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

8.4.1.1.1  Particle size  
Particle  size  aims  to  enlarge  the  surface  area  of  the  waste  slag  exposed  to  leaching  agent. 
Generally, it is assumed that lower particle size gives better extraction efficiency, however it 
has to be noted that crushing and pulverizing the material consumes energy, while the process 
would require decreasing the number of energy demanding operations. For this reason, from 
the  economical  viewpoint  the  need  of  particle  size  reduction  has  to  be  minimized.  On  the 
other hand, it is very important parameter of bio/leaching. The importance of low particle size 
is  especially  important  when  volumetrically  minor,  but  principal  metal  carriers  sulfide 
minerals are expected to leach copper. In other words, Cu that is mainly associated with Cu-
bearing  sulfides  (e.g.  bornite,  chalcopyrite),  therefore  the  reduction  of  the  particle  size 
undoubtedly  favors  the  exposure  of  these  mineral  phases  to  be  attacked  by  bio/leaching 
solution. In contrast, larger slag grain size and subsequent encapsulation of main Cu-carriers 
ensures  greater  prevention  and  reduces  Cu  leaching  (Carranza  et  al.,  2009;  Chapter  7).  Slag 
particle  size  might  have  little  effect  on  Fe  leaching  because  the  omnipresent  Fe-bearing 
phases  (i.e.,  fayalite  and  glass)  have  unrestricted  exposure  to  the  bio/leaching  solution.  The 
excess of Fe content in the leachate is therefore hard to avoid. Thus, the purification methods 
which  could  allow  to  separate  copper  from  other  metals  present  in  excess  is  of  great 
relevance.  Despite  an  exposure  of  Cu-bearing  phases  is  expected  to  enhance  the  process 
efficacy, higher neutralizing  capacity  of the small  particle size of slag has to  be  considered. 
As  recently  shown,  the  reduction  of  particle  size  of  amorphous  glassy  slag  had  an  adverse 
effect  on  leaching  efficiency  due  to  neutralizing  capacity  and  subsequent  increase  of  pH 
creating  unfavorable  conditions  for  acidophilic  bacteria  (Chapter  7).  Therefore,  it  might  be 
concluded  that  reduction  of  particle  size  has  a  greater  importance  only  for  slags  whose  Cu-
carries are mostly sulfides rather than other metallic phases such as metallic copper droplets. 
Mineral  composition  of  slag has thus  to  be known in  order to  design optimal conditions  for 
microorganism applied as bioleaching agent. 

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CHAPTER 8: GENERAL DISCUSSION AND PERSPECTIVES
 
 
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