Proses Pengolahan dan Pemurnian Bijih Emas
Pertambangan emas pertama kali dilakukan di daerah alluvial, dengan metoda pengolahan cara gravitasi atau cara amalgamasi dengan air raksa. Sejak tahun 1860 kegiatan pertambangan bawah tanah dilakukan untuk endapan primer dengan metoda pengolahan emas cara sianidasi. Perkembangan selanjutnya teknologi pengolahan emas dengan cara flotasi dilakukan pada tahun 1930. Dan tahun 1960 metoda pengolahan heap leaching yang dasarnya seperti pengolahan sianidasi diterapkan untuk pengolahan bijih emas kadar rendah. Teknologi proses pengolahan emas skala komersial yang umum digunakan terdiri dari tahap : 1. Comminution / Kominusi
Kominusi adalah proses reduksi ukuran dari ore agar mineral berharga yang mengandung emas dengan tujuan untuk membebaskan (meliberasi) mineral emas dari mineral-mineral lain yang terkandung dalam batuan induk. Tujuan liberasi bijih ini antara lain agar agar : • Mengurangi kehilangan emas yang masih terperangkap dalam batuan induk • Kegiatan konsentrasi dilakukan tanpa kehilangan emas berlebihan • Meningkatkan kemampuan ekstraksi emas Proses kominusi ini terutama diperlukan pada pengolahan bijih emas primer, sedangkan pada bijih emas sekunder bijih emas merupakan emas yang terbebaskan dari batuan induk yang kemudian terendapkan. Derajat liberasi yang diperlukan dari masing-masing bijih untuk mendapatkan perolehan emas yang tinggi pada proses ekstraksinya berbeda-beda bergantung pada ukuran mineral emas dan kondisi keterikatannya pada batuan induk.
Proses kominusi ini dilakukan bertahap bergantung pada ukuran bijih yang akan diolah, dengan menggunakan :
Refractory ore processing , bijih dipanaskan pada suhu 100 - 110 0C, biasanya sekitar 10 jam sesuai dengan moisture. Proses ini sekaligus mereduksi sulfur pada batuan oksidis.
Crushing merupakan suatu proses peremukan ore ( bijih ) dari hasil penambangan melalui perlakuan mekanis, dari ukuran batuan tambang <40 cm menjadi <12,5 mm, misalnya dengan menggunakan Roll menggunakan Roll Crusher, Jaw Crusher, Cone Crusher, Stamp Mill Mill , dll.
Milling merupakan proses penggerusan lanjutan dari crushing,hingga mencapai ukuran slurry ukuran slurry dari dari hasil milling yang diharapkan yaitu minimal 80% adalah -200#. Ada beberapa alat yang digunakan dalam proses milling, salah satunya ialah Ballmill. Ballmill ialah alat penggilingan bijih emas yang telah dikecilkan dari batuan yang sangat besar. Ballmill merupakan suatu penggiling dengan bola-bola besi dengan ukuran tertentu. Bijih emas yang diperoleh dimasukan kemudian digiling sampai halus sehingga emas terlepas dari tanah. Setelah emas terlepas dari ikatannya dilanjutkan dengan proses pengayakan. Proses pengayakan didasarkan pada perbedaan massa jenis. Emas memiliki massa jenis lebih besar dari tanah sehingga pada proses pengayakan emas berada dibagian bawah maka tanah berada dibagian atas dapat dengan mudah dibuang. Hasil pengayakan ditambah air kemudian dialirkan di atas lembaran tembaga yang bagian atasnya telah diberi Hg. Aliran air menyebabkan butiran emas dan perak atau logam-logam lain melekat pada raksa sedangkan air, tanah dan kotoran-kotoran yang lain terus mengalir.
2. C oncentr oncentrat atii on / sep separation arati on Setelah ukuran bijih diperkecil, proses selanjutnya dilakukan proses konsentrasi/pemekatan
dengan
memisahkan
mineral
emas
dari
mineral
pengotornya, sehingga diperoleh kadar bijih tinggi. Pada endapan emas aluvial, bijih hasil penggalian langsung memasuki tahap ini tanpa tahap kominusi terlebih dahulu. Pemekatan dapat dilakukan melalui dua teknik pemisahan, yaitu pemisahan secara fisis dan pemisahan secara kimia : a. Gravity Separation / Pemisahan gaya berat . berat . Pemisahan gaya berat ( gravity ( gravity separation ), separation ), adalah proses pemisahan mineral yang didasarkan atas perbedaan massa jenis antara partikel bijih dan partikel pengotor. Konsentrasi/separasi dengan metode gravitasi memanfaatkan perbedaan massa jenis emas (19.3 ton/m3) dengan massa jenis mineral lain dalam batuan (yang umumnya berkisar 2.8 ton/m 3). Mineral pembawa emas biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan ( gangue gangue minerals). minerals). Mineral ikutan tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineral pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari emas native, elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium. Emas asli mengandungi antara 8% dan 10% perak, tetapi biasanya kandungan tersebut lebih tinggi. Elektrum sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya kandungan perak di dalamnya >20%. Apabila jumlah perak bertambah, warnanya menjadi lebih putih. Metode gravitasi akan efektif bila dilakukan pada material dengan diameter yang sama/seragam, karena pada perbedaan diameter yang besar perilaku material ringan (massa jenis kecil) akan sama dengan material berat (massa jenis besar) dengan diameter kecil. Oleh karena itu dibutuhkan proses Screening and Classifying : :
o Grizzlies, non moved screens o Vibrating screens o Spiral classifier Pada proses ini menjadi sangat penting untuk dilakukan dengan baik, sebab dengan memilah ukuran bijih hasil kominusi akan menyeragamkan besaran umpan ( feeding ) ke proses konsentrasi. Sedangkan bijih yang masih belum seragam (lebih besar) hasil pemilahan dikembalikan ke proses sebelumnya yaitu kominusi. Peralatan konsentrasi yang menggunakan prinsip gravitasi yang umum digunakan pada pertambangan emas skala kecil antara lain adalah : Dulang ( panning ), adalah alat konsentrat emas yang menggunakan prinisp
gravitasi paling sederhana. Palong (Sluice Box) lebih banyak digunakan karena mempunyai effisiensi
yang sama dengan peralatan konsentrasi yang lain namun mempunyai konstruksi yang lebih sederhana daripada spiral konsentrator, meja goyang dan jig, serta dapat memproses lebih banyak bijih per hari daripada dulang. Spiral Concentrator mampu memisahkan logam berat pada kisaran ukuran
3 mm hingga 75 micron (6 – 200mesh). Meja goyang ( shaking table) efektif memisahkan emas dari batuan oxydis
pada 200 micron, batuan sulfidis 400 micron, dan silik 100 micron. Jigs, merupakan alternatif konsentrator yang mudah dioperasionalkan,
Secara umum dapat berjalan efektif pada ukuran terbesar 2 cm dan yang terkecil 10 mesh. Hasil dari proses ini berupa konsentrat yang mengandung bijih emas dengan kandungan yang besar, dan lumpur pencucian yang terdiri atas mineral-mineral pengotor pada bijih emas. Konsentrat emas selanjutnya diolah dengan proses ekstraksi.
