By: Joko prasetyo

2012 www.jayamineral.com By: Joko prasetyo

[EMAS SKALA MIKRO)] MIKRO)] Pengolahan emas skala skala mikro ditujukan khusus untuk masyarakat tambang Indonesia Indonesia untuk mewujudkan pertumbuhan ekonomi secara maksimal dengan penggabungan teknologi modern dengan teknologi tradisional

Teknik Pengolahan Emas Skala Mikro

Disusun Oleh www.jayamineral.com

1

Daftar Isi I. Pendahuluan

2

II. Merkuri (Air Raksa)  A. Sifat-Sifat Kimia B. Penggunaan Logam Merkuri C. Bahaya Logam Merkuri D. Pengobatan

3 3 4 4 5

III. Jenis-Jenis Batuan Emas dan Proses Refraktory  A. Jenis-Jenis Batuan Emas B. Proses Refraktory

6 6 6

IV.Berbagai Teknik Ekstraksi Emas dari Batuan  A. Sifat-Sifat Kimia Logam B. Teknik-Teknik Ekstraksi Emas B1. Teknik Ekstraksi Sianidasi B2. Teknik Ekstraksi Amalgamasi

8 8 10 10 12

V. Pengolahan Emas Skala Mikro : 14 Kombinasi Pengolahan Sistem Amalgamasi dan Kimia  A. Sistem Pengolahan Mikro ; Kombinasi Amalgamasi dan Kimia 14 B. Penanganan Limbah Cair 17

2

I. Pendahuluan Pengolahan batuan emas menggunakan air raksa (logam merkuri) telah dilakukan sejak 300 tahun yang lalu di Eropa dan Amerika Latin, beberapa saat setelah penemuan logam merkuri secara besar-besaran di Spanyol. Sistem pengolahan ini kemudian berkembang pesat di seluruh bagian dunia hingga abad ke 19, sebelum ditemukannya teknik pengolahan sistem ekstraksi pelarutan yang memiliki tingkat perolehan lebih tinggi dan ramah lingkungan. Kemudahan cara dalam proses pengolahan menggunakan air raksa dan peralatan yang relatif sederhana, mengakibatkan sistem pengolahan cara ini sangat mudah dilakukan oleh siapa saja. Ekstraksi emas dari batuan menggunakan amalgamasi mulai memiliki berbagai kekurangan setelah ditemukannya berbagai sistem ekstraksi yang jauh lebih baik dan efisien, dan jenis-jenis batuan yang diolah makin beragam. Perusahaan-perusahaan penambang besar mulai meninggalkan sistem ini setelah ditemukannya pengolahan sistem sianidasi. Sistem pengolahan menggunakan air raksa memiliki berbagai kekurangan, salah satunya tingkat perolehan logam yang sangat rendah. Pada berbagai jenis batuan, tingkat perolehan logam sangat rendah, hanya 10%. Pengolahan yang dilakukan berulang-ulang hanya mampu meningkatkan perolehan hingga maksimum 40%.  Akan tetapi disebabkan kemudahan dalam penerapan di lapangan dan tingkat investasi yang relatif rendah menyebabkan sistem pengolahan air raksa masih menjadi pilihan utama dalam pertambangan rakyat hingga saat ini. Makin tumbuhnya pengolahan menggunakan sianida secara konvensional di wilayah-wilayah pertambangan rakyat, yang umumnya memanfaatkan lumpur yang berasal dari limbah pengolahan rakyat, mengakibatkan sistem pengolahan menggunakan raksa mulai tak diminati. Disamping itu, keuntungan terbesar  justru diperoleh oleh pihak-pihak yang mengolah limbah, disebabkan sebagian besar logam mulia yang terkandung dalam batuan justru masih tertinggal di dalam lumpur itu sendiri. Sebenarnya masih terbuka peluang untuk memperoleh hasil yang lebih tinggi lagi dalam pengolahan sistem merkuri, yaitu dengan mengatasi berbagai kekurangan-kekurangan yang terjadi melalui penggunaan bahan kimia sebagai kombinasi untuk meningkatkan perolehan hingga 60-70%. Ebook ini membahas dan mengupas berbagai kekurangan dalam pengolahan sistem tromol (air raksa) dan kiat-kiat meningkatkan perolehan hasil, serta perbaikan dalam pengolahan limbah cair.

