MAKALAH SUMBER DAYA ALAM
PROSES PENGOLAHAN EMAS MENGGUNAKAN SIANIDA DENGAN METODE HE AP LEACHI NG
DOSEN PENGAMPU : Juliananda, S.T, M.Sc
Oleh: Reyhan Ammar (165061100111003) (165061100111003)
TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BRAWIJAYA 2017 1
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan sehingga kami bisa menyelesaikan makalah dengan judul “Proses “ Proses Pengolahan Emas dengan Sianida Menggunakan Metode Heap Leaching ”. ”. Makalah ini kami tulis untuk memenuhi tugas mata kuliah Sumber Daya Alam sesuai dengan petunjuk dan bimbingan yang diberikan oleh dosen kami. Kami mengucapkan terima kasih kepada dosen pengampu dan sejumlah pihak yang yang turut membantu proses penyusunan makalah yang kami buat. Saran dan kritik yang membangun akan sangat kami harapkan untuk perbaikan ke depan. Kami berharap agar makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.
Malang, 31 Juli 2017
2
DAFTAR ISI
BAB I: PENDAHULUAN
4
BAB II: PEMBAHASAN
6
2.1. Pengertian Ekstraksi dan Leaching
6
2.2. Metode Pengolahan Emas
7
2.3. Proses Pengolahan Emas Menggunakan Sianida Menggunakan Metode Heap Metode Heap Leaching
11
2.3.1. Crushing&Milling
12
2.3.2. Sianidasi dengan Metode Heap Metode Heap Leaching
13
2.3.3. Carbon Adsorption (CIP Method)
16
2.3.4. Acid Washing&Elusi
18
2.3.5. Electrowinning
19
2.3.6. Kalsinasi, Smelting, dan Refining
21
BAB 3 PENUTUP
22
DAFTAR PUSTAKA
23
3
BAB I PENDAHULUAN
1.1.Latar Belakang
Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Au dan nomor atom 79. Emas merupakan logam transisi yang banyak terdapat di nugget emas atau serbuk di bebatuan. Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan mudah ditempa, kekerasannya berkisar antara 2.5 – 2.5 – 3 3 (skala Mohs), serta berat jenisnya tergantung tergantung pada jenis dan kandungan logam lain yang yang berpadu dengannya. Mineral pembawa emas biasanya berasosiasi dengan gangue minerals seperti kuarsa, karbonat, dan sejumlah kecil mineral non logam. Emas tergolong sebagai salah satu logam paling berharga dan paling mahal nilainya dibandingkan dengan jenis-jenis logam lainnya. Selain digunakan sebagai perhiasan dan barang elektronik, dalam skala yang lebih luas emas juga digunakan sebagai standar keuangan di banyak negara dan diperhitungkan dalam dunia moneter. Penggunaan emas dalam bidang moneter dan keuangan berdasarkan nilai moneter absolut dari emas itu sendiri terhadap berbgai mata uang di seluruh dunia. Bentuk penggunaan emas dalam bidang moneter umumnya dalam bentuk bulion atau batangan emas dalam berbagai satuan berat gram sampai kilogram. Dengan mengetahui keutamaan logam emas dalam dunia moneter dan kehidupan bernegara, maka sangat penting untuk dilakukan proses pengolahan emas yang tepat sehingga diproduksi batangan emas dengan kualitas yang terbaik. Proses pengolahan emas memiliki metode yang bermacam-macam dan yang akan dibahas di sini adalah menggunakan metode sianidasi. Metode sianidasi sendiri memiliki tahapan leaching yang dapat diklasifikasikan berdasarkan tempat dilakukannya proses leaching tersebut, dan yang dibahas di sini adalah menggunakan metode heap leaching. Setelah proses leaching dilakukan, ada dua pilihan metode untuk proses gold recovery, yaitu metode carbon adsorption (adsorpsi karbon) dan metode zinc precipitation (pengendapan zinc). Pada
4
pembahasan kali ini metode yang yang akan dibahas adalah carbon adsorption dan jenis dari carbon adsorption itu sendiri masih terbagi 3, yaitu carbon in pulp (CIP), carbon in leach (CIL) dan carbon in liquid (CIL). Metode yang akan diterangkan pada pembahasan kali ini adalah metode yang pertama pertama yaitu carbon in pulp (CIP). 1.2.Rumusan Masalah
1. Apakah metode yang digunakan dalam proses pengolahan emas? 2. Bagaimana proses pengolahan emas menggunakan sianida dengan metode heap leaching?
