Sistem Proses

|1

BAB III SISTEM PROSES

Bahan baku utama sistem proses pengolahan berasal dari penambangan UBP Emas Pongkor yang berasal dari beberapa tempat, yaitu Tambang Ciurug, Kubang Cicau, Ciguha, Gudang Handak, dan

Pamoyanan. PT. ANTAM UBP Emas Pongkor menentukan metode hyrdo-

electrometallurgy electrometallurgy yaitu cyanideleaching dalam sistem proses pengolahan ore. ore. Sistem proses yang digunakan, ditentukan berdasarkan pemahaman mengenai karakteristik ore secara mineralogi. Jenis ore yang ore yang terdapat di Pongkor merupakan jenis surface-bound gold ( gold ( Adsorbed Adsorbed Gold ), ), yaitu emas yang terabsorbsi ke dalam permukaan mineral lain selama proses mineralisasi. Emas dalam bijih emas yang ditambang di Pongkor umumnya terabsorbsi oleh kuarsa dan pyrite dan pyrite,, yang terperangkap. Dalam bijih emas hasil tambang di daerah Pongkor terdapat kandungan perak yang cukup tinggi atau mineral jenis electrum. electrum. Melalui pemahaman mengenai karakteristik bijih emas atau secara mineralogi, maka diketahui proses pengolahan yang tepat untuk bijih emas daerah Pongkor yaitu melalui proses ekstraksi dengan metode PT. ANTAM Tbk. UPBEmas Pongkor membagi sistem proses pengolahan emas dari ore menjadi produk akhir dore bullion secara umum terbagi tiga tahap, utama yaitu sianidasi, recovery, dan pengolahan limbah. Tahap sianidasi teridiri dari crushing, milling, classification, leaching, dan GCC System. System. Kemudian dilanjutkan dengan proses recovery yang teridiri dari carbon in leach leach (adsorpsi), elusi, electrowinning , dan smelting . Sedangkan limbah diolah pada tahap pengolahan limbah. Tahapan proses pengolahan ore ore menjadi dore bullion secara garis besar digambarkan pada gambar 3.1. 3. 1.

Laporan Kerja Praktek PT. ANTAM (Persero) Tbk. UBP Emas Pongkor

|2

Or

Crushing

Milling

Tailing GCC system

Classification

Leaching

Carbon in Leach

Tailing treatment

Elution Rich solution

Electrowinning &

Dore

smelting

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses

3.1 Unit Sianidasi 3.1.1 3.1.1 Cru shi ng

Crushing adalah tahap awal proses sianidasi dan merupakan salah satu proses kominusi selain milling . Tujuan dilakukan crushing adalah meningkatkan derajat liberasi untuk membebaskan logam berharga dari pengotornya dan memperbesar luas permukaan bijih sehingga kecepatan k ecepatan reaksi pelarutan dapat berlangsung dengan d engan baik. Tahapan setiap proses crushing digambarkan digambarkan pada gambar 3.2


|3 Stockpile

Ore

Excavator Breaker +400 mm

Grizzly

-400 mm

ROM

Appron feeder Primary Crusher ( Jaw Crusher)

Conveyor 01

Conveyor 03

Tramp Iron Ma net

Surge Bin

Conveyor 02

Vibrating feeder

Primary screen(double deck) 32 mm & 16 mm

U/S

Secondary Screen (double deck) 1mm&0.5 mm

O S

Conveyor 04

FOB 1

Milling plant 1

Fine Sum

Secondary Crusher ( Cone Crusher )

FST tank

FST Thickener

U/S O/S

Fine Separation (FSP) Conveyor transfer

ST 12

FOB 2

Milling plant 2

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Crushing


|4

Ore yang berasal dari tambangdiangkut menggunakan grandby menuju stockpile. Rata-rata ore yang dihasilkan dari tambang sebanyak 1004 dmt/hari. Stockpile merupakan tempat penampungan ore sementara sebelum dilakukan proses reduksi ukuran. Stockpile terdiri dari 3 tumpahan yaitu: waste (ore sampingan), ore dengan kadar emas agak rendah dan ore dengan kadar emas tinggi. Tetapi baru-baru ini, karena jumlah ore dengan kadar tinggi sulit didapat maka ore kadar rendah dan kadar tinggi dicampur untuk mendapatkan kadar logam berharga medium. Ore dari stockpile diangkut menggunakan dumptruck menuju grizzly untuk dilakukan pemisahan ore berdasarkan ukuran sehingga ore yang berukuran -400 mm akan dilakukan proses selanjutnya yaitu crushing. Sedangkan ore yang berukuran +400 mm akan diangkut menuju stockpile dan akan direduksi ukurannya menggunakan excavator breaker. Ore yang berukuran -400 mm kemudian akan diumpankan melalui Appron feeder menuju Primary crusher yaitu jaw crusher dengan jenis double toggle. Pada Primary crusher terjadi proses kominusi (reduksi ukuran ore). Prinsip kerja dari jaw crusher yaitu dua plat yang dapat membuka dan menutup seperti rahang. Salah satu dari rahang diam (statik) dan yang lainnya bergerak maju mundur. Jarak antara dua platnya adalah 18 cm sehingga ore dengan ukuran +18 cm harus diremukkan terlebih dahulu agar dapat lolos. Jaw crusher meremukkan material dengan kompresi di dalam rongga remuk. Material yang masuk rongga remuk akan segera mendapat kompresi oleh jaw crusher yang bergerak kemudian material turun hingga mendapat jepitan baru. Jumlah umpan yang masuk diatur oleh Appron feeder dengan kapasitas 70 dmt/h. Ore dengan ukuran -18 cm akan dibawa oleh conveyor 01 menuju tramp iron magnet untuk memisahkan logam-logam magnetis atau besi dari ore. Hal ini dilakukan untuk mencegah kerusakan belt conveyor dan rubber liner pada ball mill . Ore yang sudah dipisahkan dari logam-logam besi dibawa oleh conveyor 02 menuju primary screen jenis double deck square straight . Deck atas berukuran -32 mm dan deck bawah berukuran -16 mm dengan kemiringan 200 sehingga didapatkan ukuran kurang dari 12,5 mm dan untuk mencegah kerusakan karena ore terlalu lama di screen dan menumpuk. Oversize dari primary screen akan dibawa oleh conveyor 03 menuju surge bin yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara. Kemudian akan diumpankan menggunakan vibrating Laporan Kerja Praktek PT. ANTAM (Persero) Tbk. UBP Emas Pongkor

