DASAR-DASAR PROSES PENGOLAHAN MINERAL

HusainiBahan diklat Peningkatan Nilai Tambah Bijih

Bauksit di Kep. Riau17-19 Oktober 2012

Puslitbang TekmiraBandung

PENDAHULUAN

Pengertian mineral dan bijih

• Bahan galian atau mineral yaitu semua bahan tambang yang diketemukan di alam diluar minyak dan gas bumi.

• Mineral dikelompokkan menjadi tiga, yaitu (UU No 4, 2009):

mineral radioaktif (U, Ce, La dll) mineral logam (bijih emas, tembaga, dan timah), mineral bukan logam (kapur, zeolit, dan bentonit), batuan (gemstone dll)

2

Mineral didefinisikan sebagai senyawa anorganik alam yang memiliki komposisi kimia dan struktur atom tertentu, misalnya :

- galena (PbS) - sfalerit (ZnS) - kasiterit (SnO2)

Bentuk mineral di alam tergantung reaktifitasnya terhadap lingkungan.

Semakin reaktif suatu mineral, maka akan banyak ditemui dalam bentuk senyawa, contohnya : FeS, FeO, Fe2O3, Al2SiO3, Al2O3 dsb.

Bentuk mineral di alam bisa berupa :• logam (native) • senyawa (sulfida, karbonat, dan klorida) • mineral kompleks (campuran bijih sulfide: PbS, ZnS, CuS dll.) • bijih refraktori sulit diolah karena memiliki butiran sangat halus dan terdistribusi secara merata

3

KLASIFIKASI PROSES PENGOLAHAN MINERALSize Reduction &

LiberationConcentration Auxiliary Operations

1. Crushing 1. Sorting 1.Sizing a). Screening b). Classification

2. Grinding 2. Magnetic separationa). Dry magnetic separation i). low intensity magnetic separatorsii).high intensity magnetic separatorsb). Wet magnetic separation i). low intensity magnetic separatorsii). high intensity magnetic separatorsiii). high gradient magnetic separators

2. Solid-liquid separation a). Desliming b). Sedimentation c). Centrifuging d). Filtration e). Drying

3. Electrostatic separation 3. Scrubbing

4. Gravity concentration processes a). Sink & Float i). Heavy liquid separation ii). Heavy media separation b). Water concentration processes i). Jigs ii). Table iii). Spiral iv). Cones v). Classifiers-hydraulic classifiers-mechanical classifiers-cyclones

4. Mixing

4

KLASIFIKASI PROSES PENGOLAHAN MINERAL(Lanjutan)

Size Reduction & Liberation

Concentration Auxiliary Operations

5. Froth flotation 5. Sampling & analysis

6. Selective flocculation 6. Material handling

7. Amalgamation 7. Monitoring & control

8. Pyrometallurgy a). Roasting b). Chlorination c). Calcination

8. Agglomeration a). Sintering b). Pelletizing c). Nodulizing d). Clinkering e). Induration

9. Hydrometallurgy a). Leaching b). Precipitation c). Ion exchange d). Liquid-liquid separation

5

6

Analisis kimia : untuk mengetahui komposisi kimia. yang terkandung di dalam contoh bijih

Bobot isi (berupa bulk) berat bijih persatuan volume ruah (bulk)

Analisis Ayak :untuk mengetahui persen berat dari tiap fraksi ukuran

Bisa cara basah (menggunakan ayakan standar “Tyler”) Bisa cara kering (menggunakan ayakan standar “Tyler”)

Conto bijih untuk analisis ayak adalah hasil giling dengan Ball Mill selama 30 menit

Analisis derajat liberasi dilakukan untuk mengetahui liberasi butiran mineral berharga pada fraksi tertentu.

KARAKTERISASI MINERAL

7

Analisis Mineralogi

Untuk mengidentifikasi mineral-mineral yang ada dalam conto bijih pada tiap fraksi ukuran

Untuk mengetahui persen berat dari tiap-tiap fraksi ukuran

Pemeriksaan dilakukan dengan menggunakan mikroskop terhadap conto yang sudah dipoles (Polished Section) untuk melihat mineral-mineral yang terdapat di dalam bijih galena

8

Uji Giling

Uji giling dilakukan dengan tujuan :

untuk mengetahui kemampuan giling (Grindability), untuk menentukan waktu giling penyebaran ukuran butir setelah mengalami pengecilan

ukuran sebagai pegangan dalam uji pengolahan secara

konsentrasi gravity

Derajad liberasi suatu mineral

Mineral dari alam umumnya mengandung lebih dari satu jenis mineral, baik mineral logam maupun mineral industri.

