Извлечение ценных компонентов из сульфидных руд с помощью микроорганизмов на сегодняшний день служит признанным биотехнологическим методом, сочетающим в себе ряд преимуществ над традиционными способами переработки минерального сырья. В настоящей работе представлены основные факторы, оказывающие влияние на бактериально-химическое выщелачивание. Рассмотрены способы выщелачивания с участием микроорганизмов. Приведены некоторые физико-химические (температура, водородный показатель, концентрации кислорода, углекислого газа, питательных веществ, металлов и других химических элементов) и микробиологические (количество клеток и активность микрофлоры) свойства, прямо или косвенно (подавляя либо способствуя росту и окислительной способности микроорганизмов) оказывающие влияние на кинетику процесса. В работе дополнительно рассматриваются особенности минерального субстрата, включающие гальваническое взаимодействие сульфидных минералов и образование пассивирующих слоев на поверхности руды в ходе окисления, подчеркивая важность электрохимического взаимодействия компонентов выщелачивающей системы. Биовыщелачивание является сложным процессом, представляющим собой совокупность, главным образом, химических реакций, опосредованных микробной составляющей, поэтому для улучшения кинетики необходимо учитывать, контролировать и регулировать перечисленный спектр факторов.
Бактериально-химическое выщелачивание металлов зарекомендовало себя как альтернативная технология гидрометаллургической переработки и обогащения рудного сырья благодаря снижению капитальных затрат и вредного воздействия на окружающую среду. Различные технологические схемы биовыщелачивания успешно применяются для переработки сульфидных концентратов, бедных сульфидных и окисленных руд. Одной из важнейших задач дальнейшего развития данной отрасли биотехнологии является усовершенствование биореакторных установок (в частности – проточного типа), снабжение их системами дополнительного контроля технологических параметров. В статье кратко освещены основные результаты, полученные в НИГТЦ ДВО РАН в рамках исследований биовыщелачивания сульфидной кобальт-медно-никелевой руды. Приведено описание биореактора для исследования биовыщелачивания в периодическом режиме и реакторной установки каскадного типа для исследования биовыщелачивания в непрерывном режиме. Представлена модель усовершенствованного биореактора для бактериально-химического выщелачивания сульфидной руды. Приведено подробное описание микроконтроллерного способа управления технологическими параметрами. Область применения представленных результатов – лабораторные, укрупненные и полупромышленные испытания технологии чанового и реакторного бактериально-химического выщелачивания сульфидных руд.