|5

feeder menuju secondary crusher yaitu cone crusher untuk dilakukan reduksi ukuran menjadi -12,5 mm. Keluaran dari cone crusher akan dibawa oleh conveyor 01 ke tramp iron magnet kemudian conveyor 02 menuju primary screen untuk dilakukan screening. Mekanisme kerja cone crusher adalah sumbu tegak berputar dengan pergerakan eksentrik dari bagian bawah yang diputar oleh gear dan pinion. Mantel yang berbentuk kerucut bergerak ke atas sehingga terbentuk rongga remuk antara mantle dan bowl linear . Aksi kompresi ini menyebabkan ukuran material yang berada dalam rongga remuk akan menjadi lebih kecil. Undersize dari primary screen akan dilakukan pengayakan kembali di secondary screen jenis double deckslot straight yang terbuat dari poliurethane. Deck atasnya berukuran 1 mm dan deck bawahnya berukuran 0.5 mm. Oversize dari secondary screen akan dibawa oleh conveyor 04 menuju FOB 1 dan conveyor transfer menuju FOB 2. Kapasitas FOB adalah 800 wmt. Sedangkan undersize dari secondary screen yang berupa lumpur akan ditampung di Fine Sump untuk dipompakan menuju FST( Fine Stop Tank). Di area crushing terdapat beberapa stasiun penanganan lumpur yaitu ST 1, ST 6, ST 12, ST 14, ST 15. 1)

ST 1 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari tambang.

2)

ST 6 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari ore di stockpile.

3)

ST 12 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari ST 1, ST 6, ST 14, ST 15

4)

ST 14 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari FOB.

5)

ST 15 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari IPAL Tambang.


|6

3.1.2 M ill ing

Miling merupakan tahapan kedua proses sianidasi, yang juga merupakan proses kominusi. Milling adalah proses penggerusan ore menggunakan grinding ball . Tujuannya adalah untuk mendapatkan ukuran ore sebesar -200 mesh atau 74 mikron dan memperbesar derajat liberasinya. Ore yang akan diumpankan ke proses milling berasal dari FOB, underflow thickener, underflowFST dan oversize magnetic screen. Ore yang berasal dari FOB 1 akan diangkut oleh conveyor 05 menuju Ballmill Plant 1 sedangkan ore dari FOB 2 akan diangkut oleh conveyor 06 menuju Ballmill Plant 2. Umpan dari FST terlebih dahulu dilakukan proses pengedapan dengan menambahkan flokulan jenis anionic flokulan. Overflow dari FST akan dipompakan menuju tangki Process Water sedangkan untuk underflownya akan dipompakan menuju Ballmill . Ballmill Plant 1 dan Ballmill Plant 2 mempunyai spesifikasi yang berbeda, baik kapasitas, kecepatan putaran dan ukuran grinding ball. Ballmill plant 1 mempunyai kapasitas sebesar 22 ton/ jam, kecepatan putaran 19 rpm dan ukuran grinding ball 80 mm. Ballmill plant 2 mempunyai kapasitas 33 ton/jam, kecepatan putaran sebesar 17 rpm dan ukuran grinding ball 50 mm. Ukuran grinding ball pada tiap ballmill berbeda dimaksudkan agar ore yang keluar dari ballmill mempunyai ukuran yang relatif sama. Ballmill plant 1 dengan kapasitas yang kecil dapat mengangkat grinding ball dengan ketinggian yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan Ballmill plant 2 sehingga tumbukan grinding ball di Ballmill plant 1 dengan ore tidak terlalu besar bila menggunakan ukuran grinding ball yang sama di tiap balmill. Di proses milling ditambahkan ekstrak kayu pionera biopolymer L-800 dengan konsentrasi 400 ppm yang berfungsi untuk menurunkan viskositas slurry sehingga proses agitasi pada tahap leaching tidak terganggu karena slurry yang terlalu kental dan mencegah terjadinya fouling karbon di tangki carbon in leach. Selain ekstrak kayu pionera biopolymer L-800, NaCN juga ditambahkan pada proses milling karena proses leaching di mulai pada tahap milling . Ore keluaran dari Ballmill dipisahkan berdasarkan ukuran partikelnya. Tromol screen akan memisahkan ore dengan ukuran oversize +0,8 mm dan ukuran undersize Laporan Kerja Praktek PT. ANTAM (Persero) Tbk. UBP Emas Pongkor