3

II. Merkuri (Air Raksa)

A. Sifat-Sifat Kimia. Merkuri, disebut juga quicksilver atau hydrargyrum, adalah logam berat berwarna putih perak dengan simbol Hg dan nomor atom 80. Phase normal cair, berat 3 0  jenis 13,53 gr / cm , titik didih 356,7 C dan elektronegatifitas 2,0 skala pauling. Merkuri adalah satu-satunya logam yang cair pada kondisi normal. Merkuri dihasilkan dari pengolahan batuan cinnabar (mercuric sulphide). Batuan merkuri mengandung 0,1% hingga 2,5% merkuri. Logam ini ditemukan berupa metal (sangat jarang) atau dalam bentuk cinnabar, corderoite, livingstonite, dan jenis jenis mineral lainnya. Merkuri tidak bereaksi dengan kebanyakan asam lemah maupun encer. Merkuri bereaksi dengan asam sulfat pekat, asam nitrat, dan air raja, membentuk garam sulfat, nitrat dan klorida dari merkuri. Seperti halnya perak, merkuri bereaksi dengan H2S dalam udara. Merkuri juga bereaksi dengan belerang bebas. Logam merkuri membentuk amalgam dengan emas, perak, zinc, dsb.  Amalgam adalah paduan yang dibentuk melalui reaksi dari beberapa senyawa/logam dengan merkuri . Hampir semua logam dapat membentuk amalgam dengan merkuri, kecuali besi dan platina. Karena dengan besi tak terjadi amalgamasi, maka besi digunakan sebagai wadah logam merkuri,terutama sebagai kemasan. Logam-logam lain yang tak membentuk amalgam antara lain tantalum, tungsten, dan platina. Merkuri mudah bereaksi dengan aluminium membentuk amalgamasi aluminiummerkuri, jika terjadi kontak antara kedua logam. Disaat amalgam kontak dengan udara, aluminium teroksidasi hingga habis dan logam mekruri terkumpul kembali. Sebenarnya logam emas dan perak bebas tak bereaksi secara kimiawi dengan logam merkuri dalam membentuk amalgam. Peristiwa amalgamasi emas pada hakikatnya dapat dikatakan sebagai “ logam terlarut dalam logam”. Dalam hal ini logam emas larut dalam larutan logam merkuri yang bersifat cair. Larutnya emas dan perak dalam larutan logam merkuri menjadikan logam ini terbasahi oleh logam merkuri. Logam-logam lainnya memiliki reaksi yang berbeda satu dan lainnya terhadap merkuri.

4

B. Penggunaan Logam Merkuri Merkuri utamanya digunakan untuk fabrikasi industri kimia dan peralatan listrik/elektronik. Merkuri digunakan sebagai thermometer dan berbagai instrument pengukur lainnya, lampu fluorescent, obat-obatan, kosmetik, bahan pengolah emas dan perak, dsb.  Arus listrik yang mengalir melewati senyawa merkuri dalam tabung phosphor menghasilkan gelombang pendek berwarna ultraviolet yang kemudian menyebabkan phosphor berpendar dan bercahaya. Cahaya ultraviolet yang kuat pada uap merkuri yang dialiri listrik merupakan alat yang sangat ampuh sebagai pembunuh kuman. Merkuri dan senyawanya juga digunakan sebagai obat-obatan, meskipun penggunaannya makin berkurang dewasa ini disebabkan makin kritisnya pengetahuan masyarakat akan bahaya merkuri. Merkuri dalam bentuk senyawa seperti cinnabar, digunakan sebagai komponen obat-obatan tradisional China. Element dari merkuri dan perak digunakan sebagai gigi palsu, mercurochrome (obat merah) sebagai pengobat luka, dsb. Saat ini penggunaan senyawa merkuri mulai dikurangi dan melalui pengawasan yang sangat ketat terhadap obatobatan. Sebagai kosmetik,merkuri digunakan sebagai mascara, yaitu krim pemutih kulit. Dosis yang berlebihan dapat menyebabkan kanker kulit.

C. Bahaya Logam Merkuri Garam merkuri, sangat beracun jika larut dalam air. Kehadiran gara m ini dalam air dapat diketahui, antara lain menggunakan logam tembaga. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : Hg2+ + Cu

Hg + Cu 2+

Merkuri dan berbagai senyawanya secara umum sangat beracun dan harus digunakan secara hati-hati. Logam ini dapat terhirup atau terserap ke dalam kulit dan selaput lendir, oleh karena itu wadah merkuri harus ditutup rapat untuk menghindari tertumpah atau penguapan. Pemanasan logam merkuri, atau senyawa merkuri dapat menyebabkan penguraian yang biasanya terbawa udara dalam bentuk uap merkuri. Bentuk merkuri yang sangat beracun adalah senyawa organiknya, semacam dimetil-merkuri dan metal-merkuri. Cinnabar beracun jika terhirup atau termakan debunya.

5

Sumber-sumber utama penyebab pencemaran merkuri adalah debu letusan gunung berapi. Debu gunung berapi menyumbang hampir 50% dari pencemar. Lebih dari 50% lainnya disumbang melalui kegiatan manusia. Pencemar terbanyak adalah bersumber dari pembakaran batubara (65%), diikuti pengolahan emas (11%), peleburan logam (6,8%), produksi semen (6,4%), pembuangan limbah (3%), limbah dari produksi caustic soda (3%), sisanya dari smelter besi dan pabrik baja serta limbah dari produksi merkuri dari batuan. Dalam proses pengolahan batuan emas menggunakan merkuri, pencemaran lingkungan terjadi baik melalui cairan maupun udara. Cairan tercemar merkuri diakibatkan terjadinya proses kimia selama batuan diekstraksi oleh logam merkuri dalam tromol/glundung. Selama proses ekstraksi ini, sebagian logam merkuri terurai menjadi senyawa merkuri yang larut maupun tak larut. Pencemaran melalui udara terjadi akibat penguapan logam merkuri pada saat proses peleburan logam emas dan perak.

