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

2.3.1.2  Secondary phases 
A common feature of almost all Cu-slags is the presence of a number of different secondary 
phases  resulting  from  weathering.  They  generally  occur  as  weathering  rims  rising  from 

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CHAPTER 2: COPPER METALLURGICLA SLAGS- CURRENT KNOWLEDGE AND FATE:  
A REVIEW
 
 
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primary  phases,  poorly  crystalline  crusts  and  cemented  precipitates  (Lottermoser,  2010; 
Jamieson, 2011). Weathering related phases may be observed as effloresces occurring at/near 
the  surface,  pore  fillings,  fracture  coatings,  precipitates  at  seepage  points  and  in  protected 
overhangs  (Lottermoser,  2002;  Lottermoser,  2005;  Lottermoser,  2010;  Piatak  &  Seal,  2010; 
Piatak et al., 2015).  
The  secondary  phases  are  usually  represented  by  carbonates  [e.g.  malachite:  Cu
2
CO
3
(OH)
2
, 
azurite: 
Cu
3
(CO
3
)
2
(OH)
2
, 
magnesite: 
MgCO
3
, 
cerussite: 
PbCO
3
, 
hydrocerussite: 
Pb
3
(CO
3
)
2
(OH)
2
,  hydrozincite:  Zn
5
(CO
3
)
2
(OH)
2
],  sulfates  [e.g.  anglesite:  PbSO
4
,  langite: 
Cu
4
(SO
4
)(OH)
6
·2H
2
O,  chalcanthite  CuSO
4
·5H
2
O,  gypsum:  CaSO
4·
2H
2
O,  eugsterite: 
Na
4
Ca(SO
4
)
3·
2(H
2
O),  syngenite:  K
2
Ca(SO
4
)
2
·H
2
O,  chalcanthite:  CuSO
4
·5H
2
O,  siderotil: 
FeSO
4
·5H
2
O,  jarosite:  KFe
3+
3
(OH)
6
(SO
4
)
2
,  brochantite:  CuSO
4
·3Cu(OH)
2
,  barite:  BaSO
4
], 
oxides  [e.g.  Cu-oxides],  (Fe,Al)  (oxy)hydroxides,  chlorides  [e.g.  copper  chloride:  CuCl
2
, 
atacamite:  Cu
2
Cl(OH)
3
]  and  arsenates  [e.g.  bayldonite:  PbCu
3
(AsO
4
)
2
(OH)
2
,  conichalcite: 
CaCu(AsO
4
)(OH), lavendulan: NaCaCu
5
(AsO
4
)
4
Cl
·
5H
2
O, scorodite: FeAsO
4
·2H
2
O, olivenite: 
CaCu(AsO
4
)(OH)]  (Table  2.1).  The  formation  of  secondary  phases  depends  on  physico-
chemical factors (e.g. pH, redox) as well as the accessibility of other compounds (cations and 
anions)  supportive  for  the  formation  of  particular  phases.  In  some  cases,  secondary  phases 
might not be observed due to short-term deposition of these materials (Ettler et al., 2009).