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

4.4  RESULTS  
4.4.1  Macroscopic properties of the slags 
Historical slag (HS) has a dark grey and/or brownish colour and the size of this type of slag 
varies from a few centimetres up to several dozen of centimetres (Figure 4.1 A). Generally, it 
has a massive and aphanitic texture, but locally important porosity is also observed (pore size 
ranges from several millimetres up to few centimetres). The material is resistant to crushing. 
Shaft furnace slag (SFS) has a massive texture and the size of fragments ranges from 10 up to 
50 centimetres (Figure 4.1 B1). It has a grey colour and it is not crushed easily. On the slag 
surface black, shiny glass up to 1 cm thick layer was observed (Figure  4.1 B2). Locally this 
type  of  slag  is  almost  devoid  of  pores,  but  in  some  places  an  important  porosity  is  also 
observed (pore size ranges from 0.5 - 1.5 cm). 
Granulated  slag  (GS)  is  a  fine-grained  material  having  black-brownish  colour  and  vitreous 
texture (Figure 4.1 C). Individual grains have sharp edges and do not undergo crushing easily. 
Moreover, round-shape metallic granules were present among the glassy particles. Analysis of 
granulometric  properties  of  granulated  slag  revealed  that  grains  reach  a  size  even  finer  than 
0.06  mm  and  rarely  exceed  the  size  of  4  mm.  The  fractions  2  -  1  mm  and  1  -  0.5  mm 
constitute 42 wt.% and 39.5 wt.% of granulated slag, respectively. Hence, approximately 80 
wt.%  of  the  slag  is  in  the  range  of  2  -  0.5  mm.  The  fine  fraction  less  than  0.125  mm  in 
diameter and the coarse fraction greater than 4 mm constitute less than 1 wt.% per kilogram of 
material.  The  remaining  fractions  4-2  mm  and  0.5-0.125  mm  occur  in  the  quantities  of  8.6 
wt.% and 9.6 wt.%, respectively. 
Lead  slag  (LS)  is  a  massive  material  with  a  colour  approximating  black.  Individual  blocks 
reach  the  size  from  5  cm  up  to  50  cm.  Locally  this  type  of  waste  is  composed  of  metallic 
phases visible even at the surface (Figure 4.1 D) thus it represents a mixture of matte with a 
silicate  slag.  It  has
 
pores  with  sizes  from  0.5  cm  up  to  2  cm.  This  type  of  slag  is  generally 
hard, however for some samples prominent tendency to crumbling was observed during their 
preparation.  
 

---

CHAPTER 4: CHARACTERIZATION AND pH-DEPENDENT LEACHING BEHAVIOUR OF HISTORICAL AND 
MODERN COPPER SLAGS
 
 
104