D. Pengobatan Saat ini tersedia berbagai jenis obat keracunan merkuri, antara lain NAP (Nasetil-D,L-penisilin, asam dimercaptosuccinic (DMSA), dan berbagai jenis obat lainnya.

6

III.

Jenis-Jenis Batuan Emas dan Proses Refraktory

A. Jenis-Jenis Batuan Emas Logam emas dan perak yang ditemukan di alam memiliki berbagai jenis dan ukuran, mulai dari logam kasar dan kasat mata, hingga logam berukuran halus dan logam-logam yang berbentuk garam (senyawa). Jenis logam kasar sangat mudah diolah, namun logam mulia jenis inipun sangat sulit ditemukan di alam saat ini,disebabkan logam jenis ini telah dieksploitasi sejak ribuan tahun yang lalu. Jenis logam ukuran sedang dan halus masih cukup banyak ditemukan di alam, baik dalam batuan maupun pasir. Batuan jenis ini dinamakan batuan emas jenis aluvial Alluvium adalah struktur padatan yang rapuh, tak menyatu dalam bentuk batuan solid, dan sangat labil. Sktruktur alluvial biasanya terdiri dari berbagai material dan mineral, meliputi partikel halus silt (partikel yang memadat akibat dari pengendapan dalam wadah air) dan clay (lumpur halus), dan partikel yang lebih kasar berupa pasir dan butiran. Batuan alluvial biasanya mengandung sejumlah emas dan platina dalam jumlah yang cukup tinggi. Emas juga ditemukan dalam batuan logam dasar seperti tembaga, galena, sphallerite,dsb. Emas jenis ini dapat diproses dengan cara yang berbeda dari proses biasanya. Emas juga ditemukan dalam bentuk senyawa logam dalam batuan calaverite, sylvanite, nagyagite, petzite and krennerite. Akan tetapi emas jenis ini sangat  jarang ditemukan. Biasanya emas bersenyawa dengan logam tellurium dalam bentuk garam AuTeS2. Logam perak umumnya ditemukan dalam 2 jenis, yaitu ; jenis logam yang merupakan logam paduan antara perak dan emas, serta senyawa logam perak  Argentit Ag2S. Jenis argentit memiliki persentase yang jauh lebih tinggi dibanding  jenis logam dalam batuan.

7

B. Proses Refraktory Emas Batuan emas refraktory secara alami sangat sulit diekstrak menggunakan proses-proses yang biasa. Jenis batuan ini memerlukan proses pembersihan awal sebelum dilakukan proses ekstraksi. Emas jenis refraktory umumnya mengandung mineral sulfida, karbonat, atau campuran kedua-duanya. Mineral sulfida biasanya menjebak atau melingkupi emas halus sehingga tak tertembus oleh proses ekstraksi biasa. Dalam proses ekstraksi sianida, karbon yang ada dalam batuan emas dapat menyerap larutan kompleks emas sianida dalam jumlah yang besar, seperti halnya apa yang dilakukan oleh karbon aktif, sehingga perolehan logam yang diinginkan menjadi turun akibat penyerapan yang dilakukan partikel karbon yang sangat halus. Proses pembersihan awal dapat ditempuh dengan berbagai cara, antara lain ; pemanggangan, bio-oksidasi, oksidasi tekanan udara, penggilingan yang sangat halus. Pemanggangan bertujuan mengoksidasi senyawa sulfida maupun karbonat menggunakan oksigen (udara) pada temperatur yang tinggi. Bio-oksidasi adalah proses oksidasi yang dilakukan dengan bantuan mikroorganisme, semacam bakteri pemakan besi dan belerang (thiobacillius ferrooksidan) dsb. Oksidasi tekanan udara dilakukan dengan cara menyuntikkan oksigen ke dalam larutan disaat proses ekstraksi berlangsung. Penggilingan halus dilakukan untuk memperoleh logam emas yang bebas (terlepas dari perangkapnya).

8

IV.

