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

FIGURE 2.3 Flowsheet presenting slag weathering pathways in the environment. 
 
2.3.3.3.2  Biological factors 
The  physico-chemical  factors  affecting  the  intensity  of  slags  weathering  are  already  well 
investigated  and  thus  allow  to  predict  their  environmental  behaviour.  In  contrast,  little  is 
known about the geochemical stability of these wastes in the presence of microbes.  
 
2.3.3.3.2.1  Microbial actions 
Microorganisms  living  in  a  soil  environment  undoubtedly  contribute  to  the  weathering  of 
slags (Figure 2.4). There are many publications reporting noticeable participation of microbes 
in weathering of rock and minerals (Ehrlich, 1998; Brandl and Faramarzi, 2006; Uroz et al., 
2009;  Gadd,  2010;  Lee  &  Pandey,  2012).  Due  to  the  fact  that  metallurgical  slags  are 

---

CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
33 
 
composed  of  mineral  phases  similar  to  those  formed  naturally,  microorganisms  may 
significantly participate in their weathering and contribute to the mobilization/immobilization 
of metals  (Brandl  &  Faramarzi,  2006).  Various  mechanisms  such as  acidolysis (by  excreted 
inorganic  and  organic  acids),  complexolysis  (by  excreted  metabolites  such  as  siderophores), 
chemical oxidation or reduction are involved in the mobilization process (White et al., 1995; 
Brandl  and  Faramarzi,  2006;  Uroz  et  al.,  2009;  Gadd,  2010).  Chemical  agents  excreted  by 
microbes include inorganic (e.g. HNO
3 
and H
2
SO
4
)
 
and organic (e.g. citric, oxalic, gluconic, 
formic,  acetic,  lactic,  pyruvic,  succinic  and  2-ketogluconic)  acids  (Ehrlich,  1998). 
Furthermore,  microorganisms  can  immobilize  metals  by  biosorption  to  cell  walls,  pigments, 
extracellular polymeric substances (EPS), intracellular accumulation or precipitation of metal 
compounds in/around cells, hyphae and other structures (Gadd, 2010).