1.3.Tujuan
Makalah ini dibuat dengan tujuan sebagai berikut: 1. Mengetahui metode yang digunakan dalam proses pengolahan emas 2. Mengetahui proses pengolahan emas menggunakan sianida dengan metode heap leaching
1.4.Manfaat
Manfaat yang dapat diambil agar pembaca mampu mengenal proses pengolahan emas yang efektif sampai menghasilkan bulion (batangan emas) dengan disertai pertimbangan-pertimbangan dalam pemilihan metodenya. metodenya.
5
BAB II PEMBAHASAN
2.1.
Pengertian Ekstraksi dan Leaching
Untuk memisahkan satu atau lebih komponen dalam campuran, campuran harus dikontakkan dengan fase lain, yang dikenal dengan proses ekstraksi. Ekstraksi adalah pemisahan satu/beberapa bahan dari suatu padatan/cairan dengan bantuan suatu pelarut (solvent). Proses ekstraksi sendiri dibedakan menjadi 2 macam, yaitu (1) ekstraksi cair-cair dan (2) ekstraksi padat-cair (leaching). 1. Ekstraksi cair-cair/ekstraksi pelarut digunakan sebagai alternatif untuk melakukan pemisahan selain dengan distilasi / evaporasi. Pada ekstraksi cair-cair, satu komponen bahan/lebih dari suatu campuran dipisahkan dengan bantuan pelarut. Ekstraksi cair-cair biasa digunakan jika pemisahan dengan distilasi tidak memungkinkan (misalnya karena terbentuk azeotrop, kurang ekonomis, dll).
2. Ekstraksi padat-cair (leaching). Untuk memisahkan suatu zat yang diinginkan maupun yang tidak diinginkan dari suatu solid, maka solid dikontakkan dengan fase liquid/cair. Kedua fase tersebut akan mengalami kontak dan solut (zat yang ingin diekstrak) aka berdifusi dari solid menuju fase liquid sehingga solut yang tadinya dari fase solid dapat dipisahkan. Proses pemisahan inilah yang disebut dengan
leaching. Leaching banyak dipakai dalam dunia industri termasuk dalam pemrosesan logam. Biasanya logam yang bermanfaat berada dalam campuran dengan jumlah konstituen tak diinginkan yang cukup besar. Leaching dipakai untuk memisahkan logam sebagai garam yang terlarut. Pada proses leaching, mekanismenya adalah solvent ditransfer menuju permukaan solid, kemudian kemudian solven berdifusi atau masuk ke dalam solid. Lalu solut
6
yang ada dalam solid berdifusi ke solven. Sulut yang sudah terlarut dalam solven berdifusi menuju permukaan lalu ditrasnfer ke pelarut. Umumnya mekanisme proses ekstraksi dibagi menjadi 3 bagian:
Perubahan fase solut untuk larut ke dalam pelarut, misalnya dari padat menjadi cairan
Difusi melalui pelarut di dalam pori-pori untuk selanjutnya keluar dari partikel
Akhirnya perpindahan solut ini dari sekitar partikel ke dalam larutan keseluruhannya
Jadi proses leaching dapat dilakukan dalam 3 macam: 1. Pelarutan solute 2. Pemisahan larutan terhadap ampas padat 3. Pencucian ampas padat.
2.2.