|7

0,8 mm. Untuk mencegah terjadinya peluberan slurry maka dilakukan pengenceran dengan menggunakan overflowthickener dengan konsentrasi sianida sebesar 200-300 ppm. Oversize dari tromol screen di plant 2 akan diangkut oleh conveyor 06 untuk kembali masuk ke Ballmill plant 2 sedangkan oversize dari tromol screen di plant 1 akan ditampung ke hopper terlebih dahulu sebelum diangkut menggunakan conveyor 05 menuju Ballmill plant 1. Undersize dari tromoll screen akan ditampung di discharge sump. Discharge sump plant 1 mempunyai % solid sebesar 56-60% sedangkan discharge sump plant 2 mempunyai % solid sebesar 50-54%. Slurry yang berada di discharge sump kemudian dipompakan ke cyclone untuk dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran dan berat jenisnya. Cyclone menggunakan prinsip gaya sentrifugal dan gaya tangensial untuk memisahkan slurry. Slurry dimasukan melalui inlet dengan tekanan sebesar 5 psig (plant 1) dan tekanan sebesar 14-16 psig (plant 2). Slurry yang mempunyai ukuran dan berat jenis yang lebih besar akan berada di dinding radial dan akan keluar menjadi underflow sedangkan slurry yang mempunyai ukuran partikel lebih kecil akan terkumpul di bagian tengah/pusat kemudian perlahan naik ke atas dan keluar sebagai overflow. Overflowcyclone mempunyai kadar solid sebesar 38- 42% sedangkan underflowcyclone mempunyai kadar solid sebesar 68-72 %. Underflowcyclone akan dipompakan menuju Ballmill sedangkan overflownya akan dipisahkan dari pengotor seperti plastik dan kayu menggunakan trash screen. Slurry yang sudah dipisahkan dari pengotornya kemudian dialirkan ke tahap selanjutnya yaitu leaching . Tahapan setiap proses milling digambarkan pada gambar 3.3


|8

Conveyor

FOB 1

FOB 2

Transfer Conveyor 05

Conveyor 06

U/F FST

U/F FST

Mill Feeder

Mill feeder

Thickener

Thickener

Ball mill Cap 22 ton Grinding ball 80 mm

Ball mill Cap 33 ton Grinding ball 50 mm Conveyor

Tromol

Hopper

Screen

Spray Cyanide Water

Tromol

200-300 ppm

Screen U/F (-0,8 mm)

U/F(-0,8 mm)

Discharge Sump

Portable

Discharge GCC

Sump

O/F (+200mesh)

GCC

Mill

Mill

Cyclone

Cyclone

U/F (-200 mesh)

Trash

Trash

Screen

Screen

Leaching Tank

Leaching Tank

Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Milling


GCC

|9

3.1.3Leaching

Proses leaching adalah ekstraksi padat-cair atau proses pelarutan secara selektif, dimana hanya logam-logam tertentu yang akan larut. Untuk metode leaching yang digunakan di PT. Antam UBP Emas Pongkor adalah agitation leaching dengan solvent larutan sianida. Tahapan proses leaching tergabung dengan proses Carbon In Leach yang disajikan dalam gambar 3.4 diagram alir proses leaching dan CIL plant 1 dan gambar 3.5 diagram alir proses leaching dan CIL plant 2

Gambar 3.4 Diagram alir proses leaching dan CIL plant 1


| 10

Gambar 3.5 Diagram alir proses leaching dan CIL plant 2

Umpan proses leaching berasal dari overflow mill cyclone yang telah dipisahkan dari pengotor plastik dan kayu. Pelarut yang digunakan pada proses leaching adalah NaCN. Kapasitas dari tangki leaching 1 dan 2 di plant 1 sebesar 340 m3 dan 1000 m3 untuk tangki leaching 1 di plant 2. Sedangkan untuk tangki CIL di setiap plant masingmasing sebesar 290 m3. Persyaratan untuk proses leaching di PT. Antam UBP Emas Pongkor adalah konsentrasi sianida 700-750 ppm; pH 10-11; % solid 38-42; DO 6-8 mg/l dan waktu tinggal dari tangki leaching hingga tangki CIL terakhir selama 48 jam 1. Konsentrasi Sianida Sianida yang diumpankan ke tangki leaching berasal dari sisa proses elution dan electrowinning dan fresh sodium cyanide (NaCN) yang dilarutkan di tangki mixing . Penambahan fresh NaCN untuk memenuhi kebutuhan leaching sebesar 350 kg dalam larutan 4 m3. Target konsentrasi yang harus dipenuhi dari pencampuran tersebut sebesar 700-750 ppm. Larutan sianida dipompakan ke cyanide holding tank yang bercampur dengan barrent solution dari proses electrowinning dan elution.


| 11

2. pH (keasaman) Pada proses leaching pH pada tangki leaching harus dijaga pada suasana basa (1011). Karena pH asam akan membuat larutan sianida tidak stabil dan akan menimbulkan HCN (asam sianida) terlepas ke udara bebas. CN¯+ H2O



HCN + OH¯

(3.1)