Teknik Ekstraksi Emas dari Batuan

Emas dari batuan diekstrak dengan berbagai cara. Cara-cara yang digunakan bergantung kepada jenis batuan tersebut dan ukuran partikel emas yang terkandung dalam batuan. Partikel emas kasar dapat diekstrak menggunakan sistem pendulangan, sistem knellson, dsb. Partikel berukuran sedang dan agak halus diekstrak menggunakan berbagai sistem, antara lain ; amalgamasi, flotasi, dan sistem pelarutan. Partikel halus diekstrak menggunakan sistem pelarutan bahan kimia. Partikel emas yang terdapat dalam batuan tembaga berjenis karbonat diekstrak menggunakan pelarut thiosulfat untuk menghindarkan penyerapan dari komponen karbonat dari batuan. Partikel emas yang terdapat pada batuan galena diperoleh sebagai hasil sampingan (byproduct) dari pemurnian logam timbal, dsb. Umumnya emas yang terperangkap di batuan rata-rata berukuran halus dan sebagian diantaranya mikroskopis, karenanya pada bagian ini pembahasan selanjutnya dititikberatkan pada sistem ekstraksi amalgamasi dan pelarutan.

A. Sifat-Sifat Kimia Logam Pengolahan batuan yang melibatkan proses hydrometallurgy umumnya berhubungan erat dengan proses kimia. Proses kimia yang terjadi umumnya berhubungan erat dengan reaksi reduksi oksidasi. Oksidasi adalah lepasnya elektron suatu unsur, yang menyebabkan unsur tersebut kelebihan muatan positif ; sebagai contoh, unsur logam besi (Fe). Sebagai logam, besi bersifat netral. Saat terpapar udara, permukaan logam besi teroksidasi menjadi karat, yang secara kimia terjadi perubahan dari logam menjadi senyawa (garam) besi Fe 2O3. Peristiwa ini disebut oksidasi. Zat yang bertindak mengoksidasi besi menjadi besi III Fe 2O3 disebut oksidator (dalam hal ini oksigen). Reduksi adalah kebalikan dari oksidasi. Reduksi adalah peristiwa penarikan suatu elektron ke dalam suatu senyawa atau molekul, sehingga kelebihan muatan positif senyawa atau molekul tersebut makin berkur ang,

9

SnCl4 + Fe 4+

Sn   + 4Cl

SnCl2  + FeCl 2 , atau

-

+

Fe

Sn

2+

-

2+

+ 2Cl + Fe   + 2Cl

-

Pada reaksi di atas, garam timah IV tereduksi menjadi timah II oleh kehadiran logam besi di dalam larutan. Sedangkan besi teroksidasi oleh larutan timah IV klorida menjadi besi II klorida. Pada peristiwa ini, logam besi bertindak sebagai reduktor, dan logam timah sebagai oksidator. Contoh lainnya adalah peristiwa tereduksinya larutan senyawa tembaga II sulfat CuSO4 menjadi logam tembaga dengan kehadiran besi di dalam larutan, seperti reaksi berikut ini ; CuSO4 + Fe Cu

2+

+ SO4

2-

Cu +

Fe

+ FeSO 4, atau Cu

+

Fe

2+

2-

+ SO4

Pada reaksi di atas, logam besi mereduksi garam tembaga sulfat menjadi logam tembaga, sedangkan garam tembaga mengoksidasi besi menjadi besi s ulfat. Peristiwa oksidasi reduksi suatu atau beberapa unsur ataupun molekul menimbulkan tegangan listrik yang dapat diukur. Tegangan listrik yang timbul ini disebut juga potensial elektroda. Berdasarkan hal ini, secara empiris terbukti bahwa makin mulia suatu unsur maka makin tinggilah potensial elektrodanya.  Artinya, makin mulia suatu unsur maka makin sulit unsur tersebut teroksidasi, dan makin mudah tereduksi dari bentuk senyawanya. Dari hal diatas, disusunlah sebuah tabel potensial standar berbagai unsur logam, dari mulai logam yang lebih reaktif (ditempatkan di bagian kiri) hingga logam yang lebih mulia (di posisi sebelah kanan). Susunan ini disebut dengan istilah deret elektrokimia atau secara popular disebut dengan istilah deret volta. H Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H Sb Bi Cu Hg Ag Pt Au Dari susunan deret di atas, semakin ke kiri suatu logam maka akan semakin reaktif logam tersebut, demikian juga sebaliknya. Logam yang makin reaktif akan makin mudah melepaskan elektron, artinya logam tersebut merupakan reduktor yang semakin kuat (semakin mudah teroksidasi). Sebaliknya, semakin ke kanan kedudukan suatu logam dalam deret volta, maka makin sulit logam tersebut melepas elektron dan logam makin kurang reaktif. Menurunnya reaktifitas logam ini menjadikannya sebagai oksidator yang makin kuat, dan makin mudah tereduksi.

10

Suatu logam besi akan mereduksi logam-logam yang berada di sebelah kanannya. Sebaliknya, suatu garam tembaga akan mengoksidasi logam-logam yang berada di sebelah kirinya. Suatu larutan tembaga dapat direduksi menjadi logam tembaga dengan reduktor logam-logam di sebelah kirinya, seperti besi Fe, Nikel Ni, seng Zn, Aluminium Al, Mangan Mn, dsb. Larutan logam emas dapat direduksi menjadi logamnya oleh reduktor logam  –  logam di sebelah kirinya. Logam  –  logam seperti perak, tembaga, besi, aluminium, timbal, raksa, sangat mudah mereduksi, bahkan platina pun mampu mereduksi emas dan teroksidasi.

