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


TABLE 2.1 Comparison of chemical and phase composition of copper rich metallurgical slags collected from several industrial areas



Download 15,27 Mb.
Pdf ko'rish
bet53/414
Sana17.09.2021
Hajmi15,27 Mb.
#176986
1   ...   49   50   51   52   53   54   55   56   ...   414
Bog'liq
TH2015PESC1201 diffusion

TABLE 2.1 Comparison of chemical and phase composition of copper rich metallurgical slags collected from several industrial areas. 
Slag type 
Location of 
disposal site/ 
Period of 
waste 
generation 
Chemical composition 
Phase composition 
References 
Major compounds 
Minor compounds 
Cu-slags 
USA 
The Penn Mine 
California 
 
XIX
th
 - XX
th
 
century 
n.d. 
Cu: 0.18-6.4% 
(1800-64 000 ppm) 
Pb: 0.02-11% 
(161-110 000 ppm) 
Zn: 3.2-28% 
(32 000-280 000 
ppm) 
Glassy matrix 
SILICATES: Zn-fayalite, willemite, feldspar, quartz, pyroxene 
SPINEL: gahnite, franklinite 
OXIDES: magnetite, hematite 
SULFIDES: pyrite,  chalcopyrite, sphalerite, galena, bornite, covellite, 
cubanite, wurtzite 
SECONDARY PHASES: barite, cerussite, chalcanthite, hydrozincite, 
malachite, hydrous ferric oxides 
Parsons et al., 
(2001) 
Cu-slags 
ITALY 
 
Campigilia 
Marittima 
district:  
Capattoli Valley 
 
XI
th 
-XIII
th
 
century 
CaO-rich slags 
SiO
2
: 20.06-30.06 wt.% 
FeO : 42.53-52.17 wt.% 
Al
2
O
3
: 2.93-5.06 wt.% 
CaO: 8.26-15.62 wt.% 
MgO: 0.72-0.90 wt.% 
K
2
O: 0.74-1.20 wt.% 
Na
2
O: 0.02-0.07 wt.% 
CaO-poor slags 
SiO
2 : 
27.64-35.33 wt.% 
FeO : 42.74-49.79 wt.% 
Al
2
O
3
: 4.19-6.02 wt.% 
CaO: 5.60-7.65 wt.% 
MgO: 0.79-1.02 wt.% 
K
2
O: 0.70-1.08 wt.% 
Na
2
O: 0.01-0.08 wt.% 
CaO-rich slags: 
Cu: 0.22-0.31 wt.% 
(2200-3100 ppm) 
Zn: 2.22-6.07 wt.% 
(22200-60700 ppm) 
Pb: 0.53-1.56 wt.% 
(5300-15600 ppm) 
 
CaO-poor slags: 
Cu: 0.25-0.31 wt.% 
(2500-3100 ppm) 
Zn: 1.62-3.52 wt.% 
(16200-35200 ppm) 
Pb: 1.70-3.40 wt.% 
(17000-34000 ppm) 
 
Glassy matrix 
SILICATES: 
olivine: 
(fayalite, 
kirschsteinite), 
pyroxene: 
(hedenbergite), quartz 
SULFIDES: galena, sphalerite 
Manasse et al., 
(2001) 
Cu-Pb-Ag 
historical slags 
ITALY, 
 
Massa 
Marittima 
district : 
Marsiliana 
Arialla 
Rochette 
Pannoccheschi 
 
SiO

: 19.21-45.08 wt.% 
FeO : 24.32-51.59 wt.% 
Al
2
O
3
: 4.05-10.5 wt.% 
CaO: 5.13-29.14 wt.% 
MgO: 0.73-4.63 wt.% 
K
2
O: 0.85-2.05 wt.% 
Na
2
O: up to 0.22 wt.% 
Cu: 0.07-1.23 wt.% 
Zn: 0.31- 5.26 wt.% 
Pb: 0.01-1.95 wt.% 
 
Marsiliana:  
Glassy matrix 
SILICATES: Pyroxenes, leucite 
SULFIDES: sphalerite, galena, chalcopyrite  
INTERMETALLIC: FeS, metallic lead, copper prills 
SPINELS 
Arialla:  
Glassy matrix 
Ca-SILICATES (mellilite, kirschsteinite), mellilite,  
PURE METALS: Pb, Sb, Fe and METAL ALLOYS: (Cu-Sb, Fe-As) 
Manasse & 
Mellini, 
(2002) 


CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
19 
 
XIII
th 
- XIV
th
 
century 
Rochette Pannocchieschi:  
Glassy matrix  
SILICATES: kirchteinite 
Fe-OXIDES: (magnetite, wüstite) 
SULFIDES: chalcopyrite and pyrrhotite prills 
Metallic grains, Cu-Sb, Fe-As alloys 
Historical 
Ag/Au/Cu/Pb slags 
AUSTRALIA, 
 