Kandungan mineral berharga (misal logam emas, perak, tembaga dll.) umumnya berada di dalam mineral lainnya (batuan induknya) karena ukuran butirannya yang relatif kecil.

Agar mineral berharga dapat ditingkatkan kadarnya, maka butiran mineral berharga tersebut harus dipisahkan (diliberasi) dari mineral induknya (gangue mineral).

Banyaknya mineral berharga yang terpisah (terliberasi) sangat menentukan tingkat keberhasilan dalam pengkayaan mineral.

Dengan tingkat liberasi yang tinggi, mineral berharga akan memiliki perbedaan sifat fisika yang signifikan dengan mineral pengotornya (misal berat jenisnya), sehingga pemisahan secara graviti maupun pelarutan mudah dilakukan.

9

Peningkatan kadar (upgrading) mineral

Merupakan upaya peningkatan mutu mineral (logam atau non logam) agar dapat diproses lebih lanjut/digunakan langsung.

Ada beberapa cara upgrading mineral : cara kimia pelarutan cara fisika konsentrasi graviti cara biologi bio-leaching kombinasi cara kimia, fisika, dan biologi.

10

Upgrading cara fisika meliputi:

1.Pemisahan yang didasarkan pada sifat optik dan radioaktifitas atau biasa disebut sorting, termasuk pemisahan secara manual (hand selection) untuk bijih berkadar tinggi;

2.Pemisahan yang didasarkan pada perbedaan berat jenis (adanya mineral logam dalam mineral industri);

3.Pemisahan yang didasarkan pada perbedaan sifat permukaan (mineral yang bersifat hidrofob diapungkan sehingga terpisah dari mineral bersifat hidrofil);

4.Pemisahan yang didasarkan pada perbedaan sifat magnit (mineral non-magnit akan terlempar oleh magnit, sebaliknya yang bersifat magnit akan menempel); dan

5.Pemisahan yang didasarkan pada perbedaan sifat konduktifitas listrik (mineral yang bersifat konduktor akan terlempar, sebaliknya yang non-konduktor akan tertarik). 11

Upgrading cara kimia :

Proses hidrometalurgi (pelarutan, presipitasi, adsorpsi, dan pertukaran ion)Pirometalurgi (roasting, smelting)Elektrometalurgi (electrowinning, electrorefining)

Dalam upgrading mineral harus didahului dg raw material study (studi bahan asal) untuk mengetahui karakteristiknya:

Analisis kimia (komposisi kimia) Analisis fisika (ukuran butir, berat jenis,

komposisi mineral Dll

12

No Deskripsi Parameter1 Preparasi Menyiapkan sampel: pengeringan, peremukan,

penggerusan, sampling2 Uji ayak Menentukan berat masing-masing fraksi ukuran3 Uji giling Menentukan kekerasan bijih dan waktu giling4 Mineralogi Menentukan komposisi mineral, derajad liberasi,

ukuran partikel5 Mikroskopi/SEM Menentukan bentuk kristal, ukuran kristal,

derajad liberasi6 XRD & XRF Menentukan komposisi mineral dan komposisi

kimia7 Analisis fisika Menentukan: berat jenis, bulk density, porositas,

daya serap, bleaching power, luas permukaan spesifik dll

8 Analisis kimia Menentukan komposisi kimia

Kegiatan Pendukung Dalam Upgrading Mineral

13

14

Pemisahan dengan Gravitasi

-Pemisahan dengan air (konsentrasi graviti)

-Pemisahan dengan media berat (dense media separation)

15

Kriteria-Konsentrasi

• Harga kriteria-konsentrasi merupakan ukuran mudah tidaknya suatu mineral dapat dipisahkan dari mineral lain secara gravity

