化物复合物，这种特性使得它可用于从矿石提取金属。氰化钠在矿区最常用，其易溶于水，得到钠离子和氰离子CN^-。一些CN^-会转化为氰化氢HCN，并且其相对量取决于水pH。在高于9.0的pH下，CN^-是主要稳定形式。随着pH下降，转化为HCN的CN^-的量将增加，HCN易于形成气体并释放至空气中。因此，大多数采矿溶液被维持在高于10.0的pH下，以防止HCN气体的形成以及矿工因吸入而意外中毒。因为氰化物是碳基的，其易于与其他碳基物质反应，从而使得它对于许多活的生物体有毒。因此，含有氰化物的废物在处置前必须进行脱毒。常规方法包括碱性氯化法，所述方法既危险有昂贵。另外，在采矿中使用的氰化物没有快速分解为无害物质时会产生问题。即使这些毒性较低的物质也会在环境中持续存在很长时间，从而可能对水生生态系统造成问题。