pengolahan emas
Post on 01-Jan-2016
287 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PROSES PENGOLAHAN LOGAM YANG
SELURUHNYA DILAKUKAN DI INDONESIA
(PENGOLAHAN EMAS)
Tugas mata kuliah Metalurgi
Disusun oleh :
Juliana
10070109066
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG
1433 H / 2012 M
PENGOLAHAN EMAS
1. Emas
Emas, logam yang berwarna kekuningan, yang namanya diambil dari
bahasa inggris kuno Geolu yang artinya kuning, symbol kimianya Au dari bahasa
latin Aurum. Berat jenisnya 19,32 g/cm3, titik bekunya 10640C dan titik didihnya
30810C. Sifatnya lembut dan lunak sehingga mudah dibentuk.
Emas dan perak telah dikenal mulai dari kekuasaan Menes di Mesir 5000
tahun lalu ketika telah digunakan sebagai alat pebayaran berbentuk butiran dan
batangan. Juga digunakan sebagai dekoratif dan perhiasan hingga sekarang.
Prosesnya dimulai dengan mencari partikel emas yang terlarut di laut hitam yang
kemudian dilewatkan pada bulu domba sehinga partikel emas ini tertangkap dan
dikupulkan. Emas juga menjadi simbol kekayaan. Raja Midas bahkan
mengharapkan semua yang tersentuh oleh tangannya menjadi emas.
Pertambangan emas terbesar terpusat di sekitar Harz (jerman Timur) dan
pegunungan Alpen dengan proses amalgamasi dan distilasi (retorting) yang
merupakan bagian dari teknik metalurgi. Kemudian meledaknya harga emas di
tahun 188-an membuat eksploitasi ini jadi lebih marak dan aktivitas
penambangan juga mulai menggunakan pemisahan emas dengan pengotor
menggunakan metode gravitas melalui pendulangan (panning) dan gelundung
(trommel). Kemudian selama era bonanza, teknologi menangkap emas sangat
berkembang dengan menggunakan potasium sianida (KCN) untuk
membersihkan permukaan emas dari merkuri dan tembaga dan sampai saat
inipun masih digunakan.
Ternyata metode ini tidak dapat digunakan untuk mengolah partikel emas
halus yang terperangkap dalam mineral sulfida sampai tahun 1848 Platter
memperkenalkan proses pengolahan dengan klorine pada batu hasil peremukan
agar menghasilkan emas klorida yang dapat larut dalam air. Namun ini
menyebabkan cutt of grade menajdi naik dan biaya makin mahal. Salah stau
solusi yang cukup riskan adalah dengan memanggang (roasting) pirit di
temperatur rendah dengan injeksi oksigen (Molesworth, 1891) yang selanjutnya
diproses dengan amalgamasi. Tahapan selanjutnya banyak ditemukan bahan
yang mampu melarutkan emas dan perak seperti senyawa bromida, sianida,
tiosulfat dan tiourea. Ternyata proses pirometalurgi ini juga bisa diaplikasikan
untuk beberapa logam lain seperti konsentrat emas-besi, timbal, perak dan
tembaga. Mineral logam dicampur dengan bahan tambahan (flux) untuk
memperoleh matte dilanjutkan dengan peleburan. Teknik ini dikenal sebagai fire
assay, kemudian produk ini dimasukan ke dalam coupel sehingga timbalnya
menghilang dan yang tertinggal hanya emas dan perak.
2. Proses Pengolahan Emas
Pertambangan emas pertama kali dilakukan di daerah alluvial, dengan
metoda pengolahan cara gravitasi atau cara amalgamasi dengan air raksa. Sejak
tahun 1860 kegiatan pertambangan bawah tanah dilakukan untuk endapan
primer dengan metoda pengolahan emas cara sianidasi. Perkembangan
selanjutnya teknologi pengolahan emas dengan cara flotasi dilakukan pada
tahun 1930. Dan tahun 1960 metoda pengolahan heap leaching yang dasarnya
seperti pengolahan sianidasi diterapkan untuk pengolahan bijih emas kadar
rendah.
Gambar.1Diagram Alir Pengolahan Emas
Tehnologi proses pengolahan emas skala komersial yang umum
digunakan terdiri dari tahap :
1. Comminution / 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.
Refractory ore processing
Crushing
Milling
2. Concentration / separation
Setelah ukuran bijih diperkecil, proses selanjutnya dilakukan proses
konsentrasi dengan memisahkan mineral emas dari mineral pengotornya.
