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

Cu-brass melting 
slag 
 
Cu: 6.3%  
CuO: 14.4% 
(Cu: 17.8%) 
ZnO: 11.35% 
(Zn: 9.1%) 
PbO: 1.33% 
(Pb: 1.23%) 
Extractant: HCl, H
2
SO
4
, H
2
O
2
, NH
4
OH 
FS: n.i. (>8 mm f <0.9 mm) 
L/S: n.i. 
LT: 1 – 24 h 
T: 10 – 90°C  
AS: present (n.i. rpm) 
 
Evaluated parameters: stoichiometric ratio, L/S, temperature, time, pH 

  Increasing  concentration  (0-12)  of  HCl  favours  metals  extraction  (12  M  HCl: 
Cu 33% (55.8 g/kg), Zn 43% (39.2 g/kg), Pb 17% (2.1 g/kg)) 

  Increasing  concentration  (4-16)  of  H
2
SO
4 
favours  extraction  of  Cu  and  Zn, 
whereas Pb is not leached out (4 M H
2
SO
4
: Cu 55% (97.9 g/kg), Zn 65% (59.2 
g/kg)) 

  NH
4
OH  efficiently  leaches  Cu  and  Zn  increasing  their  leachability  when 
concentration  of  solution  increases,  whereas  Pb  leaching  elevates  not  higher 
than  2%  (0.2  g/kg)  (>13  M  NH
4
OH:  Cu:  81%  (144.2  g/kg),  Zn:  73%  (66.5 
g/kg)) 

  Addition  of  H
2
O
2 
improves  metals  extraction  when  HCl  or  NH
4
OH  is  used  as 
leaching  solution  (6  M  HCl  +  25  mL  H
2
O
2
/100  mL  leachate:  Cu  94%  (167.4 
g/kg),  Zn  97%  (88.4  g/kg),  Pb  80%  (9.9  g/kg)),  (6.8  M  NH
4
OH  +  25  mL 
H
2
O
2
/100 mL leachate: Cu ~100% (~178 g/kg) #, Zn 98% (89.3 g/kg), Pb 6% 
(0.7 g/kg)) 

  Thermal  activation  was  found  to  be  a  factor  enhancing  metals  leaching  using 
HCl, H
2
SO
4
, NH
4
OH as extractants 
Basir & 
Rabah (1999)