• Rumus Kriteria-Konsentrasi adalah : SL – 1

SH – 1Dimana : SL = Bj. mineral berat

SH = Bj. mineral ringan

Kriteria-Konsentrasi dapat ditentukan dengan batasan-batasan sbb :

KK > 2,50 : pemisahan mudah dilakukan untuk semua ukuran (sampai ukuran sangat halus (-100 mikron atau lebih rendah)KK = 1,75-2,5 : pemisahan masih ekonomis untuk ukuran 150 mikron (65-100

mesh).KK = 1,50-1,75 : pemisahan agak sulit dilakukan, pemisahan masih bisa dilakukan untuk ukuran 1700 mikron (10 mesh ke atas)KK = 1,25-1,50 : pemisahan sulit dilakukan, hanya untuk pasir dan kerikilKK<1,25 : tidak mungkin

16

Alat-alat Untuk Konsentrasi Graviti :

Pan Sluice Box Jig Meja Goyang Humprey spiral

17

Gambar 1. Berbagai Macam Bentuk Pan dan Operasi Pengolahannya

18Gambar 2. Butiran emas hasil pengolahan dan beberapa macam

produk dari emas

19

Gambar 3. Berbagai Macam Bentuk Sluice Box

20

Gambar 4. Sluice Box

21

Gambar 5. Sluice Box dengan rifflenya

22

Pemisahan dengan Jig

Operasi jig terdiri dari 2 aksi yaitu :

partikel berat lebih cepat mengendap dr partikel ringan (pengaruh hindered setting)

proses pemisahan aliran air ke atas yg memisahkan partikel karena densitinya

Kedua aksi ini bergabung dalam jig oleh gerakan sluri yg dihasilkan secara mekanik atau oleh udara

23 Gambar 6. Jig

24

Pemisahan dengan Spiral Concentrators

Spiral concentrator menggunakan graviti untuk memisahkan partikel yg berbeda densitasnya

Spiral concentrator terdiri dari satu atau lebih spiral yg ditahan oleh kolom pusat

Ketika sluri bergerak turun dr spiral, mineral dg densitas tinggi dan densitas rendah mengalami stratifikasi (stratified) dan terpisah oleh pemisah pada ujung spiral

25

TailingMiddling Concentrate

Gambar 7. Spiral Concentrator

26

Pemisahan dengan Meja Goyang

Aliran air membawa material di atas meja yg memiliki sekat (riffles) yg tegak lurus arah umpan

Partikel-partikel tertahan dibelakang setiap riffle dan stratifikasi terjadi dimana partikel lebih berat tenggelam pada bagian bawah

Partikel lebih ringan terbawa aliran air di atas riffle masuk daerah tailing

Aksi goyang meja membawa partikel berat sepanjang bagian belakag riffle ke daerah konsentrat

Gambar 8. Berbagai Macam Bentuk Meja Ngoyang

28

Gambar 9. Meja Goyang

29

Gambar 10. Pola Aliran Partikel pada Meja Goyang

30 Gambar 11. Humprey Spiral

31

Separation in Dense Media

Pemisahan secara graviti terjadi karena laju pengendapan partikel dalam air yg berbeda membuat terjadinya pemisahan

Ukuran partikel, bentuk, dan densitas berpengaruh terhadap efisiensi pemisahan

Pemisahan media berat berlangsung dalam media fluida dengan densitas berada di antara fraksi berat dan fraksi ringan yang dipisahkan.

Pemisahan ini hanya tergantung pada berat jenis saja

32

Gambar 12. Dense Media Separator

33

DMS – fluid media

Media DensitySand in water 1.2 - 1.6Fine (- 50 micron or 270 mesh)Magnetite in water 1.6 – 2.5Atomised Ferrosilicon in water 2.4 – 3.5“Heavy Liquids” for lab testing 1.5 – 3.5

34

Untuk menghitung persen perolehan (recovery) emas mengikuti rumus- rumus neraca massa sebagai berikut :

F = C + T ……………………………………………….(1)fF = cC + tT ……………………………………………. (2)R = cC/fF x 100% ……………………………………...(3)

Dimana : R = Recovery (%)

F = Berat feed (ton)C = Berat konsentrat (ton)T = Berat Tailing (ton)

f, c, t = masing-masing kadar feed (gr/t), kadar konsentrat (gr/t) dan kadar tailing (grt)

