Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги ислом Каримов номидаги

Танлаб эритишнинг бактериал усуллари минерал хомашёни қайта ишлаш – металлар биотехнологияси соҳасида илмий-техник ривожланишнинг замонавий йўналишларидан бирига тегишли бўлиб, у бу хомашёни комплекс қайта ишлашни сезиларли амалга оширишга имкон беради ва атроф муҳитни самарали ҳимоя қилишни таъминлайди.
Бактерияларнинг моддалар айланиб туришидаги роли олдиндан маълум, аммо, олдин ҳисобланганидек, микроорганизмларни барча турларининг фаолияти фақат парчалаш ва турли органик бирикмаларни ўзгартиришдан иборат. Микроорганизмларнинг 2500 дан ортиқ тури маълум ва уларнинг ичида Ердаги геохимик жараёнларда ноорганик моддаларнинг деструкцияси ва синтезида иштирок этувчилари ҳам бор. С.Н.Виноградский томонидан хемосинтез ҳодисасина – ноорганик моддаларни оксидловчи микроорганизмлар углерод кислотасини автотроф ўзлаштирилиши, - очилиши микроорганизмларнинг геокимёвий фаолиятини ўрганишнинг бошланишига асос солди.
“Бактериялар биосферада улкан геокимёвий ишни бажаради, бирикмаларни гоҳ парчалаб гоҳ ҳосил қилиб парчалаш натижасида янги синтезлар ҳосил бўлади. Уларнинг ўрни углерод, олтингугурт, азот, темир, марганец ва балки бошқа бизнинг сайёрамиз кўп элементлари тарихида аҳамиятга эга”, - деб ёзади биогеохимия – геокимёвий жараёнларда микроорганизмларнинг роли ҳақидаги фан асосчиси В.И.Вернадский – “... улар бизнинг сайёрамиздагимоддаларнинг биоген қиёфасидаги элементларнинг тўхтовсиз оқимини таъминлайди”. Буюк рус микробиологи Б.Л.Исаченко микроорганизмларнинг табиатдаги улкан ролини таъкидлаган: “Микроблар табиатдаги тенгликни бузувчилардир. Уларнинг саноқсиз кўпчилиги тинмай иштирок этиши билан Менделеев системасининг деярли барча элементларинин безовта қилади”. Ҳақиқатдан ҳам микроорганизмларнинг 60 дан ортиқ элементларини тарқоқ ва йиғма ҳолда бўлишида иштирок этиш, тарқатиш доирасини шакллантиришда, ер ости сувларини кимёвий таркиби, олтингугурт, темир, рангли ва камёб металлар конлари генезисида иштирок этиши аниқланган.
1921-22 йилларда биринчи тадқиқотлар ўтказилди, уларнинг натижасида пирит ва сфалеритни оксидлай олувчи олтингугурт оксидловчи идентификацияланмаган баъзи микроорганизмлар мавжудлиги аниқланди. Шу вақтнинг ўзида Ваксман ва Джоффи томонидан олтингугурт ва унинг тикланган бирикмаларини сульфатгача оксидлайдиган автотроф ацидофил микроорганизмлар ажратиб олинди.
1947 йилда Хинкел ва Колмерлар Ғарбий Вирджиния (АҚШ) кўмир шахтаси дренаж (ер ости) сувларидан икки валентли темирни уч валентлигача оксидлашда иштирок эта оладиган микроорганизмлар ажратиб олинди. Аммо, металларни рудалар ва тоғ жинсларидан танлаб эритиш учун дастлабки қурилмалар XVI асрда (Венгрия, Германия, Испания) пайдо бўлган ва фақат 1958 йилга келиб Бингам Каньони (АҚШ) да мисни уюмда бактериал танлаб эритиш жараёни учун патент олинди.
Бир қатор дунё микробиологларининг илмий ишларида бактерияларнинг олтингугурт, сульфидли, темирли, марганецли ва бошқа рудалар конлари емирилиши ва ҳосил бўлиши геокимёвий жараёнларидаги улкан ҳиссаси кўрсатилган.
Геологик микробиология, биосферада кимёвий элементларнинг айланишида микроорганизмларнинг роли ҳақидаги фан сифатида фақат назарийдан катта назарий пойдеворга эга технологик илмга айланди. Бунинг амалга ошиши фойдали қазилма конларида микробиологик жараёнларнинг шиддат билан бориши туфайли бўлиб, уларни амалий мақсадда йўналтириб ишлатиш мумкин.
Биотехнология фақат қаттиқ минераллар субстратларидан металларни бактериал танлаб эритиш билан эмас, балки уларни саноат эритмалари ва оқава сувларидан ажратиб олиш билан ҳам шуғулланади. Металлар биотехнологияси кўпчилик жараёнларининг алоҳида афзаллиги атроф-муҳитга минимал таъсири ёки уни умуман зарарламаслигидир.
Ҳозирги вақтда жараённинг нафақат илмий асослари ишлаб чиқилган, балки чанда бактериал танлаб эритиш жараёни саноат қурилмалари синалган ва ишлаб турибди.
Замонавий саноатнинг турли соҳаларида микроорганизмлар янада кўпроқ қўллаш амалга ошмоқда. Кўп микроорганизмлар ер ости бойликларида темир, марганец, мис, никель, кобальт ва бошқа элементларнинг конлари топилган дарё ва океан тубларида фойдали қазилмалар шаклланишида фаол иштирок этишади. Шунингдек, бактериялар бу ва бошқа металларни рудалардан танлаб олиб ажратишга ёрдам беради ва бу билан инсониятга фойда келтиради.