Pada endapan emas aluvial, bijih hasil penggalian langsung memasuki tahap
ini tanpa tahap kominusi terlebih dahulu.
Gravity separation
Froth Flotation
3. Extraction
Liquation
Amalgamasi
Sianidasi
4. Refinning / Pemurnian
Refining, yaitu melakukan pengolahan logam kotor melalui proses kimia agar
diperoleh tingkat kemurnian tinggi.
Smelting
Size Reduction
Parting
Aqua Regia
2.1 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 berlebihan
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 <12,5 mm, misalnya dengan menggunakan Roll Crusher, Jaw
Crusher, Cone Crusher, dan Stamp Mill.
Gambar.2Jaw Crusher
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.
Gambar.3Ball Mill
2.2 Konsentrasi
Setelah ukuran bijih diperkecil, proses selanjutnya dilakukan proses
konsentrasi atau pemekatan dengan memisahkan mineral emas dari mineral
pengotornya, sehingga diperoleh kadar bijih tinggi. Pada endapan emas aluvial,
bijih hasil penggalian langsung memasuki tahap ini tanpa tahap kominusi terlebih
dahulu.
Pemekatan dapat dilakukan melalui dua teknik pemisahan, yaitu
pemisahan secara fisis dan pemisahan secara kimia.
a. Gravity separation atau Pemisahan gaya berat
Konsentrasi atau separasi dengan metode gravitasi memanfaatkan
perbedaan massa jenis emas ( 19.3 ton/m3 ) dengan massa jenis mineral lain
dalam batuan ( yang umumnya berkisar 2.8 ton/m3 ). Mineral pembawa emas
biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals). Mineral ikutan
tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil
mineral non logam. Mineral pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan
sulfida yang telah teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari emas nativ,
elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan senyawa emas dengan unsur-
unsur belerang, antimon, dan selenium. Emas asli mengandungi antara 8% dan
10% perak, tetapi biasanya kandungan tersebut lebih tinggi. Elektrum
sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya kandungan perak di dalamnya
>20%. Apabila jumlah perak bertambah, warnanya menjadi lebih putih.
Metode gravitasi akan efektif bila dilakukan pada material dengan
diameter yang sama/seragam, karena pada perbedaan diameter yang besar
perilaku material ringan (massa jenis kecil) akan sama dengan material berat
( massa jenis besar ) dengan diameter kecil. Oleh karena itu dibutuhkan proses
Screening and Classifying yaitu:
Grizzlies, non moved screens
Vibrating screens
Spiral classifier
Pada proses ini menjadi sangat penting untuk dilakukan dengan baik,
sebab dengan memilah ukuran bijih hasil kominusi akan menyeragamkan
besaran umpan ( feeding ) ke proses konsentrasi. Sedangkan bijih yang masih
belum seragam ( lebih besar ) hasil pemilahan dikembalikan ke proses
sebelumnya yaitu kominusi.
Peralatan konsentrasi yang menggunakan prinsip gravitasi yang umum
digunakan pada pertambangan emas skala kecil antara lain adalah :
Dulang ( panning ), adalah alat konsentrat emas yang menggunakan prinisp
gravitasi paling sederhana.
Palong ( Sluice Box ) lebih banyak digunakan karena mempunyai effisiensi
yang sama dengan peralatan konsentrasi yang lain namun mempunyai
konstruksi yang lebih sedarhana daripada
spiral konsentrator, meja goyang dan jig, serta dapat memproses lebih
banyak bijih per hari daripada dulang.
Gambar.4Sluice Box
b. Froth Flotation atau Pemisahan pengapungan
Pengapungan buih ( froth flotation ) adalah proses pemisahan mineral
menjadi bijih dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke permukaan
melalui pengikatandengan buih. Froth Flotation atau Pengapungan buih yaitu
pemisahan bijih emas dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke
permukaan melalui pengikatan dengan buih dengan menggunakan bahan kimia
tertentu dan udara. Selain pemisahan bijih emas, prosess ini banyak dipakai
untuk beberapa bijih seperti Cu, Pb, Zn, Ag, dan Ni.