Dengan terlepasnya gas asam sianida ke udara bebas akan menurunkan konsentrasi sianida di dalam tangki leaching berkurang, dengan berkurangnya konsentrasi sianida di tangki leaching sehingga menurunkan persen ekstraksi emas dan perak. Selain itu dengan terlepasnya gas asam sianida ke udara bebas akan menimbulkan bahaya bagi kesehatan dan lingkungan. pH diatas 10-11 akan menurunkan laju reaksi karena terbetuk senyawa H2O2 yang akan menghambat reaksi leaching emas, karena H2O2 akan bereaksi dengan sianida bebas CN- membentuk tiosianat CNO-, yang tidak bereaksi dengan Au dan Ag. Berikut reaksinya: CN¯ + H2O2CNO¯ + H2O

(3.2)

3. Kadar padatan (persen solid) Jika persen solid terlalu tinggi maka larutan sianida tidak cukup untuk melarutkan logam Au dan Ag yang ada, sehingga menurunkan recovery Au dan Ag. Jika persen solid terlalu rendah akan menyebabkan dosis sianida berlebih meskipun kemungkinan recovery Au dan Ag meningkat, disamping itu kapasitas produksi juga akan menurun.

4. Oksigen Terlarut Kebutuhan oksigen terlarut (dissolved oxygen) bergantung terhadap jenis logam yang akan diekstraksi dalam bijih emas atau ore. Oksigen terlarut berpengaruh pada laju reaksi, pada persamaan reaksi leaching berikut:

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2H2O

4 NaAu(CN)2 + 4 NaOH

(3.3)

4 Ag + 8 NaCN + O2 + 2H2O  4 NaAg(CN)2 + 4 NaOH

(3.4)




| 12

Pada penambahan sianida berlebih maka laju reaksi ditentukan oleh jumlah oksigen terlarut, demikian juga sebaliknya. Oksigen terlarut pada tangki leaching berasal dari udara tekan yang berasal dari kompresor yang didistribusikan oleh pengaduk (shaft agitator). Parameter standar untuk kelarutan oksigen pada tangki leaching di UBPE Pongkor adalah 6-8 mg/l Pada tahapan leaching terdapat permasalahan yaitu terjadinya reaksi larutan sianida dengan logam-logam Fe, Cu, Ni, Zn, dan CO yang merupakan impurities. Apabila ratio Au dan impurities lebih dari 1:5 maka impurities akan mempengaruhi proses leaching Au. Dengan adanya impurities tersebut menyebabkan sianida bebas (CN-) terkonsumsi oleh impurities, sehingga kebutuhan sianida pada proses leaching akan semakin banyak. Setelah melakukan proses leaching, slurry yang berada di tangki leaching dialirkan ke tangki Carbon In Leach. Pada tangki CIL terjadi proses lanjutan leaching yang bersamaan proses adsorbsi senyawa kompleks Au, Ag oleh karbon aktif 3.1.4 GCC (Gravity concentr ator Ci rcui t)

GCC merupakan unit untuk meningkatkan konsentrasi logam mulia. Slurry yang mengandung logam mulia akan terpisah dengan pengotornya karena memiliki massa yang lebih besar. Pemisahan tersebut dilakukan dengan cara sentrifugasi. Hasil dari proses pemisahan secara sentrifugasi akan menyebabkan konsentrasi logam mulia yang terkandung dalam slurry meningkat.Umpan yang masuk ke GCC sebanyak 1500 kg untuk sekali batch 1) Magnetic screen

Magnetic screen merupakan tahap awal pada GCC yang berfungsi untuk memisahkan slurry dari logam besi dan partkel lebih besar dari 2 mm. Oversize yang berukuran +2 mm akan dipompakan kembali kedischarge sump ballmill sedangkan undersize yang berukuran – 2mm dan bebas logam besi akan dialirkan ke tahap selanjutnya yaitu proses classification menggunakan Falcon Gravity concentrator .


| 13

2) Falcon Gr avity concentr ator

Falcon Gravity concentrator bekerja berdasarkan gaya sentrifugal dan gaya gravitasi. Gaya ini akan memisahkan slurry yang mengandung emas dan perak berdasarkan ukuran dan berat jenisnya. Slurry yang berukuran – 2 mm masuk melalui pipa feed yang berada di bagian atas Falcon Gravity concentrator dan slurry akan menabrak baffle sehingga slurry mengalir ke atas ditambah dengan adanya gaya sentrifugal akibat adanya putaran di Gravity concentrator maka slurry yang memiliki ukuran dan berat jenis lebih kecil akan keluar Falcon Gravity concentrator sebagai overflow sedangkan emas dan perak akan menempel di dinding. Emas dan perak memiliki berat jenis sebesar 19.3 kg/m3 dan 10 kg/m3. Sedangkan pengotor yang umumnya berupa silikat memiliki berat jenis sebesar 2.6 kg/m3. Emas dan perak yang menempel di dinding gravity concentrator dilakukan penyemprotan menggunakan fresh water kemudian konsentrat ditampung di feed cone. Konsentrat emas akan dilakukan proses selanjutnya apabila volume sudah mencapai 1.250 kg. 3) I nl in e L each Reactor (I L R)

Inline Leach Reactor merupakan tempat berlangsungnya proses leaching . Pada ILR, proses leaching emas dan perak dilakukan dengan menambahkan larutan Natrium sianida sebagai pelarut sedangkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen ditambahkan H2O2. ILR diputar dengan kecepatan 2 rpm agar terjadi pengadukan sehingga umpan, pelarut dan oksidator bereaksi seccara optimal.

