Copper metallurgical slags: mineralogy, bio/weathering processes and metal bioleaching

2.4.3  Metal bioleaching and biorecovery 
Biorecovery  processes  have  developed  into  a  good  alternative  for  traditional  chemical 
leaching  (Banza  et  al.,  2002;  Vestola  et  al.,  2010;  Erüst  et  al.,  2013).  Therefore,  several 
laboratory studies have attempted to apply bioleaching methods for metal extraction from Cu-
slags (Sukla et al., 1992, 1995; Mehta et al., 1999; Vestola et al., 2010; Kaksonen et al., 2011; 
Muravyov and Fomchenko, 2013). In the bioleaching process, biotic solutions are applied for 

---

CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
59 
 
metal  solubilization  instead  of  chemicals  (Brandl  &  Faramarzi,  2006).  Biotic  solutions 
contain  microbial  organisms  (e.g.  bacteria  and  fungi)  that  accelerate  the  leaching.  There  are 
many species of bacteria and fungi that have the ability to leach metals (Brandl & Faramarzi, 
2006; Lee & Pandey, 2012). 
There  are  many  publications  in  the  literature  describing  interactions  between  microbes  and 
mineral solids (Banfield et al., 1999; Suzuki, 2001; Watling, 2006; Brandl & Faramarzi, 2006; 
Haferburg  &  Kothe,  2007;  Vera  et  al.,  2013).  These  papers  deliver  deep  insight  into  the 
microbial  behaviour  in  the  presence  of  a  mineral  surface.  The  bacterial  ability  to  improve 
metal extraction was extensively studied with sulfide minerals. It was pointed out that metal 
extraction  from  metal-bearing  sulfides  can  be  achieved  by  bacterial  leaching  (Suzuki,  2001; 
Watling,  2006;  Vera  et  al.,  2013).  As  sulfides  are  important  metal-carriers  in  metallurgical 
slags, this microbial ability can have a substantial contribution for the bioleaching process.  
Regarding the bacterial contribution to metal extraction, two general types of interactions can 
be  distinguished:  direct  (contact)  bacterial  leaching  and  indirect  (non-contact)  leaching  by 
ferric  iron  regenerated  from  ferrous  iron  by  bacterial  oxidation  (Bosecker,  1997;  Suzuki, 
2001;  Watling,  2006).  The  direct  interaction  of  microbes  relies  on  the  oxidation  of  sulfide 
minerals and solubilisation of metals as follow:  
MS + H
2
SO
4
 + 0.5 O
2
 → MSO
4
 + S + H
2
O