HIDROMETALURGI
TUGAS II
Oleh
UNIVERSITAS SRIWIJAYA FAKULTAS TEKNIK 2008
HIDROMETALURGI
PENGANTAR METALURGI
Metalurgi (metallurgy) adalah ilmu yang mempelajari cara-cara untuk memperoleh logam (metal) melalui proses fisika dan kimia serta mempelajari cara-cara memperbaiki sifatsifat fisik dan kimia logam murni maupun paduannya (alloy). Metalurgi ada dua macam atau kelompok utama, yaitu : a. Metalurgi ekstraktif (extractie metallurgy). b. Metalurgi fisik dan ilmu bahan (physical metallurgy and material science). Menurut !irk-Othmer metalurgi ekstraktif adalah ilmu yang mempelajari cara-cara pengambilan (ekstraksi) logam dari bijih (ore " naturally occuring compounds) dan proses pemurniannya, sehingga sesuai dengan syarat-syarat komersial. Metalurgi ekstraktif dibagi menjadi # (tiga) jalur, yaitu : a. $iro metalurgi (pyro metallurgy) yang dalam proses ekstraksinya menggunakan energi panas yang tinggi (bisa sampai %.&&&o'). b. idro metalurgi (hydro metallurgy) yang menggunakan larutan kimia atau reagen organik untuk menangkap* logamnya. c. +lektro metalurgi (electro metallurgy) yang memanfaatkan teknik elektro-kimia (antar lain elektrolisis) untuk memperoleh logamnya.
HIDROMETALURGI
idrometalurgi merupakan cabang tersendiri dari metalurgi. ecara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). tau secara detilnya proses
ydrometalurgi adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, dimana dilakukan pemakaian suatu at kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. idrometalurgi dapat juga diartikan sebagai proses ekstraksi metal dengan larutan reagen encer (/ 0 gramol) dan pada suhu / 0&& o '. 1eaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif. rtinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi (larut) dan kemudian dipisahkan dari material yang tak diinginkan.
$eralatan yang dipergunakan adalah : a. Electrolysis 2 electrolytic cell . b.
3ejana pelindian (leaching box). aat ini hidrometalurgi adalah teknik metalurgi yang paling banyak mendapat
perhatian peneliti. al ini terlihat dari banyaknya publikasi ilmiah semisal jurnal kimia berskala internasional yang membahas pereduksian logam secara hidrometalurgi. 4ogamlogam yang banyak mendapat perhatian adalah nikel (5i), magnesium (Mg), besi (6e) dan mangan (Mn). idrometalurgi memberikan beberapa keuntungan: 0.
3ijih tidak harus dipekatkan, melainkan hanya harus dihancurkan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
%.
$emakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam jumlah besar dapat dihilangkan.
#.
$olusi atmosfer
oleh hasil samping
pirometalurgi
sebagai belerang dioksida,
arsenik(777)oksida, dan debu tungku dapat dihindarkan. 8.
9ntuk bijih-bijih peringkat rendah (lo grade), metode ini lebih efektif.
;.
uhu prosesnya relatif lebih rendah.
<.
1eagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan.
=.
$roduk yang dihasilkan memilki struktur nanometer dengan kemurnian yang tinggi. $ada prinsipnya hidrometalurgi meleati beberapa proses yang dapat disederhanakan
tergantung pada logam yang ingin dimurnikan. alah satu yang saat ini banyak mendapat perhatian adalah logam mangan dikarenakan aplikasinya yang terus berkembang terutama sebagai material sel katodik pada baterai isi ulang. 3aterial ion litium konensional telah lama dikenal dan diketahui memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. 5amum jika katodanya dilapisi lagi dengan logam mangan oksida maka kapasitas penyimpanan energi baterai tersebut menjadi jauh lebih besar. !ondisi yang baik untuk hidrometalurgi adalah : 0.
Metal yang diinginkan harus mudah larut dalam reagen yang murah.
%.
Metal yang larut tersebut harus dapat diambil* dari larutannya dengan mudah dan murah.
#.
9nsur atau metal lain yang ikut larut harus mudah dipisahkan pada proses berikutnya.
8.
Mineral-mineral pengganggu (gangue minerals) jangan terlalu banyak menyerap (bereaksi) dengan at pelarut yang dipakai.
;.
>at pelarutnya harus dapat diperoleh kembali* untuk didaur ulang.
<.
>at yang diumpankan (yang dilarutkan) jangan banyak mengandung lempung (clay minerals), karena akan sulit memisahkannya.
=.
>at yang diumpankan harus porous atau punya permukaan kontak yang luas agar mudah (cepat) bereaksi pada suhu rendah.
?.
>at pelarutnya sebaiknya tidak korosif dan tidak beracun (non-corrosie and non-toxic), jadi tidak membahayakan alat dan operator.
ecara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu: 0.
4eaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reduktan organik.
%.
$emekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya.
#.
1ecoery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching. 4eaching adalah proses pelarutan selektif dimana hanya logam-logam tertentu yang
dapat larut. $emilihan metode pelindian tergantung pada kandungan logam berharga dalam bijih dan karakteristik bijih khususnya mudah tidaknya bijih dilindi oleh reagen kimia tertentu. ecara hidrometalurgi terdapat beberapa jenis leaching, yaitu : 0.
4eaching in $lace (7n-situ 4eaching)
%.
eap 4eaching
#.
