Teknik Pengolahan Bijih

18

Teknik Pengolahan Bijih
Teknik Pengolahan Bijih Emas
Sebagian besar jenis batuan yang mengandung emas memiliki sejumlah logam pembawa sejumlah kecil logam perak, tembaga, platinum, serta mineral pembawa lainnya. Jenis batuan mineral yang paling umum mengandung emas signifikan dari pelapisan mineral emas adalah Calaverite, Sylvanite, Petzite, Krennite, Naggyagite,
Pengolahan Bijih Emas Diawali Dengan Proses kominusi kemudian dilanjutkan dengan proses yang di sebut Metalurgy.
Kominusi
Kominusi adalah proses reduksi ukuran dari ore agar mineral berharga yang mengandung emas dengan tujuan untuk membebaskan ( meliberasi ) mineral emas dari mineral mineral lain yang terkandung dalam batuan induk. Tujuan liberasi bijih ini antara lain agar : Mengurangi kehilangan emas yang masih terperangkap dalam batuan induk, Kegiatan konsentrasi dilakukan tanpa kehilangan emas berlebihann. Meningkatkan kemampuan ekstraksi emas. Proses kominusi ini terutama diperlukan pada pengolahan bijih emas primer, sedangkan pada bijih emas sekunder bijih emas merupakan emas yang terbebaskan dari batuan induk yang kemudian terendapkan. Derajat liberasi yang diperlukan dari masing-masing bijih untuk mendapatkan perolehan emas yang tinggi pada proses ekstraksinya berbeda-beda bergantung pada ukuran mineral emas dan kondisi keterikatannya pada batuan induk.
Proses kominusi ini dilakukan bertahap bergantung pada ukuran bijih yang akan diolah, dengan menggunakan :
Refractory ore processing, bijih dipanaskan pada suhu 100 – 110 0C, biasanya sekitar 10 jam sesuai dengan moisture. Proses ini sekaligus mereduksi sulfur pada batuan oksidis.
Crushing merupakan suatu proses peremukan ore ( bijih ) dari hasil penambangan melalui perlakuan mekanis, dari ukuran batuan tambang <40 cm menjadi 1%)
Milling merupakan proses penggerusan lanjutan dari crushing,hingga mencapai ukuran slurry dari hasil milling yang diharapkan yaitu minimal 80% adalah -200#, misalnya dengan menggunakan Hammer Mill, Ball Mill, Rod Mill, Disc Mill , dll.
Setelah mengalami proses kominusi selanjutnya dihasilkan konsentrat yang selanjutnya di olah di dalam proses yang di sebut Metalurgy, dalam proses metallurgy ada banyak metode yang di gunakan namun dalam pengolahan emas kali ini menitik beratkan pada metode Sianida dan amalgamasi

Proses pemisahan Emas dari konsentrat
Cara memisahkan konsentrat yang di dalamnya ada kandungan Emas, Konsentrat ini wujudnya seperti pasir.Proses ini memakai 3 jenis furnace.
1. Smelting Furnace,
2. Slag cleaning Furnace,
3.Converting Furnace, lalu masuk ke pembentuk anoda Cu (diesbut anoda furnace) lalu dicetak bentuknya batangan anoda Cu.

Proses pertama :

1.Smelting Furnace, konsetrat yang dihasilkan di freeport akan dilebur, disini sudah ditambahkan flux SiO2 dan dihembus udara (biasanya udara bebas dengan kompresor diatur oksigennya 60%). Tujuannya untuk mengoksidasi unsur pengotor utama berupa Fe (oksidasi jadi FeO, Fe3O4) dan mulai kurangi sulfur dalam konsentrat (jadi SO2), lalu masuk furnace no (2)
2. Slag Cleaning
Sesuai namanya disini leburan Cu (masih dibilang Matte) kerena Sulfur masih banyak akan dipisahkan dengan terak/slag yang terbentuk dari proses (1). disini pakai Electric arc furnace, jadi matte yang lebih berat akan dibawah lalu terak/slag akan mengapung diatas sambil terus dipanaskan, disini metal/slag sudah terpisah. Lanjut ke proses (3) untuk menghilangkan Sulfur.
3. Converting Furnace
Proses ini matte diblowing udara + pakai flux batukapur (CaCO3), tujuan utamanya untuk mengoksidasi Sulfur, memakai kapur untuk menjaga komposisi slag (biar tidak kental, Fe3O4 solid tidak bisa diblowing).