Teknik pengerjaannya dilakukan dengan cara menghembuskan udara ke
dalam butiran mineral halus ( telah mengalami proses crushing ) yang dicampur
dengan air dan zat pembuih. Butiran mineral halus akan terbawa gelembung
udara ke permukaan, sehingga terpisahkan dengan materi pengotor ( gangue )
yang tinggal dalam air ( tertinggal pada bagian bawah tank penampung ).
Pengikatan butiran bijih akan semakin efektif apabila ditambahkan suatu zat
collector.
Prinsip dasar pengikatan butiran bijih oleh gelembung udara berbuih
melalui molekul collector adalah :
Butiran zat yang mempunyai permukaan hidrofilik akan terikat air sehingga
akan tinggal pada dasar tank penampung.
Butiran zat yang mempunyai permukaan non-polar atau hidrofob akan ditolak
air, jika ukuran butirannya tidak besar, maka akan naik ke permukaan dan
terikat gelembung udara.
Kebanyakan mineral terdiri dari ion yang mempunyai permukaan hidrofil,
sehinga partikel tersebut dapat diikat air. Dengan penambahan zat collector,
permukaan mineral yang terikat molekul air akan terlepas dan akan berubah
menjadi hidrofob. Dengan demikian ujung molekul hidrofob dari collector akan
terikat molekul hidrofob dari gelembung, sehingga mineral ( bijih ) dapat
diapungkan. Molekul collector mempunyai struktur yang mirip dengan detergen.
Metoda ini digunakan di beberapa industri pertambangan dengan
menggunakan reagen utama Xanthate sebagai Collector ( misalnya : potassium
amyl xanthate, C5H11OCS2K ), Pine Oil sebagai Frother dan campuran bahan
kimia organik lainnya sebagai pH Modifiers. Reagents yang digunakan untuk
pengapungan pada umumnya tidak beracun, yang berarti bahwa biaya
pembuangan limbah / tailing menjadi rendah.
Gambar.5Forth Flotation
Keuntungan lain dari proses pengapungan adalah pada umumnya cukup
efektif pada bijih dengan ukuran yang cukup kasar ( 28 mesh ) yang berarti
bahwa biaya penggilingan bijih dapat diminimalkan. Froth Flotation sering
digunakan mengkonsentrasi emas bersama-sama dengan logam lain seperti
tembaga, timah, atau seng. Partikel emas dari batuan oxydis biasanya tidak
merespon dengan baik namun efektif terutama bila dikaitkan dengan emas
sulfida seperti pyrite.
2.3 Ekstraksi
Ekstraksi adalah proses pemisahan emas dari logam atau mineral
pengotor lain untuk mendapatkan konsentrasi emas yang tinggi.
a. Liquation Separation / pencairan
Pemisahan pencairan ( liquation separation ), adalah proses pemisahan
yang dilakukan dengan cara memanaskan mineral di atas titik leleh logam,
sehingga cairan logam akan terpisahkan dari pengotor. Yang menjadi dasar
untuk proses pemisahan metode ini, yaitu Density ( berat jenis ) dan Melting point
( titik cair ).
Contoh : memisahkan emas dan perak
Tabel.1Density Emas dan Perak
Titik cair emas pada suhu 1064.18 oC, sedangkan titik cair perak pada
suhu 961.78 oC. Ini artinya perak akan mencair lebih dulu dari pada emas.
Namun untuk benar-benar terpisah, maka perak harus menunggu emas mencair
100%.
Kemudian bila dilihat dari berat jenisnya, maka berat jenis emas cair
sebesar 17.31 gram per cm3 sedangkan berat jenis perak sebesar 9.32 gram per
cm3. Hal ini berarti berat jenis emas lebih besar dari pada berat jenis perak.
Dari hukum alam fisika, maka bila ada dua jenis zat cair yang berbeda dan
memiliki berat jenis yang berbeda pula, maka zat cair yang memiliki berat jenis
lebih kecil dari zat satunya, ia akan mengapung. Dengan demikian, cairan perak
akan terapung diatas lapisan cairan emas, seperti halnya cairan minyak
mengambang diatas lapisan air. Dari sana, perak dipisahkan dari emas, sampai
tidak ada lagi perak yang terapung. Dengan metode akan dihasilkan Au bullion
dan Ag bullion.
b. Amalgamasi
Amalgamasi merupakan proses ekstraksi emas dengan cara mencampur
bijih emas dengan merkuri ( Hg ). Produk yang terbentuk adalah ikatan antara
emas-perak dan merkuri yang dikenal sebagai amalgam ( Au – Hg ). Merkuri
akan membentuk amalgam dengan semua logam kecuali besi dan platina.