Табиатда хеч бир жараён микроорганизмлар иштирокисиз ўтмайди, улар чириш ва бошқа жараёнларни тезлаштириб бизни ўраб турган биосферани сақлашга ёрдам беради.
Микроблар Ер шари аҳолисининг сув, ҳаво, озуқага бўлган зарурий эҳтиёжларини қондира олади. Ердаги кислороднинг 70%га яқинини ердаги океаннинг юза қатламларидаги сув ўтлари – фитопланктонлар бериши маълум. Шунингдек, фитопланктон сувни ифлосланишдан тозалашга ҳам қодир.
Бактериялар унумдор ерларни ҳар йили ҳаводан ерга 100 млн. тоннага яқин азот ўтказиб таъминлайди. Уларсиз кўпчилик маданий ўсимликлар яшамайди ва ривожланмайди.
Бактерияларнинг баъзи турлари ўзларига зарарсиз ҳолда ўзларининг хужайралари ичида оғир металлар ва кимёвий моддаларнинг юқори концентрацияларини йиғиши мумкин. Бошқалари хаёт фаолияти жараёнида рангли металлар бирикмаларини чўкмага тушишига ёрдам беради ва шу билан саноатнинг оқава сувларини тозалайди. Бактериялар турли хил шароитларга мослашиши мумкин. Баъзилари кучли заҳар иштирокида ҳам тинч яшайди, масалан: циан кислотаси тузлари, маргимуш бирикмалари ва ҳоказо. Радиацияни енгил ўтказувчи, яъни инсон учун ўлимга олиб келувчи миқдодан 2000 марта ортиқ радиацияга атом реакторининг ичида 100^оС гача юқори ҳароратда чидай олувчи бактериялар маълум.
С.Н.Виноградский, В.И.Вернадский ва бошқалар иштирокидаги геологик конлар фойдали қазилмаларида микроорганизмларинг мавжудлиги ва роли ўрганилди. Рангли металл таркибли сульфидли минерал ва рудалар оксидланишидаги микроорганизмлар иштирокини аниқлаш бўйича ишлар С.И.Иванов (Россия микробиология институти) ва бошқалар томонидан бажарилди.
Биогидрометаллургия соҳасида мис, рух, уран ва бошқа металларни уюмда ва ер остида танлаб эритиш жараёнлари айниқса ўрганилган. Ҳозирда металларни камбағал, балансдан ташқари ва йўқотилган рудалардан саноат миқиёсида ажратиб олиш учун бу технология АҚШ, Канада, МДҲ, Болгария ва бошқа давлатларда қўлланилмоқда.
Бу усул билан олинаётган мис таннархи оддий усулга қараганда 1,5-2,0 баробар паст. Одатий усул билан қайта ишлаб бўлмайдиган мураккаб таркибли ёки камбағал рангли металларни ажратиб олиш учун чанда металларни танлаб эритиш жараёнлари ишлаб чиқилмоқда. Бундай маҳсулотларга маргимушли олтин қалай таркибли концентратлар, мис-рухли концентратлар ва бошқалар киради. Бу технология яримсаноат изланишлари босқичида бир қатор давлатларда (ЖАР, Канада, АҚШ, МДҲ) амалга оширилмоқда. Деярли барча технологик схемалар ёпиқ бўлиб, у маълум чегарада атроф-муҳит ифлосланишини олдини олади. Металлар биогеотехнологияси ривожланишида янги тенденциялар ҳам белгиланди. Уларга бир қатор тоғ жинслари ва рудаларини бойитиш киради. Масалан: бокситлар, оксидланган рудалар сульфидизацияси, эритмалардан металларни биосорбциялаш.
Янги бактериал- кимёвий усулларни қўллаш хомашё заҳирасини оширишга имкон беради, металларни комплекс ажратиб олишни таъминлайди ва мураккаб кон-қазиш комплексларини ташкил қилишни талаб қилмайди. Шу билан бирга мос технологик жараёнларни тўлиқ автоматлаштириш, ишлаб чиқариш унумдорлигини ва маданиятини ошириш, атроф муҳит муҳофазасининг кўп муаммоларини ечиш мумкин.
Бир ёки бир неча компоненларни қаттиқ жисмдан суюқ ҳолатга реагентлар эритмаси ёрдамида ўтказиш жараёни – танлаб эритиш дейилади. Бу атама кислота билан суюлтирилган ишқорларда - ишқорий ва ишқорий ер металларининг қаттиқ гидроксидлари – юқори эрувчанлиги билан этимологик боғлиқ. Рудали хомашёни қайта ишлаш технологиясининг турли вариантлари мавжуд: завод аппаратларида танлаб эритиш, ер остидава уюмда танлаб эритиш.
Уюмда танлаб эритиш (УТЭ) – портлаш орқали майдаланган ва ер юзига етказиб берилган камбағал ва балансдан ташқари рудалардан фойдали компонентларни ажратиб олиш жараёни. Уюмда танлаб эритиш жараёнининг бошқа жараёнлардан принципиал фарқи – жараённинг атмосфера шароитида олиб борилишидир.
Уюмда бактериал танлаб эритиш – фойдали компонентларни фойдали компонент минералларини оксидлаши ва эришини тезлаштирувчи маълум турдаги бактериялар иштирокида танлаб эритишдир.