En este trabajo, se empleó la tecnología de bio-hidrometalurgia y se propuso un novedoso método de dos etapas basado en tratamientos químicos y biológicos sucesivos para utilizar de manera colaborativa el mineral de manganeso-plata y la pirita portadora de plata. En la investigación de optimización de la etapa de lixiviación química, se seleccionaron los factores sensibles para la eficiencia de lixiviación de Mn mediante el diseño de Plackett-Burman, y se realizó un diseño de compuestos centrales para establecer los parámetros optimizados. Se aplicó una cepa mixta de bacterias que contiene Sulfobacillus thermosulfidooxidans, At. caldus y Leptospirillum ferrooxidans en la etapa de biolixiviación. Un proceso convencional de cianuración realizado con los residuos de lixiviación de Mn sugirió una recuperación eficiente de Ag. Aplicando un método de dos etapas con las condiciones óptimas, se obtuvieron eficiencias de lixiviación del 95.3% (Mn) y 96.3% (Ag) con una adición de 284.94 kg/t de pirita portadora de plata y un consumo de 277.44 kg/t de ácido sulfúrico a una temperatura de 77.73 grados C y una velocidad de agitación de 287.76 rpm. Se investigaron los comportamientos minerales con análisis de XRD y SEM/EDS, y se reveló que la oxidación del azufre es el punto crucial para reducir el uso de reactivos, y la presencia de bacterias de lixiviación mejoró la oxidación de manera eficiente. A través de la optimización y el estudio de mecanismos, este artículo ofrece una oportunidad para lixiviar conjuntamente el mineral de manganeso-plata y el proceso de pirita portadora de plata de una manera más económica y ambiental.