b. Froth Flotation / Pemisahan pengapungan. Pengapungan buih ( froth flotation) adalah proses pemisahan mineral menjadi bijih dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke permukaan melalui pengikatan dengan buih. Froth Flotation / Pengapungan buih yaitu pemisahan bijih emas dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke permukaan melalui pengikatan dengan buih dengan menggunakan bahan kimia tertentu dan udara. Selain pemisahan bijih emas, prosess ini banyak dipakai untuk beberapa bijih seperti Cu, Pb, Zn, Ag, dan Ni. Teknik pengerjaannya dilakukan dengan cara menghembuskan udara ke dalam butiran mineral halus (telah mengalami proses crushing ) yang dicampur dengan air dan zat pembuih. Butiran mineral halus akan terbawa gelembung udara ke permukaan, sehingga terpisahkan dengan materi pengotor ( gangue) yang tinggal dalam air (tertinggal pada bagian bawah tank penampung). Pengikatan butiran bijih akan semakin efektif apabila ditambahkan suatu zat collector. Prinsip dasar pengikatan butiran bijih oleh gelembung udara berbuih melalui molekul collector adalah : • Butiran zat yang mempunyai permukaan hidrofilik akan terikat air sehingga akan tinggal pada dasar tank penampung. • Butiran zat yang mempunyai permukaan non -polar atau hidrofob akan ditolak air, jika ukuran butirannya tidak besar, maka akan naik ke permukaan dan terikat gelembung udara. Kebanyakan mineral terdiri dari ion yang mempunyai permukaan hidrofil, sehinga partikel tersebut dapat diikat air. Dengan penambahan zat collector, permukaan mineral yang terikat molekul air akan terlepas dan akan berubah menjadi hidrofob. Dengan demikian ujung molekul hidrofob dari collector akan terikat molekul hidrofob dari gelembung, sehingga mineral (bijih) dapat diapungkan. Molekul collector mempunyai struktur yang mirip dengan deter gen.
Metoda
ini
digunakan
di
beberapa
industri
pertambangan
dengan
menggunakan reagen utama Xanthate sebagai Collector (misalnya : potassium amyl xanthate, C5H11OCS2K), Pine Oil sebagai Frother dan campuran bahan kimia organik lainnya sebagai pH Modifiers. Reagents yang digunakan untuk pengapungan pada umumnya tidak beracun, yang berarti
bahwa biaya
pembuangan limbah / tailing menjadi rendah. Keuntungan lain dari proses pengapungan adalah pada umumnya cukup efektif pada bijih dengan ukuran yang cukup kasar (28 mesh) yang berarti bahwa biaya penggilingan bijih dapat diminimalkan. Froth Flotation sering digunakan mengkonsentrasi emas bersama-sama dengan logam lain seperti tembaga, timah, atau seng. Partikel emas dari batuan oxydis biasanya tidak merespon dengan baik namun efektif terutama bila dikaitkan dengan emas sulfida seperti pyrite.
3. Extraction/Ekstraksi
Ekstraksi emas dalam skala industri yang paling umum dilakukan yaitu : a) Liquation Separation Pemisahan pencairan ( liquation separation ), adalah proses pemisahan yang dilakukan dengan cara memanaskan mineral di atas titik leleh logam, sehingga cairan logam akan terpisahkan dari pengotor. Yang menjadi dasar untuk proses pemisahan metode ini, yaitu : • Density ( berat jenis ) • Melting point ( titik cair ) Contoh : memisahkan emas dan perak Titik cair emas pada suhu 1064.18 oC, sedangkan titik cair perak pada suhu 961.78 oC. Ini artinya perak akan mencair lebih dulu dari pada emas. Namun untuk benar-benar terpisah, maka perak harus menunggu emas mencair 100%.
Kemudian bila dilihat dari berat jenisnya, maka berat jenis emas cair sebesar 17.31 gram per cm 3 sedangkan berat jenis perak sebesar 9.32 gram per cm3. Hal ini berarti berat jenis emas lebih besar dari pada berat jenis perak. Dari hukum alam fisika, maka bila ada dua jenis zat cair yang berbeda dan memiliki berat jenis yang berbeda pula, maka zat cair yang memiliki berat jenis lebih kecil dari zat satunya, ia akan mengapung. Dengan demikian, cairan perak akan terapung diatas lapisan cairan emas, seperti halnya cairan minyak mengambang diatas lapisan air. Dari sana, perak dipisahkan dari emas, sampai tidak ada lagi perak yang terapung. Dengan metode akan dihasilkan Au bullion dan Ag bullion. b) Amalgamasi Amalgamasi merupakan proses ekstraksi emas dengan cara mencampur bijih emas dengan merkuri ( Hg ). Produk yang terbentuk adalah ikatan antara emas-perak dan merkuri yang dikenal sebagai amalgam ( Au – Hg ). Amalgam adalah sebuah kombinasi atau campuran air raksa dengan logam lain atau dengan alloy. Merkuri akan membentuk amalgam dengan semua logam kecuali besi dan platina. Amalgam yang terbentuk dikumpulkan pada saat-saat tertentu untuk proses selanjutnya sedangkan Hg yang tidak ada amalgam dikembalikan untuk digunakan kembali. Hg ini masih mengandung emas dan perak yang dapat dimurnikan dengan proses sianidasi. Amalgam yang terbentuk selanjutnya dilakukan proses penyulingan. Proses penyulingan ini bertujuan memisahkan emas, perak atau logam-logam lain dari raksa. Raksa yang bersifat volatil dengan titik didih 37°C sedangkan amalgam memiliki titik didih yang sangat tinggi yakni sekitar 1000°C. Melalui penyulingan ini raksa dapat diperoleh kembali setelah mengalami pengembunan pada kondensor. Residu yang diperoleh dari penyulingan masih mengadung emas yang dapat dimurnikan dengan proses elektrolisis.
