Download - Makalah Kimia Fisika - Emas
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sejarah Pengolahan Emas
Emas pertama kali ditambang di Kolar Gold Fields (KGF) daerah
sebelumabad ke-2 dan ke-3 Masehi (benda-benda emas yang ditemukan di
Harappa dan Mohenjo-daro telah dilacak ke KGF melalui kotoran analyis
kotoran termasuk konsentrasi perak 11%, ditemukan hanya di bijih KGF)
dengan menggali lubang kecil. Selama periode Chola di abad ke-9 dan 10
AD skala operasi tumbuh. Sejak dulu kita sering kali membaca artikel tulisan
baik itu di internet ataupun di majalah tentang emas yang telah di pakai sejak
berabad-abad lama nya, bahkan mungkin sejak beberapa millennium yang
lalu. Berikut ini sejarah emas yang dimulai pada tahun 4000 Sebelum
Masehi.
1200 Sebelum Masehi
Orang Mesir yang menguasai seni pembuatan emas memasukkan
emas kedalam daun untuk memperpanjang umur pakai nya, mereka
juga mencammpur emasdengan logam lain untuk meningkatkan
kekerasan dan variasi warna emas yang dihasilkan (dengan campuran
tertentu emas bisa berubah menjadi warna hijau, merah,ungu dll).
Pada era ini mereka juga mulai menggunakan teknik lost wax dimana
saatini teknik lost wax ini masih menjadi jantung dari industri
perhiasan.
.
1700 Masehi
Dengan diketemukan nya cadangan deposit emas di brazil
menjadikan brazil penghasil emas terbesar di dunia pada tahun 1720
dengan kapasitas produksi hampir mendekati 2/3 dari total kapasitas
produksi seluruh dunia. Isaac Newton yang berperan sebagai kepala
1
tambang menetapkan harga dalam satuan mata uang GreatBritain
sebesar 84 shillings 11,5 Pence per Troy ounce. The Royal
Commission(Komisi Kerajaan) yang terdiri dari Isaac Newton, John
Locke, and Lord Somersmemutuskan untuk menarik seluruh mata
uang lama dan menerbitkan mata uang barudari emas/perak dengan
rasio 16:1. Dengan begitu harga emas pertama kali dididirikan
pertama kali di Inggris 200 tahun yang lalu.
1744 Masehi
Kebangkitan pertambangan emas di Rusia dimulai pada saat
ditemukan nyasingkapan pasir kuarsa di Ekaterinburg pada tahun
1787. Koin Emas Amerika pertama kali di temukan oleh Ephraim
Brasher yang berprofesisebagai tukang emas.
Emas dari estetika properti fisik dikombinasikan dengan properti
sudah lama menjadilogam yang berharga. Sepanjang sejarah, emas
telah sering menjadi penyebab konflik : misalnya ada awal tahun
1500-an Raja Ferdinand dari Spanyol menetapkan prioritas kepada
para conquistador – penakluk - hambanya yang akan berangkat
mencari Dunia Baru, "Bawa pulanglah emas," perintahnya kepada
mereka, "kalau bisa, dapatkan semanusiawi mungkin,tapi apapun
risikonya, bawalah emas." Titah sang raja tersebut menjadi awal
pemusnahan peradaban Aztec dan Inca. Konflik karena perebutan
emas juga terjadi pada awal ketikaAmerika berburu emas ke Georgia,
California, dan Alaska.
Pada abad pertengahan, begitu kuat orang mendambakan
emas, sehingga lahir ilmu a lk i mia , deng an t u j uan
mem bua t ema s . Manus i a mode rn be rha s i l men capa i
c i t a - c i t a i t u dengan mengekstrak emas dari air laut dan
mengubah timbel atau merkurium menjadi emasdalam
mempercepat partikel. Namun emas yang murah tetaplah
emas alamiah yang harus ditambang.
2
Seda ngka n depo s i t ema s t e rb e sa r d i t emuk an d i
P r e cambr i a n Wi t wa t e r s r and , Af r i ka Selatan, dengan
luasan ratusan mil dan dengan kedalaman di lebih dari dua
mil. Sejak tahun1880-an, Afrika Selatan telah menjadi sumber
untuk sebagian besar sediaan emas dunia. Padatahun 1970,
produksinya mencapai hingga 70 % dari persediaan dunia,
yaitu memproduksi sekitar 1000 ton, namun produksi di
tahun 2004 hanya 342 ton. Penurunan ini berhubungan
dengan be r t ambahnya ke su l i t an da l am ek t r aks i dan
f ak to r ekonomi yang mempernga ruh i industri Afrika
Selatan. Produsen utama lainnya adalah Kanada, Australia,
bekas Uni Soviet,dan Amerika Serikat (Arizona, Colorado,
California, Montana, Nevada, South Dakota, danWashington).
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pengolahan Emas
Pengetahuan tentang mineralogy emas sangat diperlukan dalam memahami
teknologi pengolahan emas. Keberhasilan atau kegagalan penerpan suatu
teknologi pengolahan dapat dimengerti atau dijelaskan oleh kondisi mineralogy
batuan (bijih) emas yang sedang dikerjakan. Mineralogy dari batuan (bijih)
emas yang dimiliki harus diketahui sebelum menentukan teknologi pengolahan
yang akan diterapkan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi perolehan emas dalam pengolahan emas
adalah:
1. Mineral-mineral pembawa emas
Emas urai merupakan mineral emas yang amat biasa editemukan di alam.
Mineral emas yang menempati urutan kedua dalam keberadaannya di alam
adalah electrum. Minerl-mineral pembawa emas lainnya sangat jarang dan
langka. Mineral-mineral emas dapat dilihat pada table dibawah ini
3
Table 1. mineral-mineral pembawa emas
2. Ukuran butiran mineral emas
Ukuran butiran mineral-mineral pembawa emas (misalnya emas urai atau
elektrum) berkisar dari butiran yang dapat dilihat tanpa lensa (bebnerapa nm)
sampai partikel-partikel berukuran fraksi (bagian) dari satu mikron (1 mikron=
0,001 mm= 0,0000001 cm). ukuran butiran biasanya sebanding dengan kadar
bijih, kadar emas yang rendah dalam batuan (bijih) menunjukkan butran yang
halus.
3. Mineral-mineral induk
Emas berasosiasi dengan kebanyakan mineral yang biasa membentuk batuan.
Bila ada sulfida, yaitu mineral yang mengandung sulfur/belerang (S), emas
biasanya berasosiasi dengan sulfida. Pirit merupakan mineral induk yang paling
biasa untuk emas. Emas ditemukan dalam pirit sebagai emas urai dan elektrum
dalam berbagai bentuk dan ukuran yang bergantung pada kadar emas dalam
bijih dan karakteristik lainnya. Selain itu emas juga ditemukan dalam arsenopirit
dan kalkopirit. Mineral sulfida lainnya (lihat tabel 3) berpotensi juga menjadi
mineral induk bagi emas.Bila mineral sulfida tidak terdapat dalam batuan, maka
emas berasosiasi dengan oksida besi (magnetit dan oksida besi sekunder), silikat
dan karbonat, material berkarbon serta pasir dan krikil (endapan plaser)
4
Table 2. mineral induk berupa sulfida
4. Asosiasi mineral pembawa emas dengan mineral induk
Dari sudut pandang pengolahan/metalurgi ada tiga variasi distribusi emas
dalam bijih. Pertama, emas didistribusikan dalam retakan-retakan atau diberi
batas antara butiran-butiran mineral yang sama (misalnya retyakan dalam
butiran mineral pirit atau dibatasi antara dua butiran mineral (pirit). Kedua,
emas didistribusikan sepanjang batas diantara butiran-butiran dua mineral yang
berbeda ( misalnya dibatas butiran pirit dan arsenopirit atau dibatas antara
butiran mineral kalkopirit dan butiran mineral silikat). Dan yang ketiga emas
terselubung dalam mineral induk (misal, emas terbungkus ketat dalam mineral
pirit).
B. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui
mengetahui bagaimana teknik pengolahan emas dan metode – metode apa yang
digunakan dalam penambangan serta proses kimia fisika apa saja yang terdapat
dalam pengolahan emas.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Defenisi Emas
Emas adalah logam mineral yang merupakan salah satu bahan galian logam yang
bernilai tinggi baik dari sisi harga maupun sisi penggunaan. Logam ini juga
merupakan logam pertama yang ditambang karena sering dijumpai dalam bentuk
logam murni. Bahan galian ini sering dikelompokkan ke dalam logam mulia
(precious metal). Penggunaan emas telah dimulai lebih dari 5000 tahun yang lalu
oleh bangsa Mesir. Emas digunakan untuk uang logam dan merupakan suatu standar
untuk sistem keuangan di beberapa negara. Di samping itu emas juga digunakan
secara besar-besaran pada industri barang perhiasan
Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan mudah ditempa. Tingkat
kekerasannya berkisar antara 2,5 – 3 (skala Mohs). Berat jenisnya dipengaruhi oleh
jenis dan kandungan logam lain yang berpadu dengannya. Umumnya emas
didapatkan dalam bentuk bongkahan, tetapi di Indonesia hal tersebut sudah jarang
ditemukan. Batuan berkadar emas rendah merupakan batuan yang mengandung
emas lebih kecil dari 100 mg emas dalam 1 kg batuan. Emas ialah unsur kimia
dalam sistem periodik unsur dengan simbol Au (aurum) dan nomor atom 79. Emas
merupakan logam lembut, berkilat, berwarna kuning, padat, dan tidak banyak
bereaksi dengan kebanyakan bahan kimia, walau dapat bereaksi dengan klorin,
fluorin dan akua regia. Logam ini selalu ada dalam bentuk bongkahan dan butiran
batuan maupun dalam pendaman alluvial. (Esna, 1988). Kenampakan fisik bijih
emas hampir mirip dengan pirit, markasit, dan kalkopirit dilihat dari warnanya,
namun dapat dibedakan dari sifatnya yang lunak dan berat jenis tinggi. Emas
berasosiasi dengan kuarsa, pirit, arsenopirit, dan perak. Emas terdapat di alam dalam
dua tipe deposit. Pertama sebagai urat/vein dalam batuan beku, kaya besi dan
berasosiasi dengan urat kuarsa. Endapan lain adalah placer deposit, dimana emas
dari batuan asal yang tererosi terangkut oleh aliran sungai dan terendapkan karena
6
berat jenis yang tinggi. Selain itu, emas sering ditemukan dalam penambangan bijih
perak dan tembaga. (Addison, 1980).
II.2 Tujuan Pengolahan Emas
Logam emas adalah komoditi yang unik. Baik produsen maupun konsumen senang
apabila harganya naik. Produsen senang karena keuntungannya bertambah dengan
naiknya harga emas. Sementara itu, konsumen senang karena simpanannya akan
mempunyai nilai yang lebih tinggi.. Penggunaan utama emas adalah untuk bahan
baku perhiasan dan benda-benda seni. Selain itu, karena konduktif, emas penting
dalam aplikasi elektronik. Kegunaan lain ada di bidang fotografi, pigment, dan
pengobatan.
II.3 Pengolahan Emas
II. 3.1 Metode Eksplorasi
Kecenderungan terdapatnya emas terdapat pada zona epithermal atau disebut zona
alterasi hidrothermal. Zona alterasi hidrotermal merupakan suatu zona dimana air
yang berasal dari magma atau disebut air magmatik bergerak naik kepermukaan
bumi. Celah dari hasil aktivitas Gunung api menyebabkan air magmatik yang
bertekanan tinggi naik ke permukaan bumi. Saat air magmatik yang yang berwujud
uap mencapai permukaan bumi terjadi kontak dengan air meteorik yang
menyebabkan larutan ion tio kompleks, ion sulfida, dan ion klorida yang membawa
emas terendapkan.
Air meteorik biasanya menempati zona-zona retakan-retakan batuan bekuyang
mengalami proses alterasi akibat pemanasan oleh air magmatik. Sei ring
denganmakin bertambahnya endapan dalam retakan-retakan tersebut, semakin lama
retakan-retakan tersebut tertutup oleh akumulasi endapan dari logam-logam
yangmengandung ion-ion kompleks yang mengandung emas. Zona alterasi yang
potensial mengandung emas dapat diidentifikasi dengan melihat lapisan pirit atau
tembaga pada suatu reservoar yang tersusun atas batuan intrusif misalnya granit atau
diorit.
7
a. Metode resistivity
Respon emas terhadap IP dan resistivity sangat beragam dan cukup
sulitdiidentifikasi dimana tidak setiap vein atau retakan bekas hidrotermal
mengandung emas. Berdasarkan hasil IP dan resistivity atau magnetotelurik
suatu vein dapat diidentifikasi mengandung emas dengan melihat pada nilai
true_R atau tahanan sebenarnya yang sangat kecil, namun perlu diperhatikan
bahwa tidak setiap nilai resistivity yang rendah dari suatu vein dipengaruhi
oleh emas karena selain emas jugaikut terendapkan mineral pirit dan
tembaga yang juga memiliki nilai tahanan jenis yang rendah
Korelasi data IP dan resistivity dengan data geokimia suatu zona
alterasisangat penting dimana melalui data geokimia kita dapat menentukan
mineral apakahyang dominan mengontrol rendahnya nilai resistivitas apakah
emas, tembaga, atau pirit. Sehingga kita dapat mengetahui mineral apa yang
dominan terendapkan padasuatu vein.
Berdasarkan hasil dari IP dan resistivity sebaiknya dikorelasikan lagi dengan
data bor lokasi penelitian. Korelasi ini sangat penting karena metode
geolistrik (IP dan resistivity) adalah proses awal atau suatu proses perabaan
yang merupakan dugaan sementara. Korelasi dari data bor tadi akan
meminimalkan error yang ada.
Dalam proses analisis geolistrik sebaiknya berhati-hati dengan water
tableyang akan menurunkan nilai resistivitas apalagi jika daerah tersebut
merupakan suatuzona basah seperti adanya sungai dalam zona argilic nilai
resistivitas akan bernilai rendah hal ini akan disebabkan karena adanya ion-
ion yang terikat dalam zonaalterasi argilic.
b. Metode Geokimia
Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran
kelimpahan,distribusi, dan migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur yang
berhubungan eratdengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih.
Dalam pengertian yanglebih sempit eksplorasi geokimia adalah pengukuran
secara sistematis satu ataulebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen
sungai aktif, vegetasi, air, atau gas, untuk mendapatkan anomali geokimia,
8
yaitu konsentrasi abnormal dari unsur tertentu yang kontras terhadap
lingkungannya (background geokimia).
Pada metode geokimia, unsur-unsur jejak dan unsur penunjuk dari emas
yangmenentukan keberadaan emas, misalnya unsur perak (Ag) dan batuan
disekitarnya. Selain itu, vegetasi di sekitar keterdapatan emas
menunjukkankeberadaan emas.Alasan penggunaan unsur penunjuk antara
lain:
1.Unsur ekonomis yang diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis
2.Unsur yang diinginkan deteksinya mahal
3.Unsur yang diinginkan tidak terdapat dalam materi yang diambil (akibat
perbedaan mobilitas) Contohnya : Emas kelimpahannya kecil dalam bijih,
oleh karena itu poladispersinya hanya mengadung kadar emas yang sangat
rendah, kurang dari batasminimal yang dapat dianalisis. Di lain pihak, Cu,
As, atau Sb dapat berasosiasi dengan emas dalam kelimpahan yang relatif
besar.