@at 4eaching 2$ercolation 4eaching
8.
gitation 4eaching
;.
utoclaing 1eduktan organik adalah hal yang sangat penting dalam proses ini. 1eduktan yang
dipilih diusahakan tidak berbahaya bagi lingkungan, baik reduktan itu sendiri maupun produk hasil oksidasinya. !ebanyakan reduktan yang digunakan adalah kelompok monomer karbohidrat, turunan aldehid dan keton karena punya gugus fungsi yang mudah teroksidasi. 'ontohnya adalah proses reduksi mangan dengan adanya glukosa sebagai reduktan:
C6H12O6 + 12MnO2 + 24H+ 6CO2 + 12Mn2+ + 18H2O
4arutan hasil leaching tersebut kemudian dipekatkan dan dimurnikan. da tiga proses pemurnian yang umum digunakan yaitu eaporasi, ekstraksi pelarut dan presipitasi (pengendapan). Ai antara ketiganya, presipitasi adalah yang paling mudah dilakukan, juga lebih cepat. 5amun cara ini kurang efektif untuk beberapa logam. 4ogam hasil pemurnian biasanya diaktiasi dengan asam tertentu terlebih dahulu sebelum diambil dari larutannya. 'ara ini menjamin didapatkannya logam dalam struktur nanometer dengan tingkat kemurnian yang lebih tinggi. 4ogam yang berstruktur nanometer harganya bisa puluhan kali lipat dibandingkan dengan logam yang berstruktur biasa.
uhu selama proses leaching, konsentrasi reaktan, ukuran partikel sampel dan $ larutan merupakan faktor-faktor yang paling menentukan keberhasilan proses hidrometalurgi. pabila kita mampu menemukan kombinasi yang tepat dari keempat faktor ini maka proses hidrometalurgi akan semakin optimal. !edepan diharapkan para ahli teknik kimia dapat menciptakan teknologi yang mampu mengaplikasikan hidrometalurgi agar terpakai lebih luas dalam dunia industri. +kstraksi hidrometalurgi, yang meliputi pelarutan emas (sianidasi). erta pengujian pelarutan yang membutuhkan kondisi temperatur dan tekanan tinggi. $eralatan pengujian proses pelarutan meliputi: 0.
3ottle roller cyanidation
%.
$ercolation leaching
#.
utoclae. $engolahan emas menghasilkan limbah yang berbahaya diantara yang terpenting
adalah limbah sianida. 4imbah sianida dari proses leaching emas dapat diolah dengan berbagai macam cara pemisahan dan oksidasi. $roses pemisahan terdiri dari membranes, electroinning dan hydrolysis2distillationB metode kompleksi terdiri dari acidification2 olatiliation, metal addition, flotation dan solent extractionB dan metode adsorpsi dengan berbagai mineral minerals, actiated carbonsdan resins. Metode ini digunakan untuk memurnikan dan mercycle limbah sianida. Ai sisi lain, proses oksidasi juga dapat dilakukan untuk mentreatment sianida, yaitu terdiri dari arious biological, catalytic, electrolytic, chemicaldan metode photolytic D!"#!$ n%&!'() *!( %$,'!$,( "%'!-.&( *!n #%".n(!n
!arena peralatan dan proses ekstraksi logamnya berlainan maka dampak negatif yang ditimbulkan juga berlainan. Aampak negatifnya berupa pencemaran lingkungan oleh :
0.
$embuangan sisa reagen yang beracun (sianida, air raksa, dll).
%.
$embuangan ampas cair (liCuid aste 2 liCuid tailing) yang mengandung metal berat yang berbahaya.
#.
$embuangan ampas padat (solid aste 2 solid tailing) dapat mencemari badan air bebas (sumur, sungai, danau dan laut) bila tidak diproses di dalam kolam pengendap.
8.
Das beracun yang timbul dari reaksi kimia ('O, 5#, O%, '5, dll) alaupun jumlahnya tidak banyak. al-hal pokok yang perlu mendapatkan perhatian pada kegiatan ekstraksi dan
pembuangan limbah2waste agar sejalan dengan upaya reklamasi adalah : 0.
4uas dan kedalaman ona mineralisasi
%.
Eumlah batuan yang akan ditambang dan yang akan dibuang yang akan menentukan lokasi dan desain penempatan limbah batuan.
#.
!emungkinan sifat racun limbah batuan
8.
$otensi terjadinya air asam tambang
;.
Aampak terhadap kesehatan dan keselamatan yang berkaitan dengan kegiatan transportasi, penyimpanan dan penggunaan bahan peledak dan bahan kimia racun, bahan radio aktif di kaasan penambangan dan gangguan pernapasan akibat pengaruh debu.
<.
ifat-sifat geoteknik batuan dan kemungkinan untuk penggunaannya untuk konstruksi sipil (seperti untuk landscaping , dam tailing , atau lapisan lempung untuk pelapis tempat pembuangan tailing ).
=.
$engelolaan (penampungan, pengendalian dan pembuangan) lumpur (untuk pembuangan overburden yang berasal dari sistem penambangan dredging dan semprot).
?.
!erusakan bentang lahan dan keruntuhan akibat penambangan baah tanah.
F.
Gerlepasnya gas methan dari tambang batubara baah tanah.
DAFTAR PUSTAKA
/''#3/%"5(,5'37&,%')7$.,9%:'4; /''#*!n(<%$37*#%,,37""%'!-.&( /''#)("!n=3<-7&37"20082