Penggunaan raksa alloy atau amalgam pertama kali pada 1828, meskipun penggunaan secara luas teknik baru ini dicegah karena sifat air raksa yang beracun. Sekitar 1895 eksperimen yang dilakukan oleh GV Black menunjukkan bahwa amalgam aman digunakan, meskipun 100 tahun kemudian ilmuwan masih diperdebatkannya. Amalgam masih merupakan proses ekstraksi emas yang paling sederhana dan murah, namun demikian amalgamasi akan efektif pada emas yang terliberasi sepenuhnya maupun sebagian pada ukuran partikel yang lebih besar dari 200 mesh ( 0.074 mm ) dan dalam membentuk emas murni yang bebas ( free native gold ). Tiga bentuk utama dari amalgam adalah AuHg2, Au2Hg and Au3Hg. Proses amalgamasi merupakan proses kimia fisika, apabila amalgamnya dipanaskan, maka akan terurai menjadi elemen-elemen yaitu air raksa dan bullion emas. Amalgam dapat terurai dengan pemanasan di dalam sebuah retort, air raksanya akan menguap dan dapat diperoleh kembali dari kondensasi uap air raksa tersebut. Sementara Au-Ag tetap tertinggal di dalam retort sebagai logam. Selain sederhana cara pengolahannya dan murah biaya operasionalnya, pengolahan bijih emas dengan metoda amalgamasi ini juga mudah dalam pemasaran produknya karena baik dalam bentuk amalgam, bullion maupun berupa logam emas sudah bisa dipasarkan dengan harga standar berdasarkan kualitas produk dan harga pasar logam emas murni internasional yang berlaku saat itu. Oleh sebab itu, metoda ini menjadi pilihan utama bagi pertambangan rakyat pada umumnya. Tahapan amalgamasi secara sederhana sebagai berikut :
Sebelum dilakukan amalgamasi hendaknya dilakukan proses kominusi dan konsentrasi gravitasi, agar mencapai derajat liberasi yang baik sehingga permukaan emas tersingkap.
Pada
hasil
konsentrat
akhir
yang
(amalgamasi) dilakukan selama + 1 jam.
diperoleh
ditambah
merkuri
Hasil dari proses ini berupa amalgam basah (pasta) dan tailing. Amalgam basah kemudian ditampung di dalam suatu tempat yang selanjutnya didulang untuk pemisahan merkuri dengan amalgam.
Terhadap amalgam yang diperoleh dari kegiatan pendulangan kemudian dilakukan kegiatan pemerasan (squeezing) dengan menggunakan kain parasut untuk memisahkan merkuri dari amalgam (filtrasi). Merkuri yang diperoleh dapat dipakai untuk proses amalgamasi selanjutnya. Jumlah merkuri yang tersisa dalam amalgan tergantung pada seberapa kuat pemerasan yang dilakukan. Amalgam dengan pemerasan manual akan mengandung 60 – 70 % emas, dan amalgam yang disaring dengan alat sentrifugal dapat mengandung emas sampai lebih dari 80 %.
Retorting yaitu pembakaran amalgam untuk menguapkan merkuri, sehingga yang tertinggal berupa alloy emas.
Ekstraksi Amalgamasi yang baik : o
Lokasi
ekstraksi
bijih
harus
terpisah
dari
lokasi
kegiatan
penambangan. o
Dilakukan pada lokasi khusus baik untuk amalgamasi untuk meminimalkan penyebab pencemar bahan berbahaya akibat peresapan kedalam tanah, terbawa aliran air permukaan maupun gas yang terbawa oleh angin.
o
Dilengkapi dengan kolam pengendap yang berfungsi baik untuk mengolah seluruh tailing hasil pengolahan sebelum dialirkan ke perairan bebas.
o
Lokasi pengolahan bijih dan kolam pengendap diusahakan tidak berada pada daerah banjir.
o
Hindari pengolahan dan pembuangan tailing langsung ke sungai.
c) Sianidasi Leaching Sianida adalah proses pelarutan selektif oleh sianida dimana hanya logam-logam tertentu yang dapat larut, misalnya Au, Ag, Cu, Zn, Cd, Co dan lain-lain. Ekstraksi emas dengan menggunakan leaching sianida ditemukan pertama kali oleh J. S. Mac Arthur di Glasgow, Scotland tahun 1887, dan sekarang telah dipakai sebagian besar produksi emas dunia. Walau sesungguhnya banyak lixiviants (leaching agen) lainnya yang dapat digunakan, antara lain : • Bromides (Acid and Alkaline) • Chlorides • Thiourrea / Thiocarbamide (CH4N2S) • Thiosulphate (Na2S2O3) • Iodium-Iodida Proses sianidasi dilakukan menggunakan larutan NaCN encer. Bahan yang akan diolah dapat berupa bijih emas yang telah digiling atau Hg dari proses amalgamasi. Proses ini didasarkan pada sifat emas dan perak yang dapat larut dalam garam sianida dengan adanya oksigen. Larutan yang terbentuk kemudian ditambahkan serbuk seng untuk mengendapkan emas dan perak. Proses penambahan seng ini disebut proses Merill Crowe. Berikut adalah reaksi yang terjadi dari setiap proses: Au(s) + 8NaCN(aq) + O2(g) + 2H2O(l) → 4NaAu(CN)2(aq) + 4NaOH(aq) 4Ag(s) + 8NaCN(ag) + O2(g) + 2H2O(l) → 4NaAg(CN)2(aq) + 4NaOH(aq) NaAg(CN)2(aq) + Zn(s) → 2NaCN(aq) + Zn(CN)2(aq) + 2Ag(s) NaAu(CN)2(aq) + Zn(s) → 2NaCN(aq) + Zn(CN)2(aq) + 2Au(s) Sebenarnya
selain
seng
aluminum
pun
dapat
digunakan
untuk
mengendapkan emas dan perak namun harganya relatif lebih mahal, sehingga pengendapan lebih sering digunakan seng. Selain aluminium logam alkali dan alkali tahan misalnya natrium dan magnesium dapat pula digunakan untuk
mengendapkan emas dan perak, namun larutan dari proses sianidasi mengandung air dalam jumlah yang cukup banyak, maka akan terjadi reaksi yang hebat apabila ditambahkan logam alkali maupun logam alkali tanah. Pengendapan yang terbentuk berkaitan dengan deret volta atau deret atau urutan kereaktifan logam, dimana logam-logam yang berada disebelah kiri dapat mereduksi (mengantikan) logam-logam yang ada disebelah kanannya dalam senyawaannya. Deret volta atau deret kereaktifan logam adalah sebagai berikut: Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au Proses Sianidasi terdiri dari dua tahap penting, yaitu proses pelarutan / pelindian (leaching) dan proses pemisahan emas (recovery) dari larutan kaya. Pelarut yang biasa digunakan dalam proses cyanidasi adalah Sodium Cyanide (NaCN), Potassium Cyanide (KCN), Calcium Cyanide [Ca(CN) 2], atau Ammonium Cyanide (NH 4CN). Pelarut yang paling sering digunakan adalah NaCN, karena mampu melarutkan emas lebih baik dari pelarut lainnya. Ada banyak teori tentang pelarutan emas mulai dari Teori Oksigen Elsner, Teori Hidrogen Janin, Teori Hidrogen Peroksida Bodlanders, Teori korosi Boonstra, sampai Teori Pembuktian Kinetika dari Habashi. Teori yang paling banyak dipakai adalah Teori Oksigen Elsner dan Pembuktian Kinetika Habashi. Teori Oksigen Elsner, reaksi pelarutan Au dan Ag dengan sianida adalah sebagai berikut : 4Au + 8CN- + O2 + 2H2O → 4Au(CN) 2- + 4NaOH4Ag + 8CN- + O2 + 2H2O → 4Ag(CN) 2- + 4NaOHTeori Pembuktian Kinetika ( Habashi. 1970 ), reaksi pelarutan Au dan Ag adalah sebagai berikut : 2Au + 4CN- + O2 + 2H2O → 2Au(CN) 2- + 2OH- + H 2O2 2Ag + 4CN- + O2 + 2H 2O → 2Ag(CN)2- + 2OH- + H 2O2 Mekanisme reaksi ini adalah mekanisme elektrokimia.