II. 3. 2 Proses Penambangan
Dalam penambangan emas, logam emas tidak berada dalam bentuk
murninya,akan tetapi masih bercampur dengan logam dan campuran lain.
Karena itu perlu adanya pemisahan dan pemurnian logam emas. Selama ini,
pemisahan emas dilakukan dengan cara sianidasi, amalgamasi, dan peleburan
Sedangkan pemurnianemas dengan cara elektrolisis.
Namun metode-metode tersebut banyak menimbulkan dampak negatif
bagilingkungan.. Hal ini karena bahan kimia yang digunakan untuk reaksi-
reaksi diatas bersifat toksik terhadap lingkungan.
a. Amalgamasi
Amalgamasi adalah proses penyelaputan partikel emas oleh air raksa
dan membentuk amalgam (Au ± Hg). Amalgam masih merupakan proses
ekstraksi emas yang palingsederhana dan murah, akan tetapi proses efektif
untuk bijih emas yang berkadar tinggidan mempunyai ukuran butir kasar (>
74 mikron) dan dalam membentuk emas murni yang bebas (free native
9
gold).Proses amalgamasi merupakan proses kimia fisika, apabila
amalgamnya dipanaskan,maka akan terurai menjadi elemen-elemen yaitu air
raksa dan bullion emas. Amalgamdapat terurai dengan pemanasan di dalam
sebuah retort, air raksanya akan menguapdan dapat diperoleh kembali dari
kondensasi uap air raksa tersebut. Sementara Au-Agtetap tertinggal di dalam
retort sebagai logam
Metode amalgamasi, yang dalam penggunaannya melibatkan raksa,
hanya dapat mengisolasi emas sekitar 50%-60%. Selain dinilai tidak efisien,
raksa jugamenghasilkan residu yang berdampak negatif bagi lingkungan
(Hocker, 2000).Bahkan uap raksapun dianggap berbahaya jika terhirup
manusia. Gejala keracunan pada manusia antara lain : batuk, nyeri dada,
bronchitis, pneumonia, tremor,insomnia, sakit kepala, cepat lelah, kehilangan
berat badan, dan gangguan pencernaan.
b. Sianidasi
Proses Sianidasi terdiri dari dua tahap penting, yaitu proses pelarutan
dan proses pemisahan emas dari larutannya. Pelarut yang biasa digunakan
dalam proses cyanidasi adalah NaCN, KCN, Ca(CN)2, atau campuran
ketiganya. Pelarut yang paling sering digunakan adalah NaCN, karena
mampu melarutkan emas lebih baik dari pelarut lainnya. Secara umum reaksi
pelarutan Au dan Ag adalah sebagai berikut:
4Au + 8CN- + O2 + 2 H2O = 4Au(CN)2- + 4OH-
4Ag + 8CN- + O2 + 2 H2O = 4Ag(CN)2- + 4OH
Pada tahap kedua yakni pemisahan logam emas dari larutannya
dilakukan dengan pengendapan dengan menggunakan serbuk Zn (Zinc
precipitation). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:
2 Zn + 2 NaAu(CN)2+ 4 NaCN +2 H2O = 2 Au + 2 NaOH + 2 Na2Zn(CN)4 + H2
2 Zn + 2 NaAg(CN)2 + 4 NaCN + 2 H2O = 2 Ag + 2 NaOH + 2 Na2Zn(CN)4 +H2
Penggunaan serbuk Zn merupakan salah satu cara yang efektif untuk larutan
yangmengandung konsentrasi emas kecil. Serbuk Zn yang ditambahkan kedalam
larutanakan mengendapkan logam emas dan perak. Prinsip pengendapan ini
10
mendasarkanderet Clenel, yang disusun berdasarkan perbedaan urutan aktivitas
elektro kimia darilogam-logam dalam larutan cyanide, yaitu Mg, Al, Zn, Cu, Au,
Ag, Hg, Pb, Fe, Pt.setiap logam yang berada disebelah kiri dari ikatan kompleks
sianidanya dapatmengendapkan logam yang digantikannya. Jadi sebenarnya tidak
hanya Zn yangdapat mendesak Au dan Ag, tetapi Cu maupun Al dapat juga dipakai,
tetapi karenaharganya lebih mahal maka lebih baik menggunakan Zn. Proses
pengambilan emas- perak dari larutan kaya dengan menggunakan serbuk Zn ini
disebut ³Proses MerillCrowe´
Mengingat metode-metode yang tidak ramah lingkungan tersebut, makadiperlukan
metode lain yang lebih ramah terhadap lingkungan. Menurut Gardea-Torresdey, et
al. (1998) sejak lama telah diketahui bahwa tumbuhan memilikikemampuan untuk
mengambil emas dari tanah dan mengakumulasikannya dalam jaringan secara cepat,
baik secara aktif melalui metabolisme tumbuhan atau secara pasif melalui gugus
fungsional dalam jaringan tumbuhan. Kemampuan ini dapatdimanfaatkan untuk
memperoleh kembali ion emas(III) dari larutannya. Dewasa ini telah banyak
dikembangkan metode adsorpsi dengan menggunakan biomassa tumbuhan, yang
dikenal sebagai metode fitofiltrasi. Biomassa tumbuhandapat digunakan untuk
mengadsorpsi ion logam kationik maupun anionik. Berbagai penelitian
menunjukkan bahwa biomassa tumbuhan dapat mengikat berbagai ionlogam seperti
Cu(II), Ni(II), Cd(II), Cr(III), Sn(II), Au(III), dan Zn(II) (Gardea-Torresdey, et al.
1998). Selain itu, biomassa bersifat biodegradable, sehingga penggunaannya bersifat
ramah lingkungan.
Tiemann, et al., (2004) menduga bahwa gugus - gugus aktif yang terdapat pada
protein dalam tumbuhan berperan penting bagi proses pengikatan ion
logam.Tumbuhan yang memiliki kadar protein tinggi dan dapat digunakan untuk
mengikat emas(III) dengan metode fitofiltrasi adalah rumput gajah. Metode
fitofiltrasi ini diharapkan sebagai metode alternatif yang dapat digunakan dalam
pengolahan pertambangan emas di Indonesia, sehingga residu dari hasil tambang
emas yang diperoleh tidak akan membahayakan bagi lingkungan, hewan,dan
manusia.
11
Pengolahan emas sistem pelarutan ( leaching) sianida ataupun tioureakonvensional
baru bernilai jika dilakukan terhadap batuan dengan kandunganminimal emas 5
gram / ton. Padahal dalam kenyataannya mayoritas batuan emasmemiliki kandungan
yang lebih kecil dari itu. Agar batuan dengan kandungan emas minimal 1 gram / ton
dapat diproses secara ekonomis, maka diciptakan sistem pengolahan dump leach /
heap leach.
Berbeda dengan cara - cara konvensional, dalam sistem ini tidak dilakukan
penghalusan ukuran batuan. Dengan kata lain tak perlu dilakukan proses -
prosesmekanis terhadap batuan hasil tambang. Batuan dengan ukuran seperti apa
adanyaditumpuk diatas bidang datar ( lapang) yang telah dilapisi polimer sejenis
plastik.Plastik berfungsi menahan cairan kimia agar tak meresap ke lapisan tanah di
bawahnya, sehingga aman dari pencemaran.