B. Teknik-Teknik Ekstraksi Emas

B1. Teknik Ekstraksi Sianidasi Logam emas dapat diekstrak dari batuan menggunakan pelarut kimia. Ada beberapa jenis pelarut emas, antara lain ; alkali sianida, asam thiourea, alkali thiourea, thiosulfat, thiosianat, dsb. Dalam hubungan dengan sistem tromol yang menggunakan wadah besi, maka pelarut yang paling cocok digunakan adalah alkali sianida.

Perbandingan antara garam sianida dan tepung batuan adalah minimum 2 Kg NaCN : 1 ton batuan . Selama proses ini lumpur terus diaduk dengan kecepatan konstan. Pemerian suntikan udara kedalam lumpur sangat membantu terjadinya oksidasi logam emas dan perak, sehingga lebih memudahkan pelarutan. Reaksi – reaksi pelarutan sebagai berikut : 4 Au + 8 NaCN + O 2 + 2 H2O

4 Na[Au(CN)2] + 4NaOH

4 Ag + 8 NaCN + O 2 + 2 H2O

4 Na[Ag(CN)2] + 4NaOH

 Ag2S + 4 NaCN

2 Na[Ag(CN) 2] + Na 2S

Pelarutan logam dengan sianida menghasilkan garam kompleks emas / perak sianida. Oksidasi yang dilakukan udara terhadap lumpur disamping membantu pelarutan logam juga berdampak negatif terhadap penurunan pH lumpur. Oleh karena itu pengendalian perlu dilakukan secara kontinu dengan pengecekan angka di pH meter. Disaat pH menurun maka harus segera ditambahkan NaOH / CaOH kedalam lumpur untuk menaikan pH di angka 10,5. Tingkat pH lumpur 0 0 sangat perlu dikendalikan, disamping pengendalian suhu di kisaran 25 C-27 C. pH dan suhu yang tak stabil akan mengakibatkan terjadinya penyimpangan reaksi dan pemborosan dalam penggunaan sianida.

11

Pengendalian pH dan Suhu Tingkat pH perlu dikendalikan di kisaran 10,5  –  11. Penurunan pH berdampak negatif terhadap berkurangnya sianida di dalam lumpur. Penurunan pH akan meningkatkan konsentrasi ion hidrogen dalam lumpur, yang membawa konsekwensi terhadap terbentuknya hidrogen sianida HCN. Hidrogen sianida 0 sangat mudah mendidih dan menguap ; pada suhu 26 C terjadi pendidihan yan mengakibatkan sianida menguap. Penguapan juga mengakibatkan munculnya bahaya penyebaran racun sianida yang sangat berbahaya melalui udara. pH yang rendah juga mengakibatkan tingginya pelarutan logam-logam yang tak diinginkan ; seperti besi, tembaga, dan sebagainya. Pelarutan logam-logam ini, yang menghasilkan garam kompleks besi tembaga dsb, berimplikasi kepada penurunan konsentrasi sianida bebas di dalam lumpur. Untuk menurunkan konsentrasi ion hidrogen dalam lumpur sekaligus menaikkan pH, maka dapat ditambahkan caustic soda atau kapur mentah Ca(OH) 2 ke dalam lumpur.

Bagaimana dengan kenaikan pH di atas 11 ?   pH yang tinggi menyebabkan sulitnya oksigen larut ke dalam lumpur. Menhadapi hal ini,perlu dilakukan penurunan menuju angka 10,5 melalui pemberian hidrogen peroksida H 2O2. Hidrogen peroksida yang larut akan menghasilkan oksigen di dalam lumpur melalui proses penguraian menjadi air H2O dan oksigen O 2. 0

Suhu lumpur perlu diawasi di kisaran 25  – 27 C. Memang benar, kenaikan suhu lumpur akan memercepat terjadinya reaksi. Akan tetapi hal ini akan berdampak pada resiko terjadinya penguapan sianida bebas dari lumpur. Oleh karena itu perlu dicapai kompromi antara suhu yang moderat dan lamanya reaksi pelarutan. Suhu yang moderat berkisar antara 25 – 270C. Efek Penambahan Pb(NO 3)2 (Proses Nitrox) Batuan refraktory sangat sulit diekstrak dengan sianida tanpa bantuan senyawasenyawa larutan lainnya. Penambahan zat aditif seperti timbal nitrat Pb(NO 3)2 sangat berguna membantu pelarutan logam. Ion nitrat (NO 3 ) adalah oksidator yang sangat kuat. Akan tetapi penambahan asam nitrat (HNO 3) tak diijinkan karena akan menurunkan pH larutan dan menaikan konsentrasi ion hidrogen + (H ) dalam lumpur. Untuk mendapatkan ion NO 3   yang murah dapat dilakukan dengan penambahan garam timbal nitrat Pb(NO 3 )2   ke dalam lumpur. Timbal nitrat Pb(NO3)2  akan meningkatkan kecepatan pelarutan dan perolehan logam, terutama yang berkaitan dengan batuan oksida. Penambahan Pb(NO 3)2 ke dalam lumpur juga secara signifikan akan meningkatkan perolehan logam mulia, khususnya perak.

12

Efek Penambahan Oksigen Oksigen merupakan zat yang sangat penting dalam proses pelarutan emas menggunakan sianida, kekurangan zat ini dalam lumpur akan menurunkan kecepatan pelarutan emas. Udara atau gas oksigen diinjeksikan ke dalam lumpur menggunakan pompa kompresi udara atau mixer sentrifugal. Kompresi oksigen menuju dasar reaktor menghasilkan gelembung-gelembung udara dari dasar reaktor. Agar kelarutan oksigen menjadi tinggi dan merata, maka gelembung udara tersebut disebarkan oleh mixer (agitator) ke seluruh bagian lumpur di dalam reaktor. Kehadiran oksigen dalam lumpur dapat juga dilakukan melalui penambahan larutan hidrogen peroksida H 2O2 ke dalam lumpur. Hidogen peroksida yang masuk akan terurai menjadi air H 2O dan gas oksigen O 2. Pada beberapa batuan, terutama pada batuan sulfida, pemberian udara pada lumpur (terutama pada saat pertama kali sianida diberikan) pada pH yang tinggi dapat menekan logam-logam reaktif semacam besi dan belerang menjadi kurang reaktif terhadap sianida, akibatnya adalah sianidasi emas menjadi lebih efisien (penggunaan sianida makin hemat). Oksidasi besi (pyrite) menjadi besi III oksida dan kemudian mengendap sebagai besi III hidroksida akan mencegah kehilangan sianida (yang jika besi tak teroksidasi dapat berubah menjadi garam kompleks alkali heksasianoferat). Oksidasi senyawa belerang menjadi ion sulfat mencegah terjadinya penggunaan sianida menjadi ion thiosianat (CNS -) sebagai hasil yang tak diinginkan.

B2. Teknik Ekstraksi Amalgamasi Pada sistem ini, tromol berfungsi sebagai penggiling batuan yang akan diekstrak. Tromol mengambil alih fungsi penghancuran (grinding) dan penghalusan (ball mill). Tromol (glundung) merupakan sebuah tabung besi yang ditutup kedua ujungnya dengan plat besi. Pada dinding tabung diberi pintu yang dapat ditutup, yang berfungsi sebagai lubang masuknya bahan batuan yang akan diekstrak logamnya. Untuk menghancurkan dan menghaluskan batuan di dalam tabung digunakan beberapa batangan silinder pejal yang terbuat dari besi. Silinder tabung besi yang sudah dimuati dengan batuan selanjutnya diisi dengan air agar penggilingan berlangsung dalam suasana cair. Untuk mengikat logam digunakan air raksa (kwik) atau merkuri yang turut dimasukkan ke dalam tabung. Sebelum penggilingan dimulai, pintu masuk tabung ditutup rapat-rapat agar material maupun cairan tidak keluar dari tabung selama proses penggilingan dan ekstraksi.

13

Proses penghancuran, penghalusan, dan ekstraksi dilakukan dengan cara memutar (merotasi) tabung besi selama beberap a jam untuk memperoleh ukuran partikel yang sangat halus. Masa penggilingan yang lebih lama akan menjadikan perolehan logam yang lebih besar disebabkan makin banyaknya partikel logam emas yang terliberasi (terbebaskan) dari partikel pengotor. Ukuran partikel yang sangat baik adalah memiliki mesh 200 hingga 400 agar makin banyak partikel emas yang terbebaskan. Merkuri yang memiliki sifat dasar logam cair, dikarenakan merupakan logam berat, maka selama proses penggilingan dan penghalusan batuan di dalam tabung akan tetap berada di bagian dasar (bawah) akibat dari gaya gravitasi. Logam emas dan perak yang telah bebas dan bersih dari kotoran selanjutnya tertelan ke dalam larutan logam merkuri (logam terlarut dalam logam) Untuk memperoleh efisiensi yang tinggi, maka harus diperhitungkan beberapa hal antara lain ; jumlah material batuan / tromol, volume air, dan berat air raks a. Volume material sebaiknya tidakmelampaui seperempat bagian dari tromol. Tujuannya agar proses penghalusan berlangsung optimal dan ukuran kehalusan partikel terpenuhi. Jumlah volume material dan air pun sebaiknya tidak lebih dari setengah volume tromol, agar ketersediaan oksigen di dalam tromol tercukupi. Oksigen diperlukan sebagai alat pengoksidasi batuan

14

V.