Walaupun penggunaan metode ini sama halnya dengan metode ekstraksi yang lain yang masih memiliki potensi dampak berupa efek beracunnya bagi pekerja dan lingkungan, ekstraksi emas dengan menggunakan metode leaching sianida saat ini telah menjadi proses utama ekstraksi emas dalam skala industri, karena metode ini menawarkan tehnologi yang lebih efektif dan efisien, antara lain adalah : 1) Heap leaching (pelindian tumpukan) : pelindian emas dengan cara menyiramkan larutan sianida pada tumpukan bijih emas (diameter bijih < 10 cm) yang sudah dicampur dengan batu kapur. Air lindian yang mengalir di dasar tumpukkan yang kedap kemudian di kumpulkan untuk kemudian dilakukan proses berikutnya. Efektifitas ekstraksi emas berkisar 35 – 65 %. 2) VAT leaching (pelindian rendaman) : pelindian emas yang dilakukan dengan cara merendam bijih emas (diameter bijih < 5 cm) yang sudah dicampur dengan batu kapur dengan larutan sianida pada bak kedap. Air lindian yang dihasilkan kemudian dikumpulkan untuk dilakukan proses berikutnya. Proses pelindian berlangsung antara 3 – 7 hari dan setelah itu tangki dikosongkan untuk pengolahan bijih yang baru. Efektifitas ekstraksi emas berkisar 40 – 70 %. 3) Agitated tank leaching (pelindian adukan) : pelindian emas yang dilakukan dengan cara mengaduk bijih emas yang sudah dicampur dengan batu kapur dengan larutan sianida pada suatu tangki dan diaerasi dengan gelembung udara. Lamanya pengadukan biasanya selama 24 jam untuk menghasilkan pelindian yang optimal. Air lindian yang dihasilkan kemudian dikumpulkan untuk kemudian dilakukan proses berikutnya. Efektifitas ekstraksi emas dapat mencapai lebih dari 90 %.
Tank leaching (tong pengolahan emas) dapat menggunakan beberapa model, selain model tangki silinder dilengkapi propeler sebagai agitator (pengaduk), dapat pula menggunakan tong kerucut dengan menggunakan tenaga angin dari kompresor sebagai aerator sekaligus agitator. Tong pengolahan emas model kerucut dapat terbuat dari plat besi dengan rangka besi sebagai penyangga sehingga posisi tong menjulang tinggi. Atau membuat sumur yang dengan konstruksi bata daan semen atau dilapisi terpal plastik agar kedap air.
d) Refinning / Pemurnian Refining, yaitu melakukan pengolahan logam kotor melalui proses kimia agar diperoleh tingkat kemurnian tinggi, dengan tahapan sebagai berikut :
Smelting ( peleburan) adalah proses reduksi bijih (abu hasil roasting atau cake
hasil
electrowinning)
pada
suhu
tinggi
(1.200 oC)
hingga
mendapatkan material lelehan. Dengan menambahkan Flux formula, salah satunya Borax - Sodium Borate (Na 2B4O7. 10H2O) sebagai bahan kimia tambahan untuk proses smelting. Fungsi borax dalam proses smelting yaitu mengikat kotoran penggangu selain logam (slag/terak). Sehingga ketika mencair, matte (logam lelehan) akan berada di bawah sedangkan bagian atas disebut slag / terak yang ditangkap oleh silika berupa semacam kaca yang mudah untuk dipecahkan. Produk reduksi selama proses pelelehan disebut Dore bullion (Au-Ag alloy).
Size Reduction (Pengecilan ukuran) yaitu mereduksi dore bullion (Au-Ag alloy) yang masih berukuran besar menjadi butiran-butiran kecil, sebelum diproses ke tahap parting. Idealnya besaran butiran sekitar diameter 2-3 mm dengan kadar emas 25% atau kurang.
Bila perlu dilakukan
Quartering , yaitu menurunkan kadar emas dengan penambahan yang tepat dari tembaga atau perak agar tercapai kadar emas 25%.
Proses ini dilakukan berdasarkan proses perlakuan kimia untuk bahan fase padat yang umumnya sangat dipengaruhi oleh luas permukaan dari bahan padat tersebut. Semakin luas permukaannya, maka perlakuan kimia akan semakin baik. Dimana luas permukaan dari suatu bahan padat berhubungan erat dengan ukuran dari bahan tersebut, artinya semakin kecil ukuran dari bahan padat, maka permukaannya akan semakin luas.
Parting, yaitu proses untuk memisahkan emas dengan perak dan logam dasar dari dore bullion (Au-Ag alloy) dengan larutan asam nitrat (HNO 3). Dipasaran kita dapat temukan asam nitrat kadar 68%. Hasil setelah perebusan terakhir, endapan yang ada sudah halus dan berwarna coklat seperti bubuk kopi. Endapan ini merupakan bullion emas (High Au Bullion) dengan kadar emas mencapai 98%, untuk hasil lebih baik dapat diproses dengan Aqua Regia agar dapat diperoleh kadar hingga 99.6%. Sedangkan air hasil bilasan yang ditampung diember dilanjutkan pada proses hydrometalurgi untuk diambil peraknya.