Proses pelarutan dilakukan dengan menyemprot cairan kimia dengan metodehujan
buatan melalui sprinkle - sprinkle yang ditempatkan di atas tumpukan batuan.Tetes
larutan selanjutnya akan melakukan penetrasi ke pori - pori batuan,
melarutkanlogam - logam yang di inginkan. Gaya grafitasi membawa larutan logam
ke bagian bawah dan selanjutnya dialirkan ke kolam / danau penampungan. Hasil
larutan yangtelah masuk ke kolam / danau kemudian diproses untuk mendapatkan
logam emasdan perak
Dalam bahasa umum di dunia pengolahan hasil tambang, dump / heap leach berarti
teknik pengolahan logam sistem pelarutan tanpa proses penghalusan. Agar batuan
emas kadar rendah mampu diolah secara ekonomis.Larutan dari tangki pelarut
disalurkan ke sprinkle - sprinkle lewat pipa - pipa distributor, selanjutnya mengalir
ke permukaan atas batuan. Cairan pelarut disiram dari bagian atas tumpukan seperti
tetesan air hujan. Tetes - tetes larutan yang menimpa bongkahan akan mengalir
kebagian bawah (dengan terlebih dahulu melewati bongkahan-
bongkahandibawahnya, dan seterusnya) . Saat tiba dibagian bawah, larutan tersebut
telah kayaakan garam logam
12
Pencucian tumpukan batuan dengan sianida (Cyanide Heap Leaching)dianggap
sebagai cara paling hemat biaya untuk memisahkan butir-butir emas yang
halus (http://www.bappeti.go.id). Tapi cara ini sangat tidak ramah lingkungan
karenasianida dapat melepaskan logam-logam berat lainnya seperti kadmium,
timah,merkuri yang berbahaya bagi manusia dan ikan, dalam konsentrasi rendah
sekalipun. Menurut laporan Program lingkungan PBB (UNEP), dari tahun 1985
hingga 2000, lebih dari selusin waduk pembuangan limbah tambang emas
mengandung sianida ambruk.
Sebagian dari batuan emas tidaklah berdiri sendiri, akan tetapi terbungkusoleh
lapisan logam lain yang berbentuk garam sulfida. Untuk melarutkan emas sepertiini
diperlukan proses ³ refractory´ ataupun proses semacam itu agar tabir
permukaanlogam emas / perak terbuka terhadap pelarut. Beberapa contoh emas
model ini adalahCuAuTeS2 ( paduan tembaga emas tellurium sulfida) , CuAuFeS2.
Pelarutan pengotor memerlukan adanya oksigen dari udara sebagai
bantuanoksidator. Dalam proses pengolahan konvesional oksigen diinjeksikan
kedalamlarutan melalui gelembung udara yang disalurkan lewat pipa kedalam
wadah bak pelarut, dan selanjutnya didistribusikan keseluruh bagian melalui
putaran agitator.Dalam sistem Dump Leach batuan terbuka terhadap udara luar
sehingga tak ada hambatan terhadap suplay oksigen, namun disaat tumpukan
bongkahan menjadilebih tinggi timbul perisai terhadap udara luar. Untuk mengatasi
hal ini makadilakukan pemasangan cerobong suplay udara pada tempat - tempat
yang ditengarai bakal kekurangan udara.
Pemerian HCl pada chalcopyrite ( yang biasanya terdapat dalam batuan emas)akan
melarutkan unsur besi, dan tembaga tertinggal dalam bentuk sulfida logam.Sulfida
tembaga ini sangat mudah teroksidasi oleh oksigen menjadi tembaga sulfat.Proses
oksidasi ini menghasilkan panas yang menyebabkan tumpukan menjadi hangat
CuFeS2 + 2HCl = CuS + FeCl2 + H2S
CuS + 2O2 = CuSO4.
13
Untuk mendapatkan ion NO3- yang netral maka saat ini telah digunakangaram
timbal nitrat Pb( NO3) 2. garam ini akan terurai dalam air menjadi kationPb2+ dan
anion NO3-. Proses penambahan Pb( NO3) 2 dapat dilakukan bersamadengan proses
sianidasi, dan inilah keunggulan proses ³ nitrox´ dibanding ³klorinasi´ dalam sistem
Dump / Heap Leach..."
Secara umum, metode penambangan emas aluvial dilakukan berdasarkan endapan
aluvial, antara lain : penambangan emas pada endapan aluvial aktif ( muda )yang
dilakukan pada badan - badan sungai mengunakan peralatan sederhana
sepertidulangan atau wajan, linggis, sekop, cangkul dan ayakan. Apabila
penambangan dilakukan untuk mengambil material aluvial purba atau aluvial recent
yang terdapat di tebing atau di darat, maka pengambilan bijih emas dilakukan
dengan membuatsumuran atau paritan untuk mencapai lapisan yang diperkirakan
mengandung emas.Selanjutnya material yang diperoleh didulang di sekitar lokasi
lubang tambang.Metode tambang semprot yang mengunakan mesin berkekuatan 5,5
pk/unit untuk menambang emas pada aluvial tua atau tanah lapukan dari batuan
dasarnya,selanjutnya material tersebut dimasukkan dalam ³sluice box ³, kemudian
mineral - mineral beratnya di dulang.
Secara geologi, lokasi penambangan emas banyak dijumpai endapan - endapan
aluvial muda dan aluvial tua yang secara umum terdiri dari fragmen - fragmen
kuarsa putih susu, batuan ultra mafik, batuan milihan dan batuan sedimen.Umumnya
potensi kandungan emas dalam endapan aluvial tua akan meningkatseiring dengan
peningkatan ukuran butiran endapan tersebut yang relatif lebih dalam dan dekat
dengan batuan dasar
14
BAB III
PEMBAHASAN
Secara umum proses pengolahan emas dapat dilihat dari diagram alir berikut:
Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Pengolahan Bijih Emas
15
3.1 KOMINUSI
Kominusi adalah proses untuk mereduksi ukuran bijih dengan tujuan
untuk membebaskan logam berharga dari bijihnya dan atau memperluas
permukaan bijih agar dalam proses pelindian dapat berlangsung dengan cepat.
Faktor-faktor yang mengendalikan kominusi diantaranya sifat fisik dari bijih,
seperti tingkat homogenitas, kekerasan, kandungan air. Bijih yang heterogen,
porous, dan brittle mudah dikecilkan. Sedangkan bijih yang homogen, kompak
dan liat sulit untuk dikecilkan. Agar partikel bijih dapat remuk harus ada tekanan
yang cukup besar dan melebihi kuat remuk bijih.
Usaha untuk meremukan bijih tergantung pada sifat material dan gaya
yang dilakukan terhadap partikel bijih. Terdapat 3 (tiga) cara/mekanisme
meremuk partikel, yaitu :
1. Compression (Tekanan) yaitu peremukan yang dilakukan di antara dua
permukaan di mana kerja dilakukan pada salah satu atau kedua permukaan
tersebut. Alat yang menerapkan cara ini adalah jaw crusher, gryratory
crusher, roll crusher. Partikel yang dihasilkan berukuran besar.
2. Impact (Benturan) yaitu benturan suatu bijih dengan bijih lainnya atau
dengan alat. Alat yang menerapkan cara ini adalah hammer mill, impactor.
Parikel remuk yang dihasilkan bervariasi mulai dari berukuran besar sampai
berukuran kecil.
3. Abrasion yaitu gesekan pada permukaan bijih. Partikel remuk yang
dihasilkan ada dua ukuran yaitu berukuran besar dan halus. Alat yang
menerapkan cara ini adalah Ballmill, Rod Mill.
16
Gambar 2.2 Mekanisme peremukan dan distribusi ukuran produk hasil
peremukan.