Penggunaan raksa alloy atau amalgam pertama kali pada 1828,
meskipun penggunaan secara luas teknik baru ini dicegah karena sifat air raksa
yang beracun. Sekitar 1895 eksperimen yang dilakukan oleh GV Black
menunjukkan bahwa amalgam aman digunakan, meskipun 100 tahun kemudian
ilmuwan masih diperdebatkannya.
Amalgam masih merupakan proses ekstraksi emas yang paling
sederhana dan murah, namun demikian amalgamasi akan efektif pada emas
yang terliberasi sepenuhnya maupun sebagian pada ukuran partikel yang lebih
besar dari 200 mesh ( 0.074 mm ) dan dalam membentuk emas murni yang
bebas ( free native gold ). Tiga bentuk utama dari amalgam adalah AuHg2,
Au2Hg and Au3Hg.
Proses amalgamasi merupakan proses kimia fisika, apabila amalgamnya
dipanaskan, maka akan terurai menjadi elemen-elemen yaitu air raksa dan
bullion emas. Amalgam dapat terurai dengan pemanasan di dalam sebuah retort,
air raksanya akan menguap dan dapat diperoleh kembali dari kondensasi uap air
raksa tersebut. Sementara Au-Ag tetap tertinggal di dalam retort sebagai logam.
Gambar.6Amalgamasi
2.4 Refinning / Pemurnian
Refining, yaitu melakukan pengolahan logam kotor melalui proses kimia
agar diperoleh tingkat kemurnian tinggi.
a. Parting
Parting yaitu proses untuk memisahkan emas dengan perak dan logam
dasar dari dore bullion ( Au-Ag alloy ) dengan larutan asam nitrat ( HNO3 ).
Dipasaran kita dapat temukan asam nitrat kadar 68%.
Proses parting adalah perebusan konsentrat, hasil setelah perebusan
terakhir, endapan yang ada sudah halus dan berwarna coklat seperti bubuk kopi.
Endapan ini merupakan bullion emas ( High Au Bullion ) dengan kadar emas
mencapai 98%, untuk hasil lebih baik dapat diproses dengan Aqua Regia agar
dapat diperoleh kadar hingga 99.6%.
Sedangkan air hasil bilasan yang ditampung dilanjutkan pada proses
hydrometalurgi untuk diambil peraknya.
b. Melting
Untuk mendapatkan logam emas, endapan bullion emas (High Au Bullion)
selanjutnya dilebur dengan penambahan borax ( Na2B4O7•10H2O ). Tujuan
pemakaian borax di sini adalah selain untuk mengikat kotoran yang masih ada,
juga untuk menahan bullion agar tidak beterbangan saat terkena hembusan dari
blander nantinya.
Gambar.7Melting
Setelah bullion dilebur akan tampak menggumpal seperti gumpalan di
dasar kowi. Biarkan dingin dahulu beberapa detik hingga membeku sebelum
dicongkel. Bila menginginkan emas berwarna kuning mengkilat, caranya
dimasak dalam alat smelting yang dipanaskan hingga dua kali proses
pemasakan dengan larutan yang terdiri dari :
Salpeter / sendawa, dapat menggunakan kalium nitrat ( KNO3 ) atau kalsium
nitrat ( Ca(NO3)2 ) sebanyak 2 %
Tawas sebanyak 1 %,
NaCl sebanyak 1 %,
Air
DAFTAR PUSTAKA
http://www.scribd.com/search?query=pengolahan+emas
http://radyanprasetyo.blogspot.com/2008/01/teknologi-pengolahan-emas-
i.html
http://koestoer.wordpress.com/2010/03/07/pengolahan-emas-dengan-sistem-
perendaman/
http://knol.google.com/k/mohammad-andito/proses-pengolahan-emas-dari-
konsentrat/mkhc7n3ejyzc/5#
http://koestoer.wordpress.com/2008/09/18/pengolahan-emas-proposal-
kerjasama/
top related