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

Slags from this study 
 
Historical slag  
POLAND 
0.09-0.83 
0.17-0.74 
up to 0.04 
- 
Shaft furnace slag 
Bulk glass  
0.01-0.45 
Bulk glass  
0.49-1.51 
Bulk glass  
0.09-0.39 
 
Surface glass  
0.05-1.24 
Surface glass  
0.63-0.70 
Surface glass  
0.13-0.46 
- 
Granulated slag  
1.96-3.70 
0.88-1.90 
3.97-4.77 
- 
Lead slag 
0.16-0.44 
0.41-0.55 
0.04-0.07 
- 

---

CHAPTER 4: CHARACTERIZATION AND pH-DEPENDENT LEACHING BEHAVIOUR OF HISTORICAL AND 
MODERN COPPER SLAGS
 
 
124 
 
 
Literature data 
 
ITALY 
Massa Marittima district 
n.d 
0.96-17.83 
n.d. 
Manasse & Mellini, 
(2002) 
AUSTRALIA 
North Queensland 
0.06 
4.69 
0.43 
Lottermoser, 
(2002) 
USA 
Vermont/Tennessee 
Bulk glass  
0.03-1.43 
Bulk glass  
0.35-2.17 
Bulk glass  
up to 0.14 
Piatak et al., 
(2004) 
Int. glass  
up to 1.24 
Int. glass  
0.18- 1.14 
Int. glass 
up to 0.08 
NAMIBIA 
Tsumeb 
up to 1.78 
mean 0.15 
2.42-16.21 
mean 9.29 
up to 11.80 
mean 2.29 
Ettler et al., 
(2009) 
ZAMBIA 
Copperbelt Province 
up to 6.90 
mean 0.08-0.77 
up to 0.44 
 
n.d. 
Vítková et al.,  
(2010) 
 
Sulfides are considered as the most important metal bearing-phases in metallurgical slags and
 
they  are  of  particular  importance  because  they  easily  undergo  weathering  (Piatak  &  Seal, 
2010; Vítková et al., 2010). Concerning sulfide phases, those having a composition close to 
chalcopyrite and bornite are present in both slag types (historical and modern ones), whereas 
sphalerite was observed only in SFS and LS. Moreover, pyrrhotite was found in LS and HS. 
These  sulfide  phases  were  also  commonly  observed  in  different  previously  studied  copper 
slags (Lottermoser, 2002; Piatak et al., 2004; Ettler et al., 2009; Álvarez-Valero et al., 2009; 
Mateus  et  al.,  2011).  According  to  microprobe  data  significant  quantities  of  metallic 
impurities  have  been  incorporated  in  sulfide  structures.  As  a  result  of  their  compositional 
variability,  sulfides  often  stray  from  their  stoichiometrical  fields  as  shown  at  the  ternary 
diagram (Figure 4.4). Such variations are attributed to accommodation of atomic substitutions 
(e.g. Zn, Pb, As) in sulfides structure as well as may result from high temperature quenching 
(Vítková et al., 2010). Furthermore, some microinclusions of metallic Pb have been observed 
in bornite of SFS (Figure 4.7 A).