Dalam proses kominusi, variable yang biasa di ukur adalah Derajat Liberasi
(DL):
Kominusi terdiri dari dua tahap yaitu crushing (peremukan) dan grinding
(penggerusan).
3.1.1 Crushing
Crushing merupakan suatu proses peremukan ore (bijih) dari hasil
penambangan melalui perlakuan mekanis. Batuan dari tambang yang memiliki
ukuran besar dijadikan lebih kecil melalui mekanisme peremukan. Biasanya
ada 2 tahap dalam proses peremukan yaitu primary crushing dan secondary
crushing, namun hal itu disesuaikan dengan kebutuhan parameter yang
diinginkan.
3.1.2 Grinding
Grinding atau penggerusan merupakan lanjutan dari crushing dan
merupakan tahapan akhir dari kominusi, yaitu untuk mendapatkan ukuran
butiran yang sesuai sehingga pada tahap selanjutnya bisa dilakukan
pelindian.
3.2 PENGAYAKAN (SCREENING)
Pengayakan adalah pemisahan partikel-partikel secara mekanis
berdasarkan ukuran, dan hanya dapat dilakukan pada partikel yang relatif
17
berukuran kasar. Pemisahan dilakukan di atas ayakan berupa batang-batang
sejajar (grizzly) atau plat berlubang atau anyaman kawat yang dapat meloloskan
material. Material yang tidak lolos atau tinggal di atas ayakan disebut oversize
atau material plus sedangkan yang lolos disebut material minus atau undersize.
Di dalam industri mineral, tujuan pengayakan ialah :
1. Mencegah masuknya undersize ke proses komunusi sehingga meningkatkan
kapasitas dan efisiensi alat peremuk atau penggerus.
2. Mencegah oversize masuk ke tahap berikutnya pada operasi sirkuit tertutup
pada peremukan dan penggerusan sehingga alat peremuk atau penggerus
lebih awet.
3. Mempersiapkan umpan yang berselang ukuran kecil pada operasi konsentrasi
4. Menghasilkan produk dalam kelompok-kelompok ukuran tertentu, misalnya
pada industri pasir dan batu.
3.3 KLASIFIKASI
Klasifikasi adalah proses pemisahan antara ukuran partikel yang
diinginkan dan yang tidak diinginkan. Pemisahan ini biasanya dilakukan di
dalam fluida (gas dan air). Tapi di industri pengolahan bahan galian biasanya
digunakan air. Alat untuk melakukan klasifikasi disebut classifier. Secara lebih
khusus fungsi classifier yaitu :
1. Mengeluarkan material yang ukurannya sudah memenuhi syarat sebagai
overflow.
2. Mencegah terjadinya overgrinding (penggerusan yang berlebihan).
3. Mengembalikan material yang masih kasar untuk digerus kembali.
Classifier dapat dibedakan menjadi dua yaitu classifier yang
memanfaatkan gaya gravitasi dan classifier yang memanfaatkan gaya sentrifugal.
1. Classifier yang memanfaatkan gaya gravitasi disebut juga mechanical
classifier. Bagian-bagian penting dari mechanical classifier yaitu :
a. Kolam pengendapan yang berupa tanki berbentuk mangkok atau saluran.
b. Alat yang berfungsi untuk mengeluarkan produk underflow. Alat ini
berbentuk rake (sikat) atau spiral.
18
c. Rake atau spiral menarik produk endapan dari kolam pengendapan,
sedangkan overflow akan keluar melalui bibir overflow yang dapat diatur
tingginya. Contohnya adalah thickener dan spiral classifier.
2. Classifier yang memanfaatkan gaya sentrifugal contohnya adalah
hydrocyclone. Gaya sentrifugal berfungsi untuk mempercepat laju
pengendapan.
Setiap partikel yang berada di dalam hydrocyclone akan mengalami dua gaya
yang saling berlawanan, yaitu gaya sentrifugal yang mengarah keluar dan
gaya drag yang mengarah ke dalam. Partikel besar akan mengalami gaya
sentrifugal lebih besar dibandingkan dengan gaya drag, terlempar ke arah
dinding, mengikuti arus spiral mengarah ke bawah dan keluar melalui lubang
apex sebagai underflow. Sebaliknya, partikel kecil, gaya centrifugal tidak
cukup untuk mendorongnya ke arah luar bergerak di spiral dalam yang
bergerak ke atas dan bergerak keluar sebagai overflow.
Gambar 2.12 Hydrocyclone
3.4 PROSES EKSTRAKSI Au-Ag DARI BIJIHNYA
3.4.1 Metode Ekstraksi (Leaching)
Leaching adalah proses pelarutan selektif dimana hanya logam-
logam tertentu yang dapat larut. Pemilihan metode pelindian tergantung
pada kandungan logam berharga dalam bijih dan karakteristik bijih
khususnya mudah tidaknya bijih dilindi oleh reagen kimia tertentu. Secara
hidrometalurgi terdapat beberapa jenis leaching, yaitu :
1. Leaching in Place (In-situ Leaching)
19
Leaching yang dilakukan di tempat bijih ditemukan atau di
tempat penyimpamnan bijih. Pada metode ini tidak ada proses
transportasi. Metode ini digunakan untuk bijih kadar rendah atau bijih
yang sebelumnya tidak masuk kategori layak olah. Waktu yang
diperlukan untuk melindi cukup lama. Leaching pada metode ini
dilakukan 2 cara yaitu penyemprotan reagen pelindi ke dalam endapan
bijih (spraying technique) dan penginjeksian reagen ke pada endapan
bijih (injection technique). Spraying technique digunakan pada open pit
mining yang bijihnya terhampar di atas permukaan. Sedangkan
injection technique digunakan pada underground mining.
2. Heap Leaching
Dalam heap leaching terdapat proses preparasi dan pengangkutan
ke tempat penumpukan setelah diremuk, heap leaching cocok untuk
bijih kadar rendah. Tempat penumpukan untuk heap leaching adalah
pada tanah dengan kemiringan tertentu dan alasnya dilapisi oleh
lapisan permeabel, misalnya : aspal, beton, atau plastik. Setelah
material ditumpuk, reagen pelindi disemprotkan dari puncak tumpukan
sehingga larutan kaya dapat terkumpul dalam saluran-saluran di ujung
bagian bawah tumpukan.
3. Vat Leaching /Percolation Leaching
Penggunaan vat leaching terbatas pada leaching untuk material
yang tidak biasa yaitu material yang tidak bisa diproses dengan heap
leching tetapi tidak memerlukan grinding untuk pemisahan emasnya.
Keuntungan dari vat leaching ini adalah :
a. konsumsi bahan pelindi minimal
b. dapat menghasilkan larutan kadar relatif tinggi
c. mengurangi cost karena tidak perlu filter atau thickener
4. Agitation Leaching
Cocok untuk bijih dengan kadar medium hingga tinggi.
Dilakukan dalam tangki khusus pelindian yang dilengkapi dengan
agitator (pengaduk). Tujuan pengadukan ini ialah untuk :
20
a. Meningkatkan kontak antara logam dalam bijih dengan reagen
pelindi
b. Meningkatkan laju pelindian
Metode pengadukan ada tiga, yaitu :
a. Mekanik
1) Menggunakan impeler yang digerakan oleh motor
2) Biaya perawatan tinggi
b. Pneumatik
1) Digunakan udara yang dikompresi atau uap bertekanan tinggi
2) Biaya perawatan rendah
c. Kombinasi mekanik dan pneumatik
Umumnya digunakan untuk pelindian skala besar
5. Autoclaving
a. pelindian pada temperatur dan tekanan tinggi
b. bijih kadar tinggi yang bersifat refraktori yaitu sulit dilarutkan
pada kondisi normal
Dilakukan dalam suatu alat yang disebut autoclave
Proses autoclave pada umumnya dilakukan dalam dua kondisi :
a. tanpa udara
b. dengan udara
Ada beberapa reagen yang bisa digunakan untuk pelindian emas:
1. Thiosulfat (S2O3)2-
2. Thiourea (NH2.CS.NH2)
3. Sianida (NaCN)
4. dan lain-lain
Dari ketiga reagent di atas yang paling banyak digunakan sampai saat ini
masih sianida.
