1-Маъруза кириш. Фойдали қазилмаларнинг биотехнологияси ҳАҚида

1-Маъруза
КИРИШ. ФОЙДАЛИ ҚАЗИЛМАЛАРНИНГ БИОТЕХНОЛОГИЯСИ ҲАҚИДА

Режа

1. 
   Биотехнология ҳақида умумий маълумотлар.
   
2. 
   Биотехнологияни минерал хомашёларни қайта ишлашда қўлланилиши.
   

Дарснинг мақсади

Талабаларга фойдали қазилмаларнинг биотехнологияси ҳақида ва микрожанзотларни геокимёвий жараёнлардаги роли ҳақида тушунчалар бериш.
Таянч сўзлар:
Биотехнология, микрожонзот, деструкция, бактерия, генезис, олтингугурт оксидловчи, танлаб эритиш, биогидрометаллургия, металларнинг биосорбцияси.
Мустақил Ўзбекистонда саноатни барча тармоқларининг жуда юқори суратларда ривожланиб келиши, турли кўринишдаги фойдали қазилмаларни қазиб олишини оширишга олиб келмоқда. Хусусан рангли ва ноёб металлар истеъмоли ошиб келмоқда, шу билан бир қаторда эса бу металларнинг заҳиралари йилдан йилга камайиб бормоқда. Таркибида қимматбаҳо металларнинг миқдори кам бўлган (камбағал) рудаларни қайта ишлаш, кўп миқдорда руда хомашёсини бойитишини талаб этади, бу эса олинадиган металлнинг таннархининг ошишига сабаб бўлади. Шу сабабдан камбағал рудаларни қайта ишлаш учун арзон, самарали, металларни юқори миқдорда ажратиб олиш имкониятини берувчи технологик жараёнларни ишлаб чиқаришга жорий этиш керак. Бу технологик жараёнларга гидрометаллургик, айниқса бактериал-кимёвий усул киради. Гидрометаллургик жараёнларнинг бактериал-кимёвий усули биогеотехнологик жараён ҳам номланади.
“Металлургияда биотехнологик жараёнлар” – металларни руда, бойитима, тоғ жинсларидан ва эритмалардан микрожанзотлар таъсири остида ажратиб олишни ўрганувчи фандир.
Бу фаннинг таркибй қисмларига куйидагилар киради:
1) Биогидрометаллургия ёки металларни бактериал танлаб эрииш;
2) Рудалани бойитиш;
3) Металларни эритмалардан биосорция қилиш.
2. Танлаб эритишнинг бактериал усуллари (бактериал танлаб эритиш), минерал хомашёларни қайта ишлаш соҳасида илмий-техник ривожланишнинг энг замонавий йўналишларидан бириди. Бу усул хоамашёдан комплекс фойдаланиш ва атроф муҳитни ҳимоя қилишга имкон яратади.
Моддаларнинг табиатда айланишида бактерияларнинг ўрни борлиги кўп йиллардан бери маълум. Ҳозирги кунда бактерияларнинг 2500 дан зиёд турлари аниқ, буларнинг ичида ноорганик моддаларнинг деструкцияси ва синтезида, ердаги геокимёвий жараёнларида иштироқ этадиган бактериялар жуда кўп қисмини ташкил этади.
С.Н. Виноградский томонидан хемосинтез (ноорганик моддаларни оксидлайдиган микрожанзотлар томонидан углекислотани автотроф қабул қилиши) ходисаси очилиши - микрожанзотларни геокимёвий фаолиятини ўрганишга асос солди.
Масалан, биогеохимия асосчиси Вернадский В.И. ўзининг илмий ишларида куйидагиларни ёзган: “Бактериялар биосферада жуда катт геокимёвий ишни бажаришади, улар бирикмаларни парчалайди ва ҳосил қилишади. Уларнинг углерод, олтингугурт, азот, темир марганец ва бошқа элементларнинг тарихидаги ўрни жуда юқори”.
Микрожанзотларнинг табиатда тутган катта ўрнини, буюк рус микробилологи Исаченко Б.Л. ҳам таъқидлаб ўтган: “Микроблар табиатда мувозанатни бузувчилардир. Уларнинг саноқсиз миқдори Менделеев жадвалдаги барча элементларни жўшқинланишига олиб келади”.
Ҳақиқатдан ҳам, микрожанзотларнинг 60 кўп элементлар концентрацияланиши ва сочилишида иштироқ этиши аниқланди.
1921-22 ййиларда олиб борилган тадқиқотлар натижасида, бир қатор олтнгугуртни оксидловчи микрожанзотлар, пирит ва сфалерит минералларини оксидлаш хусусиятига эга эканлиги аниқланди.
Шу вақтнинг ўзида Ваксман ва Джоффи томонидан олингугуртни ва унинг тикланган кўринишларини сульфатгача оксидловчи автотроф ацидофил бактериялар аниқланган.
1947 йилда Хинкел ва Колмер томонидан Ғарбий Вирджиния (АҚШ) штатидаги кўмир конининг дренаж нордон сувларидан, икки валентли темирни уч валентли темиргача оксидлаш хусусиятига эга бактериялар ажратиб олинган.
Келтирилган маълумотлардан кўриниб турубдики микрожанзотларни геокимёвий жараёнлардаги роли 20 асрнинг бошларидан ўрганиб келинмоқда, аммо бактерияларни гидрометаллургик усулларда қўллаб мисни тўдада танлаб эритиш жараёни учун патент фақатгина 1958 йилда олинган (Бингам Каньони (АҚШ).
Биотехнология металларни нафақат қаттиқ минерал хомашёлардан бактериал танлаб эртиш усулида, балки металларни саноат эритмалардан ва ташландиқ сувлардан ажратиб олиш билан шуғулланади.
Ҳозирги кунда бактериал танлаб эритиш жараёнининг нафақат назарий жиҳатлари, балки амалий жихатлари ишлаб чиқилган ва бактериал танлаб эртиш жараёнининг саноат қурилмалари ишга тушурилган.
Микрожанзотларни саноатнинг турли соҳаларида қўлланиши йилдан йилга ошиб бормоқда. Кўпгина микрожанзотлар ер қатламида, тегизлар тубида фойдали қазилмаларни ҳосил бўлишида иштироқ этишади.
Микрожанзотларни таркибида рангли металларни сақловчи сульфидли минераллар ва рудаларни оксидлашдаги ўрнини аниқлашда катта ҳисса С.И. Иванов қўшган (Россия Микробиология институти).
Биогидрометаллургия соҳасида мис, рух, олтин ва уранни ва б. тўдада ва ер остида танлаб эритиш жараёнлари чуқур ўрганилган. Бу технология ҳозирги кунда балансдан ташқари, камбағал рудалардан қимматбаҳо металларни ажратиб олиш учун АҚШ, Канада, МДХ, Болгария ва бошқа давлатларда саноат миқёсида қўлланиб келмоқда. Масалан, бу усулларни қўллаб ишлаб чиқилган миснинг тан нархи анъанавий услда ишлаб чиқилган миснинг тан нархидан 1,5-2,0 маротаба пастдир.
Чанларда бактериал танлаб эритиш жараёнлари, асосан қимматбаҳо металларни мураккаб таркибли ёки камбағал хомашёлардан ашратиб олиш учун қўлланилади (олтин – мишьякли руда ва бойитмалар, мис-рухли руда ва бойитмалар, сульфидли олтин сақловчи руда ва бойитмалар ва б.)