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

 
6.4.2  Bacterial versus abiotic release of elements 
Although  biologically-mediated  weathering  yielded  a  greater  level  of  elements  leached  out 
than those in abiotic experiments, their release could also be observed in abiotic experiments 
(Figures  6.3  and  6.4).  Ultrapure  water  would  be  expected  to  have  a  larger  influence  on  the 
process due to its lower pH (Yin et al., 2014; van Hullebusch et al., 2015). However, GM was 
found to have comparable or larger impact on slags weathering despite its higher pH (Figures 
6.3 and  6.4). That  may  be attributed to  the GM  composition  containing  succinic acid  which 
has  been  shown  to  increase  elements  mobilization  (Wang  &  Mulligan,  2013).  Wang  & 
Mulligan (2013) demonstrated higher amounts of metals (e.g. Cu, Zn, Pb) were mobilized in a 
succinic  acid  solution  compared  to  values  leached  out  with  distilled  water.  According  to 
Visual  MinteQ  modelling  up  to  0.1%  of  succinic  acid  is  responsible  for  Cu  complexation, 
whereas  its  contribution  to  complexation  of  other  elements  is  far  below  0.1%.  Moreover, 
susceptibility  of  the  studied  slags  to  weathering  is  generally  higher  compared  to  previously 

---

CHAPTER 6: BACTERIALLY MEDIATED WEATHERING OF CRYSTALLINE AND AMORPHOUS Cu-SLAGS
 
189 
 
investigated lead blast furnace (LBF) slags exposed to similar conditions (van Hullebusch et 
al., 2015). 
Due to the mobilization of elements under abiotic conditions, GMB and UPW should also be 
taken into account  when estimating the bacterial  impact  on slags weathering. The release of 
elements from slags exposed to biotic conditions (GMB <0.22 µm) was increased by 20-99% 
(CS)  and  39-99%  (GS)  relative  to  abiotic  experiments  (Figures  6.10  A1  and  A2).  This 
amplified element release may be assigned to the presence of metabolic by-products excreted 
by bacteria. Those molecules supply protons that can compete with metals present in mineral 
phases as well as provide ions assisting in metal complexation (Gadd, 2007).