Setelah converting Furnace, Sulfur sudah low (0.8%) disebut gold blister (bukan lagi matte). lalu dilanjut ke Furnace untuk cetak anoda Cu blister (sebab perlu elektrowining untuk tahap selanjutnya), dibeberapa proses ada tambahan proses pemurnian untuk dioksidasikan S sampai "light". Setelah dicetak jadi anoda, Cu anoda akan benar-benar dimurnikan (pengotor S, Au, Ag, Pt, Co, Ni) masih ada dan harus dielektrowining. Katodanya biasanya steel. Pakai larutan CuSulfat + Asam Sulfat + air, jangan lupa arus harus searah, disini metal akan dipisahkan dengan perbedaan sifat kemurniannya (berdasarkan nilai E nol-nya) makanya perlu memakai voltase DC yang tepat, biasanya Cu di (+)0.34V. Nah disini Cu di anode akan larut dilarutan lalu akan menempel di katoda (puritynya bisa mencapai 99%); nah disini baru dibagi antara Cu dan logam yang lebih mulia (Platina, Au, Ag). karena lebih mulia mereka tidak ikut larut, tetapi biasanya membentuk endapan (disebut slime), slime biasanya tidak ikut menempel di katoda (karena tidak larut). Selanjutnya slime ini yang harus diolah lagi. Slime harus dilebur lagi, lalu ++ flux lagi, borax biasanya untuk ikat pengotor. Setelah cair digunakan metode Klorifikasi, dimana akan dipisahkan antara pengotor dengan logam mulia AgCl, AuCl, dll.
Bagaimana memisahkannya ?, masuk lagi ke elektrowining cell dimana tegangannya diatur untuk memisahkan logam mulia didalamnya, lalu dilebur lagi untuk mendapatkan puritysampai Au 99.99 %.
Proses Pemurnian (Dari Bullion)
Dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu:
Metode Cepat
Secara Hidrometallurgy yaitu dengan dilarutkan dalam larutan HNO3 kemudian tambahkan garam dapur untuk mengendapkan perak sedangkan emasnya tidak larut dalam larutan HNO3 selanjutnya saring aja dan dibakar.
Metode Lambat
Secara Hidrometallurgy plus Electrometallurgy yaitu dengan menggunakan larutan H2SO4 dan masukkan plat Tembaga dalam larutan kemudian masukkan Bullion ke dalam larutan tersebut, maka akan terjadi proses Hidrolisis dimana Perak akan larut dan menempel pada plat Tembaga (menempel tidak begitu keras/mudah lepas) sedangkan emasnya tidak larut (tertinggal di dasar), lalu tinggal bakar aja masing – masing, jadi deh logam murni.

Proses Perendaman
Ada pula proses pengolahan emas dengan perendaman, berikut caranya: Ore/ bijih emas yang sudah dihaluskan dengan mesh + 200 = 30 ton.
Perendaman di Bak Kimia
NaCn dilarutkan dalam H2O (air) ukur pada PH 7
Tambahkan costik soda (+ 3 kg) untuk mendapatkan PH 11-12
Tambahkan H2O2, Ag NO3, Epox Cl diaduk hingga larut, dijaga pada PH 11-12
Percobaan di Bak Lumpur
Ore/ bijih emas yang sudah dihaluskan dengan mesh + 200 = 30 ton dimasukkan ke dalam bak.
 Larutan kimia dari Bak I disedot dengan pompa dan ditumpahkan/ dimasukkan ke Bak II untuk merendam lumpur ore selama 48 jam.
 Setelah itu, air/ larutan diturunkan seluruhnya ke Bak I dan diamkan selama 24 jam, dijaga pada PH 11-12. Apabila PH kurang untuk menaikkannya ditambah costic soda secukupnya.
 Dipompa lagi ke Bak II, diamkan selama 2 jam lalu disirkulasi ke Bak I dengan melalui Bak Penyadapan/ Penangkapan yang diisi dengan Zinc dass/ zinc koil untuk mengikat/ menangkap logam Au dan Ag (emas dan perak) dari larutan air kaya
 Lakukan sirkulasi larutan/ air kaya sampai Zinc dass/ zinc koil hancur seperti pasir selama 5 – 10 hari
Zinc dass/ zinc koil yang sudah hancur kemudian diangkat dan dimasukkan ke dalam wadah untuk diperas dengan kain famatex
Untuk membersihkan hasil filtrasi dari zinc dass atau kotoran lain gunakan 200 ml H2SO4 dan 3 liter air panas
Setelah itu bakar filtrasi untuk mendapatksan bullion
Teknologi Amalgamasi
Mekanisme Amalgamasi
Air raksa atau merkuri (Hg), pad temperature (suhu) kamar, adalah zat cair.Bila terjadi kontak antara merkuri (zat cair) deengan logam (zat padat), maka ai raks membasahi dan menenbus logam untuk membentuk larutan padat merkuri-logam yang disebut amalgam. Proses yang terjadi disebut amalgamasi. Logam-logam yang dapat membentuk amalgam adalah emas, perak, tembaga, timah, cadmium, seng, alkali dan alkali tanah. Paduan merkuri emas disebut amalgam emas, yang mempunyai rumus kimia dari kombinasi 2 atau bahkan 3 dari 4 rumus kimia berikut ini yaitu AuHg2, Au2Hg, Au3Hg atau AuHg. Kelarutan emas dalam air raksa bertambah dengan naiknya temperature. Paad temperature kamar kandungan emas dalam amlgam kira-kira 0,14% Au, sedangkan pada temperatu 1000C sebesar 0,65% Au. Produk amalgasi bijih emas selanjutnya disebut amalgam, karena tidak hanya mengandung emas melainkan juga logam lain terutama perak dan tembaga.
Ukuran Butiran
Butiran emas yang bebas, tidak terselubung mineral induk, menjadi pasyarat dalam amalgasi, sehingga pembasahan emas dalam bijih emas bervariasi dari yang kasa (bijih emas yang kaya) sampai yang halus (bijih emas yang miskn).Dengan demikian batuan atau bijih perlu dipecah atau digerus sampai diperoleh butiran emas yang bebas (tidak terselubung oleh mineral induk).Namun, kenyataan menunjukkan bahwa butiran emas yang berukuran lebih besar dari 0,074 mmyang dapat diolah dengan teknik amalgamasi.

