Вестник МГТУ, 2026, Т. 29, № 2.

Введение Отходы металлургической промышленности занимают огромные территории по всему миру и представляют существенную опасность для окружающей среды (Dzotova et al., 2025). Разработка наиболее эффективных методов утилизации и безопасного захоронения отходов является актуальной задачей для устойчивого развития промышленных регионов и улучшения их экологии ( Qin et al., 2025). Одним из методов переработки медеплавильных шлаков является метод флотации (Zhou et al., 2021). Хвосты обогащения представляют собой тонкодисперсный (размер частиц менее 0,05 мм) механоактивированный материал, который содержит повышенную концентрацию меди, цинка и других халькофильных элементов (Котельникова и др., 2018). Из-за содержания тяжелых металлов их применение крайне ограниченно и большая часть отходов передается на захоронение. Однако хвосты флотации целесообразно рассматривать как потенциальное техногенное сырье (Gumu§soy et al., 2023). Биовыщелачивание металлов из минеральных объектов характеризуется простотой, невысокими капитальными затратами, низким энергопотреблением и экологической безопасностью по сравнению с традиционными пирометаллургическими способами и химическим выщелачиванием (Schueler et al., 2024). Этот метод эффективен для руд с низким содержанием металлов и техногенных отходов. Основные недостатки применения биотехнологий - большая продолжительность процесса, зависимость от условий окружающей среды (температура, pH, Eh), необходимость контроля за ростом микроорганизмов, а также риск попадания вредных веществ в окружающую среду, поскольку деятельность бактерий может увеличивать мобильность токсичных элементов. Достаточно хорошо разрабатывается применение мезофильных бактерий для бактериального выщелачивания отходов медеплавильного производства. Больше всего внимания уделяется влиянию ацидофильных (Behera et al., 2022; Brar et al., 2024) и тионовых бактерий (Mikoda et al., 2019; Potysz et al., 2021) на медеплавильные шлаки. Медеперерабатывающий завод АО "Алмалыкский ГМК" (Узбекистан) ведет работы по внедрению технологии кучного бактериального выщелачивания крупнопесковой фракции хвостов флотации медно­ обогатительной фабрики с использованием ацидофильной ассоциации железо - и сероокисляющих бактерий с преобладанием Acidithiobacillus ferrooxidans1 . Сохранение высокой численности ацидофильной ассоциации бактерий позволяет вести выщелачивание и в зимний период. Тем не менее низкие среднегодовые температуры на территории России затрудняют применение биовыщелачивания для извлечения полезных компонентов из минерального сырья. При извлечении цветных металлов из сложного медного концентрата применимы комбинированные методы бактериально-химического выщелачивания с использованием ассоциации умеренно термофильных микроорганизмов, включающей бактерии рода Sulfobacillus и архей Ferroplasma acidiphilum (Муравьев и др., 2011). Ацидофильная ассоциация железо- и сероокисляющих бактерий используется для биоокисления Fe2+ и сульфидной серы. Для биодеструкции силикатов эффективны силикатные бактерии. Достаточно подробно рассмотрено применение силикатных бактерий для кварцсодержащих бедных руд (Пурэвдаш и др., 2011; Дарьин и др., 2015). В этих работах представлены существующие теории о жизнедеятельности и рекультивации микроорганизмов данного типа, возможные механизмы их воздействия на кварцсодержащие руды. Эксперименты по длительному выщелачиванию кварца и некоторых силикатов с помощью Bacillus mucilaginosus показали высокую интенсивность этого процесса, намного превышающую скорость и интенсивность абиогенного процесса (Васючков и др., 2011; Lin et al., 2018). В результате исследований установлено, что наиболее интенсивно выщелачивается кварц с примесными дефектами - тетраэдрическим алюминием, вызывающим ослабление Si-O-Al связей, т. е. интенсивность процесса зависит от степени кристалличности (низкая степень кристалличности образцов наиболее благоприятна, в отличие от аморфных разновидностей SiO2). Процесс разрушения минералов силикатными бактериями интенсифицируется ферментативно и по аналогии с другими микроорганизмами (например, тионовыми бактериями) является жизнеобеспечивающим. Будучи гетеротрофами, силикатные микроорганизмы активно развиваются на органических (углеводных) соединениях - сахарозе, глюкозе, окисляя их до CO2 и H2O. При отсутствии органического "питания" силикатные бактерии способны существовать и размножаться на кристаллических силикатах (Цыренов и др., 2015). В этом случае метаболизм клетки протекает с участием транспорта электронов с более низкопотенцильной системы (силикаты) на более высокопотенцильную (органические структуры самого микроорганизма). 1Санакулов К. С., Хасанов А. С. Переработка шлаков медного производства. Ташкент : Фан, 2007. 238 с.