Melting , Untuk mendapatkan logam emas, endapan bullion emas ( High Au
Bullion)
selanjutnya
dilebur
dengan
penambahan
borax
(Na2B4O7•10H2O). Tujuan pemakaian borax di sini adalah selain untuk mengikat kotoran yang masih ada, juga untuk menahan bullion agar tidak beterbangan saat terkena hembusan dari blander nantinya. Setelah bullion dilebur akan tampak menggumpal seperti gumpalan di dasar kowi. Biarkan dingin dahulu beberapa detik hingga membeku sebelum dicongkel. Bila menginginkan emas berwarna kuning mengkilat, caranya : dimasak dalam panci yang dipanaskan hingga dua kali proses pemasakan dengan larutan yang terdiri dari : Salpeter / sendawa sebanyak 2 % Tawas sebanyak 1 %, NaCl sebanyak 1 %, Air
Pembahasan Proses Pengolahan Bijih Emas di PT Antam Tbk, UBPE Pongkor
Gambar Diagram Alir Proses Pengolahan Bijih Emas di PT Antam Tbk, UBPE Pongkor
Proses Pengolahan Bijih Emas di PT Antam Tbk, UBPE Pongkor meliputi 3 unit proses yaitu unit sianidasi , unit recovery, dan unit tailing treatment . Secara umum proses pengolahan emas dapat dilihat pada penjelasan berikut ini : 1. Unit Sianidasi
Unit sianidasi merupakan unit proses pertama dalam proses pngolahan emas yang meliputi proses yaitu crushing, milling dan leaching. Proses-proses ini pada dasarnya merupakan proses untuk mereduksi ukuran bijih emas menjadi ukuran yang memenuhi agar reaksi pelarutan berlangsung dengan baik sedangkan leaching merupakan pelarutan selektif emas oleh reagen tertentu
1.1 Crushing (Peremukan)
Crushing merupakan proses peremukan bijih emas (ore) yang berasal dari tambang menjadi ukuran yang lebih kecil dari ukuran 400 mm menjadi ukuran sekitar 12.5 mm untuk meningkatkan derajat liberasi, membebaskan logam berharga dari pengotornya dan memperbesar luas permukaan bijih sehingga kecepatan reaksi pelarutan dapat berlangsung dengan baik. Ore dari dalam tambang diangkut dengan menggunakan ( Load Hauling Dump) yang selanjutnya diangkut oleh lori ( granby) ke stockfile. Ore dari stockfile akan diangkut oleh dump truck untuk dimasukan dedalam ROM (run off mine) bin. Pada ROM bin dipasang grizzly berupa besi yang disusun menyilang untuk memisahkan ore yang berukuran lebih besar dari 40 cm dengan yang lebih kecil dari 40 cm. Ore yang tidak lolos di grizzly akan dihancurkan di tempat jika ukuran lebih terlalu besar atau diangkut kembali ke stockfile untuk direduksi ukurannya menggunakan excavator breaker . Ore yang lolos di grizzly akan jatuh ke apron feeder yakni feeder berupa bantalan besi yang berjalan sesuai setting yang telah ditentukan. Pada bagian keluarnya ROM dipasang rantai besar untuk mengatur jumlah ore yang masuk kedalam primary crusher ( jaw crusher ) dan mencegah terjadinya coking. Jika terjadi coking digunakan rock grab untuk ore yang menyebabkan terjadinya coking atau menyemprot air untuk melarukan clay yang menempel.
(a)
(b)
(c)
Gambar 2.1 Peralatan Crushing (a) Grizzly (b) Apron Feeder (c) Jaw Crusher
Ada dua jenis crusher yang digunakan yaitu primary crusher dan secondary crusher. Primary crusher yang digunakan jaw crusher tipe double toggle dan cone crusher sebagai secondary crusher . Ore yang masuk ke jaw crusher akan dihancurkan menjadi ukuran yang lebih kecil dari 40 cm. Setelah itu ore akan ditransportasikan lagi menggunakan conveyor 01 menuju tramp iron magnet yang berfungsi sebagai penangkap sisa logam-logam yang terbawa dari tambang seperti bijih besi, paku, baja dan logam pengotor lainnya agar tidak merusak screen dan tidak merobek belt conveyor . Ore selanjutnya dibawa menggunakan conveyor 02 menuju primary screen yang berfungsi untuk memisahkan ore yang lebih kecil dari 12.5 mm (undersize) dengan ore yang lebih besar dari 12.5 mm (oversize) . Jenis primary screen yang digunakan jenis inclined vibrating cone crusher dust enclosure. Jenis ini memiliki dua deck dengan ukuran deck atas 32 mm dan 16 mm untuk deck bawah yang terbuat dari rubber . Oversize dari primary screen akan dibawa oleh conveyor 03 menuju cone crusher untuk dihancukan lagi sehingga ukurannya kurang dari 12.5 mm, setelah direduksi ukurannya ore akan masuk ke conveyor 01, conveyor 02 dan primary screen. . Sedangkan undersize dari primary screen masuk ke secondary screen.
g
(a)
(b)
(c)
Gambar 2.2 (a) Cone Crusher (b) Primary Screen (b) Secondary Screen
Umpan yang masuk ke secondary screen merupakan undersize dari primary screen. Jenis secondary screen yang digunakan adalah horizontal vibrating double. Deck . Jenis ini memiliki dua deck vibrating screen yaitu 1 mm dibagian atas dan 0.5 mm dibagian bawah. Undersize dari secondary screen akan masuk ke sump tank dan kemudian akan di pompakan ke FST Thinkener sedangkan oversize-nya akan dibawa oleh conveyor 04 menuju Fine Ore Bin (FOB) 1 dan Fine Ore Bin (FOB) 2.
Gambar 2.3 Fine Ore Bin (FOB) 1 dan Fine Ore Bin (FOB) 2.
Gambar Diagram Alir Proses Crushing
1.2 Milling (Penggerusan)
Milling atau grinding merupakan proses reduksi ukuran bijih dengan cara penggerusan bijih (ore) menggunakan grinding ball yang bertujuan untuk mengecilkan ukuran ore dari -12 mm sampai +5 mm menjadi -200 mesh atau 74 mikron sehingga dapat masuk ke tahap selanjutnya (pelindian). Proses ini merupakan proses lanjutan dari proses crushing . Alat milling yang digunakan adalah jenis ballmill tipe discharge mill . Sedangkan liner yang digunakan jenisnya lifter bar dan shell plate. Akibat adanya lifter bar ini muatan yang ada di dalam ballmill akan terangkat saat ballmill berputar. Bagian lifter bar yang ada lengkungannya atau yang tidak ada bagian miring, merupakan bagian yang berfungsi untuk mengangkat muatan di dalam ballmill . Umpan dalam ball mill I berasal dari FOB I melalui belt conveyor 05 dengan pengumpan mill feeder, selain itu umpan lain yang masuk ke dalam ball mill yang berasal dari ( Fine Stock Tank ) Thickener , underflow cyclone dan endapan Inline Leach Reactor (ILR). Sedangkan ball mill II berasal dari FOB 2 melalui belt conveyor 06 dengan proses yang sama seperti pada FOB 1. Parameter – parameter yang harus dijaga dalam proses milling adalah : 1. Ukuran bijih hasil gerusan 80% yang berukuran 200 mesh atau 74×10 -3 agar derajat liberasi dari logam berharga dapat ditingkatkan. 2. Bijih dari belt conveyor 05 dan 06 sebelum masuk ke milling proses, ditambah lime (kapur) untuk mengatur pH antara 10.0 – 10.5 pada proses leaching . Jika pH kurang dari rentang tersebut maka kemungkinan terbentuk asam sianida saat proses leaching dan jika kelebihan akan menyebabkan terbentuknya H 2O2 yang akan menyebabkan reaksi leaching menjadi lambat. 3. Persen solid harus berkisar antara 38% - 42%
Di ujung ball mill terdapat trommel screen yang memisahkan produk dari ball mill antara oversize dan undersize dengan bantuan spray water . Oversize dari trommel screen pada plant 1 akan diangkut menggunakan wheel loader ke hopper dan dimasukan kembali ke conveyor 05 menuju ball mill lagi. Sedangkan pada plant 2 akan langsung dimasukkan ke conveyor 06 . Sedangkan undersize-nya berupa slurry akan ditampung di sump discharge ballmill , lumpur itu akan dipompakan ke mill cyclone. Di mill cyclone akan terjadi pemisahan antara fraksi kasar dan fraksi halus akibat gaya sentrifugal dan gaya tangensial. Underflow atau fraksi kasar dari mill cyclone akan dikirim kembali ke ballmill , sedangkan overflow atau fraksi halus akan dikirim ke tangki leaching setelah melalui trash screen untuk memisahkan slurry dari pengotor-pengotorya.