Gangguan Amalgamasi
Keberhasilan amalgamasi ditentukan oleh dua kondisi, yaitu (1) kondisi mineralogy dari bijih yang diolah dan (2) kondisi pulp (campuran material padat yang halus dan air).Kondisis yang buruk menyebabkan butiran emas tidak dapat dibasahi oleh merkuri dam merkuri terpecah menjadi partikel-partikel halus, sehingga amlgamasi tidak dapat berlangsung secar baik.
Butiran emas yang berasal dari bijih emas primer yang tidak teroksidasi biasanya bersih dan mengkilap.Kondisi ini baik untuk amlgamsi.Namun, butiran emas yang berasal dari bijih yang teroksidasi biasanya kusam dan sering dilapisi oleh oksida besi. Emas kusam mengurangi
kemampuan beramalgamasi dan emas yang dilapisi oksida besi cendrung tidak bias beramalgamasi. Untuk menghindari terdapatnya emas kusam dan emas yang dilapisi oksida besi dapat dicegah secar mekanik (sambil menggerus).
Mineral sulfide terutama sulfide arsen, antimony, bismuth dan besi berpeluang untuk menghasilkan in sulfide (sulfide telarut) di dalam pulp.Ion sulfide dapat menghambat amalgamasi.Penambahan bahan kimia yang dapat memberikan ion-ion timbaldan tembaga dapat menolong untuk mengurangi gangguan ini.Penambahan bahan alkali yang kuat dapat mengurangi gangguan ini.
Apabila minyak pelumas masuk ke gelundung saat menggerus atau pada saat amalgamasi.Minyak dapat berperan mengurangikemampuan amalgamasi.Keberadaannya dalam pulp harus duhindari dengan penambahan kapur yang sedikit.
Penggerusan
Saat penggerusan, kondisi yang perlu diperhatikan adalah jumlah (volume) media penggerus, kecepatan putar barel (gelundung), persentase padatan dalam pulp, dan lamanya penggerusan.Volume media penggerus dapat diatur sehingga media penggers mengisi barel/gelundung sedikit diats setengah isi barel/gelundung.Keceptan putar yang sedemikian rupa menyebabkan media penggerus tidak bergerak di bagian bawah gelundung saja tetappi juga pada suatu posisi sewaktu berputar media penggerus diberikan kesempatan untuk jatuh.
Alat untuk penggerusan dikenal dengan nama ball mill dan rod mill. Alat ini seharusnya memakailiner, pelapisan barel di bagaian dalam yang bergelombang.Permukaan bergelombang ydimaksudkan untuk membantu mengangkat media penggerus sewaktu barel berputar dan untuk mencegah selip diantara media penggerus.Lineer biasanya terbuat dari paduan baj, dan sewaktu- waktu dapat dilepas untuk diganti apabila telah aus. Media penggerus bias berbentuk bola atu batangan. Diameter bola atu batnag penggerus berkisar antara 1-6 inci. Bergantung pada ukuran barel atau gelundung, yang bervariasi antara 18 inci x 24 inci sampai sebesar 4 kakix 6 kaki (dikaitkan dengan ukuran gelundung yang biasa digunakan dalam tahap amalgasi).
Pengikatan Emas oleh Merkuri
Pengikatan emas oleh merkuri atau amalgamasi dapat dilakukan dengan menggunakan 4 jenis cara atau alat yaitu pelat, kantong, penggerusan dan pencampuran. Dari keemapt cara atau alat iniyang akan dibahas adalah hanya amalagasi dengan tekananan dan penggerusan. Alasannya, selain telah dikenal masyarakat, cara ini berfaedah untuk emas yang berkrat dan sulit dmalgamasi, atau amat halus, atau tidak terikat dengan mineral lain, atau dalam bijih uyang menyebabkan merkuri tidak bekerja baik.
Masyarakat menggunakan bael atau gelundung baik untuk penggerusan maupun amlgamasi.Nmun kedua kegiatan ini (penggerusan dan amlgamasi) sebaiknya dipisahkan. Dengan kata lain dua barel atau gelundung seharusnya dimiliki, yang satu memakai liner (untuk penggerusan) dn satu lagi tanpa iner (untuk amlgamasi)
Ukuran yang telah disebutkan dalam pembahasan tentang penggerusan dan perbedaannya adalah bahwa paad tahap amlgamasi (penambahan merkuri ke dalam pulp) media penggerus berjumlah 1 atau 2 batang yang berdiameter 4 atau 5 inci, atau sengh lusin bola bediameter 4 atau 5 inci. Selanjutnya kecepatan putarannya rendah dan lamanya amalgamasi berkisar antara 1 jam sampai beberapa jam. Pulp dan media penggerus mengisi barel atu gelundung dengan kisaran dari sepertiga sampai setengah volume barel.Jika operasi penggerusan penting, operasi amlgamasi memakai 60-80% padatan.Jika amlgamasi saja, operasi dengan 30-50% padatan. Jumlah merkuri yang ditambahkan bergantung pada kadar emas dalam bijih dan jumlah merkuri ditambah apabila kadar emasnya tinggi.
Perolehan Emas
Perolehan emas denag teknologi amlgamasi relative rendah (artinya apabila dibandingkan dengan teknologi sianida). Untuk memperbaiki teknologi amalgamasi (perolehan emas dan kehilangan merkuri) dari tambang rakyat dapat dilakukan dengan penambahan baha kimia dan pengaturan teknik (berat umpan, persentase padatan, waktu giling, dan waktu amalgamasi) perolehan emas dapat mencapai 55%. Air raksa yang hilang sangat kecil (> 1%)
Untuk menentukan perolehan emas perlu diketahui kandungan emas sebenarnya dalam batuan (bijih) di laboratorium.Ada 2 metode yang digunakan yaitu metode gravimetric dan metode dengan alat modern yaitu AAS.




