Dalam pengolahan secara kontinu, bila berat logam emas dalam bijih dibandingkan dengan bijih sangat kecil, maka dapat ditulis sbb :

BERAT UMPAN = BERAT TAILINGF = T ………………………………………(4)fF = cC + tT cC = (f – t) FR = (f – t) F x 100%

f.FR = f – t x 100% …………………………(5)

f

Neraca Metalurgi (1)

• Kegunaan – Menghitung laju alir masa dalam sistem pada kondisi tetap (steady-state)– Mengevaluasi hasil uji metalurgi (evaluation of metallurgical testwork)– Membandingkan dua jenis pengolahan atau rangkaian proses yang berbeda

(comparison of two different mills or circuits)– Mengontrol jalannya proses di pabrik (process control of an operation plant)

• Data yang diperlukan– Sampel untuk penentuan kadar– Berat/laju alir materila– Kadar unsur/elemen yang diperlukan

35

Neraca Metalurgi (2)Metodanya tergantung pada persamaan dan data dalam bentuk tabel

EquationsAda 2 persamaan

F = C + TFf = Cc + Tt

Dimana : F = berat umpan (feed), ton (100%) C = berat konsentrat, ton (% berat)

T = berat tailing, ton (% berat) f, c, t = kadar elemen dalam masing-masing aliran (%, g/t, ppm, etc.)

F

C

T

36

C2

T

Neraca Metalurgi (3)Metodanya tergantung pada persamaan dan data dalam bentuk tabel

PersamaanAda 3 persamaan :

F = C1 + C2 + TFf1 = C1c11 + C2c21 + Tt1

Ff2 = C1c12 + C2c22 + Tt2

dimana: F = berat umpan (feed), ton (100%) C1 dan C2 = Berat konsentrat-1 dan 2, ton (% berat) T = tailing, ton (% berat)

f1, c11 , c21 , t1 = kadar element 1 (%, g/t, ppm, etc.) f2, c12 , c22 , t2 = kadar element 2 (%, g/t, ppm, etc.)

F

C1

37

Neraca Metalurgi (4)

C = 100 * (f-t)/(c-t)

%Recovery = 100 * c(f-t) /f(c-t)

Dihasilkan 2 persamaan untuk perhitungan

Tabel Neraca Metalurgi

Weight% Assay (%) Units %RecoveryProduct

Concentrate

Tailing

Feed

T

100

C c

f

t

fTt

100f 100

Cc Cc/fTt/f

38

PEMISAHAN DENGAN MAGNIT (MAGNETIC SEPARATION)

Pemisahan mineral terjadi karena adanya perbedaan sifat kemagnitan.

Digunakan untuk memisahkan: mineral-mineral berharga (bersifat magnit) dari gangue

mineral (bersifat bukan magnit), misal : magnetik dipisahkan dari kuarsa

pengotor bersifat magnetik/mineral berharga lainnya dari mineral bukan magnetik, misal: mineral kasiterit dipisahkan dari wolframit

mineral jenis ferromagnetik :yaitu magnetite (paling banyak). 39

Ada 3 sifat magnit

1. Paramagnetic: tertarik secara lemah oleh magnit, contohnya adalah :

Mineral : ilmenit(FeTiO3), hematit (Fe2O3), rutile(TiO2), wolframite (Fe,Mn)WO4, monazite (rare eart posphate), siderite (FeCO3), manganese minerals dan garnet.

Beberapa elemen: Ni, Co, Mn, Cr, Ce, Ti, O, dan logam-logam kelompok Pt.

Sifat paramagnetik dari suatu meneral dikarenakan adanya besi dalam bentuk feromagnetik.

40

2. Ferromagnetic: tertarik secara kuat oleh magnit, misal : magnetite, pirhotit.

Ferromagnetic merupakan sifat khusus dari paramagnetic, yang melibatkan gaya yang sangat tinggi.

Material feromagnetic dapat dipengaruhi oleh gaya magnetik yang sangat besar dan tetap memiliki sifat magnetik (remanence) bila terpisah dari medan magnit.

Ferromagnetic dapat dikonsentrasi dengan magentic separator pada intensitas yang rendah, misalnya magnetic (Fe3O4).