Reaksi pelindian menurut teori Elsner adalah :
4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O 4 NaAu(CN)2 + 4 NaOH
4 Ag + 8 NaCN + O2 + 2 H2O 4 NaAg(CN)2 + 4 NaOH
21
Adapun faktor-faktor lain yang mempengaruhi laju reaksi sianidasi adalah
1. Ukuran butiran
Semakin halus ukuran butiran, maka derajat liberasi
(kebebasan mineral/unsur dalam bijih) dan luas permukaan efektif
semakin besar sehingga makin besar kesempatan/kontak antara
permukaan butiran dengan larutan.
2. Konsentrasi sianida
Sianida yang digunakan dalam proses leaching berasal dari
KCN atau NaCN. Dalam konsentrasi tertentu, makin besar
konsentrasi sianida (CN-) dari larutan, makin besar kelarutan Au &
Ag serta jumlah pengotor (impurities) lainnya sehingga akan sedikit
menghambat. Tetapi penambahan NaCN lebih dari 0,1% atau 1000
ppm tidak memberikan pengaruh yang sangat berarti. Hal ini telah
dibuktikan melalui penelitian yang dilakukan oleh McLaureen (1893)
dan Barski (1934) dalam Habashi (1968) seperti ditunjukkan pada
gambar 2.13.
Gambar 2.13 Kurva pengaruh konsentrasi sianida terhadap recovery
3. pH larutan
Variable pH larutan berfungsi untuk menjaga kestabilan
sianida. Pada pH kurang dari 9 larutan sianida tidak stabil dan
cenderung terhidrolisa membentuk gas HCN melalui persamaan
reaksi:
22
CN¯ + H2O → HCN(g) + OH¯
Penguapan CN¯ dalam jumlah yang banyak dapat menurunkan
recovery karena CN¯ berkurang. Pengaturan pH larutan dilakukan
dengan penambahan kapur (lime, CaO).
Gambar 2.14 Kurva pengaruh pH terhadap % HCN
4. Persen solid
Persen solid merupakan perbandingan antara berat padatan
dengan berat total. Makin besar persen solid, berarti makin banyak
jumlah padatan, sehingga kesempatan untuk bereaksi antara emas dan
perak dengan larutan akan semakin kecil. Hal ini berkaitan dengan
mobilitas (gerakan) atom atau ion yang terbatas.
Selain itu persen solid yang tinggi menyebabkan turunnya DO
(dissolved Oxygen) yang menyebabkan laju reaksi berkurang.
Sedangkan untuk persen solid yang rendah, berarti jumlah padatan
lebih kecil sehingga berpengaruh terhadap kapasitas pabrik meskipun
Au dan Ag terlarut lebih banyak.
5. Katalisator [Pb(NO3)2]
Katalisator berfungsi untuk membantu mempercepat reaksi
terutama untuk mengubah perak sulfida menjadi perak oksida yang
mudah larut.
23
6. Waktu Reaksi.
Makin lama waktu reaksi, maka makin banyak kesempatan
untuk terjadinya reaksi sehingga logam yang terlarut akan semakin
banyak.
7. Jenis Bijih.
Jenis bijih tertentu memerlukan proses pelarutan secara
tertentu pula. Sebagai contoh, bijih oksida dengan sulfida mempunyai
cara penanganan proses yang berbeda. Bijih oksida lebih mudah larut
dalam sianida dibandingkan dengan bijih sulfida. Maka dari itu, jika
bijih sulfida ingin diolah dengan cara pelindian sianida sebaiknya
diubah menjadi oksida lebih dahulu dengan cara roasting.
8. Temperatur dan kecepatan pengadukan
Semakin tinggi temperatur leaching maka recovery akan
meningkat sampai pada batas tertentu. Pada temperatur 850C akan
diperoleh recovery yang maksimum seperti yang ditunjukkan gambar
2.15. Jika temperatur dinaikkan lagi maka kemungkinannya recovery
akan menurun. Hal itu disebabkan kandungan oksigen di dalam
larutannya kecil atau menurun.
Gambar 2.15 Kurva pengaruh temperatur terhadap recovery
24
Gambar 2.16 Kurva Pengaruh Kecepatan Pengadukan Terhadap
Kecepatan Pelarutan Emas
9. Konsentrasi oksigen
Pada reaksi : (O2) = [O2]
........... (1)
Jika O2 diperoleh dari udara bebas, menurut teori Henry aktivitas O2
sama dengan tekanan O2 sehigga persamaan di atas menjadi :
............ (2)
Berdasarkan persamaan (2), jika O2 berasal dari udara bebas
maka yang berpengaruh adalah tekanan. Sedangkan jika merupakan
oksigen murni maka yang berpengaruh adalah flowrate. Untuk
meningkatkan konsentrasi oksigen diberikan udara bertekanan jika O2
berasal dari udara bebas. Jika O2 murni maka debit oksigen yang
dimasukan harus besar.
25
Gambar 2.17 Kurva pengaruh konsentrasi oksigen terhadap
kecepatan pelarutan emas
Pada konsentrasi sianida rendah laju pelarutan hanya tergantung pada konsentrasi
sianida, sedangkan pada konsentrasi sianida yang tinggi laju pelarutan
tergantung pada konsentrasi oksigen. Konsentrasi oksigen yang meningkat
pada konsentrasi NaCN yang tinggi akan mempercepat laju reaksi pelindian
(leaching) dan meningkatkan recovery
3.5 PROSES PENGAMBILAN EMAS DARI SENYAWA KOMPLEKS
DALAM LARUTAN
3.5.1 Presipitasi
Presipitasi adalah proses pengendapan logam-logam yang ada di
dalam larutan dengan menggunakan media pereduksi yang berupa padat,
cair atau gas. Presipitasi yang menggunakan media pereduksi berupa zat
padat (logam) disebut sementasi, contohnya adalah presipitasi seng dan
alumunium. Presipitasi untuk emas diperkenalkan pertama kali secara
komersial pada tahun 1890.
3.5.1.1 Sementasi Seng
Presipitasi atau sedimentasi emas-perak dengan menggunakan
seng diperkenalkan secara komersial pada tahun 1890 untuk
mengolah larutan cyanide leach. Proses ini biasanya disebut juga
26
dengan presipitasi merrilll crowe, yang berhasil menaikan efisiensi
recovery hingga 99,5 % emas. Presipitasi seng digunakan sebagai
alternatif dari proses elektrowinning. Reaksi yang terjadi pada
proses dari presipitasi seng adalah:
1. Reaksi anoda dalam larutan sianida :
Zn2+ + 4CN- = Zn(CN)4]2-
2. Reaksi katoda dalam larutan sianida
[Au(CN)2]- + e = Au + 2CN
Reaksi secara keseluruhan yaitu :
[Au(CN)2]- + Zn + 4CN- = Au + 2CN- + [Zn(CN)4]2- + 2e-
3.5.1.2 Sementasi Alumunium
Penggunaan alumunium untuk presipitasi emas dari larutan
alkalin sianida diajukan dan dipatenkan oleh Moldenhauer tahun
1893. walaupun mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan
presipitasi seng, tetapi penggunaan presipitasi alumunium belum
banyak digunakan karena presipitasi seng lebih ekonomis. Reaksi
keseluruhan presipitasi emas yang terjadi adalah :
3Au(CN)2- + Al + 4OH- = 3Au + 6CN- + AlO2- + 2H2O
Kondisi reaksi diatas harus dijaga pada pH di atas 12 untuk
menghindari pasivasi permukaan alumunium oleh pembentukan
hidroxide layer.