Teknik Pengolahan Bijih Timah
Timah diolah dari bijih timah yang didapatkan dari batuan atau mineral timah ( kasiterit SnO2 ). Proses produksi logam timah dari bijinya melibatkan serangkaian proses yang terbilang rumit yakni pengolahan mineral ( peningkatan kadar timah/proses fisik dan disebut juga upgrading ), persiapan material yang akan dilebur, proses peleburan, proses refining dan proses pencetakan logam timah. Pemakaian timah biasanya dalam bentuk paduan timah yang dikenal dengan nama timah putih yakni campuran 80% timah, 11 % antimony dan 9% tembaga serta terkadang ditambah timbal. Timah putih ini terutama dipakai untuk peralatan logam pelindung dan pipa dalam industri kimia, industri bahan makanan dan untuk menyimpan bahan makanan.
Proses pengolahan timah ini bertujuan sesuai dengan namanya yaitu meningkatkan kadar kandungan timah dimana Bijih timah diambil dari dalam laut atau lepas pantai dengan penambangan atau pengerukan setelah itu dilakukan pembilasan dengan air atau washing dan kemudian diisap dengan pompa. Bijih timah hasil dari pengerukan biasanya mengandung 20 – 30 % timah. Setelah dilakukan proses pengolahan mineral maka kadar kandungan timah menjadi lebih dari 70 %, sedangkan bijih timah hasil penambangan darat biasanya mengandung kadar timah yang sudah cukup tinggi >60%.
Adapun Proses pengolahan mineral timah ini meliputi banyak proses, yaitu :
Washing atau Pencucian
Pencucian timah dilakukan dengan memasukkan bijih timah ke dalam ore bin yang berkapasitas 25 drum per unit dan mampu melakukan pencucian 15 ton bijh per jam. Di dalam ore bin itu bijih dicuci dengan menggunakan air tekanan dan debit yang sesuai dengan umpan.
Pemisahan berdasarkan ukuran atau screening/sizing dan uji kadar
Bijih yang didapatkan dari hasil pencucian pada ore bin lalu dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan alat screen,mesh, setelah itu dilakukan pengujian untuk mengetahui kadar bijih setelah pencucian. Prosedur penelitian kadar tersebut adalah mengamatinya dengan mikroskop dan menghitung jumlah butir dimana butir timah dan pengotornya memiliki karakteristik yang berbeda sehinga dapat diketahui kadar atau jumlah kandungan timah pada bijih.
Pemisahan berdasarkan berat jenis
Proses pemisahan ini menggunakan alat yang disebut jig Harz.bijih timah yang mempunyai berat jenis lebih berat akanj mengalir ke bawah yang berarti kadar timah yang diinginkan sudah tinggi sedangkan sisanya, yang berkadar rendah yang juga berarti mengandung pengotor atau gangue lainya seperti quarsa , zircon, rutile, siderit dan sebagainya akan ditampung dan dialirkan ke dalam trapezium Jig Yuba.
Pengolahan tailing
Dahulu tailing timah diolah kembali untuk diambil mineral bernilai yang mungkin masih tersisa didalam tailing atau buangan. Prosesnya adalah dengan gaya sentrifugal. Namun saat ini proses tersebut sudah tidak lagi digunakan karena tidak efisien karena kapasitas dari alat pengolah ini adalah 60 kg/jam.
Proses Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan didalam rotary dryer. Prinsip kerjanya adalah dengan memanaskan pipa besi yang ada di tengah – tengah rotary dryer dengan cara mengalirkan api yang didapat dari pembakaran dengan menggunakan solar.
Klasifikasi
Bijih – bijih timah selanjutnya akan dilakukan proses – proses pemisahan/klasifikasi lanjutan yakni: klasifikasi berdasarkan ukuran butir dengan screening klasifikasi berdasarkan sifat konduktivitasnya dengan High Tension separator.klasifikasi berdasarkan sifat kemagnetannya dengan Magnetic separator.
Klasifikasi berdasarkan berat jenis dengan menggunakan alat seperti shaking table , air table dan multi gravity separator(untuk pengolahan terak/tailing).
Pemisahan Mineral Ikutan
