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

8.7  Concluding remarks 
The studies carried out in a frame of this PhD dissertation focused on environmental risk and 
future application of Cu-slag. The gathered results have equally high importance for historical 
and modern slags. First of all, the importance lies in determining the environmental behavior 
of such wastes since similar Cu-slags might be found elsewhere. Furthermore, historical slags 
were  collected  from  real  dumping  site  at  which  potential  risk  assessment  was  needed.  The 
relevance of research undertaken for modern slags is justified by number of reasons such as 
high  production  volume  and  strong  need  of  appropriate  management  of  these  slags  from 
generation  stage  onwards.  Moreover,  modern  slag  might  contain  even  higher  content  of 
residual  metals  as  compared  to  historical  slags,  hence  environmental  risk  can  be  of  even 
greater concern. 
 
Since  historical  slag  was  found  to  be  highly-leachable,  the  consideration  should  be  given  to 
removal  of  the  materials  from  dumping  site  and  preferably  metal  recovery.  For  example, 
subjection  to  bioleaching  process  could  be  a  good  alternative  to  disposal.  In  spite  of  low 
concentrations  of  Cu,  its  total  amount  to  be  recovered  might  be  of  economical  profit 
considering  the  volume  of  slags  disposed.  Nevertheless,  the  main  challenge  that  would  be 
faced at the very initial stage is slags collection since they are dispersed widely across the site 
as shown in Figure 8.6. On the other hand there are many spots where slags  could be easily 
collected  since  heaps  covered  by  soil  layer  are  fairly  often  present  as  shown  in  Figure  8.6. 
Undoubtedly,  the  investment  outlay  of  this  approach  would  be  necessary  in  order  to  make 
sure that the profit gained outstrips the expenses to be carried. Modern slags should be dealt 
with  a  special  caution  since  concentrations  of  metals  might  be  even  higher  as  compared  to 
historical slags.  
 
As the result of this PhD thesis following general conclusions can be drawn: 
 
1)  Metallurgical  slags  should  be  considered  as  hazardous  materials  since  remaining  metals 
can be released into the environment. For this reason harmonization of legislation concerning 
metal discharge limits and handling these wastes is necessary.  
 
2) Characterization of slags including not only bulk chemical, but also phase composition as 
well  as  evaluation  of  leaching  susceptibility  are  needed  prior  selecting  appropriate 
management method to be put into practice. 
 
3)  Slags  are  susceptible  to  dissolution  when  exposed  to  organic  compounds  (artificial  root 
exudates, humic and fulvic acids). Therefore, the disposal sites lacking physical impermeable 

---

CHAPTER 8: GENERAL DISCUSSION AND PERSPECTIVES
 
 
255 
 
barriers preventing migration of metallic contaminants may require urgent implementation of 
such  a  lining  blockage.  An  evaluation  of  remediation  methods  which  could  repress  or  more 
preferably  exclude  already  existing  metal  contaminations  of  dumping  sites  is  of  critical 
demand. 
 
4) Bacteria (Pseudomonas aeruginosa) considerably enhances the release of major (Si and Fe) 
and metallic (Cu, Zn, Pb) elements relative to effects of abiotic solutions (ultrapure water and 
growth medium) regardless of the slags chemistry and structure. Therefore, bio-weathering at 
industrial dumping sites cannot be ignored. 
 
5)  Bacteria  A.  thiooxidans  was  found  to  be  a  good  leaching  agent  catalyzing  the  release  of 
metals from both, amorphous granulated and crystalline massive slags, whereas  contribution 
of  P.  fluorescens  to  metal  extraction  was  rather  marginal  presumably  due  to  higher  pH 
conditions  at  which  P.  fluorescens  acted.  Optimization  of  operating  parameters  for 
bioleaching following development of industrial scale technology is an incentive scheme for 
future management of metallurgical slags. 
 
An  appropriate  choice  of  future  slag  management  requires  critical  appraisal  of  various 
technologies  along  with  methodological  advantages  and  disadvantages.  An  overview  of 
technological  approaches  given  in  this  chapter  highlights  the  opportunities  arising  from 
treatment  of  Cu-slags.  Many  attractive  routes  can  be  undertaken  for  Cu-recovery  with 
simultaneous  downscaling  of  environmental  impact.  An  application  of  Cu-slags  for  any 
treatment  should  base  on  suitability  of  the  method  whereby  the  alleviation  of  concern 
regarding  environmental  hazard  has  to  be  prioritized.  A  particular  emphasis  is  given  to  bio-
extraction  methods  which  are  found  to  be  highly  attractive.  Biological  treatment  offers 
number  of  advantages;  therefore  the  importance  of  technology  development  has  been 
recognized. Nevertheless, there are still many technological problems to be obviated prior its 
commercial application. 
 

---

CHAPTER 8: GENERAL DISCUSSION AND PERSPECTIVES
 
 
256