Proses de-aerasi larutan sangat diperlukan selama proses
presipitasi karena alumunium sangat mudah teroksidasi. Selain itu,
alumunium lebih sedikit terpengaruh oleh ion-ion yang mengganggu
seperti sulphide, arsenic, dan antimony, daripada seng.
3.5.2 Adsorpsi
Larutan emas hasil ekstraksi di serap oleh ekstraktan yang berupa karbon aktif
atau ion exchange resin sintetic. Ekstrakan yang memakai karbon aktif,
prosesnya disebut Carbon In Leach (CIL). Faktor-faktor yang mempengaruhi
penyerapan karbon yaitu :
27
1. Temperatur
Semakin tinggi temperatur maka laju penyerapan semakin menurun.,
seperti yang ditunjukan pada gambar 2.18.
Gambar 2.18 Kurva pengaruh temperatur terhadap adsorpsi
2. Konsentrasi emas dalam larutan
Semakin tinggi konsentrasi emas dalam larutan semakin tinggi pula
kecepatan adsorpsi emas
3. pH larutan
Agar laju adsorpsi dapat dilakukan dengan maksimal, pH dijaga sekitar 9-
11. Pada pH di bawah 9 kemampuan adsorpsi meningkat tetapi
berpengaruh pada kestabilan sianida seperti yang ditunjukan pada gambar
2.14. Sedangkan pada pH di atas 11 kemampuan adsorpsi semakin
menurun, seperti yang ditunjukan pada gambar 2.19
Gambar 2.19 Kurva pengaruh pH terhadap adsorpsi
4. Konsentrasi logam lain
28
Semakin banyak jumlah metal logam lain larutan, maka kapasitas adsorpsi
untuk emas menurun
5. Kekuatan ion
Semakin tinggi kekuatan ion, maka kemampuan dan kapasitas adsorpsi
meningkat
3.6 ELUTION
Elution adalah proses desorbsi, yaitu pelepasan kembali [Au(CN)2]- dari
karbon aktif dengan cara pemutusan ikatan antara keduanya. Faktor-faktor yang
mempengaruhi desorbsi yaitu ;
1. Temperatur dan Tekanan
Semakin tinggi temperatur (T) maka kecepatan reaksi semakin tinggi, agar
air tidak menjadi uap pada temperatur >100oC maka tekanan (P) harus
dinaikkan. T tinggi maka v (Kecepatan Reaksi) semakin besar.
2. Konsentrasi Sianida [CN-]
Semakin tinggi konsentrasi sianida maka kecepatan reaksi desorbsi juga akan
meningkat, meskipun dengan menggunakan sianida berlebih peningkatan
kecepatan reaksi tidak begitu signifikan pengaruhnya.
Meningkatnya konsentrasi sianida, meningkatkan kompetisi penyerapan ion
sianida dengan Au(CN)2- pada karbon, dan akan membantu dalam pertukaran
tempat species Au(CN)2- dari karbon. Pemberian CN- bebas berlebih
terhadap proses desorpsi bukanlah satu jalan terbaik untuk menghasilkan
proses yang efektif (seperti diilustrasikan oleh garis OH- pada gambar 2).
Beberapa prosedur telah dikembangkan dengan menggunakan Cyanide pre-
soak diikuti dengan deionized water elution. Maka dari itu sistem elution
dapt dibagi menjadi 2, yaitu:
a. Menggunakan Sianida sampai proses selesai
b. Menggunakan Sianida hanya selama pre-soak
29
3. Kekuatan Ion (I)
Kekuatan ion mempunyai pengaruh yang lebih besar terhadap kecepatan
proses desorbsi dibandingkan dengan konsentrasi sianida. Pengaruh kekuatan
ion dapat dilihat pada grafik berikut:
Gambar 2.20 Kurva pengaruh kekuatan ion (I) terhadap desorpsi
I semakin kecil maka v semakin tinggi. Sebaiknya digunakan air murni agar
I kecil.
4. pH
pH hanya berpengaruh untuk menjaga agar [CN-] tidak menjadi gas HCN
akibat proses hidrolisis. Tetapi OH- yang dihasilkan dengan penambahan
NaOH mempunyai pengaruh terhadap kecepatan proses desorbsi. OH-
semakin besar maka v semakin meningkat. Hal itu disebabkan karena OH-
mempunyai sifat yang sama dengan CN- sehingga digunakan bersama karena
sinergis. pH yang harus dijaga sekitar 12 atau 12,5 dan dapat dilihat pada
gambar 2.14.
5. Larutan Organik
Adanya larutan organik dapat mempercepat proses desorpsi, tapi perlu
diingat bahwa tidak semua larutan organik mempercepat proses desorbsi,
30
sebagian malah mengganggu. Hanya larutan organik tertentu seperti
Alkohol, dan Glycol yang bisa mempercapat reaksi.
6. Pembersihan Pengotor Inorganik
Pengotor Inorganik terutama berbagai macam garam dapat mengganggu
proses desorbsi. Garam yang paling mengganggu berbentuk karbonat
terutama yang sering dijumpai adalah Kalsium Karbonat (CaCO3).
Pembersihan dilakukan dengan menggunakan asam baik HCl maupun HNO3.
Pencucian asam (Acid Wash) dilakukan untuk menghilangkan berbagai
macam inorganic fouling. Bentuk paling penting dari inorganic fouling
adalah:
a. Garam kalsium, terutama karbonat tetapi juga sedikit sulfat dan
species yang lain
b. Garam sodium dan magnesium
c. Mineral bijih yang halus, seperti silica, kompleks silikats dan
aluminates
d. Partikel besi yang halus sebagai hasil dari media penggerus
e. Presipitasi logam dasar dari larutan lindi
Sumber paling besar ion kalsium adalah lime (CaO), yang ditambahkan pada
slurry untuk mengontrol pH. Kemungkinan ion karbonat dibentuk oleh
oksidasi sianida pada permukaan karbon, seperti berikut:
Presipitasi CaCO3 dapat dihilangkan dengan menggunakan asam, baik HCl
maupun HNO3. Pemilihan dan penggunaan kedua reagen ini harus dikontrol
dengan baik. Beberapa pertambangan menggunakan HNO3 dengan alasan
bahwa reagen tersebut lebih bisa menghindari korosi daripada menggunakan
31
HCl serta bisa melarutkan perak yang ada pada karbon, tetapi kendala yang
dihadapi dengan penggunaan HNO3 adalah banyaknya oksidasi karbon serta
deaktivasi permukaan karbon. Secara umum HCl sering digunakan meski
harus dikontrol penggunaannya.
7. Pembersihan Pengotor Organik
Karbon aktif mempunyai sifat relatif non-polar dan hidrofobik sehingga
cepat bisa menyerap berbagai senyawa organik dari larutan. Beberapa
senyawa organik yang bisa dan sering mengganggu proses desorbsi:
a. Solar, Minyak Pelumas, Grease
b. Dekomposisi Bakteri/Tumbuh-tumbuhan
c. Reagen Flotasi seperti Frothers dan Kolektor
d. Flokulan dan reagen lain yang mempunyai permukaan aktif.