Mineral ikutan pada bijih timah yang memiliki nilai atau value yang terbilang tinggi seperti zircon dan thorium( unsur radioaktif ) akan diambil dengan mengolah kembali bijih timah hasil proses awal pada Amang Plant. Mula – mula bijih diayak dengan vibrator listrik berkecepatan tinggi dan disaring/screening sehingga akan terpisah antara mineral halus berupa cassiterite dan mineral kasar yang merupakan ikutan. Mineral ikutan tersebut kemudian diolah pada air table sehingga menjadi konsentrat yang selanjutnya dilakukan proses smelting, sedangkan tailingnya dibuang ke tempat penampungan. Mineral – mineral tersebut lalu dipisahkan dengan high tension separator –pemisahan berdasarkan sifat konduktor – nonkonduktornya atau sifat konduktivitasnya. Mineral konduktor antara lain: Cassiterite dan Ilmenite. Mineral nonconductor antara lain: Thorium, Zircon dan Xenotime. Lalu masing – masing dipisahkan kembali berdasarkan kemagnetitanya dengan magnetic separation sehingga dihasilkan secara terpisah, thorium dan zircon.
Proses pre-smelting
Setelah dilakukan proses pengolahan mineral dilakukan proses pre-smelting yaitu proses yang dilakukan sebelum dilakukannya proses peleburan, misalnya preparasi material,pengontrolan dan penimbangan sehingga untuk proses pengolahan timah akan efisien.
Proses Peleburan(Smelting)
Ada dua tahap dalam proses peleburan :
Peleburan tahap I yang menghasilkan timah kasar dan slag/terak.
Peleburan tahap II yakni peleburan slag sehingga menghasilkan hardhead dan slag II.
Proses peleburan berlangsung seharian –24 jam dalam tanur guna menghindari kerusakan pada tanur/refraktori. Umumnya terdapat tujuh buah tanur dalam peleburan. Pada tiap tanur terdapat bagian – bagian yang berfungsi sebagai panel kontrol: single point temperature recorder, fuel oil controller, pressure recorder, O2 analyzer,multipoint temperature recorder dan combustion air controller. Udara panas yang dihembuskan ke dalam mfurnace atau tanur berasal dari udara luar / atmosfer yang dihisap oleh axial fan exhouster yang selanjutnya dilewatkan ke dalam regenerator yang mengubahnya menjadi panas.
Tahap awal peleburan baik peleburan I dan II adalah proses charging yakni bahan baku –bijih timah atau slagI dimasukkan kedalam tanur melalui hopper furnace. Dalam tanur terjadi proses reduksi dengan suhu 1100 – 15000C.unsure – unsure pengotor akan teroksidasi menjadi senyawa oksida seperti As2O3 yang larut dalam timah cair. Sedangkan SnO tidak larut semua menjadi logam timah murni namun adapula yang ikut ke dalam slag dan juga dalam bentuk debu bersamaan dengan gas – gas lainnya. Setelah peleburan selesai maka hasilnya dimasukkan ke foreheart untuk melakukan proses tapping. Sn yang berhasil dipisahkan selanjutnya dimasukkan kedalam float untuk dilakukan pendinginan /penurunan temperatur hingga 4000C sebelum dipindahkan ke dalam ketel.sedangkan hardhead dimasukkan ke dalm flame oven untuk diambil Sn dan timah besinya.
Proses Refining ( Pemurnian )
– Pyrorefining
Yaitu proses pemurnian dengan menggunakan panas diatas titik lebur sehingga material yang akan direfining cair, ditambahkan mineral lain yang dapat mengikat pengotor atau impurities sehingga logam berharga dalam hal ini timah akan terbebas dari impurities atau hanya memiliki impurities yang amat sedikit, karena afinitas material yang ditambahkan terhadap pengotor lebih besar dibanding Sn. Contoh material lain yang ditambahkan untuk mengikat pengotor: serbuk gergaji untuk mengurangi kadar Fe, Aluminium untuk untuk mengurangi kadar As sehingga terbentuk AsAl, dan penambahan sulfur untuk mengurangi kadar Cu dan Ni sehingga terbentuk CuS dan NiS. Hasil proses refining ini menghasilkan logam timah dengan kadar hingga 99,92% (pada PT.Timah). Analisa kandungan impurities yang tersisa juga diperlukan guina melihat apakah kadar impurities sesuai keinginan, jika tidak dapat dilakukan proses refining ulang.