ILR mempunyai kelebihan dan

kekurangan dibandingkan dengan agitation leaching . Berikut perbandingan In Leach Reactor dan Agitation Leaching :


| 14 Tabel 3.1 Perbandingan Leaching dengan ILR& Agitation Leaching Plant I n-L ine L each Reactor

Agitati on Leaching Plant

Total recovery mencapai 96 %

Total recovery <95 %

Waktu leaching selama 8 jam

Waktu leaching selama 48 jam

Tidak menggunakan karbon aktif

Menggunakan

karbon

aktif

(proses CIL) Tempat konstruksi minimal

Tempat konstruksi luas

Penerapan DCS Penambahan H2O2& flokulan

Proses leaching dengan menggunakan In Leach Reactor mempunyai beberapa tahap, berikut tahapan tahapannya: 1.

Feeding (Pemasukan umpan) Umpan yang sudah dipisahkan berdasarkan ukuran, dipisahkan dari logam ferrous

dan dipisahkan berdasarkan berat jenis menggunakan gaya sentrifugal di tampung di feed cone. Konsentrat akan ditransfer ke tangki ILR apabila jumlahnya sudah mencapai 1250 kg kering dan dilakukan proses leaching . 2.

Penambahan larutan sianida Larutan sianida yang ditambahkan pada proses leaching adalah fresh cyanide

dengan konsentrasi 10.000 ppm, pH 10. Larutan sianida ini ditambahkan ke dalam solution cone sampai volumenya 3 m3selama 45 menit 3.

Leaching ke 1 Proses leaching berlangsung dengan cara mensirkulasikan konsentrat dari ILRke

Sump ke Solution Cone balik lagi ke ILR dan seterusnya selama 7 jam. Pada proses leaching ditambahkan juga H2O2 untuk memenuhi kebutuhan oksigen. Penambahan H2O2 dilakukan setiap 2 detik dalam periode 120 detik selama 2 jam. Penambahan H 2O2 dilakukan seperti itu agar CN- tidak berubah menjadi CNO- yang akan mengurangi kemampuan sianida untuk melarutkan mineral berharga.


| 15

4.

Flokulasi ke 1 Ada 3 tahapan pada proses flokulasi yang terdiri dari penambahan flokulan, settle

time dan drain time. Flokulan ditambahkan untuk mempercepat proses pengendapan. Flokulan ditambahkan melalui sump yang kemudian disirkulasikan ke cone solution dan ILR. Penambahan flokulan dilakukan selama 3 detik dalam periode 30 detik selama 30 menit. Kemudian dilakukan settle time selama 30 menit agar terjadi proses pengendapan. Setelah 30 menit, underflow

solution cone yang berupa lumpur ditransfer ke ILR

sedangkan ILR dilakukan drain untuk memisahkan lumpur dan air kaya. Air kaya dipompakan menuju solution cone untuk di tampung di gekko eluate tank. 5.

Leaching ke 2 Leaching ke 2 dilakukan untuk mendapatkan emas dan perak yang masih tersisa

dalam lumpur di ILR. Larutan NaCN yang digunakan di tahap leaching ke 2 mempunyai konsentrasi sebesar 5000 ppm. Larutan sianida ini akan disirkulasikan seperti leaching ke 1 selama 60 menit.

6.

Flokulasi ke 2 Prosesn dan tujuannya sama dengan flokulasi ke 1 tapi waktu penambahan

flokulan berlangsung selama 20 menit. Larutan kaya ditransfer menuju gekko eluate tank . 7.

Pembuangan Tailing Lumpur yang tersisa dipompakan menuju discharge ball mill untuk dilakukan

proses leaching mengikuti umpan utama. Proses ini berlangsung selama 60 menit. 8.

Pencucian ILR ILR dibilas menggunakan fresh water untuk menghilangkan pengotor yang

tersisa di dalam ILR. Pengotor yang dibilas dengan fresh water kemudian dipompakan menuju discharge sump ballmill . Proses pencucian ILR berlangsung selama 5 menit. Tahapan proses pencucian ILR digambarkan pada gambar 3.6


| 16

Gambar 3.6. Skema Proses I nL ine Leach Reactor

3.2 Unit Recovery

Tahap recovery merupakan tahap selanjutnya setelah tahap sianidasi. Pengolahan bijih emas di tahap recovery bertujuan untuk mengambil ion Au dan Ag kompleks sianida. Pada tahap recovery terdiri dari 5 proses, yaitu Carbon In Leach (CIL), elution, electrowinning, dan smelting.

3.2.1 Carbon I n L each

Carbon In Leach merupakan proses adsorbsi senyawa kompleks Au(CN)2 dan Ag(CN)2 yang merupakan produk dari proses leaching . Proses CIL menggunakan karbon aktif dengan jenis granular. Persamaan reaksi pada proses CIL yang terjadi di tangki CIL adalah sebagai berikut: 2[Au(CN)2-] + C

[C – Au(CN)2]2

(3.5)