North 
Queensland 
 
XIX
th
 - XX
th 
century 
SiO
2
:
 
28.70-35.77% 
FeO: 31.46-43.66% 
Al
2
O
3
:
 
3.12-5.41% 
CaO: 9.12-15.53 wt.% 
MgO: 0.37-1.72 wt.% 
K
2
O: <0.05-1.16 wt.% 
Na
2
O: 0.04-0.26 wt.% 
Cu: 0.14-0.86% 
(1410-8586 ppm) 
Zn: 1.23-5.86% 
(12266-58560 ppm) 
Pb: 0.009-5.16% 
(90-51620 ppm) 
As: 0.002-0.064% 
(24-635 ppm) 
Ag: 0.0002-0.03% 
(2-284 ppm) 
Cd: 0.001-0.002% 
(13-24 ppm) 
Ni: up to 0.003% 
(up to 25 ppm) 
Glassy matrix  
SILICATES:  fayalite,  wollastonite,  mellilite,  iscorite,  grossular 
kirschsteinite, hedenbergite, Fe-wollastonite 
OXIDES: magnetite, chromium oxides (relict phase) 
SULFIDES: pyrrhotite, bornite, galena, sphalerite, wurtzite 
ALLOYS (Ag, Cu, Sb, Pb): Cu
3
Sn, CuSb, SbS, SbAgPb  
SECONDARY  PHASES:  Carbonates  (cerussite,  malachite,  azurite, 
magnesite) 
chlorides 
(atacamite), 
Fe-(oxy)hydroxides, 
Sufates 
(gypsum, scorodite, eugsterite, syngenite) 
Lottermoser,  
(2002) 
Cu-slags 
SPAIN, 
 
Huelva 
Province, 
Cabezo Jure 
 
3000 B. C. 
SiO

:
 
13.81-68.71 wt.% 
Fe
2
O
3
 : 6.72-50.6 wt.% 
Al
2
O
3
: 0.01-14.99 wt.% 
CaO: 0.2-7.85 wt.% 
MgO: 0.2-2.78 wt.% 
K
2
O: 0.01-3.05 wt.% 
Na
2
O: 0.11-1.25 wt.% 
Cu: 0.14-28.06% 
(1400-280600) 
Zn: 0.006-0.14% 
(58-1423 ppm) 
Pb: 0.002-0.46% 
(16-4562 ppm)  
As: 0.006-0.86% 
(58-8628 ppm) 
Cr: 0.01-0.065% 
(118-653 ppm) 
Ni: 0.005-0.02% 
53-217 ppm 
Glassy matrix  
SILICATES:  Olivine  (Fe-tephorite  –  Mn  fayalite),  Pyroxene 
(diopside-hedenbergite), ferrobustamite, pyroxmangite, titanite 
OTHERS: quartz, Ca-rich plagioclase 
OXIDES:  magnetite,  maghemite,  cuprite,  delafossite,  fluorapatite, 
cassiterite, ulvöspinel 
SULFIDES : chalcocite and COPPER PHASE 
SECONDARY  PHASES:  Fe-Mn  oxides,  chrosocolla,  conichalcite, 
copper chloride 
Sāez et al., (2003) 


CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
20 
 
Cu historical slags 
USA 
 
Vermont/ 
Tennessee 
 
XIX
th
 - XX
th
 
century  
Si: 14.5-20.28 wt.% 
Fe: 21-37 wt.% 
Al: 1-4.9 wt.% 
Ca: 0.83-4.1 wt.% 
Mg: 0.62-2 wt.% 
K: 0.23-1.2 wt.% 
Na: 0.1-1.9 wt.% 
Cu: 0.19-1.35% 
(1900-13500 ppm) 
Zn: 0.23-1.02% 
2310-19700 ppm 
Pb: 0.0008-0.0047% 
(8.1-47 ppm) 
As: up to 0.000.2% 
(< 0.5- 2 ppm) 
Cr: (0.004-0.028% 
(40-276 ppm) 
Cd: 0.00043-
0.00034% 
(0.43-3.4 ppm) 
Ni: 0.0003-0.003% 
(2.8-27 ppm) 
 
Glassy matrix 
SILICATES: Fayalite-forsterite, quartz 
Fe-Al-Ca rich glass 
OXIDES: spinels, hematite 
SULFIDES: pyrrhotite, Cu-Fe sulfides and pure metals 
SECONDARY PHASES: amorphous Fe,Al-oxyhydroxides 
Crystalline chalcanthite, siderotil, jarosite, brochantite, gypsum 
Piatak et al.,  
(2004) 
Cu/Pb historical 
slags 
NAMIBIA, 
 