– Eutectic Refining
Yaitu proses pemurnian dengan menggunakan crystallizer dengan bantuan agar parameter proses tetap konstan sehingga dapat diperoleh kualitas produk yang stabil. Proses pemurnian ini bertujuan mengurangi kadar Lead atau Pb yang terdapat pada timah sebagai pengotor /impuritiesnya. Adapun prinsipnya adalah berhubungan dengan temperatur eutectic Pb- Sn, pada saat eutectic temperature lead pada solid solution berkisar 2,6% dan aakan menurun bersamaan dengan kenaikan temperatur, dimana Sn akan meningkat kadarnya. Prinsip utamnya adalah dengan mempertahankan temperatur yang mendekati titik solidifikasi timah.
– Electrolitic Refining
Yaitu proses pemurnian logam timah sehingga dihasilkan kadar yang lebih tinggi lagi dari pyrorefining yakni 99,99%( produk PT. Timah: Four Nine ). Proses ini melakukan prinsip elektrolisis atau dikenal elektrorefining.Proses elektrorefining menggunakan larutan elektrolit yang menyediakan logam dengan kadar kemurnian yang sangat tinggi dengan dua komponen utama yaitu dua buah elektroda –anoda dan katoda –yang tercelup ke dalam bak elektrolisis.Proses elektrorefining yang dilakukan PT.Timah menggunakan bangka four nine (timah berkadar 99,99% ) yang disebut pula starter sheetsebagai katodanya, berbentuk plat tipis sedangkan anodanya adalah ingot timah yang beratnya berkisar 130 kg dan larutan elektrolitnya H2SO4. proses pengendapan timah ke katoda terjadi karena adanya migrasi dari anoda menuju katoda yang disebabkan oleh adanya arus listrik yang mengalir dengan voltase tertentu dan tidak terlalu besar.
Pencetakan
Pencetakan ingot timah dilakukan secara manual dan otomatis. Peralatan pencetakan secara manual adalah melting kettle dengan kapasitas 50 ton, pompa cetak and cetakan logam. Proses ini memakan waktu 4 jam /50 ton, dimana temperatur timah cair adalah 2700C. Sedangkan proses pencetakan otomatis menggunakan casting machine, pompa cetak, dan melting kettleberkapasitas 50 ton dengan proses yang memakan waktu hingga 1 jam/60 ton.
Langkah – langkah pencetakan:
Timah yang siap dicetak disalurkan menuju cetakan.
Ujung pipa penyalur diatur dengan menletakkannya diatas cetakan pertama pada serinya, aliran timah diatur dengan mengatur klep pada piapa penyalur.
Bila cetakan telah penuh maka pipa penyalur digeser ke cetakan berikutnyadan permukaan timah yang telah dicetak dibersihkan dari drossnya dan segera dipasang capa pada permukaan timah cair.
Kecepatan pencetakan diatur sedemikian rupa sehingga laju pendinginan akan merata sehingga ingot yang dihasilkan mempunyai kulitas yang bagus atau sesuai standar.
Ingot timah ynag telah dingin disusun dan ditimbang.