Hematit (Fe2O3) dan Siderite(FeCO3), dapat dipanaskan (roasting) menghasilkan magnetite, sehingga menghasilkan pemisahan yang baik. 41

3. Nonmagnetic atau Diamagnetic: tertolak oleh magnit, misal: kuarsa, kalsit.

Cara pemisahan ada 2: Kering : untuk partikel berukuran kasar Basah : untuk partikel berukuran halus

Ada dua tipe alat pemisah: Jenis drum : berbentuk silinder yang berputar

mengelilingi magnit yang diam; bagian bawah silinder tercelup dalam air.

Jenis belt : umpan yang tersuspensi dengan air dimasukkan lewat bagian ujung bawah belt yang berputar; magnit dipasang sedemikian rupa sehingga kutub-kutubnya menghadap lengkungan bawah belt.

42

Gambar 13. Two types of dry separator for higly

magnetic material43

Gambar 14.

44

ELEKTROSTATIK (ELECTROSTATIC SEPARATION)

Pemisahan mineral terjadi karena adanya perbedaan sifat konduktifitas listrik dari mineral-mineral yang ada dalam bijih.

Ada dua klasifiksi pengkonsentrasian secara listrik : Electrostatic separation : dasar dari pengaruh elektrostatik adalah

muatan (charge): Bermuatan positif bila secara keseluruhan kekurangan elektron Bermuatan negatif bila kelebihan elektron

High tension separation Pemakaiannya terbatas, terutama banyak dipakai untuk pemisahan mineral yang terdapat pada endapan pasir pantai atau endapan aluvial (streamplacers) . Umpan yang akan diolah harus kering, Kapasitas pemisahanuntuk material-material berukuran halus

sangat rendah Untuk operasi yang efisien,umpan harus berbentuk satu lapisan,ketebalan satu partikel, yang sangat mengurangi kapasitas bila ukuran partikel sebesar 75 mikron. 45

Klasifikasi material dari sisi elektrostastik :

Conductors : bila elektronnya sangat mobil (highly mobile) Insulators (dielectrics) : bila mobolitas elektron sangat rendah Semi conductors: mobilitas elektron lebih tinggi daripada dielctrics

Mobilitas elektron bertambah untuk semua bahan dengan meningkatnya kuat medan listrik, sehingga dengan potensial medan yang tinggi, dielectrics menjadi conductors.

Dalam pemisahan elektrostastik, partikel-partikel mineral dalam umpan dimuati secara induksi, konduksi atau friksi dari suatu permukaan

bermuatan.

Partikel-partikel yang bersifat konduktor dan permukaan yang bermuatan saling tolak menolak, sedangkan secara bersamaan pertikel-partikel non konduktor tidak terpengaruh.

46

Faktor-faktor yang berpengaruh:

Temperatur

Humiditas (Humidity)

Kecepatan putar rotor (Rotor speed)

Intensitas medan listrik (Intensity of electric field)

Uuran partikel (Particle size)

Distribusi ukuran partikel (Particle size distribution)

Partikel yang terlapisi butiran sangat halus (Particle coating by fines)

47

Gambar 15

48

Gambar 16

49

Gambar 17. Different flowsheets in which electrostratic separation is included

50

51

Gambar 18.

52

FLOTASI (dipatenkan pada tahun 1906)

Flotasi merupakan proses yang selektif untuk memisahkan bijih-bijih kompleks, seperti: lead-zinc, copper-zinc dll. Bisa digunakan untuk mengolah mineral-mineral: bijih sulfida (CuS, PbS, dan ZnS), bijih oksida (hematit dan kasiterit), mineral teroksidasi (malasit dan serusit), dan bijih non-logam (fluorite, phosphates, dan fine coal).Flotasi merupakan teknik pengolahan mineral paling penting dan banyak dipakai. Bijih-bijih kompleks berkadar rendah yang dianggap kurang ekonomis dapat diolah dengan cara flotasi. Kadar tailing proses flotasi lebih rendah dari tailing proses gravitasi.