Pengolahan Emas Skala Mikro : Kombinasi Pengolahan Sistem Amalgamasi dan Kimia

A. Sistem Pengolahan Mikro ; Kombinasi Amalgamasi dan Kimia. Pengolahan emas sistem amalgamasi memiliki berbagai kekurangan, terutama berkaitan dengan batuan emas halus dan logam emas yang terperangkap dalam batuan maupun senyawa sulfida dan karbonat. Bagaimana tembaga dan timbal mampu larut dalam merkuri pada proses pengolahan sistem tromol ? Tembaga maupun timbal pada umumnya terdapat dalam bentuk senyawa logam dalam batuan. Tembaga ditemukan berbentuk batuan basa dan asam, sedangkan timbal umumnya berbentuk senyawa asam. Senyawa basa tembaga antara lain Cu 2(CO3)2(OH)2  yang disebut jenis senyawa malasit, dan tembaga oksida CuO. Sedangkan dalam batuan asam berupa chalcopyrite CuFeS 2, chalcosite CuS, dsb. Timbal umumnya ditemukan dalam bentuk senyawa PbS (timbale sulfida). Batuan emas umumnya mengandung juga sebagian senyawa besi sulfida dan berbagai logam-logam reaktif lainnya. Pada saat digiling dalam tromol, senyawasenyawa logam reaktif akan terbuka terhadap udara. Senyawa pyrite maupun chalcopyrite dan chalcosite bereaksi dengan udara membentuk senyawa logam yang baru. Reaksinya sebagai berikut : FeS2 + 3O2 

FeSO4 + SO2

Gas SO2 ini lebih lanjut berubah menjadi H 2SO4 (asam sulfat). CuFeS2 + H2SO4

CuS +

FeSO4 + H2S

Tembaga yang berubah menjadi tembaga sulfida lebih lanjut teroksidasi oleh udara menjadi tembaga sulfat. CuS + 2O 2 

CuSO4

15

Larutan tembaga sulfat ketika bersinggungan dengan logam besi tromol akan mengendap menjadi tepung tembaga melalui reaksi redoks. Disebabkan potensial elektroda tembaga lebih tinggi dibanding besi, maka logam besi akan mereduksi larutan senyawa tembaga menjadi logamnya, sedangkan logam besi akan teroksidasi menggantikan tembaga di dalam larutan. CuSO4 + Fe

Cu + FeSO 4

Bubur tembaga yang terbentuk dalam proses ini selanjutnya akan membentuk amalgam dengan cairan raksa. Ini menjelaskan mengapa dalam pengolahan sistem tromol ditemukan logam tembaga pada saat peleburan. Proses amalgamasi logam Pb pun sama seperti yang terjadi pada senyawa tembaga.

Bagaimana dengan logam perak ? Perak yang teramalgamasi sebagian besar berasal dari paduan emas dan perak dalam batuan, sedangkan senyawa perak (karbonat/oksida/sulfida) sebagian besar masih berada dalam lumpur. Oleh karena itu hasil peleburan umumnya memperoleh bullion emas berkadar tinggi, karena sebagian besar dari logam ini belum terekstrak dari batuannya.Sistem amalgamasi biasa hanya mampu menghasilkan sekitar 20% dari perak yang ada di batuan, sisanya masih tersimpan di lumpur. Pengolahan menggunakan air raksa masih dapat ditingkatkan perolehannya dengan cara melakukan kombinasi dengan larutan kimia, dalam hal ini menggunakan alkali sianida dan beberapa zat kimia lainnya. Batuan hasil glundungan umumnya belum terlalu halus, sehingga sebagian dari emas belum terliberalisasi (belum terbebaskan). Emas yang masih terikat dengan unsur-unsur lain tentu saja tak terserap oleh logam raksa dan tertinggal di lumpur limbah olahan. Sedangkan perak, sebagian besarnya masih di batuan karena sifatnya masih berupa senyawa yang tak teramalgamasi oleh logam raksa. Untuk memisahkan logam emas dari berbagai pengikat dan pelindungnya (agar kemudian terserap oleh raksa), maka dilakukan langkah-langkah refractory dan pelarutan. Refraktori bertujuan membuka selubung logam emas, agar mampu terserap oleh merkuri.Refraktori menggunakan kombinasi udara di dalam glundung dan senyawa garam timbal nitrat. Ekstraksi logam perak menggunakan sistem pelarutan oleh sianida dan pengendapan kembali oleh logam-logam reaktif yang berada di dalam glundung. Hasil endapan yang berupa tepung perak kemudian mampu terserap oleh logam raksa dan membentuk amalgamasi.

