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

Cu-converter 
slag 
 
Fe: 48% 
Cu: 1.8% 
Ni: 0.95% 
Co: 0.6% 
Bioleaching culture: Thiobacillus ferroxidans, 
Thiobacillus thiooxidans 
Medium: ferrous sulphate, elemental sulfur 
FS: <200 µm and -425 + 200 µm to f < 75 µm  
L/S: 20 (25 g slag +450 mL of water + 50 mL of 
bacteria) or 
L/S: 10 – 30 (when nutrient addition: ammonium 
sulphate/sodium chloride effect studied) 
T: 32°C (305 K) 
LT: up to 80 days (1920 h) 
pH = 1 – 3.5 adjusted using 10 N H
2
SO
4 
 
AS: absent 
 
 

 
Time required to achieve almost  complete biorecovery of  Cu  was 1920 h, 
whereas abiotic leaching allowed to recover 80% (14.2 g/kg) of copper.  
Within  1680  h  22%  (2.1  g/kg)  and  18%  (1.7  g/kg)  Ni  recovery  for 
bioleaching  and  abiotic-leaching  respectively.  1200  h  30%  (1.8  g/kg)  and 
16% (1 g/kg) of Co for biotic and abiotic leaching, respectively.  

 
Fe
2+
/Fe
3+
 ratio and Fe
2+
 concentration lower under abiotic conditions 

 
Jarosite formation on slag surface caused decreased value of Fe
2+
 

 
Acid consumption is higher in abiotic conditions 

 
Ammonium sulphate did not have significant influence for leaching result, 
whereas  1%  sodium  chloride  addition  allowed  to  recover  ~99%  (~17.8 
g/kg) # Cu, extraction of Ni and Co was also improved 
 
Mehta et al. 
(1999)