Metode Pengolahan Emas
Seperti yang telah dijelaskan pada bab 1, ada beberapa alternatif pemilihan metode yang dapat digunakan untuk melakukan pengolahan emas. Metodemetode tersebut antara lain sebagai berikut: 1. Amalgamation (with Mercury) 2. Gravity Concentration (using jogs, tables, spirals, Reichert cone, dll.) 3. Flotation (as free particle or contained in base metal sulfide concentrates) 4. Pyrometallurgy (in the smelting and refining of base metal ores and concentrates) 5. Hydrometallurgy (direct cyanidation, cyanidation with carbon adsorbion, heap-leach and chlorination-leach) 6. Refractory ore processing (Eugene&Mujumdar, 2009). Metode dasar yang paling umum digunakan adalah cyanidation (sianidasi), flotation (flotasi), dan menggunakan gravity menggunakan gravity concentration (konsentrasi gravitasi). Metode sianidasi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan metode 7
sebelumnya yang lebih konvensional yaitu metode amalgamasi menggunakan merkuri. Penggunaan metode sianidasi meningkatkan recovery emas dari di bawah 70% menjadi lebih dari 90%. Hal tersebut menyebabkan metode ini lebih disukai dari pada metode sebelumnya yang menggunakan amalgamasi. Pada metode amalgamasi, mineral emasnya terbungkus dalam batu kapur/batuan silika yang halus dan mempunyai grade yang rendah yang kurang ekonomis. Amalgamasi sendiri adalah proses penyelaputan partikel emas oleh air raksa (Hg). (Diantoro, 2010). Sianidasi adalah metode standar yang dipakai secara luas di seluruh dunia. Cyanide adalah pelarut universal dalam pengolahan emas. Proses sianidasi terdiri dari 2 tahapan penting, yaitu proses pelarutan dan proses pemisahan emas dari larutannya. Pelarut yang biasa digunakan dalam proses sianidasi adalah NaCN, KCN, Ca(CN)2, atau campuran ketiganya. Pelarut yang paling umum digunakan adalah NaCN karena mampu melarutkan emas lebih baik dari pelarut lainnya. (Diantoro, 2010) Proses sianidasi dipatenkan pada tahun 1887 oleh JS McArthur. Proses ini pertama kali digunakan pada tambang-tambang sebagai berikut: berikut:
Ekstraksi emas dengan menggunakan metode leaching sianida pada saat ini merupakan proses yang paling utama digunakan dalam proses ekstraksi emas dalam skala industri, hal ini disebabkan oleh metode ini menawarkan keuntungan dengan teknologi yang lebih efektif dan efisien. (Diantoro, 2010)
8
Ada tiga jenis leaching dalam pengolahan emas, yaitu heap leaching, vat leaching , dan agitated tank leaching. Metode yang digunakan dalam pembahasan kali ini adalah metode menggunakan heap leaching. Heap leaching dalam penggunaannya memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Kelebihan dari penggunaan heap leaching adalah: adalah: 1. Lebih hemat energi. Heap leaching dapat dilakukan pada batu -3/4 inchi, sementara pada agitated leaching (konvensional) memerlukan reduksi sampai -200 mesh yang membutuhkan grinding mills yang besar dengan konsumsi 1 horsepower per ton per hari dari kapasitasnya. 2. Langkah pemisahan solids-liquid tidak diperlukan di heap leaching 3. Bantalan / leaching pad dapat dibiarkan saja di tempat setelah reklamasi 4. Biaya jauh lebih rendah dibandingkan agitated leaching dikarenakan tidak membutuhkan tangki-pengaduk dan peralatan lainnya. (Eugene&Mujumdar, 2009). Adapun kekurangan dalam penggunaan heap leaching adalah: adalah: 1. Gold recovery yang rendah 2. Bijih yang ditumpuk harus memungkinkan supaya larutan sianida mampu menetes melewatinya. Bijih dengan kandungan clay yang tinggi akan menghambat aliran sianida. Masalah ini diselesaikan diseles aikan dengan aglomorasi sebelum penumpukan. 3. Jika curah hujan tinggi maka m aka akan menganggu keseimbangan pada kandungan larutan sehingga membutuhkan perlakuan dan pembuangan air. 4. Tidak cocok pada tempat yang sangat dingin, karena pembekuan tumpukan dapat menyebabkan gold recovery yang rendah. 5. Pencairan es dan salju dapat menyebabkan akumulasi larutan leaching yang berlebihan. (Eugene&Mujumdar, 2009).
9
Secara umum metode proses pengolahan emas dapat dilihat pada bagan berikut:
Gambar 2.1. Skema metode pengolahan emas
Dari bagan di atas dapat dilihat proses pengolahan emas menggunakan metode sianidasi heap leaching adalah sebagai berikut: crushing cyanidation (heap leaching method)
milling
elution electrowinning smelting
refining. Setelah proses heap leaching terdapat dua pilihan lagi untuk proses recovery emas, antara carbon adsorption (elution) dan zinc precipitation (Merillcrowe process). Adapun perbandingan antara kedua metode tersebut adalah sebagai berikut: Pada proses carbon-in-pulp, unit operasi untuk pemisaha leached ore solids dan liquid cenderung lebih sedikit. Untuk bijih dengan pengendapan yang lama atau filtration rates yang lama, seperti disebabkan oleh kandungan clay yang tinggi, maka metode countercurrent decantation (CCD) adalah yang paling tepat. (Eugene&Mujumdar, 2009).