(a)
(b)
(c)
Gambar 2.4 (a) Ball Mill (b) Mill Cyclone (c) Trash Screen 1.3 Leaching
Leaching merupakan proses pelarutan emas dari bijihnya menggunakan pelarut tertentu. Proses leaching yang dilakukan oleh PT Antam Tbk, UBPE Pongkor merupakan agitation leaching yang menggunakan pelarut sianida yang diperoleh dari hasil pelarutan natrium sianida (NaCN) dengan di mixing Tank. Persamaan reaksi pada proses leaching adalah sebagai berikutnya: 4 Au + 8 NaCN + 0 2 + H2O
4 NaAu(CN) + 4 NaOH
4 Ag + 8 NaCN + 0 2 + H2O
4 NaAg(CN) + 4 NaOH
Pada masing-masing plant waktu tinggal slurry dalam tangki leaching selama 15 jam. Pada tangki leaching terjadi reaksi antara larutan sianida dengan logam Au, Ag dan logam-logam lain seperti Fe, Cu, Ni, Zn, Cd, dan Co yang merupakan impurities. Adanya impurities meningkatkan kebutuhan sianida bebas (CN) untuk melarutkan logam berharga dalam bijih. Parameter utama pada proses leaching adalah :
Konsentrasi Sianida
Konsentrasi sianida bergantung kadar bijih emas atau ore. Semakin tinggi kadar logam berharga dalam ore maka konsentrasi sianida yang digunakan semakin tinggi. Untuk mengolah ore dengan kadar emas 5-7 gpt diperlukan 700750 ppm sianida.
pH operasi pada tangki leaching 10.3-10.8
Pada proses sianidasi pH dijaga pada rentang 10.3-10.8. Jika Ph berada dibawah rentang itu, maka reaksinya akan lambat karena NaCN akan berubah menjadi HCN dan juga menyebabkan beracun yang berbahaya bagi kesehatan selain itu jumlah sianida bebas dalam slurry berkurang sehingga menurunkan ekstraksi logam berharga. CN- + H20-
HCN(g) + OH-
Persen solid pada tangki leaching 38%-42%
Persen solid pada tangki leaching pada rentang 38%-42%. Jika persen solid dibawah 38% menunjukkan larutan encer dan bijih emas yang bereaksi dengan sianida terlalu sedikit. Sedangkan jika persen solid -nya di atas 42% akan mengurangi oksigen yang terlarut dan selain itu jika persen solid yang tinggi akan membutuhkan energi yang lebih besar untuk pengadukan.
Dissolved Oksigen (DO) atau oksigen terlarut Konsentrasi oksigen terlarut dalam tangki leaching antara 3-7 ppm. Jika
konsentasi oksigen terlarut dkurang dari 3 ppm, slurry akan mengental dan kontak antara logam berharga dalam bijih dengan reagen leaching sulit terjadi. Oksigen terlarut ini berasal dari kompressor dan dialirkan melaui distributor pada shaft agitator.
Waktu tinggal Pada plant 1 terdapat dua buah leaching tank yang berkapasitas 340 m 3
dengan waktu tinggalnya yaitu 7.5 jam. Sedangkan pada plant 2 memiliki satu buah leaching tank yang berkapasitas 1000 m 3 dengan waktu tinggal 15 jam. Jadi masing-masing waktu tinggal pada plant 1 maupun plant 2 yaitu 15 jam.
Temperatur pada leaching tank
Temperatur pada leaching tank biasanya pada temperatur 300-330C. Jadi temperatur pada proses leaching sama dengan temperatur di lingkungan sekitar.
2. Unit Recovery 2.1 Carbon In Leach (CIL)
Carbon in leach merupakan proses absorbsi emas yang telah larut saat proses leaching oleh carbon aktif. Proses yang terjadi di CIL ini adalah penangkapan senyawa kompleks NaAu(CN)2 dan NaAg(CN)2 oleh carbon aktif. Persamaan reaksi: 2[Au(CN)2-] + Ca2+ + C
Ca[C – Au (CN)2]2
2[Ag(CN)2-] + Ca2+ + C
Ca[C – Ag (CN)2]2
Pada plant 1, tangki leaching berkapasitas 290 m3 yang terdiri dari 5 tangki. Sedangkan untuk plant 2 berjumlah 7 tangki dengan tangki CIL 1 dan CIL 2 dengan kapasitas 340 m 3 dan tangki CIL 3 sampai CIL 7 dengan kapasitas 290 m3 . Tangki CIL dilengkapi dengan carbon interstage screen (ukuran bukaan 0.8 mm) tipe kambalda screen yang berfungsi untuk mencegah agar karbon tidak ikut bersama dengan aliran overflow slurry ke tangki berikutnya, sehingga slurry tetap akan mengalir ke tangki berikutnya melalui launder (talangan). Distribusi karbon aktif ini berlawanan arah (Cunter current ) dengan aliran surry yaitu untuk plant 1 dimasukkan dari tangki CIL 7 baru kemudian masuk tangki CIL 6 dan seterusnya sampai ke tangki CIL pertama dengan cara menggunakan carbon forwarding pump untuk memompakan karbon tersebut. Aliran ini dirancang untuk mencapai distribusi karbon di tangki CIL sesuai dengan desain yang telah ditentukan. Tujuan dari dari penambahan fress carbon di tangki CIL terakhir agar penyerapan ion Au/Ag kompleks lebih efektif, karena kandungan Au-Ag di tangki CIL terakhir paling rendah sehingga diharap kandungan Au-Ag di tangki CIL terakhir seluruh ion Au-Ag kompleks dapat diadsorpsi olek fresh carbon yang masih tinggi tingkat absorbsinya. Distribusi karbon di tangki CIL awal dan akhir sekitar 30 gr/L, sedangkan di tangki CIL tengah sekitar 8 gr/L. Pada prosesnya, umpan yang masuk ke tangki CIL berupa overflow dari tangki leaching melalui launder , slurry mengalir dari tangki CIL 1 sampai ke tangki CIL berikutnya. Pada tangki terakhir CIL ini di pasang carbon safety screen lubangnya jenis square straight yang berukuran 0.5 mm. Carbon safety screen bertujuan untuk mengurangi hilangnya carbon yang ikut terbawa oleh aliran slurry ke thickener. Karbon yang keluar dari tangki CIL 1 (diharap memiliki kandungan emas 700 ppm-1000 ppm di pompa ke loaded carbon surge bin yang terlebih dahulu melewati loaded carbon screen. Setelah melewati loaded carbon screen karbon kaya masuk ke surge bin yang berkapasitas 6 ton, sedangkan cairan yang ikut bersama karbon akan di kembalikan ke tangki CIL pertama masing-masing plant .