53

Pemisahan dengan Flotation

Flotasi adalah proses pemisahan mineral yang berlangsung dalam sluri mineral-air

Permukaan mineral yg dipilih dibuat hidropobik (tidak suka air) dengan menambahkan pereaksi yg selektif

Partikel hidropobik dapat menempel pada gelembung udara yg dialirkan ke dalam sluri dan terbawa oleh lapisan busa di atas sluri sehingga bterpisah dari partikel hidropilik

Selain ditambahkan pereaksi, proses flotasi tergantung pada dua parameter utama: waktu tinggal yg dibutuhkan untuk terjadinya proses pemisahan dan jumlah sel flotasi yg dibutuhkan

Pengadukan dan aerasi yg dibutuhkan untuk kondisi flotasi yg optimum, menentukan tipe mekanisme flotasi dan input daya yg dibutuhkan

54

Gambar 19. Sel Flotasi

55

Particlesurface

Hydrofobing reagents

Air bubble

Air bubble

Particle

Gambar 20. Mekanisme Flotasi

56

Bijih Galena

Crushing

- 10 meshGrinding Air

- 140 mesh (80 %)Flotasi Konsentrat

Gambar 21. Bagan alir proses flotasi

Tailing

57

Data-data penting yang diperlukan dari hasil tes flotasi:

Ukuran bijh yang optimum (batas atas 300 m; batas bawah 5 m)Jumlah pereaksi kimia yang dibutuhkan dan lokasi/titik penambahan pereaksiDensiti sluri untuk menentukan ukuran dan jumlah sel flotasiWaktu flotasiSuhu sluri (umumnya suhu kamar)Kehomogenan bijihSifat korosi dan erosi sluri diperlukan untuk penentuan material alatTipe rangkaian (circuit)

58

EKSTRAKSI HIDROMETALURGI(Proses Hilir-Downstream Processing)

Tahapan Pengambilan Mineral Berharga

Tahap 1 - Peledakan (Blasting)Tahap 2 - Peremukan I (Primary Crushing)Tahap 3 - Peremukan II (Secondary Crushing)Tahap 4 - Penggerusan (Grinding)Tahap 5 - Pemisahan ukuran (Separation by size)Tahap 6 - Pemisahan mineral berharga (Separation by values)Tahap 7 - Ekstraksi logam berharga (Extraction of values)

59

• Pengolahan di Lokasi Tambang (Mine/mill complex)

– Menghasilkan bijih/konsentrat/logam yang belum dimurnikan– Produk diangkut dengan pesawat, kereta, truk atau kapal ke pabrik peleburan atau

pemurnian (smelter or refinery)– Jika pelarutan dilakukan di lokasi tambang/pengolahan, dihasilkan logam belum

murni atau produk akhir

• Peleburan (Smelting)

– Proses pirometalurgi tahap banyak (multi-stage)• Pemanasan (roasting) untuk memisahkan/mengontrol kandungan belerang• Pelelehan (melting) untuk memisahkan oksida-oksida dari sulfida (flux dan slag)• Oksidasi (oxidation) untuk memisahkan belerang dan besi• Memerlukan pengontrolan gas SO2 dan sistem pembuangan slag

60

• Pelarutan (Leaching)

– Proses hidrometalurgi (hydrometallurgical processing)• vat leach, agitation leach, heap leach, in-situ leach• Pressure Oxidation or Biological Leaching

– Pemisahan padat/cair atau proses adsorpsi (solid/liquid separation or ion adsorption process)– Pemurnian larutan (ekstraksi solven/pertukaran ion) (solution purification (solvent extraction/ion exchange)– Memerlukan metoda pembuangan tresidu (pemisahan air/penampungan) (need residue disposal method (dewatering/storage))

• Pemurnian (Refining)

– Proses elektrometalurgi (electrometallurgical processing)• Elektrolisis (electrowinning) untuk mengambil logam dari larutan• Pemurnian (electrorefining) untuk memurnikan logam yang belum murni• Pengolahan (treatment) endapan halus untuk diambil komponen berharganya ( PMs recovery)

61

62

EKSTRAKSI LOGAM DARI MINERAL BERHARGA

Ada 3 macam cara ekstraksi :

hidrometalurgi

pirometalurgi

elektrometalurgi

63

Terbagi 2 tahap :

Ekstraksi Hidrometalurgi

Mineral berharga bijih hasil proses/ produk metalurgi

lain

Pengambilan logam berharga dari larutanPelarutan

• ekstraksi solven• pertukaran ion• adsorpsi• presipitasi• Dll.