10
Bijih dengan kandungan perak yang tinggi, akan lebih baik jika menggunakan metode Merrill-Crowe. Hal ini dilakukan karena karbon dengan jumlah sangat besar akan dikeluarkan dan proses elektrowining akan dibutuhkan untuk memproses perak dengan jumlah yang besar. (Eugene&Mujumdar, 2009). Proses menggunakan carbon adsorption lebih umum digunakan karena digunakan oleh 70% pabrik emas yang ada di dunia. Selain itu unit operasinya juga lebih sedikit sehingga lebih efisien dibandingkan dengan metode zinc precipitaion (Merrill-Crowe).
2.3.
Proses Pengolahan Emas Menggunakan Sianida
chi ng dengan Metode H eap L eaching Proses pengolahan emas menggunakan siadina secara umum dapat dijelaskan melalui bagan berikut:
Gambar 2.2.Diagram proses pengolahan emas menggunakan sianida/heap leaching
Secara umum, ada 8 tahapan proses yang dilalui, yaitu (1) crushing, (2) milling, (3) heap leaching, (4) carbon ca rbon adsorption, (5) acid washing, (6) elution, elut ion, (7) electrowinning, dan (8) calcination, smelting, dan refining. Tahapan proses pengolahan emas secara singkat dapat dijelaskan melalui penjelasan sebagai berikut:
11
1. Bijih emas dicrush dicrush dalam cone crusher sampai ukurannya sebesar 12 mm. 2. Bijih yang telah dicrush kemudian digiling basah di dalam tube mills untuk membentuk pulp pulp yang mengandung 75% dari partikel dengan ukuran 75micron. 3.
Pulp diolah dengan sodium sianida (NaCN) dengan menggunakan metode heap leaching . NaCN ini akan melarutkan partikel emas & perak, yang memungkinkan terjadinya reaksi berikut:
4. Larutan hasil sianidasi akan dikontakkan dengan karbon sehingga menghasilkan ikatan antara karbon dengan emas pada serangkaian agitated tank 5. Larutan final Larutan final loaded loaded carbon carbon akan dicuci dengan asam dan dilajutkan dengan elusi 6. Melalui proses electrowinning emas akan mengendap di katoda dan air akan mengalami oksidasi membentuk oksigen di anuda 7. Perak akan dipisahkan melalui pemurnian (refining ( refining ) dengan elektrolisis dan emas murni akan diperoleh. (Chatterjee, 2007). Adapun penjelasan mengenai masing-masing proses akan dijelaskan lebih detail pada sub materi di bawah ini. 2.3.1. Crushing dan Milling
Proses crushing dilakukan di cone crusher sampai diperoleh ukuran bijih emas sebesar 12 mm.
12
Gambar 2.3. Cone crusher
Setelah crusher, proses selanjutnya adalah penggilingan di tube mills yang disebut pula aglomerasi/peletisasi. Batuan yang banyak mengandung partikel kecil ( -200 mesh) membutuhkan persiapan sebelum menghadapi proses proses leaching agar berjalan efektif sebab partikel ini akan menutupi aliran larutan sianida. Aglomerasi adalah te knik agregasi partikel kecil untuk memperbesar ukuran partikel. Teknik aglomerasi meliputi: 1. Mencampur dan mengaduk bijih dengan semen Portland dan atau batu kapur agar tetap dalam kondisi alkalin (basa) 2. Membasahi biji umpan dengan larutan sianida sebelum diletakkan pada leaching pad 3. Membolak-balikkan
partikel
kecil
(seperti
pengadukan
semen
menggunakan molen) sehingga ukurannya menjadi lebih besar. (Diantoro, 2010).