Tsumeb 
 
XX
th
 - XXI
st 
century 
 
 
SiO
2
:
 
9.82-35.5 wt.% 
Fe
2
O
3
+FeO:
 
8.42-64.22 
wt.% 
Al
2
O
3
:
 
2.82-18.5 wt.% 
CaO: 2.29-17.44 wt.% 
MgO: 0.69-5.10 wt.% 
K
2
O: 0.10-0.93 wt.% 
Na
2
O: 0.25-1.87 wt.% 
Cu: 0.49-12.19 wt.% 
(4963-121850) 
Zn: 2.8-12.09 wt.% 
(28188-120850)  
Pb: 0.97-18.38 wt.% 
(9763-183800) 
As: 0.09-7.59 wt.% 
(930-75865) 
Cr: 0.02-0.16% 
(201-1576 ppm)  
Sb: 0.007-0.22% 
(67-2175 ppm) 
 
Glassy matrix  
SILICATES: fayalite, pyroxene (monticellite), melilite, anorthite 
OXIDES: spinels, wuestite, delafossite-mcconnelite 
SULFDES:  galena,  wurtzite,  sphalerite,  chalcopyrite,  pyrrhotite, 
cubanite, covellite 
Metallic Pb and Cu 
OTHER  PHASES:  domeykite,  Cu
5
Sb,  Cu
3
(Sn,Sb), Fe
2
As,  FeAs,  Ca-
Pb arsenates 
SECONDARY  PHASES:  matrix  arsenates  (lammerite  Cu
3
(AsO
4
)
2, 
bayldonite  Cu
3
Pb(AsO
4
)
2
(OH)

,  olivenite,  lavendulan)  and  hydrated 
Cu-oxides, hydrocerussite, anglesite, gypsum 
Ettler et al.,  
(2009) 


CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
21 
 
Cu-historical & 
modern slags 
 
PORTUGAL 
 
Sao Domingos 
District 
 
800 B.C.- 
410 A.D. 
 
XIX
th
 century 
HISTORICAL SLAG: 
Fe: 33 wt.% 
 
 
 
 
 
 
MODERN SLAG: 
Fe: 41 wt.% 
 
 
HISTORICAL 
SLAG: 
Cu: 0.09% (926 ppm) 
Zn: 0.03% (341 ppm) 
Pb: 0.05% (449 ppm) 
As: 0.0002% (2 ppm) 
Cr: 0.006% (63 ppm) 
Sb: 0.009% (85 ppm) 
 
MODERN SLAG: 
Cu: 0.27%(2739 
ppm) 
Zn: 0.89%(8940 
ppm) 
Pb: 0.51%(5051 
ppm) 
As: 0.04% (431 ppm) 
Cr: 0.02% (164 ppm) 
Sb: 0.01% (121 ppm) 
Glassy matrix 
SILICATES: Olivine, quartz 
OXIDES grains 
SULFIDES: pyrite, chalcopyrite, galena, arsenopyrite, pyrrhotite 
Intermetallic phases: Fe-Cu-Pb 
SECONDARY PHASES: jarosite 
Álvarez-Valero et 
al., (2009) 
Cu-historical & 
modern slags 
 
PORTUGAL 
 
Sao Domingos 
District 
 
800 B.C –  
410 A.D 
 
XX century 
ROMAN SLAG: 
SiO
2
:
 
37.70 wt.% 
Fe
2
O
3
: 52.86 wt.% 
Al
2
O
3
:
 
3.93 wt.% 
CaO: 1.14 wt.% 
MgO: 0.40 wt.% 
K
2
O: 1.04 wt.% 
Na
2
O: 0.25 wt.% 
 
 
 
 
MODERN SLAG: 
SiO
2
:
 
28.48-34.44
 
wt.% 
Fe
2
O
3
: 58.15-58.52 wt.% 
Al
2
O
3
:
 
1.51-1.97 wt.% 
CaO: 4.95-6.28 wt.% 
MgO: 0.46-0.70 wt.% 
K
2
O: 0.22-0.26 wt.% 
Na
2
O: 0.02-0.15 wt.% 
 
ROMAN SLAG: 
Cu: 0.03% (252 ppm) 
Zn: 0.008% (83 ppm) 
Pb: >0.5% (>5000 
ppm) 
As: up to 0.17% 
(1730 ppm) 
Sb: 0.23% 
(up to 2310 ppm) 
 
 
 
MODERN SLAG: 
Cu: up to 0.33% 
(3280 ppm) 
Zn: up to >1% 
(>10000 ppm) 
Pb: up to >0.5% 
(> 5000 ppm) 
As: up to 0.02% 
(180 ppm) 
Sb: up to 0.05% 
(492 ppm) 

Download 15,27 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   49   50   51   52   53   54   55   56   ...   414




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish