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

8.4.1.1.3  Microorganisms 
Different microorganisms need to be tested and wisely chosen for bioleaching development. 
An isolation of microbial  organisms  from  dumping sites  is  a way to  omit  the toxicity effect 
since  microorganisms  present  in  the  environment  are  often  resistant  to  elevated  metal 
concentrations.  Number  of  studies  has  been  undertaken  to  investigate  the  diversity  of 
microorganisms  affiliated  to  slag  dumping  sites  as  well  as  impacts  of  these  microorganisms 
on  metal  mobilization.  The  microorganisms  isolated  encompass  broad  array  of  species 
including  Acidithiobacillus  ferrooxidans,  Acidithiobacillus  thiooxidans,  and  Thiobacillus 
thioparus  (Male  et  al.,  1997),  Nocardiopsis  metallicus  sp.  (Schippers  et  al.,  2002), 
Arthrobacter oxydans, Microbacterium sp. and Dietzia natronolimnaea, Promicromonospora 
sp.,  Pseudonocardia  autotrophica,  Nocardiopsis metallicus  (Willscher  and  Bosecker,  2003), 
Bacillus spp.,  Sporosarcina  spp.  and  Pseudomonas  spp.  (Cheng  et  al.,  2009)  and 
Ochrobactrum  sp.  Pandey  et  al.  (2010  and  2011).  The  occurrence  of  various  types  of 
organisms  at  the  dumping  sites  and  their  ability  to  mobilize  metals  can  therefore  be  simply 
used for development of bioleaching. 
Another  possibility  is  to  adjust  selected  bacteria  to  higher  metal  concentrations  in  order  to 
improve  the  efficiency.  To  do  so,  pre-grow  of  bacteria  with  gradual  addition  of  metal  into 
solution  has  to  be  carried  out  until  survivor  of  organism  is  maintained  at  optimal  level  for 
microbial proliferation and activity. An improvement of bioleaching can also be done through 
applying  mixed  cultures  of  microorganisms.  For  example,  incubations  with  sulfur  and  iron 
oxidizing acidophiles the metal extraction can be enhanced. On the other hand, iron oxidation 
may  lead  to  formation  of  secondary  precipitates  such  as  e.g.  jarosite  and  subsequent 

---

CHAPTER 8: GENERAL DISCUSSION AND PERSPECTIVES
 
 
248 
 
passivation  effect.  However,  such  an  approach  has  to  be  tested  because  maybe  leaching 
enhancement prevails over counteracting passivation layer. 
Implementation of moderate thermophilic or thermophilic microorganisms is also interesting 
to  study.  Since  those  microbes  are  known  to  survive  at  higher  temperatures,  an  activation 
factor  could  improve  the  extraction.  The  limitation  of  this  approach  is  the  optimum 
temperature that has to be selected based on temperature requirement of microorganism to be 
applied.