L eaching chi ng M ethod thod 2.3.2. Sianidasi dengan H eap Le Proses sianidasi adalah proses yang paling umum pada ekstraksi emas. Proses ini melibatkan penguraian emas (dan juga perak yang ada dalam bentuk larut) dari bijih yang telah digiling pada suatu larutan sianida yang encer (biasanya NaCN atau KCN) dengan adanya kehadiran lime dan oksigen berdasarkan reaksi berikut:
13
Dengan konsentrasi sianida yang optimum (sekitar 0.05% NaCN), partikel emas yang bersih akan larut pada rate 3.25 mg/sq cm/hour sementara untuk perak memiliki rate satu setengahnya. (Eugene&Mujumdar, 2009). Dalam dunia industri, penambahan lime pada pulp sianida berguna untuk mencegah hidrolisis dan untuk menetralisasi segala konstituen asam yang hadir pada bijih. Keuntungan lain dengan penambahan lime ini adalah mendekomposisi mendekom posisi bikarbonat pada air. (Eugene&Mujumdar, (Eugene&Mujumdar, 2009). Proses sianidasi dapat dilakukan dengan metode heap leaching. Belakangan ini Heap leaching (pelindihan tumbukan) telah dikembangkan sebagai suatu proses pengolahan mineral logam berkadar rendah yang efisien. Dibandingkan dengan sianidasi konvensional dengan tangki berpengaduk, heap leaching mempunyai beberapa kelebihan, di antaranya adalah (1) desain yang lebih sederhana, (2) biaya operasi yang murah, dan (3) investasi lebih sedikit. (Diantoro, 2010) Recovery heap leaching berkisar 60% sampai dengan 80%. Dalam skala besar teknologi ini pertama kali diterapkan di tambang t ambang emas Carlin, Nevada pada tahun 1970. (Diantoro, 2010) Fondasi pelindihan
(leaching pad) bisa
dibuat
secara
permanen
menggunakan lantai beton atau dengan pengerasan pondasi dan dilapisi geo membrane (high density polyethylene). polyethylene) . Pelindihan memerlukan beberapa minggu tergantung jenis dan ukuran batuan. (Diantoro, 2010) Heap leaching melalui tahapan proses sebagai berikut: 1. Persiapan pondasi pelindihan dengan sudut 1 sampai dengan 6 atau lebih ᵒ
untuk drainase. 2. Crushing batuan Crushing batuan menjadi ukuran ½ sampai dengan dengan 1 inci 3. Menempatkan batuan pada tempat pelindihan 14
ᵒ
4. Menyemprotkan larutan sodium larutan sodium cyanide (NaCN) dengan spray dengan spray (umumny1 ½ kg NaCN per ton larutan) 5. Mengumpulkan larutan untuk proses selanjutnya Heap leaching diperkenalkan pada tahun 1970-an untuk menurunkan biaya recovery emas secara signifikan. Proses ini digunakan oleh banyak tambang untuk mengambil sumber geologi kelas rendah dan mengubahnya menjadi bijih yang bernilai tinggi. (Eugene&Mujumdar, 2009) 2009) Heap leaching dilakukan dengan cara meletakkan bijih (ore) yang telah di-crush pada suatu tumpukan yang dibangun di di atas suatu impervious liner. Larutan sianida diberikan dengan cara di-spray pada bagian atas dari tumpukan dan larutan akan meresap ke bawah melalui tumpukan dan akan me-leaching me- leaching emas. Larutan yang kaya emas / gold pregnant solution akan mengalir dari dasar tumpukan dan dikumpulkan untuk proses recovery emas dengan metode carbon adsorption atau zinc precipitation . Sementara sisanya akan di-recycle di-recycle kembali ke tumpukan.
(Eugene&Mujumdar, 2009) Proses heap leaching membutuhkan waktu 60-90 hari untuk memproses bijih. Recovery emasnya sekitar 60-80%. Jika menggunakan proses leaching konvensional, waktu yang dibutuhkan 24 jam saja sedangkan recovery emasnya sebesar 85-95%. (Eugene&Mujumdar, 2009) Sementara itu penjelasan yang lebih detail pada proses sianida menggunakan metode heap leaching adalah sebagai berikut: Bijih dengan kadar emas sangat rendah yang mengandung emas sekitar 0.4-0.7 gm (1 kg = 103 gm) dicampur dengan semen yang berperan sebagai binder (bahan (bahan pengikat). Kemudian campuran campuran akan mengalami gerakan gerakan rotasi yang lama di mana terjadi proses peletisasi (proses dimana pembentukan/penekanan material sehingga berbentuk pelet). Pelet akan ditumpuk dengan bentuk undakan/tingkatan di atas sebuah alas yaitu polythene yaitu polythene sheets (dengan tujuan untuk mencegah kebocoran larutan sianida ke dalam tanah), lalu dialirkan dengan larutan yang mengandung 0.2% NaCN.