Gambar 2.5 Jajaran Tangki Leaching dan CIL
2.2 Elution
Elution merupakan proses pelepasan emas dari karbon yang telah dimasukkan di tangki CIL. Metoda elution yang dipakai di UBPE Pongor adalah Anglo American Research Laboratory (AARL). Sebelum dilakukan elution terlebih dahulu dilakukan loaded carbon yaitu carbon dalam CIL diangkat ke surge bin melalui pemompaan. Loaded carbon dilakukan setelah kadar emas dalam karbon di CIL mencapai minimal 1000 gpt dengan kapasitas 6 ton. Setelah proses loaded carbon selesai, dilakukan proses elution di dalam elution column. Proses elution dilakukan dalam 6 tahap, namun sebelumnya dilakukan pencucian carbon dalam column dengan menggunakan fresh water yang bertujuan untuk membersihkan karbon dari lumpur yang masih menempel. Tahapan – tahapan elution adalah : 1. Tahap pencucian dengan Asam (acid wash) Asam yang digunakan untuk mencuci karbon pada tahap ini adalah asam klorida. Pencucian dengan HCL ini bertujuan untuk menghilangkan atau melarutkan pengotor seperti ion organik, senyawa kalsium karbonat, magnesium karbonat dan silika yang teradsorbsi dan menutupi pori – pori karbon aktif.
Persamaan reaksi : CuCO3 + 2 HCL = CaCl 2 + CO2 + H2O MgCO3 + 2 HCL = MgCl 2 + CO2 + H2O Ca[C-Au(CN)2]2 + 2 H+ = Ca2+ + [2/n] [C-AuCN] + 2 HCN Konsentrasi HCL yang dibutuhkan untuk proses elution adalah 3% wt. Asam klorida ini diperoleh dengan cara mengencerkan larutan asam klorida yang mempunyai kemurnian 33% wt. Proses pengencerannya dilakukan dengan cara mengalirkan fresh water dari water tank dengan menggunakan elution water pump secara bersamaan masuk ke elution column. Larutan HCL yang telah digunakan dialirkan ke tangki terakhir CIL dengan tujuan untuk menjaga apabila sewaktu-waktu proses elution tidak berjalan dengan lancar (kemungkinan masih ada Au di dalam larutan), kandungan emasnya tidak terbuang. Selain itu larutan hasil pencucian asam bisa menurunkan pH sehingga proses pengendapan tailing di thickener bisa berjalan dengan baik.
2. Tahap Pencucian Air (Water Fresh) Tahap pencucian ini dilakukan dengan air panas yang bertujuan untuk mengeluarkan pengotor yang terlarut oleh HCL dari column. Air yang digunakan berasal dari fresh water tank yang terlebih dahulu melewati RHE ( Recycle Heat Exchanger ) dan PHE ( Plate Heat Exchanger ) untuk dipanaskan. Panas dalam PHE dihasilkan dari glycol yang dipanaskan oleh elution heater sedangkan RHE belum panas karena belum ada larutan yang keluar dari elution column. Air hasil dari pencucian keluar dari valve discharge elution column dan dialirkan ke tangki terakhir CIL adsorbtion. Pada tahap ini dilakukan sampling pada saat akhir tahap 1 atau menit awal tahap 2 dan sampling kedua dilakukan saat menit ter akhir.
3. Tahap pre-treatment (pre-soak) Pada tahap ini, emas dan perak mulai terlepas dari karbon dengan cara melemahkan ikatan antara senyawa kompleks emas dan perak dengan karbon. Prosesnya berlangsung dalam column dengan cara loaded carbon disemprot dengan larutan caustic cyanide, yang merupakan campuran antara caustic (NaOH) dan cyanide (NaCN) yang dilarutkan dengan air dalam caustic cyanide tank yang dilengkapi dengan agitator . Konsumsi masing-masing reagent adalah 200-250 kg NaOH, 200-250 kg cyanide dan selebihnya air untuk mencapai cyanide strenght antara 30.000 – 35.000 ppm atau masing-masing 3% NaOH dan 3% NaCN dengan Ph larutan sebesar 12,8. Larutan caustic cyanide melewati PHE untuk dinaikkan temperatur sampai 90-110 °C. Penyemprotan dengan caustic cyanide ini bertujuan untuk melemahkan ikatan kompleks Au/Ag dengan karbon dan tujuan dari pemanasan adalah untuk mempercepat reaksi.
4. Tahap Pendaur Ulangan Eluate ( Recycle Elution) Tahap ini merupakan puncak tahap pemisahan senyawa kompleks emas dan perak oleh air dari karbon. Senyawa kompleks emas dan perak dilarutkan oleh recycle water yang masuk ke dalam column. Hasil dari proses recycle elution masuk ke dalam eluate tank yang merupakan larutan kaya atau larutan elektrolit. Reaksi : [C-Au(Au)]n + nNaCN = nNa + + n[Au(CN)2]- + C C-OH +OH- = [C-O]- + H2O Sebelum masuk ke eluate tank larutan kaya terlebih dahulu melalui suatu saringan electrolyte filter . Alat ini terdiri dari dua buah filter yang berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran yang terbawa oleh larutan sebelummasuk ke recycle tank dan eluate tank .
5. Tahap Water Elution Setelah melewati tahap keempat, masih ada kemungkinan emas dan perak tertinggal dalam karbon. Sehingga untuk mendapatkan emas dan perak yang masih tersisa ini, maka karbon yang masih ada di eluate column pada tahap ini disemprot atau dibilas dengan air panas. Air yang digunakan berasal dari fresh water tank yang dipanaskan terlebih dahulu di RHE dan PHE sampai suhunya kurang lebih 110°C, pada proses inielution heater
masih dijalankan (elution
heater beroperasi dari awal tahap dua sampai akhir tahap lima) demikian juga dengan pompa sirkulasi panas. Air bilasa pada proses ini dialirkan ke recycle tank untuk elution berikutnya.
6. Tahap Pendinginan (Cooling ) Pada tahap ini semua alat atau proses didinginkan, elution heater dimatikan tetapi pompa sirkulasinya masih berjalan. Air yang digunakan untuk mendinginkan karbon di elution column dialirkan ke recycle tank yang akan digunakan untuk proses elution selanjutnya bersama air yang berasal dari tahap lima.
