Вестник МГТУ. 2018, том 21, № 1.

Вестник МГТУ. 2018. Т. 21, № 1. С. 109–116. DOI: 10.21443/1560-9278-2018-21-1-109-116 109 УДК 579.222:579.266 Н. В. Фокина, Е. С. Янишевская, А. В. Светлов, А. А. Горячев Функциональная активность микроорганизмов в процессах добычи и переработки медно-никелевых руд Мурманской области Проведены исследования по изучению количественных показателей и структуры микробного сообщества в образцах процесса флотации сульфидных медно-никелевых руд на обогатительной фабрике АО "Кольская ГМК". Наименьшая численность сапротрофных и олиготрофных бактерий наблюдалась в образцах руды и оборотной воды, что объясняется низкой температурой образцов и недостатком питательных веществ. В процессе флотации в пенных продуктах происходит увеличение численности всех трофических групп бактерий за счет поступления дополнительных органических соединений с флотореагентами, аэрации и повышения температуры. Из оборотной воды и основных продуктов флотации были выделены доминирующие штаммы, относящиеся к роду Pseudomonas . Обнаружено, что при росте численности бактерий происходит увеличение времени флотации медно-никелевых руд. Также наблюдалась тенденция к изменению извлечения меди и никеля, которая может быть вызвана как ростом времени флотации по операциям, так и изменением численности бактерий в оборотной воде. Из стоков отвалов Аллареченского месторождения выделены тионовые бактерии. Эксперименты по кучному выщелачиванию доказали, что бактериальное выщелачивание дает хорошие результаты на прошедших магнитную сепарацию образцах руды, показывая высокие содержания никеля и меди в фильтратах. При выщелачивании бедной руды месторождения Нюд Терраса преимущество использования бактериального выщелачивания, в сравнении с сернокислотным, выявлено только в отношении меди. Содержание никеля в фильтратах при бактериальном выщелачивании составило 275 мг/л, а при сернокислотном – 310 мг/л. Содержание меди в фильтратах в среднем: 19 и 15 мг/л. Ключевые слова: медно-никелевая руда, отвалы месторождений, бактерии, флотация, кучное выщелачивание, биотехнология. Введение В Мурманской области сосредоточено значительное количество крупных месторождений важнейших видов минерального сырья, в том числе апатитовых и медно-никелевых руд. Регион исследований характеризуется уникальным сочетанием природных и антропогенных факторов – суровые климатические условия и интенсивное развитие промышленности. В связи с этим возникает необходимость решать как проблемы ликвидации экологического ущерба, накопленного в предыдущие десятилетия активного промышленного освоения Севера, так и задачу разработки новых экологичных технологий, которые позволят минимизировать негативное воздействие на окружающую среду. На территории области выделено 15 рудных районов, рассмотренные в работе объекты медно-никелевых руд принадлежат Печенгско- Аллареченскому и Мончегорско-Апатитскому рудным районам [1]. Так, в первом расположены две горнопромышленные площадки АО "Кольская ГМК" (КГМК), где выполняется промышленный цикл от добычи и обогащения руды с получением концентрата (г. Заполярный) до выплавки файнштейна (п.г.т. Никель). Печенгско-Аллареченский район в работе представлен следующим объектом – отвалы Аллареченского месторождения. Второй рудный район представлен в работе месторождением Нюд Терраса, там расположена третья производственная площадка КГМК (г. Мончегорск): рафинирования и получения товарной продукции 1 . Ранее для апатит-нефелиновых руд было изучено влияние доминирующих в основных продуктах обогащения бактерий на процессы флотации минерального сырья. Показано, что высокая численность бактерий в процессе обогащения ( n ·10 6 –10 7 кл/г или мл) негативно сказывается на процессе флотации апатит-нефелиновых руд. Были разработаны меры по ингибированию бактерий при флотации несульфидных руд, что привело к снижению расхода флотореагентов и повышению качества концентрата [2]. Оценка же воздействия микроорганизмов на процесс флотации сульфидных медно-никелевых руд является более сложной задачей по причине низкого содержания меди и никеля в исходной руде и наличия большого числа факторов, влияющих на процесс обогащения. Перспективы использования некондиционного сырья природного и техногенного генезиса обусловлены, прежде всего, сокращением запасов богатых и доступных для классических методов обогащения руд. На рынке был и будет стабильный спрос на цветные металлы, никель с медью в частности, что обосновывает необходимость поиска способов переработки как некондиционных медно-никелевых руд, так и сульфидсодержащих отходов горнопромышленного сектора. Необходимо отметить неблагоприятное воздействие на окружающую природную среду сульфидсодержащих отходов: отчуждение земель под 1 Годовой отчет ПАО "ГМК "Норильский никель" за 2016 год. URL: http://www.nornik.ru/investoram/godovye- otchety, "Трансформация для эффективности", 257 с.