2[Ag(CN)2-] + C

[C – Au(CN)2]2

(3.6)


| 17

Plant I memiliki 5 tangki CIL dengan kapasitas 290 m 3 , sedangkan untuk plant II terdapat 7 tangki CIL, dengan kapasitas tangki CIL 01 dan tangki CIL 02 sebesar 340 m 3 dan kapasitas tangki CIL 03- CIL 07 sebesar 290 m3. Konsentrasi karbon untuk tangki CIL pertama dan tangki CIL terakhir dijaga pada nilai 30 gr/l. Nilai distribusi karbon pada tangki pertama dan terakhir perlu dijaga agar proses adsorbsi Au dan Ag maksimal. Konsentrasi karbon pada tangki yang berada di tengah disesuaikan dengan nilai 7-10 gr/l. Jika konsentrasi karbon tidak dapat terpenuhi, maka dilakukan penambahan freshcarbon. Kurangnya konsentrasi karbon dalam tangki disebabkan oleh kerusakan butiran karbon aktif akibat gesekan antar karbon, gesekan karbon dengan pipa, agitator dan pompa. Penambahan fresh karbon dilakukan pada tangki CIL terakhir. Fresh karbon ditambahkan dengan arah yang berlawanan dari aliran slurry (counter current ), agar ion kompleks Au dan Ag dengan konsentrasi terendah (pada tangki CIL terakhir) dapat teradsorbsi secara optimal ketika tingkat adsorbsi fresh carbon masih tinggi, selain itu juga untuk mencegah terbuangnya ion kompleks Au dan Ag, pada tangki CIL pertama, senyawa kompleks Au dan Ag sangat pekat sehingga karbon aktif dengan tingkat adsorpsi yang rendah pun dapat langsung menyerapnya. Karbon di dalam tangki CIL 1 akan dilakukan proses elution ketika distribusi karbon aktifnya sudah mencapai 30 gr/l. Slurry dari tangki leaching ke tangki CIL dan dari tangki CIL pertama ke tangki CIL berikutnya ditrasnfer menggunakan launder (talangan) yang memanfaatkan gaya gravitasi untuk memompakan alirannya. Slurry yang di transfer ke setiap tangki CIL tidak akan membawa karbon bersama alirannya, hal ini dikarenakan aliran slurry akan melewati carbon interstage screen (ukuran 0.8 mm) tipe kambalda yang berfungsi untuk menyaring karbon agar tidak terbawa oleh aliran slurry. Sedangkan untuk transfer karbon dari tangki CIL terakhir ke tangki CIL yang ada didepanya menggunakan pompa pada plant I. Pada plant II transfer karbon menggunakan air lift , memanfaatkan beda tekanan dari slurry, sehingga slurry bisa berpindah. Karbon yang terbawa oleh aliran slurry akan melewati carbon transfer screen (ukuran 0.5 mm) untuk mengembalikan slurry ke tangki sebeumnya . Pada tangki CIL terakhir terdapat carbon safety screen (ukuran 0.5 mm) tipe square straight yang berfungsi untuk mencegah karbon terbawa aliran slurry ke unit thickener . Laporan Kerja Praktek PT. ANTAM (Persero) Tbk. UBP Emas Pongkor

| 18

Final loaded carbon di tangki CIL pertama (diharapkan kandungan Au ±1000 gr/ton) dipompakan ke carbon surge bin (kapasitas 6 ton) yang terlebih dahulu akan melewati loaded carbon screen. Loaded carbon pada surge bin akan disemprot menggunakan fresh water untuk membersihkan karbon dari slurry. Slurry yang ikut bersama karbon akan dikembalikan ke tangki CIL pertama.

Berikut merupakan diagram alir dari proses leaching dan carbon in leach:

Gambar 3.7 Diagram Alir Proses Leaching dan Carbon In Leach

3.2.2. El uti on

Elution merupakan proses desorbsi atau memisahkan kembali senyawa kompleks Au dan Ag dari karbon aktif. Metode elution yang digunakan di UBPE Pongkor adalah Anglo Amerian Research Laboratory (AARL). Pada metode ini terdapat 6 tahapan yang dilakukan, dimana sebelum diproses karbon aktif dicuci dengan menggunakan fresh water . Pencucian dengan fresh water agar karbon bersih dari lumpur yang melapisi atau menempel ( fouling ). Sedangkan untuk tahapan utama pada proses elution bisa dilihat pada gambar berikut:


| 19

Loaded Carbon

Acid Wash

Water Wash

Pre-Treatment

Recycle Elution

Water Elution

Cooling

Gambar 3.8 Diagram Alir Proses Elution

1. Acid Wash Pencucian dengan menggunakan asam klorida (HCl) bertujuan untuk melarutkan pengotor-pengotor anorganik seperti senyawaCaCO3, MgCO3, dan silika yang teradsorb menutupi pori-pori karbon aktif, sehingga loaded carbon yang akan diambil senyawa kompleksnya tidak akan terganggu pada tahap selanjutnya. Reaksi yang terjadi pada proses acid wash adalah sebagai berikut:

CaCO3 + 2HCl

CaCl2 + CO2 + H2O

(3.7)

MgCO3 + 2HCl

MgCl2 + CO2 + H2O

(3.8)

C[Ca-Au(CN)2]2 + 2H+

Ca2+ + C-AuCN + 2HCN

(3.9)

Konsentrasi HCl pada tahap acid wash diproses elution sebesar 3% wt, yang didapatkan dengan mengencerkan larutan HCl 30 % wt. Larutan HCl yang telah digunakan pada tahap acid wash akan dialirkan ke tangki CIL terakhir bertujuan untuk Laporan Kerja Praktek PT. ANTAM (Persero) Tbk. UBP Emas Pongkor

| 20

menurunkan pH slurry, sehingga akan mengurangi beban cyanide destruction pada unit detox. Waktu yang diperlukan untuk melakukan acid wash yaitu 5-10 menit. Dengan waktu tersebut diharapkan karbon bersih dari pengotor-pengotor. HCl yang digunakan untuk sekali acid wash sebesar ± 985 kg.