Cara Penghilangan Pengotor Organik:
a. Species Organik yang mudah menguap bisa dihilangkan dengan
mudah melalui pemanasan pada temperatur normal kiln(500-800oC)
b. Species Organik yang sulit menguap dengan pemanasan biasa dapat
dihilangkan dengan menggunakan Steam pada temperatur 650oC
(C)N + nH2O (Steam) →nCO + nH2
Perlu diingat bahwa proses ini memungkinkan untuk kehilangan karbon dari
karbon aktif. Maka dari itu sebaiknya jangan sampai ada larutan organik
pengotor yang masuk tangki CIL.
Karbon yang sudah dipakai dapat diregenerasi dengan pemanasan
sekitar 650-750oC dalam non-oxidized atmosfer (Udara yang tidak
mengoksidasi). Steam sering digunakan untuk alasan seperti di atas, variable
yang paling penting selama pemanasan untuk reaktivasi adalah:
a. Temperatur
b. Penambahan steam
32
c. Waktu tinggal dalam kiln
d. Kandungan moisture awal karbon
e. Kandungan mineral dalam karbon
f. Peralatan reaktivasi
Jika temperatur dan waktu tinggal terlalu rendah maka pembersihan karbon
aktif dari pengotor organic tidak sempurna, jika temperatur terlalu tinggi
maka aktivasi karbon berlebih sehingga banyak karbon yang hilang dan
menurunkan kekerasan. (Kekerasan turun disebabkan oleh meningkatnya
struktur pori-pori karbon). Karbon seharusnya didewatering terlebih dahulu
agas konsumsi energi untuk aktivasi berkurang.
Regenerasi karbon hendaknya dilakukan pendinginan cepat
(Quenching) dalam air agar tidak banyak berhubungan dengan oksigen di
udara. Beberapa operasi menggunakan air hangat untuk quenching untuk
menghindari adanya thermal shock pada karbon. Kinerja kiln juga
dipengaruhi oleh partikel kasar seperti potongan/serbuk kayu, plastik, kabel
dll. Jika diperlukan maka sebaiknya dipisah dahulu dengan jig atau shaking
table, tetapi akan lebih baik jika sudah hilang saat pencucian asam.
3.7 GEKKO SYSTEMS
3.7.1 Gravity Concentration
Gravity concentration telah digunakan selama berabad-abad untuk
memisahkan mineral, dengan banyak metode lama yang masih digunakan untuk
saat ini. Dengan munculnya proses flotasi selama abad terakhir, pentingnya
gravitasi konsentrasi di "modern" pabrik pengolahan mineral menyusut.
Baru-baru ini konsentrasi gravitasi dipilih lagi karena meningkatnya
biaya bahan kimia untuk flotasi, relatif lebih mudah dari proses gravitasi, dan
kenyataan bahwa konsentrasi gravitasi menciptakan lingkungan berkurang
polusi secara signifikan. Karena pemisahan gravitasi tidak memerlukan
penggunaan bahan kimia, teknik ini menawarkan keuntungan yang signifikan
dari metode lain konsentrasi mineral dalam memenuhi persyaratan lingkungan.
Dalam banyak situasi sebagian besar mineral berharga setidaknya bisa menjadi
33
pra-konsentrasi secara efektif dari diterimanya sistem gravitasi secara ekonomis
dan ramah lingkungan. Jumlah reagen dan energi yang digunakan dapat
berkurang ketika metode yang lebih mahal terbatas untuk pengolahan
konsentrasi gravitasi. Pemisahan mineral secara gravitasi pada ukuran lebih
kasar, segera setelah pembebasan tercapai, dapat membanggakan keuntungan
yang signifikan untuk tahap pengolahan akhir menurun karena luas permukaan,
dewatering lebih efisien, dan tidak adanya lapisan kimia yang dapat
mengganggu proses lebih lanjut.
Manfaat Gold Gravity Sirkuit
1. Meningkatkan total recovery
2. Pengurangan lock-up - inventory emas - bermanfaat pada cash flow
3. Meminimalkan emas berukuran besar di wilayah yang dapat diakses seperti
sumps / pompa - meningkatkan keamanan
4. Mengurangi reagen / konsumsi sianida
5. Pengurangan waktu tinggal
6. Pengurangan penanganan karbon
7. Mengurangi tingkat memakai karbon
8. Mengurangi kadar emas kasar di sirkuit leach
9. Pengurangan dynamic lock-up - underflow siklon lebih rendah nilai -
pengamanan canggih
10. Peningkatan pengambilan sampel dan rekonsiliasi
3.8 ELECTROWINING
Elektrowinning adalah proses penangkapan logam-logam yang ada dalam
air kaya dengan prinsip elektrolisa (reaksi reduksi-oksidasi).
Persamaan reaksi :
Anoda : 2OH- = O2 + 2H2O + 4e-
Fe = Fe2+ + 2e- (tidak dominan)
34
Katoda : 2Au(CN)2- + 2e- = 2Au + O2 + H2 + 4 CN-
Overall : 2Au(CN)2- + 2OH- = 2Au + O2 + H2 + 4 CN-
Dalam mempelajari elektrowining maka yang perlu diketahui adalah prinsip
elektrokimia (reduksi dan oksidasi/Redoks). Reduksi adalah menurunkan
bilangan oksida (Biloks) dari logam dengan menambahkan elektron. Sedangkan
oksidasi adalah proses sebaliknya yaitu meningkatkan bilangan oksidasi dari
logam atau unsur lain akibat kehilangan elektron.
Dalam proses elektrowining, kedua reaksi tersebut akan terjadi
bersamaan. Reaksi reduksi akan terjadi di katoda dan reaksi oksidasi akan terjadi
di Anoda. Jika pH rendah maka H+ bisa bereaksi dengan CN- membentuk gas
HCN, gas ini sangat berbahaya serta bersifat korosif sehingga harus dihindari
proses dengan pH rendah. Jika proses pada pH tinggi, maka sebagian akan
dioksidasi menjadi CNO- namun kemungkinan besar NaCN stabil dalam larutan
sehingga yang dioksidasi adalah air.
3.9 SMELTING
Peleburan bertujuan untuk mengambil logam Au-Ag dari cake dengan
cara memisahkan logam berharga dengan slagnya pada suhu tinggi (titik
leburnya) dengan bantuan penambahan flux. Fungsi flux adalah untuk mengikat
slag agar terpisah dengan baik dari logam berharganya, di samping itu juga bisa
menurunkan titik lebur.
35
BAB IV
KESIMPULAN
Adapun kesimpulan yang dapat kita ambil dari makalah ini adalah sebagai
berikut :
1. Faktor-faktor yang mempengaruhi perolehan emas dalam pengolahan
emas adalah:
a. Mineral-mineral pembawa emas
b. Ukuran butiran mineral emas
c. Mineral-mineral induk
d. Asosiasi mineral pembawa emas dengan mineral induk
2. Metode yang digunakan dalam pengolahan bijih emas yaitu metode
eksplorasi yang meliputi
a. Metode resistivity
b. Metode geokimia
3. Proses pengolahan emas yang melibatkan faktor kimia fisika yaitu
amalgamasi dan sianidasi
36
DAFTAR PUSTAKA
http://jalanrejeki.wordpress.com/2009/01/28/pengolahan-emas-dengan-kimia/
(diakses tanggal 1 Oktober 2012, Pukul 21.09 WITA)
http://pengolahanemas.wordpress.com/ (diakses tanggal 1 Oktober 2012, Pukul
21.09 WITA)
http://psdg.bgl.esdm.go.id/kepmen_pp_uu/Amdal_Bid_Pertambangan.pdf (diakses
tanggal 1 Oktober 2012, Pukul 21.09 WITA)
http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/23124/4/Chapter%20II.pdf emas
(diakses tanggal 1 Oktober 2012, Pukul 21.09 WITA)
.
37