Teknik PengolahanBijih Tembaga
Secara mineralogi, bijih tembaga dibagi menjadi empat kelompok besar yaitu: Bijih tembaga murni/Native Element, Bijih tembaga sulfide, Bijih tembaga oksida, dan bijih tembaga kompleks. Bijih tembaga dapat berupa oksida dan sulfida.Untuk memperoleh tembaga dari bijih yang berupa oksida dan karbonat lebih mudah dibanding bijih yang berupa sulfida. Hal ini disebabkan tembaga terletak dibagian bawah deret volta sehingga mudah diasingkan dari bijihnya
Sampai saat ini terdapat tiga proses pengolahan untuk mendapatkan logam tembaga pada kadar paling murni secara metalurgi (dalam Sukandarrumidi, 2009). Proses tersebut adalah
1.Proses pyrometallurgy, yaitu proses pengolahan bijih dengan temperature tinggi dari hasil pembakaran bahan bakar.
2.Proses hidrometallurgi, yaitu proses pengolahan bijih dengan melarutkan bijih yang kemudian dipisahkan lagi dari larutan tersebut, sehingga didapatkan unsure tembaga yang bebas dari unsure lain.
3.Proses elctrometallurgy, yaitu proses pengolahan bijih dengan tenaga listrik seperti pada eloktrolisa dan elektrothermis.
. Bijih berupa oksida dan karbonat direduksi menggunakan kokas untuk memperoleh tembaga, sedangkan bijih tembaga sulfida, biasanya kalkopirit (CuFeS2), terdiri dari beberapa tahap untuk memperoleh tembaga, yakni:
Proses Liberasi (Peremukan)
Proses ini biasanya dilakukan di wilayah eksploitasi bijih tembaga / tambang itu sendiri. Pabrik pengolahan (mill) menghasilkan konsentrat tembaga dari bijih yang ditambang melalui pemisahan mineral berharga dari pengotornya.Langkah-langkah utamanya adalah penghancuran, penggerusan, pengapungan, dan pengeringan.Penghancuran dan penggerusan mengubah bongkah bijih menjadi berukuran halus. Penghalusan ukuran butir berfungsi untuk membebaskan butiran yang mengandung tembaga dan emas, serta untuk proses pemisahan dan menyiapkan ukuran yang sesuai dengan proses selanjutnya. Untuk proses crushing / peremukan ada berbagai type yang kita kenal saat ini diantaranya rotary crusher dan jaw crusher
selanjutnya dilakukan penggerusan / penghalusan biasanya sampai 75mkironmeter / 200mesh menggunakan ball mill (bola besi)