2. Water Wash Tahap selanjutnya adalah water wash yang bertujuan untuk mencuci loaded carbon dari larutan HCl 3% yang tersisa di dalam elution column. Tahap water wash ini menggunakan fresh water dengan temperature 80-900C. Sebelum masuk ke elution column, fresh water dipanaskan di dalam plate heat exchanger (PHE) dengan media pemanas ethylene glycol yang sebelumnya dipanaskan menggunakan heater . Waktu yang diperlukan untuk pencucian selama 2 jam. Larutan hasil pencucian tersebut akan dialirkan ke tangki CIL terakhir. Fresh water yang digunakan sebanyak 9 m3.

3. Pre-Treatment. Setelah karbon bersih dari pengotor dan sisa-sisa HCl, tahap selanjutnya adalah pretreatment. Pre-Treatment bertujuan untuk melemahkan ikatan karbon dengan senyawa kompleks Au dan Ag. Pada proses pre-treatment menggunakan larutan sodium hydroxide (NaOH) 3% dan sodium cyanide (NaCN) 3% sebanyak 9 m3. pH sekitar 12.5, dengan pertimbangan ion CN- tidak berubah menjadi gas HCN. Larutan dari hasil proses pretreatment akan dialirkan ke eluate tank Reaksi yang terjadi pada tahap ini sebagai berikut:

[C-Au(CN)]n + n NaCN

+ n Na + n[Au(CN)2 ]+

[C-Ag(CN)]n + n NaCN

+ n Na

C – OH + OH-

C

+ n[Ag(CN2-] + C

C – O- + H2O

(3.10) (3.11) (3.12)

Larutan sodium cyanide yang digunakan pada tahap pre-treatment dipanaskan terlebih dahulu menggunakan plate heat exchanger hingga mencapai temperature 80Laporan Kerja Praktek PT. ANTAM (Persero) Tbk. UBP Emas Pongkor

| 21

900C. Temperatur yang tinggi merupakan persyaratan utama dalam pelepasan Au dan Ag dari karbon. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan tahap pre-treatment selama 20 menit. Larutan dari tahap ini akan dialirkan ke eluate tank dengan melewati electrolyte filter untuk menyaring karbon yang terbawa aliran larutan. Hasil penyaringan akan melewati reclaim heat exchanger sebelum masuk eluate tank

4. Recycle Elution Proses recycle elution merupakan proses pelepasan senyawa kompleks Au dan Ag secara sempurna dari karbon. Tahap ini menggunakan recycle water dari tahap water elution dan tahap cooling yang berasal dari batch elution sebelumnya. Recycle water tersebut disimpan di dalam recycle tank dan dialirkan ke elution column untuk proses recycle elution (recycle water yang digunakan sebanyak 5 bed volumes atau 60 m3). Waktu yang diperlukan untuk tahap ini selama 90-120 menit. Recycle water dari recycle tank akan melewati plate heat exchanger hingga temperature 90-1200C. Penambahan panas dilakukan untuk meningkaatkan efisiensi pelepasan senyawa kompleks Au dan Ag dari karbon. Hasil dari recycle elution ( pregnant solution) akan dialirkan ke eluate tank untuk dipersiapkan pada proses electrowinning.

5. Water Elution Water elution merupakan tahap pencucian karbon untuk mengambil kandungan Au dan Ag yang masih tersisa di dalam karbon. Tahap ini memerlukan waktu selama 135 menit dengan menggunakan fresh water yang dipanaskan di heat exchanger untuk mencapai temperature 90-1200C. Hot fresh water digunakan untuk membersihkan kandungan Au dan Ag yang masih tersisa didalam karbon. Keluaran dari tahap ini (recycle water) akan dialirkan ke recycle tank sampai 4 bed volumes yang akan digunakan kembali untuk proses recycle elution selanjutnya.


| 22

6. Cooling Pada tahap ini karbon dialiri air dingin, dengan menjalankan pompa sirkulasi dan mematikan elution heater. Fresh water berfungsi untuk mendinginkan karbon di dalam kolom. Hal ini bertujuan agar karbon yang panas tidak berubah menjadi gas CO karena mengalami oksidasi yang disebabkan kontak dengan udara. Pada proses elution terdapat 3 elution heater , 1 plate heat exchanger , dan 1 reclaim plate heat exchanger . Glycol dipanaskan dalam heater selanjutnya ditransfer ke column inflows dalam plate heat exchanger . Column outflows mentransfer panas ke dalam column inflows dalam reclaim heat exchanger untuk pemanasan sebelum masuk ke heat exchanger utama. Barren carbon dipompakan kembali ke tangki CIL terakhir. Untuk periode waktu tertentu, ketika karbon menunjukkan penurunan akivitas, barren carbon di reaktivasi dalam regeneration kiln pada temperatur 650-700°C sebelum digunakan pada tangki CIL.Skema tahapan proses elution disajikan pada gambar 3.12.