Gambar 22. Bagan Alir Ekstraksi Hidrometaurgi

64

Pelarutan

PemisahanPadat - Cair

Pemurnian

Pengendapan

Bahan pelarutanBijih

Oksidator

Padatan sisa

Larutan

Bahan pengendap

Senyawamurni

Logam

Gambar. 23. Proses Hidrometalurgi secara Umum

65

Kinetika Reaksi Proses Pelarutan

•Dalam proses pelarutan kinetika reaksi sangat menentukan keberhasilan proses.

•Sistem reaksi kimia secara fisik dapat digolongkan ke dalam dua sistem, yaitu sistem reaksi homogen dan sistem reaksi heterogen.

•Sistem reaksi homogen : hanya melibatkan satu macam fasa dalam reaksi-reaksi kimia yang terjadi

•Sistem reaksi heterogen : melibatkan dua atau tiga macam fasa yang bereaksi.

•Reaksi-reaksi heterogen dicirikan oleh adanya antarmuka antara fasa reaktan. Sifat antarmuka dan luas permukaan sangat berpengaruh dan menentukan kinetika reaksinya.

•Contoh : pelarutan bijih tembaga merupakan reaksi yang berlangsung dalam sistem heterogen, dimana fasa padat (Cu) bereaksi dengan fasa cair asam sulfat dan adanya gas oksigen yang terlarut (Bircumshaw dan Riddiford,

1952). 65

66

padatan pelarut

δ = NBL

antarmuka padat - cair

ba

c

de

Gambar 24. Mekanisme Reaksi Padat – Cair (Habashi, 1993).

Tahapan mekanisme reaksi padat – cair adalah:

• Difusi molekul/ion reaktan melalui lapis batas nernst menuju permukaan padatan

• Absorpsi pada permukaan padatan

• Reaksi pada permukaan padatan

• Desorpsi hasil reaksi yang meninggalkan permukaan padatan

• Difusi hasil reaksi melalui lapis

batas nernst menuju pelarut

66

67

PROSES PELARUTAN Prinsip umum

• Definisi: Leaching adalah proses ekstraksi bahan mudah larut (soluble constituent) dari suatu padatan dengan menggunakan pelarut.

• Dalam metalurgi ekstraktif, proses pelarutan mineral tertentu (mineral-mineral) dari suatu bijih atau konsentrat, atau pelarutan bahan-bahan tertentu dari produk metalurgi seperti: calcines, mattes, scrap alloys, anodic slimes, dll.

• Bijih yang akan dilarutkan harus digerus agar mineral berharga terliberasi.

• Faktor ekonomi biasanya menentukan ukuran partikel dalam bijih sebelum diproses.

67

68

Bahan pelarut

Pemilihan pelarut tergantung pada banyak faktor, yaitu:

• Sifat kimia dan fisika bahan yang akan dilarutkan

• Harga bahan pelarut

• Kekuatan bahan pelarut yang bersifat korosi dalam kaitannya dengan pemilihan material konstruksi

• Selektifitas pelarutan terhadap senyawa yang diharapkan

• Kemampuan untuk diregenerasi, misalnya: dalam pelarutan ZnO dengan H2SO4, asam diregenerasi selama proses elektrolisis

68

69

Selektifitas pelarut terhadap mineral tertentu dalam bijih tergantung pada:

• Konsentrasi bahan pelarut• Makin besar konsentrasi pelarut, dalam hal tertentu, hanya sedikit meningkatkan persen perolehan mineral berharga, tetapi ekstraksi terhadap mineral lainnya meningkat. • Misal pelarutan bijih tembaga oksida dengan asam, pengaturan keasaman mempunyai pengaruh yang besar terhadap pelarutan mineral-mineral yang tidak dikehendaki.

• SuhuKadang-kadang kenaikan suhu mempunyai pengaruh yang kecil pada peningkatan efisiensi pelarutan terhadap mineral berharga, tetapi bahkan meningkatkan jumlah pengotor yang terlarut.

