Η βιοεξόρυξη είναι μια μέθοδος εξόρυξης ορυκτών και μετάλλων από τα μητρικά μεταλλεύματά τους χρησιμοποιώντας φυσικές βιολογικές διεργασίες. Η πρακτική δεν απαιτεί καμία από τις επιβλαβείς για το περιβάλλον διαδικασίες που απαντώνται στις συμβατικές μεθόδους εξευγενισμού και, αντίθετα, βασίζεται εξ ολοκλήρου στη φυσική αλληλεπίδραση βιολογικών οργανισμών. Η διαδικασία έχει επίσης αποδειχθεί αποτελεσματική στη βιώσιμη εξόρυξη ορυκτών από μεταλλεύματα χαμηλής ποιότητας και απορριμμάτων που προηγουμένως θεωρούνταν άχρηστα. Η βιοεξόρυξη αποτελείται από δύο διαφορετικές τεχνικές βελτίωσης: βιοαπόπλυση ή βιοοξείδωση. Αν και ο βιολογικός καθαρισμός των ορυκτών δείχνει πολλά υποσχόμενα στην επεξεργασία μιας σειράς στοιχείων, η πλειονότητα της δραστηριότητας βιοεξόρυξης επί του παρόντος επικεντρώνεται γύρω από την εξόρυξη χαλκού και χρυσού.
Οι συμβατικές μέθοδοι εξόρυξης ορυκτών βασίζονται στην εφαρμογή τοξικών χημικών ουσιών παρουσία εξαιρετικά υψηλών θερμοκρασιών. Τέτοιες διαδικασίες συχνά αφήνουν πίσω τους μια κληρονομιά περιβαλλοντικής καταστροφής, ασθένειας και θανάτου. Αυτοί οι παράγοντες ώθησαν την επιδίωξη καθαρότερων και ασφαλέστερων μεθόδων βελτίωσης, περισσότερο σύμφωνα με την αυξανόμενη παγκόσμια τάση προς πράσινες λύσεις. Η βιοεξόρυξη έχει γίνει μια από τις πιο ελπιδοφόρες από αυτές που δεν περιλαμβάνει τίποτα περισσότερο από εντελώς φυσικές βιολογικές διεργασίες για την αποτελεσματικότητα. Αυτές οι μέθοδοι βελτίωσης χρειάζονται λίγη παρέμβαση για να ξεκινήσουν, δεν παράγουν τοξικά υποπροϊόντα ή εκπομπές και δεν απαιτούν εξωτερικές πηγές καυσίμου. Αντιπροσωπευόμενη από διεργασίες μικροβιακής έκπλυσης και οξείδωσης, η βιολογική εξόρυξη ορυκτών έχει πολλούς πιθανούς τομείς εφαρμογής, αλλά, προς το παρόν, χρησιμοποιείται κυρίως για την επεξεργασία χρυσού και χαλκού.
Η διαδικασία βιοαπόπλυσης, μία από τις δύο τεχνικές τελειοποίησης, είναι ένα κλασικό παράδειγμα της απλότητας των μεθόδων βιοεξόρυξης. Το μετάλλευμα χαμηλής ποιότητας απορρίπτεται σε ένα σωρό γνωστό ως σωρό έκπλυσης και εμποτίζεται με ένα ασθενές πλύσιμο θειικού οξέος. Η όξινη αντίδραση με τη θειούχα μήτρα του μεταλλεύματος ενθαρρύνει την ανάπτυξη του βακτηριακού στελέχους Thiobaccilus ferrooxidans που αποικοδομεί το μετάλλευμα και απελευθερώνει τα ιζήματα μετάλλων ή ορυκτών σε ένα ρευστό διάλυμα. Αυτό το πλούσιο σε μέταλλα υγρό συλλέγεται και διαχωρίζεται και το υπολειμματικό θειικό οξύ επαναχρησιμοποιείται για τον επόμενο κύκλο έκπλυσης.
Η δεύτερη μέθοδος βιοεξόρυξης, η βιοοξείδωση, χρησιμοποιείται ευρέως για την παρασκευή πυρίμαχου μεταλλεύματος που μεταφέρει χρυσό για εξόρυξη. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει την έκθεση του μεταλλεύματος σε βακτηριακή οξείδωση που διασπά τα κατά τα άλλα αδιάλυτα συστατικά πυρίτη και αρσενικού. Αυτό επιτρέπει στο μετάλλευμα να υποβάλλεται σε επεξεργασία χρησιμοποιώντας πολύ λιγότερο επιθετικές μεθόδους με μειωμένες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Αυτό το είδος πλεονεκτήματος έχει δει τη βιοεξόρυξη να αναπτύσσεται ταχύτατα ως μια βιώσιμη εναλλακτική λύση στην κύρια διύλιση ορυκτών με το 25% της σημερινής παραγωγής χαλκού στον κόσμο να είναι βιοεξορύσσεται. Αυτή η τάση είναι βέβαιο ότι θα συνεχιστεί καθώς αυξάνεται η παγκόσμια πίεση για τους καταναλωτές και τους προμηθευτές να γίνουν πιο υπεύθυνοι για το περιβάλλον.