Gambar 3.9 Skema Tahapan Proses elution


| 23

3.2.3 El ectrowin ni ng

Elektrowining merupakan bagian dari tahap proses recovery. Elektrowinning adalah proses pengendapan Au,Ag secara elektrolisa. Larutan kaya dari elution disimpan di tangki eluate dan larutan kaya dari ILR di simpan di gekko eluate tank . Larutan kaya di tangkieluate maupun di tangki gekko eluate dipompakan ke elektrowinning cell . Elektrowinning cell terdiri dari 5 bak elektrowinning yang dipasang secara paralel plant 1 ada 4 bak, gekko 2 bak. Pada tiap baknya terdapat 11 anoda sebagai kutub positif dan 10 katoda sebagai kutub negatif dan1 rectifier untuk mengubah arus AC menjadi arus DC . Proses pengendapan Au dan Ag terjadi di katoda. Arus dan tegangan yang digunakan untuk dapat mengendapakan Au dan Ag adalah 700-1200 Ampere dan 8 volt. Apabila arus lebih dari 1200 A dikhawatirkan endapan Au dan Ag sulit dipisahkan dari katodanya dengan penyemprotan air. Untuk mencegah terendapkannya logam-logam lain digunakan tegangan 8 volt. Berikut reaksi elektrowinning : Anodic

: 2OH¯

O2 + H 2O + 2e-

(3.13)

Cathodic

: 2Au(CN)2- + 2e-

2Au + 4CN¯

(3.14)

2Ag(CN)2- + 2e

2Ag + 4CN -

(3.15)

Overall Reaction : 2Au(CN)2- + 2OH -

2Au + O2 + H 2O + 4CN ¯

(3.16)

2Au(CN)2- + 2OH -

2Au + O2 + H 2O + 4CN ¯

(3.17)

Hal yang perlu dijaga pada proses elektrowinning ini selain dari arus dan tegangannya adalah pH . Kondisi pH yang optimum pada proses elektrowinning adalah 12,5. Apabila pH kurang dari 12,5 dapat menyebabkan kerusakan pada anodanya. Untuk menjaga nilai pH sesuai dengan yang dibutuhkan dapat menambahkan larutan NaOH ke dalam return spent sump . Penurunan pH dapat terjadi akibat terbentuknya suasana asam oleh reaksi antara gas H2 dengan CN- yang akan menghasilkan gas HCN. Proses elektrowinning dihentikan apabila kadar Au dalam larutan < 3ppm. Barrent solution atau larutan dengan kadar Au kurang dari 3 ppm ditampung di cyanide holding tank. Konsentrasi sianida pada barrent solution berkisar 4000-5000 ppm. Kemudian ditambahkan sianida sebanyak 350 kg/shift untuk didapatkan konsentrasi sianida sebesar 15000 ppm. Barren solution dengan konsentrasi NaCN 15000 ppm ini kemudian Laporan Kerja Praktek PT. ANTAM (Persero) Tbk. UBP Emas Pongkor

| 24

ditransfer menuju tangkileaching untuk proses pelarutan selektif logam dalam batuan mineral. 3.2.4. Smelti ng

Setelah 4 batch electrowinning selesai, cake (Au dan Ag) yang menempel di katoda dipisahkan menggunakan air bertekanan tinggi. Cake tersebut selanjutnya di filtrasi dengan menggunakan vacuum filter untuk menghilangkan cairan. Cake yang sudah di filtrasi dikeringkan dengan cara digarang di atas furnace dengan temperature 700-9000C. Setelah penggarangan cake ditambahkan borax atau flux , penambahan borax bertujuan untuk mengikat impurities logam atau yang masih ada pada cake. Selain itu penambahan borax untuk proses peleburan adalah menurukan titik lebur dari silika karena untuk memisahkan Au dan Ag dari pengotornya maka logam berharga dan pengotornya harus dalam keadaan yang sama (dalam bentuk cair). Titik lebur silika 1600-1750 oC, titik lebur emas 1064.18 °C dan titik lebur perak 961.78 °. Borax yang ditambahkan ke dalam cake sebanyak 5-6 kg untuk 300 kg cake.Slag (impurities) kemudian dipisahkan, sedangkan dore bullion dituang diatas cetakan (bullion moulds). Dore bullion yang dihasilkan dari proses smelting memiliki komposisi Au 7-15%; Ag 80-92; < 2% pengotor, dengan dimensi 15 mm x 450 mm x 330 mm dan berat 25 kg. Slag yang sudah dipisahkan akan ditampung dan dilebur kembali karena masih memiliki kandungan Au dan Ag yang terambil pada saat pemisahan slag dengan dore bullion. Slag yang sudah padat akan digiling dan dilebur dengan alat monarch. Proses peleburan dengan monarch dilakukan sebanyak 2 kali, setelah dingin logam Au dan Ag dipisahkan dari pengotornya. Slag yang didapat dari peleburan sekunder dikirim ke FOB untuk diproses kembali sebagai feed ore yang akan digiling di unit milling . Dore bullion yang telah dicetak akan disimpan di ruang bullion safe. Setelah diberi nomor, distempel dan ditimbang. Selanjutnya dore bullion tersebut akan dikirim ke Unit Bisnis Pengolahan dan Pemurnian Logam Mulia (UBPPLM) Jakarta untuk dilakukan proses pemurnian emas dan perak dengan metode refining. Tahapan setiap proses electrowinning dan smelting digambarkan pada gambar 3.13


| 25

Air Kaya

Eluate Tank

Caustic Soda

Electrowinni ng Celss

Spent Return

Cake

Barrent Solution

Drying

Cyanide Holding Tank

Smelting Furnace

Slag

Borax

Dore Bullion

Gambar 3.13 Diagram Alir Proses Electrowinning dan Smelting


Sistem Proses

Recommend Documents