(a)
(b)
(c) Gambar 2.6 (a) Column (b) Eluate Tank (c) Elution Heater
2.3 E lektrowining
Electrowinning adalah proses pengambilan logam-logam yang terkandung di dalam air kaya dengan cara prinsip elektrolisa, yaitu mengendapkan logam yang diinginkan dari larutan kaya dengan memberikan arus lisrik searah pada elektroda yang digunakan sehingga terjadi proses reduksi dan oksida. Proses ini bertujuan mengambil Au dan Ag yang terkandung dalam larutan kaya. Dari eluate tank, larutan kaya akan di pompa menuju electrowinning cells dengan menggunakan eluate pump dengan laju aliran 1 m 3/jam. Electrowinning terdiri dari lima bak electrowinning yang dipasang secara parallel, dimana pada setiap bak electrowinning terpasang 11 wire mesh anode sebagai kutub positif dan 10 wire mesh cathode sebagai kutub negatif. Wire mesh anode berbentuk segi empat dengan lubang-lubang yang lebih besar dari lubang-lubang katoda . Wire mesh anode dan wire mesh cathode terbuat dari bahan SS-316. Pada setiap bak electrowinning dilengkapi
dengan sebuah rectifier yang berfungsi untuk
mengubah arus AC menjadi arus DC. Pada prosesnya digunakan arus listrik sebesar 1100-1200 Ampere dan tegangan 8 Volt . Larutan kaya yang telah diambil logam emas dan peraknya disebut spent electrolyte. Au dan Ag yang terkandung dalam larutan kaya akan menempel pada katoda. Hal ini karena Au dan Ag bermuatan positif, sedangkan katodanya bermuatan negatif. Pada katoda, tidak hanya ion Au dan Ag yang tereduksi
menjadi bentuk solid (cake) akan tetapi terdapat logam pengotornya lain yang ikut tereduksi menjadi bentuk solid, sedangkan pada anoda akan terjadi reaksi oksidasi yaitu perubahan ion OH - menjadi H2O. Reaksi elektrolisis yang terjadi pada proses electrowinning : Anoda : 2OH -
O2 + H2O + 2e-
Katoda : 2Au(CN)2-+ 2e-
2Au + O2 + H2 + 4CN-
Total : 2Au(CN) 2-+ 2OH-
2Au + O2 + H2 + 4CN-
Pelepasan cake dari batang katoda dilakukan dengan menyemprotkan air pada batang katoda, air sisa penyemprotan di tampung di dalam spent sump. Sedang overflow dari electrowinning cells akan masuk ke dalam spent return sump sebagai barren solution dengan kandungan Au kurang dari 2 ppm dan Ag kurang dari 20 ppm. Barren solution masuk ke dalam cyanide holding tank yang akan digunakan sebagai make up cyanide karena masih mengandung emas sianida sebesar 3000 ppm dan digunakan untuk menaikkan pH di tangki leaching pertama.
Gambar 2.7 Electrowinning Cells
2.4 Smelting (Peleburan)
Proses smelting merupakan proses pemisahan logam emas dan perak alam bentuk cake dari slag (pengotor) pada titik leburnya dengan bantuan reagent flux (boraks). Cake yang merupakan hasil dari proses electrowinning dilakukan pengurangan kadar air hingga 20% dengan memasukkan ke dalam vacuum filter . Setelah dilakukan pengurangan kadar air dalam vacuum filter dilakukan penggarangan diatas tungku dengan suhu 700-900 oC hingga kadar air mencapai 15%. Setelah di dilakukan penggarangan cake didinginkan lalu kemudian ditambahkan boraks sebanyak 5-6 kg/300 cake. Penambahan boraks ini bertujuan untuk memisahkan pengotor dari mineral berharga sehingga pengotor terapung di atas logam cair dan membentuk slag . Setelah penambahan boraks, cake dilebur didalam morgan furnace pada suhu 1000-1200 oC kemudian dore bullion dituangkan ke dalam cetakan (bullion morgan). Komposisi dore bullion adalah 715% dan 80-92%, kurang dari 2% dan memiliki dimensi 15 × 250 × 330 mm 3. Pengotor ( slag ) yang terbentuk pada saat proses peleburan berupa kalsium karbonat, dan boraks dipisahkan dari logam cairnya dengan cara manual. Pemisahan dengan cara manual ini mengakibatkan kemungkinan terbawanya emas dan perak pada slag dengan peleburan menggunakan monarch furnace. Peleburan slag biasanya dilakukan setelah beberapa kali peleburan utama. Setelah dilebur, slag didinginkan dan dipisahkan dari pengotornya. Logam Au dan Ag yang dihasilkan selanjutnya diikut sertakan bersama peleburan utama, sedangkan slag akan dikirimkan ke ball mill untuk digerus bersama dengan ore. Setiap selesai peleburan dore bullion akan dikirimkan ke Unit Bisnis Pengolahan dan Pemurnian Logam Mulia (UBPPLM) di Pulogadung, Jakarta untuk dipisahkan dan dimurnikan antara emas dan perak.
F. JENIS-JENIS EMAS Seperti yang telah disinggunag pada bagian terdahulu emas merupakan unsur yang sangat lunak. Emas dengan kemurnian tinggi (24K) sangat mudah untuk dibengkokan tetapi sangat mematahkan atau memutuskan emas. Hal ini disebabkan atom-atom penyusun emas terikat sangat kuat. Salah satu cara yang banyak digunakan adalah Mencampur emas dengan logam lain yang disebut alloi. Alloi dapat dilakukan dengan meleburkan atau melelehkan emas terlebih dahulu kemudian ditambahkan lelehan unsur yang akan dipadukan. Syarat utama terbentuknya alloi adalah logam yang ditambahkan, baik unsur logam maupun nonlogam, tidak bereaksi dengan logam yang dijadikan logam induk, dalam hal ini emas adalah logam induknya. Selain dengan cara ini emaspun sering dilapisi pada logam-logam lain dengan cara elektrokimia yang disebut penyepuhan atau elektoplating. • Emas Putih Gambar emas putih 18K Emas putih (white gold) merupakan salah satu aloi emas yang banyak digunakan sebagai perhiasan. Emas putih yang digunakan merupak aloi dari emas dengan nikel atau dengan paladium. Selain itu kadang mengandung perak, tembaga dan zink dalam jumlah kecil. Sekarang nikel jarang digunakan karena dapat memberikan reaksi tertentu pada orang yang menggunakan perhiasan dari emas putih. Sekarang emas putih yang banyak digunakan sebagai perhiasan merupakan aloi dari emas dengan perak dan paladium. Dan untuk menghasilkan kilau putih yang lebih bagus emas putih seringkali dilapisi dengan rodium (Rh). Seperti pada emas kuning (yellow gold) kandungan emas pada emas putih juga dinyatakan sebagai karat, dimana kandungan emas pada emas putih 18 karat sama dengan kandung emas pada emas kuning 18 karat. • Emas Ungu
