ANALISIS LOGAM EMAS: 1. REAKSI DENGAN AQUA REGIA Untuk menguji kandungan kandungan emas dalam biji / batuan sbb. : 1. Batuan sample dihaluskan hingga #200 mesh, dibutuhkan sample dari pit untuk grade control sebanyak 50 gr sedangkan sample dari process plant yang berupa konsentrat sebanyak 20 gr. 2. Dengan menggunakan gelas ukur, buat Aqua Regia yaitu campuran 3 bagian HCL ( atau 4 bagian Muriatic Acid ) ditambah 1 bagian HNO 3, sebanyak 4 s/d 5 kali volume batuan sample. ( 4 s/d 5 ml Aqua Regia per gram material ). 3. Siapkan aquadest dalam labu erlenmeyer. 4. Tuang dengan hati-hati Agua Regia ke dalam labu erlenmeyer yang berisi aquadest . Komposisi aquadest dengan Aqua Regia adalah 1 : 1, tujuannya agar Aqua Regia tidak terlalu bau namun masih cukup reaktif. 0 5. Panaskan Aqua Regia dengan suhu antara 85 s/d 90 C. 6. Masukkan sedikit demi sedikit batuan yang telah dihaluskan tadi ke dalam Aqua Regia sambil amati reaksi yang muncul dan biarkan minimal 30 menit. Reaksi pelarutan emas dengan aqua regia :
Au + 3HNO3 + 4HCl
HAuCl4 + 3NO2 + 3H2O
7. Setelah didinginkan, saring untuk memisahkan larutan Aqua Regia dengan endapan. ? 8. Untuk menguji ada tidaknya kandungan kandungan emas, diteteskan Premixed ( dapat dibuat sendiri dengan menggunakan 5% Stannous Chloride / Tin Chloride ( SnCl 2 ) yang dilarutkan dengan 95% HCL ) pada endapan hasil penyaringan, bila berwarna ungu ( disebut Purple of Cassius ) berarti ada emasnya . Stannous Chloride ( SnCl 2 ) merupakan reagen untuk mengetes emas yang sangat sensitif, dan mampu mendeteksi hingga 10 ppb. 9. Untuk menetralkan residu HNO, tambahkan Urea [ CO(NH 2)2 ] ke dalam Aqua Regia yang telah disaring, reaksinya : 6 HNO3 + 5CO(NH2 ) 2 8N2 + 5CO2 + 13H2O Caranya masukkan Urea sedikit demi sedikit sampai reaksi gelembung putihnya habis. Dari reaksi ini akan membuat asam nitrat menjadi netral dan kondisi pH berubah dari 0,1 menjadi pH 1,0. 10. Masukkan Natrium Bisulphite dan amati reaksinya. Secara teori, setiap satu gram emas membutuhkan 1,89 gram Natrium Bisulphite. Namun, harus ditambahkan lebih banyak, sekitar 1,5 kali lagi. 2HAuCl 4 + 2NaHSO3 2Au + 4HCl + Na 2 SO4 + SO2 Tunggu sekitar 30 menit, bila ada Presipitat ( endapan lumpur ) warna hitam kecoklatan, buang larutannya hingga tersisa Presipitat saja dengan cara disaring lalu dibilas dengan destilled water. Reagen alternatif untuk mengganti Natrium Bisulphite adalah Sodium Metabisulfide ( SMB ), Oxalic Acid, belerang, dan Sulphur Dioxide atau Copperas ( Ferrous Sulphate).
11. Selanjutnya tuang larutan amonia ( 30 ml Aqua Amonia dilarutkan dalam 100 ml air ) perlahan-lahan ke Presipitat sampai pH 8. Anda akan mendapatkan endapan yang disebut Gold Fulminating. Hati-hati dengan fulminan, jangan sampai kering karena Highly Explosive, Bahaya! 12. Cuci Presipitat untuk menghilangkan kelebihan amonia. Cuci beberapa kali sampai pH mencapai dekat 7. 13. Presipitat hasil bilasan tinggal dilebur untuk membentuk bullion emas.
2. FLOKULASI 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, 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 detergen. Metoda ini digunakan di beberapa industri pertambangan dengan menggunakan reagen utama Xanthate sebagai Collector ( misalnya : potassium amyl xanthate, C 5H11OCS2K ), 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 cukup kasar ( 28 mesh ) yang berarti bahwa 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. EKSTRAKSI EMAS Extraksi emas dalam skala industri yang paling umum dilakukan yaitu :
Liquation Separation Amalgamasi Sianidasi
I. Liquation Separation / pencairan 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
o
o
Titik cair emas pada suhu 1064.18 C, sedangkan titik cair perak pada suhu 961.78 C. 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 3 3 cm sedangkan berat jenis perak sebesar 9.32 gram per cm . 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.
II. Amalgamasi 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 ). Merkuri akan membentuk amalgam dengan semua logam kecuali besi dan platina. 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.
4. REAKSI EMAS DENGAN SIANIDA (PROSES SIANIDASI) 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 lixiviants ( leaching agen ) lainnya yang dapat digunakan, antara lain :
Bromides ( Acid and Alkaline ) Chlorides Thiourrea / Thiocarbamide ( CH 4N2S ) Thiosulphate ( Na 2S2O3 ) Iodium-Iodida
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 ( NH4CN ). 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 + 2 H2O → 4Au(CN)2- + 4NaOH4Ag + 8CN- + O2 + 2 H2O → 4Ag(CN)2- + 4NaOHTeori Pembuktian Kinetika Kinetika ( Habashi. 1970 ), reaksi pelarutan pelarutan Au dan Ag adalah sebagai berikut :
-
-
-
2Au + 4CN + O2 + 2 H2O → 2Au(CN)2 + 2OH + H2O2 2Ag + 4CN- + O2 + 2 H2O → 2Ag(CN)2- + 2OH- + H2O2 Mekanisme reaksi ini adalah mekanisme elektrokimia.
