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

FIGURE 1.1 An example of historical disposal site (Rudawy Janowickie Mountains,  
SW Poland) where slags are commonly found on the surface ground (A),  
in the soil profiles (B) and streams (C
1
 and C
2
). 

---

CHAPTER 1: INTRODUCTION
 
 
 
4 
 
1.1.3
  
Objectives 
The  main  objective  of  this  research  is  to  evaluate  “Environmental  stability  of  
Cu- metallurgical slags and feasibility of reuse Cu-slags as secondary metal resources” 
 
Specific research objectives include: 
 
1. CHARACTERIZATION OF COPPER SLAGS 

  to  determine  bulk  chemical  composition  of  slags  resulting  from  different  periods  of 
industrial activities and different technologies 

  to  identify  mineral  phases  present  and  to  determine  their  chemical  composition  with 
special attention given to distribution of metals 

  to  specify  modal  phase  composition  and  to  quantify  metals  accommodated  in 
individual mineral phases 
 
2. EXAMINATION OF SLAGS LEACHING BEHAVIOUR 

  to examine leachability of Cu, Zn and Pb as a function of pH (from 2 to 13) 

  to indicate pH conditions at which slags are stable 

  to evaluate potential of slags to be employed to metal recovery process 
 
3. EXAMINATION OF IMPACT OF VARIOUS ORGANIC ACIDS ON MOBILIZATION 
OF METALS FROM Cu-SLAGS 

  to  compare  the  effect  of  humic  acid,  fulvic  acid  and  artificial  root  exudates  on 
mobilization of heavy metals from various slags 

  to answer the question which factors disturb slags stability 
 
4. EVALUATION OF BIOWEATHERING PROCESS 

  to  examine  the  role  of  Pseudomonas  aeruginosa  on  the  weathering  of  Cu-slags 
exhibiting different chemical and structural properties 

  to  evaluate  whether  bacteria  enhance  bio-weathering  process  of  Cu-slags  in  a  long 
term perspective 

  to evaluate whether bacteria can sorb mobilized metallic elements released from slags? 

  to  observe  which  mineral  phases  undergo  weathering  under  exposure  to  biotic  and 
abiotic conditions 
 
 
 
 

---

CHAPTER 1: INTRODUCTION
 
 
 
5 
 
5. 
FEASIBILITY 
STUDY 
OF 
METALS 
BIOLEACHING 
BY 
MEANS 
OF 
PSEUDOMONAS FLUORESCENS AND ACIDITHIOBACILLUS THIOOXIDANS 

  to assess the performance of 2 different bacterial trophic groups as leaching agents 

  to reach efficient metals extraction 

  to indicate the optimal leaching conditions 
 
An overview of experimental work and methodologies employed are listed in Table 1.1.