Proses Flotasi (Pengapungan)
Gambar : Floatasi TembagaBijih yang sudah halus diolah selanjutnya melalui proses flotasi, yaitu untuk menghasilkan konsentrat tembaga. Permukaan mineral yang bersifat hydrophobic atau aerophilic (menolak air) dipisahkan dengan yang bersifat hydrophilic atau aerophobic (menerima air). Pada proses pengapungan (flotasi), bubur konsentrat (slurry) yang terdiri dari bijih yang sudah halus (hasil gilingan) dicampur dengan reagen, kemudian dimasukkan ke dalam rangkaian tangki pengaduk yang disebut sel flotasi, secara bersamaan dipompakan udara ke dalam slurry tersebut.
Reagen yang digunakan berupa

Gambar : Floatasi Tembaga

- kapur 600 gram/ton bijih (berfungsi untuk mengatur pH)
- pembuih (frother) dan kolektor.
Pembuih membentuk gelembung stabil yang tidak mudah pecah.Gelembung-gelembung mengapung ke permukaan sel flotasi sebagai buih.Reagen kolektor bereaksi dengan permukaan partikel mineral sulfida logam berharga, sehingga menjadikan permukaan tersebut bersifat menolakair (hydrophobic).Butir mineral sulfida tersebut menempel pada gelembung udara yang terangkat dari zona slurry ke dalam buih yang mengapungdi permukaan. Buih bermuatan mineral berharga tersebut yang menyerupai buih deterjen berkilapmetalik akan meluap dari bibir atas mesin flotasi dan masuk ke dalam palung (launders)sebagai tempat pengumpulan mineral berharga. Mineral berharga yang terkumpul di dalam palung tersebut adalah konsentrat.Konsentrat (dalam bentuk slurry, 65% padat menurut berat) dipompa ke pelabuhan melalui jaringan pipa slurry. Pada Tambang Grasberg panjang jaringan pipa tersebut 115 km. Selanjutnya konsentrat dikeringkan sampai kandungan airnya tinggal 9% dan kemudian dikapalkan untuk dijual.
Emas kasar dan bebas, tidak bereaksi dengan baik pada proses flotasi. Emas tersebut dipisahkan dan diambil dengan menggunakan konsentrator, yaitu sebuah sistem pengambilan yang juga berfungsi sebagai pemisahan, dilakukan secara gravitasi dan menggunakan daya sentrifugal. Dengan demikian, perolehan emas dari bijih akan mengalami peningkatan. Bahan yang tak bernilai ekonomi terkumpulkan di dasar sel flotasi, sebagai limbah yang disebut tailing. Tailing ini disalurkan menuju areal pembuangan (tailing dump).
Proses Roasting/Pemanggangan dan Smelting
Konsentrat tembaga dari hasil proses flotasi mengandung beberapa unsur dengan kisaran kadar berkisar: 30% Cu,30% Sulfur, 25% Fe, 15% gangue minerals seperti silika,30 ppm Au, 50 ppm Ag, 3000ppm Zn, 1500 Pb selanjutnya dilebur dan dimurnikan yang saat ini hanya tersedia di Gresik, Jawa Timur yakni oleh PT Smelting yg didirikan di Gresik Jawa Timur sebagai pabrik peleburan dan pemurnian konsentrat tembaga pertama di Indonesia dalam rangka memenuhi kebutuhan bahan baku tembaga di dalam negeri, yang mengolah sebagian produksi konsentrat PT Freeport Indonesia (Grasberg) dan PT Newmont Nusa Tenggara (Batu Hijau).Sebagian besar (60%) katoda tembaga produk PT Smelting diserap oleh industri dalam negeri dan selebihnya diekspor.
Konsentrat tembaga hasil proses flotasi dipanggang untuk mengubah besi sulfide menjadi besi oksida,sedangkan tembaga tetap sebagai sulfida melalui reaksi :
 Pada proses ini kalkoprit akan bereaksi dengan oksigen
4CuFeS2(s) + 9O2 2Cu2S(s) + 2Fe2O3(s) + 6SO2(g)
Dengan menambahkan SiO2 maka besi akan terpisah sebagai ampas.
Fe2O3(s) + 3SiO2(s) Fe2(SiO3)3(s)
Pada proses pemanasan Cu2S akan teroksidasi.
Konsentrat bijih yang sudah melalui pemanggangan kemudian dilebur hingga mencair dan terpisah menjadi 2 (dua) lapisan.
- Lapisan bawah berupa copper matte, mengandung Cu2S dan besi cair
- Lapisan atas merupakan terak silikat yang mengandung FeSiO3.
Copper matte dipisahkan dari terak berdasarkan perbedaan gravitasi. Selanjutnya copper matte (68% Cu) dipindahkan ke dalam tungku lain dan secara bersamaan ditiupkan udara sehingga terjadi reaksi redoks yang menghasilkan tembaga lepuh (blister copper, 98,9% Cu).
Proses reduksi terjadi antara Cu2O dengan Cu2S yang masih ada dalam proses sebelumnya.
2Cu2O(s) + Cu2S(s) 6Cu(s) + SO2(g)
Proses Pemurnian Menggunakan Elektrolisis
Pemurnian tembaga dilakukan dengan cara elektrolisis. Blister atau tembaga lepuhan masih mengandung misalnya Ag, Au, dan Pt kemudian dimurnikan dengan cara elektrolisis. Tembaga lepuh digunakan sebagai anoda, sedangkan tembaga murni digunakan sebagai katodanya.Elektrolit yang digunakan adalah larutan CuSO4.Selama proses elektrolisis, Cu dipindahkan dari anoda ke katoda, dengan menggunakan potensial tertentu sehingga bahan pengotor dapat terpisah.
Katoda : Cu2+(aq) + 2e Cu(s)
Anoda : Cu(s) Cu2+(aq) + 2e
Unsur-unsur dan mineral ikutan dalam konsentrat yang diolah PT Smelting, menjadi bagian dari by product yang terdiri atas gas buang SO2, lumpur anoda (anode slime), terak besi (slag) dan gipsum. Limbah gas SO2 tersebut diproses lebih lanjut menjadi asam sulfat yang dapat digunakan sebagai bahan baku pupuk, sedangkan terak besi dan gipsum digunakan sebagai bahan baku industri semen. Lumpur anoda mengandung emas berkadar ± 3,25% dan ± 6,25 % perak diekspor.

Gambar Proses Pembuatan Tembaga