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

1.1.2  Problem statement 
Slags disposal was a common way of management in the past, when these by-products were 
considered to be inert materials and their life cycle was usually limited into two stages which 
included  production  and  dumping.  As  the  result,  tremendous  volumes  of  waste  slags  have 
been disposed in  many industrial  districts  (Fig. 1.1). A long-term  exposure of these slags  to 
bio-geochemical  weathering  led  to  mobilization  of  metals  and  deleterious  environmental 
effects on soils, sediments and waters are being faced nowadays (e.g. Gee et al., 1997; Manz 
& Castro, 1997; Sobanska et al., 2000; Parsons et al., 2001;  Lottermoser, 2002; Ettler et al., 
2003;  Piatak  et  al.,  2004;  Kierczak  et  al.,  2013;  Ettler  &  Johan,  2014).  That  resulted  in 
implementing strong environmental restrictions concerning disposal and slags management in 
environmentally  friendly  manner  is  of  particular  attention  of  sustainable  development 
nowadays.  
Waste  management  strategies  require  slags  to  be  thoroughly  evaluated  with  respect  to  their 
environmental  stability  prior  disposal  or  recommend  other  actions  in  between  to  be 
undertaken  in  the  slags  life  cycle.  An  appropriate  recycling/re-use  action  should  be  selected 
based  on  slag  properties.  Metal  recovery  could  be  implemented  if  residual  metal 
concentrations  are  high  enough  to  be  gained,  while  application  for  civil  engineering  is 
reasonable  if  slags  are  found  to  be  stable  (Shen  &  Forssberg,  2003;  Mateus  et  al.,  2011; 
Schmukat  et  al.,  2012;  Ettler  &  Johan,  2014).  Therefore,  environmental  impact  assessment 
must  employ  characterization  of  slags  with  respect  to  their  chemical  and  mineralogical 

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CHAPTER 1: INTRODUCTION
 
 
 
3 
 
composition  as  well  as  evaluation  of  slags  susceptibility  to  release  of  metals  (Ettler  et  al., 
2009;  Piatak  et  al.,  2015).  Furthermore,  an  examination  of  biotic  and  physico-chemical 
parameters affecting slags stability is relevant for already  existing dumping areas in order to 
implement  preventive  operations  against  contaminants  migration  as  well  as  to  propose 
perspectives of areas remediation or slags collection and re-use if feasible.