С интенсивным развитием научно-технического прогресса и ростом объемов производства проблемы взаимодействия природы и общества становятся все острее. Происходит истощение природных ресурсов, имеющих большое значение для развития производства. Нередко приходится использовать полезные ископаемые с предельно низким содержанием полезных компонентов, что увеличивает затраты труда. Наряду с этим возрастает количество отходов и происходит загрязнение окружающей среды [1].

На территории Белгородской области в больших количествах накапливаются металлсодержащие отходы. Эти отходы содержат такие ценные металлы как медь, цинк, алюминий, железо и другие, которые могут быть извлечены и использованы в современной промышленности.

Целью работы являлось изучение возможности использования таких техногенных отходов, а именно пиритных огарков, гальванического шлама и отходов мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов в качестве исходного сырья для процесса микробиологического выщелачивания металлов - железа, меди и цинка, изучение эффективности данного процесса и разработка технологической схемы.

Пиритные огарки состоят, главным образом из железа (40-63%) с небольшими примесями серы (1-2%), меди (0,33-0,47%), цинк (0,42-1,35%), свинца (0,32-0,58%), драгоценных металлов (10-20 г/т) [2].

Гальванический шлам состоит из оксида железа (13-25%), оксида алюминия (2-5%), оксида хрома (0,3-1%), оксида цинка (4-5,5%), оксида меди (0,3-2%) и другие оксиды металлов [1].

Отходы мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов состоят из оксидов железа - 28,5%; оксида алюминия – 2,4%; оксида натрия – 0,74% и другие металлы.

Для микробиологического выщелачивания металлов в эксперименте были использованы микроорганизмы Thiobacillus ferrooxidans. Перед использованием Thiobacillus ferrooxidans были адаптированы к пиритным огаркам, гальваническому шламу и отходам мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов. По завершении адаптации был проведен подсчет клеток по методу Виноградского – Брида. Концентрация микроорганизмов в 1 мл раствора равна 1∙10⁶ в стационарной фазе.

Измерения рН среды в процессе выщелачивания проводили ежедневно в течение 10 дней. Результаты эксперимента представлены на графике. Видно, что процесс изменения рН происходит медленнее, а потом через несколько дней быстрее. Процесс выделения металлов в раствор из пиритных огарков завершается на шестой день, в то время как выщелачивание из гальванического шлама и отходов ММС идет 9 дней (рис. 1).

1 – пиритные огарки, 2- гальванический шлам, 3 – отходы ММС