15
Setelah sekitar 15 hari akan diperoleh effluent yang kaya akan emas. Effluent ini akan melewati karbon dalam larutan, sehingga dengan menjalankan proses ini maka akan diperoleh recovery emas dengan persentase di atas 50% dari bijih yang diolah. (Chatterjee, 2007).
Gambar 2.4. Heap Leaching
M ethod hod) 2.3.3. Carbon Adsorption (C I P Me Setelah dilakukan heap leaching, pregnant leach solution solution (PLS) yang telah mengandung emas akan dikontakkan dengan carbon. Ada 3 metode yang umum digunakan, yaitu:
yang akan Carbon in Pulp (CIP) : Menggunakan seragkaian agitated tank yang menjadi tempat terjadinya kontak antara pregnant antara pregnant solution (hasil solution (hasil leaching) dengan karbon dan merupakan metode paling konvensional. Secara umum biaya CIP lebih mahal dari CIL dan membutuhkan lebih dari satu agitator, namun di sisi lain memiliki beberapa keunggulan, yaitu tingkat efisiensi adsorbsi karbon yang lebih tinggi dibandingkan dengan CIL dan waktu resensi adsorbsi yang relatif lebih cepat.
Carbon in Leach (CIL): Penggabungan proses leaching dengan carbon-in-
pulp dalam suatu agitated tank dengan ukuran yang lebih besar dari CIP. Biasanya digunakan jika bijih emas mengandung native carbon yang dapat menghambat proses recovery emas. Dikarenakan proses leaching dan carbon adsorption digabung dalam suatu unit, konsentrasi karbon yang ada menjadi sehingga kemampuan untuk gold recovery-nya tidak sebaik CIP. Selain itu proses adsorbsi tidak berjalan efisien dan waktu resensinya lebih
16
lama. Namun biaya operasional metode CIL lebih r endah dibandingkan CIP dan hanya membutuhkan 1 agitator pada tank tersebut.
Carbon in Column (CIC) : Menggunakan serangkaian fluidized bed
column (umumnya dengan atap terbuka).Mampu mengolah pregnant solution dengan solution dengan kandungan solid 2-3% Dengan berbagai pertimbangan tersebut maka proses carbon adsorption yang digunakan adalah carbon-in-pulp. Proses ini akan mengontrol pengendapan emas dari larutan sianida dengan menggunakan arang teraktivasi (karbon). Biasanya karbon ini diperoleh d ari batok kelapa karena memiliki daya tahan yang baik an memiliki kemampuan adsorbsi yang tinggi untuk emas dan perak sianida. si anida. (Eugene&Mujumdar, 2009) Teknik pengerjaannya adalah dengan memberikan kontak antara leached pulp dengan granular karbon pada serangkaian agitating tanks dengan waktu retensi yang cukup. Karbon akan di-recycle melalui sirkuit untuk menambah muatan sekitar 8-10% dari beratnya. Dengan alat vibrating screen yang sesuai, arang akan dipisahkan dari pulp, karena alat ini akan membiarkan pulp untuk lolos sementara karbon akan tertahan. Kemudian karbon akan dibawa ke stripping column untuk diregenerasi. Teknik ini dapat digunakan pada bijih emas dengan kadar rendah. (Eugene&Mujumdar, 2009)
Gambar 2.5. Proses Aliran Carbon in Pulp
Pada proses ini, leached pulp dan karbon akan dirtansfer menggunakan sistem pengaturan aliran counter-currrent pada serangkaian tank (jumlah tank
17
sekitar 4-6). Pada tank terakhir, karbon segar / barren carbon akan dikontakkan dengan larutan tailings dengan kadar emas yang rendah. rendah . Dikarenakan karbon segar memiliki aktivitas yang tinggi maka akan mampu melepaskan sejumlah emas dari larutan itu(pada level di bawah 0.01 mg/L Au pada larutan). (Eugene&Mujumdar, 2009) Seiring dengan pergerakannya antar tank karbon maka akan memuat konsentrasi emas yang semakin tinggi, dikarenakan ia mengalami kontak dengan larutan dengan kadar yang lebih tinggi. Pada bagian final loaded carbon paling tidak kandungan konsentrasi emasnya adalah sebesar 4000 sampai 8000 gram per ton karbon; karena pada bagian itu karbon mengalami kontak dengan leached ore segar dan pregnant leach solution (PLS) yang kaya akan kadar emas. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: C – OH + Au(CN)2-