16

Langkah  – Langkah Kerja. 1. Penentuan takaran alkali sianida. Dalam proses sianida, takaran alkali sianida minimum adalah 2 kg / ton batuan. Jumlah sianida ini tentu saja akan melarutkan sebagian besar logam-logam emas dari batuan. Pada proses tromol, tidak begitu perlu melarutkan logam emas dan kemudian mengendapkan kembali secara alami di dalam glundung. Proses sianida dalam tromol sebaiknya dilakukan hanya untuk membersihkan emas dari berbagai logam-logam  pengikat lainnya, agar kemudian mampu terserap oleh merkuri . Untuk hal ini,maka penggunaan sianida harus dikurangi dari takaran optimalnya, menjadi sekitar 50%, atau 1 kg/ ton batuan ( 10 kg batuan : 10 gram sianida ). 2. Takaran Pb(NO3)2 Pb(NO3)2 berfungsi sebagai oksidator logam, agar perolehan ekstraksi logam meningkat dari biasanya. Jumlah timbal nitrat juga berhubungan secara signifikan dengan tingkat perolehan logam perak. Takaran yang tepat untuk timbal nitrat adalah sekitar 2kg / ton batuan, atau 10 kg batuan : 20 gram Pb(NO3)2 . 3. Caustic Soda (NaOH). Caustic soda berfungsi menahan pH lumpur tetap tinggi di suana basa. Takaran yang tepat untuk caustic soda dalam proses tromol adalah sekitar 800 / 1 ton batuan, atau 10 kg batuan : 10 gram caustic soda. 4. Ketiga zat kimia di atas dimasukkan secara bersamaan dengan batuan ke dalam glundung, tentu saja ukurannya harus sesuai dengan perbandingan berat masing – masing terhadap berat batuan. Volume batuan sebaiknya tidak boleh melebihi seperempat volume glundung, agar didapatkan ruang yang cukup untuk udara di dalam glundung. Untuk 15 kg batuan ; jumlah sianida sebanyak 15 gram, timbal nitrat 30 gram, caustic soda 15 gram. 5. Tambahkan air ke dalam glundung hingga volume total air dan batuan sekitar kurang dari setengah volume glundung.

6. Masukkan logam raksa secukupnya ke dalam glundung. Lebih baik sedikit berlebih daripada kurang. 7. Kemudian tutup rapat  –  rapat pintu masuk tromol, dan lakukan penggilingan sekitar 3 jam.

17

8. Setelah 3 jam, proses penggilingan dihentikan sementara. Buka kembali pintu masing  –  masing tromol, biarkan udara berganti sekitar 10 menit (hati  –  hati terhadap kemungkinan uap sianida bebas, sebaiknya tidak berlama  –  lama berada di ruangan mesin tromol). Perlu dilakukan penggantian udara di dalam tromol, agar oksigen yang telah berkurang dapat ditambahkan kembali. 9. Tutup kembali masing  –  masing pintu tromol, dan lakukan penggilingan kembali sekitar 2 jam atau lebih hingga selesai. Pada proses kombinasi ini, akan diperoleh peningkatan yang signifikan terhadap perolehan logam emas dan perak. Efek sampingnya adalah meningkatnya juga kemungkinan jumlah tembaga yang teramalgamasi. Tembaga dapat dihilangkan dari bullion dengan cara dibersihkan pada saat peleburan menggunakan borax (pijar).

B. Penanganan Limbah Cair.  Ada kemungkinan masih terdapat alkali sianida bebas dalam limbah cair, atau senyawa-senyawa kompleks logam lainnya yang sangat beracun. Penanganan limbah cair sangat diperlukan dengan beberapa metode: 1. Gunakan filter pada kolam limbah untuk memisahkan padatan dan cairan dimana cairan limbah hasil filtering ditampung pada bak khusus untuk kemudian air yang sudah terpisah dari padatan digunakan kembali pada proses selanjutnya (direct) 2. Cara kedua apabila ingin membuang limbah cair ke lingkungan maka Limbah cair harus dinetralkan terlebih dahulu sebelum dilakukan pembuangan. Langkahnya adalah penetralan oleh garam besi III ( ferri sulfat atau ferri klorida) yang diaduk ke dalam lumpur. Selanjutnya dilakukan penambahan hdrogen peroksida H2O2 untuk menetralkan senyawa  –  senyawa yang lebih reaktif lainnya. Setelah proses ini, maka lumpur telah aman untuk dibuang (sebaiknya lakukan test terlebih dahulu dengan media kolam ikan). Menurut kami untuk mewujudkan lingkungan yang tidak tercemar limbah B3 atau limbah beracun/logam berat pilihan nomor 1 yaitu menggunakan sistem direct adalah cara termudah dan termurah karena tidak memerlukan bahan kimia tambahan, namun pilihan tergantung pada anda sebagai pelaku pertambangan.

18

semoga karya kecil kami ini dapat menjadi kontribusi dan bermanfaat bagi pembaca dalam meningkatkan pertumbuhan ekonomi dan edukasi khususnya masyarakat indonesia. Dan kami berharap masukan masukan agar ebook ini menjadi sumber informasi komprehensif dalam pengolahan emas secara tradisional.

Sampai jumpa di edisi pengolahan batuan mineral lainya...

Salam sukses

Joko prasetyo

19