C – C – Au(CN) Au(CN)2 + OH-
C – OH + Ag(CN)2-
C – C – Ag(CN) Ag(CN)2 + OH-
2.3.4. Acid Washing & Elusi
Proses selanjutnya, The final loaded carbon akan mengalami ‘pencucian asam’ / acid washing sebelum mengalami elusi/desorpsi emas sianida pada suhu dan pH yang tinggi. Tujuan dari proses pencucian asam adalah menghilangkan endapan-endapan (scales) seperti karbonat pada pori-pori karbon sehingga pori-pori mikro karbon dapat terbuka kembali dan digunakan untuk proses adsorpsi pada siklus berikutnya. Asam yang digunakan dalam proses pencucian adalah asam klorida (HCl), asam nitrat (HNO3). (Eugene&Mujumdar, 2009) Setelah pencucian asam selesai, karbon dibilas dengan air selama kurang lebih 2 jam untuk menghilangkan asam-asam sisa yang menempel pada karbon. Larutan asam dan bilasan yang telah digunakan akan dibuang ke pengental tailing. Proses pencucian asam dapat dilakukan dalam kolom elusi maupun di dalam tangki yang terpisah khusus untuk pencucian asam ini.
18
Proses selanjutnya adalah elusi. Elusi adalah proses pelepasan emas dan perak terlarut dari karbon sehingga akan terbentuk air yang kaya ka ya akan emas dan perak. Dengan proses elusi, karbon aktif akan dapat digunakan kembali untuk proses di carbon in pulp sehingga dapat mengurangi biaya proses pengolahan. Proses elusi akan berjalan lebih cepat jika ditambahkan dengan 10% alkohol pada temperatur
60-80
celcius
dan
ditunjang
dengan
penambahan
tekanan.
(Eugene&Mujumdar, 2009)
Gambar 2.6. Proses Carbon Adsorption & Elusi
2.3.5. Electrowinning
Setelah proses elusi, larutan eluate yang kaya akan emas akan diteruskan untuk proses di electrowinning electrowinning cells di mana emas dan logam lain akan diendapkan di atas katoda. (Eugene&Mujumdar, 2009) Elektrowinning disebut pula electroextraction, yaitu elektrodeposisi logam dari bijihnya yang telah dimasukkan ke dalam larutan/cairan. (Eugene&Mujumdar, 2009) Pada elektrowinning, listrik dialirkan dari inert anode melewati larutan liquid leach yang mengandung logam sehingga dengan demikian logam (emas) dapat diekstrak pada permukaan katode. Emas akan diendapkan pada permukaan katoda yang terbuat dari baja wool (steel wool). Anoda yang digunakan terbuat dari stainless steel ste el sedangkan katoda terbuat dari mild steel wool. Proses pengendapan
19
emas di katoda diikuti oleh oksidasi air di anoda sebagaimana ditunjukkan oleh reaksi elektrokimia sebagai berikut: Katoda : Au(CN)2- + e- → Au + 2CN Anoda : 2H 2O → 4H+ + O2 + 4e-
Gambar 2.7. Electrowinning
Sesudah proses electrowinning selesai, katoda dikeluarkan dari sel; lumpur (sludge) pada dasar sel dicuci dan dipompakan ke dalam filter bertekanan (filter press). Filter cake kemudian dicampur dengan fluks, umumnya borax, soda ash dan diumpankan ke dalam sebuah tanur induksi (induction furnace). Temperatur peleburan pada tanur induksi adalah sekitar 1200oC. Dalam proses peleburan di dalam tanur induksi ini terjadi pemisahan dore bullion dan terak (slag). Terak kemudian dituang ke dalam pot terak (slag pot), sedangkan dore bullion dicetak dalam bentuk ingot untuk dikirimkan ke pabrik pemurnian. (Chatterjee, 2007) Setelah pengendapan, produk akan diberi larutan asam sulfat untuk melarutkan residual zinc dan sebagian besar tembaga (jika ada). Residu kemudian dicuci, dikeringkan, dan dilelehkan dengan fluks. Sementara itu paduan emas dan perak (dore) akan dilanjutkan dengan proses refining (pemrunian) menggunakan elektrolisis di mana perak dan elemen platina akan aka n dipisahkan. (Chattejee, 2007)
20
2.3.6. Kalsinasi, Smelting, dan Refining
Sebelum katoda dari proses elctrowinning di-smelting, dilakukan proses kalsinasi dengan tujuan untuk mengoksidasi steel wool dan impurities seperti tembaga. Impurities oksida akan dengan mudah dilepaskan ke slag ketika proses smelting. Jika tidak dikalsinasi, maka pada proses smelting akan membutuhkan flux yang lebih banyak, panas yang yang lebih banyak banyak dan waktu yang lebih lama. Flux adalah material yang ditambahkan ke bahan untuk menyempurnakan proses oksidasi impurities dan menghilangkannya menghilangkannya dari emas.
Flux umumnya umumnya berupa
borax/soda ash/silika. (Electrowinning&Smelting Resource Book, Book, p. 10) Setelah dicampur dengan flux, maka dilanjutkan untuk proses smelting untuk membentuk batangan yang belum murni. Batangan ini akan dilakukan proses refining (pemurnian) untuk memisahkan tembaga dan perak. Tujuan smelting adalah untuk menghasilkan bullion yang mengandung paling tidak 95% emas perak. Keberhasilan proses smelting ditentukan dari kualitas slag (terak) yang terbentuk.
Idealnya
slag
tidak
mengandung
emas/perak
sama
sekali.
(Electrowinning&Smelting Resource Book, p. 11) Setelah terbentuk bullion dari proses smelting, dilanjutkan proses pemurnian emas untuk memisahkan komponen perak dari emas melalui proses elektrolisis dan emas murni telah diperoleh.
21
BAB III PENUTUP Simpulan
Proses
pengolahan
emas
salah
satunya
dapat
dilakukan
dengan
menggunakan sianida pada proses heap leaching. Tujuan dari penambahan sianida tersebut agar dapat melarutkan kandungan emas pada pregnant leach solution (PLS). Metode heap leaching adalah proses leaching yang dilakukan di suatu leaching pad di mana bijih emas diletakkan di tumpukan yang bersusun dan dialiri oleh sianida. Pregnant leach solution (PLS) yang terbentuk akan dikontakkan dengan karbon melalui proses yang disebut carbon-in-pulp (CIP) sehingga karbon akan berikatan dengan emas dan perak. Setelah final Setelah final loaded carbon dicuci dengan asam, dilakukan proses elusi untuk melepaskan emas dan perak yang ada dari karbon tersebut. Setelah itu eluate elu ate akan di-electrowinning untuk mengendapkan kandungan emas pada katoda. Pada tahap terakhir, emas akan di-smelting dan dicetak dalam bentuk bulion.
22
DAFTAR PUSTAKA
Budhikarjono, Kusno. 1996. Diktat 1996. Diktat Kuliah Alat Industri Kimia, edisi pertama pp. 99-101, 99-101, Institut Sepuluh Nopember, Surabaya. Chatterjee, K.K. 2007. Use of Metals and Metallic Minerals. New Minerals. New Age International Ltd., Publisher, New Delhi. Diantoro, Yimi. 2010. Emas: 2010. Emas: Investasi & Pengolahannya. Pengolahannya. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama Metalliferous Mining-Processing: Electrowinning and Smelting Resource Resource Book Eugene, Wong Wai Leong dan Arun S. Mujumdar. 2009. Gold Extraction and Recovery Processes. Minerals, Metals, and Materials Technology Centre (M3TC) Faculty of Engineering, National University of Singapore. Geankolpis, C.J., 2003. Transport Processes and Seperation Process Principles (includes Unit Opeartions), 4th edition, pp 776-777, 802-806. Prentice Hall, New Jersey.
23