• Waktu kontak• Waktu kontak yang lebih lama antara pelarut dengan bijih dapat meningkatkan persentase pengotor dalam larutan. • Contohnya mineral tembaga oksida bila dikontakkan dengan asam sulfat encer akan terlarut pertama dari bijih. Mineral besi dan alumunium (sebagai felspar dan serisit) akan terlarut terus menerus, secara perlahan-lahan akan pecah dalam kondisi asam. • Jadi waktu kontak yang minimum menghasilkan perolehan tembaga yang maksimum dan sedikit mengandung pengotor.

69

70

Bahan pelarut yang umum digunakan:

1. Air

Air sendiri digunakan untuk melarutkan kalsin yang dihasilkan dari proses sulfating atau chloridizing roasting, seperti: pelarutan seng sulfat,dan Re2O7 dari debu terbang (flue dust) dalam MoS2 roasting:

Re2O7 + H2O 2 HReO4 (asam perhenik)

Air yang mengandung udara atau oksigen di bawah tekanan dan suhu sekitar 150oC melarutkan sulfida, merubahnya menjadi sulfat,

contohnya: NiS + 2 O2 (aq) NiSO4 (aq)

70

71

2. Larutan garam

a). Feri sulfat: digunakan untuk melarutkan mineral sulfida:CuS + Fe2(SO4)3 CuSO4 + 2 FeSO4 + SGaran fero yang dihasilkan dapat dioksidasi dengan udara untuk direcycle.

b). Sodium karbonat: digunakan untuk melarutkan bijih uranium:

UO2 + 3 Na2CO3 + H2O + ½ O2 Na4[UO2 (CO3)3] + 2 NaOH

c). Sodium klorida: digunakan untuk melarutkan PbSO4:PbSO4 + 2 NaCl Na2SO4 + PbCl2

PbCl2 + 2 NaCl Na2 [PbCl4]

d). Sodium sianid: digunakan untuk melarutkan emas dan perak dari bijihnya:2 Au+4NaCN + O2 + 2H2O 2 Na[Au(CN)2] + 2 NaOH + H2O2

e). Sodium sulfida: digunakan untuk melarutkan mineral sulfida, membentuk polisulfida yang larut:

Sb2S3 + 3 Na2S 2 Na3[SbS3]

f). Sodium tiosulfat: digunakan untuk melarutkan AgCl yang dihasilkan dari salt roasting dari bijih:

2 AgCl + Na2S2O3 Ag2S2O3 + 2 NaClAg2S2O3 + 2 Na2S2O3 Na4[Ag2 (S2O3)3]

72

3. Air klorin

Air klorin dapat digunakan untuk melarutkan bijih emas, tetapi ditinggalkan setelah proses sianidasi ditemukan. Air klorin diusulkan untuk melarutkan bijih sulfida:

ZnS + Cl2(aq) ZnCl2(aq) + S

4. Asam

• Asam sulfat merupakan bahan pelarut yang paling penting, karena paling murah, masalah korosi yang ditimbulkan tidak terlalu berat, dan efektif untuk melarutkan kebanyakan bijih.

• Asam sulfat digunakan baik dalam konsentrasi rendah, pekat, atau kadang-kadang dicampur dengan asam florida (hydrofluoric acid).

• Dalam banyak hal, asam sisa proses elektrolisa diatur konsentrasinya dan digunakan untuk bahan pelarut.

72

73

Bijih sulfida langsung larut dalam asam sulfat encer:

CuCO3.Cu(OH)2 + 2 H2SO4 2 CuSO4 + CO2 + 3 H2OZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O

Pengotor seperti besi oksida dalam bijih dilarutkan:

Fe2O3 + 3 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3 H2O

Tetapi dapat dieliminasi karena hidrolisis, jika keasaman berkurang:

Fe2(SO4)3 + 6 H2O 2 Fe(OH)3 + 3 H2SO4

•Mineral titanium hanya akan terlarut dalam asam dengan konsentrasi tinggi, dan jika terlarut, produknya akan terhidrolisa bila keasaman berkurang.

•Material-material refraktori seperti: mineral zirkonium, niobium, dan tantalum serta siliceous gangue tidak dapat larut.

•Karbonat mengkonsumsi sejumlah asam yang tidak perlu dan menyebabkan munculnya busa selama proses pelarutan.

•Jenis asam lain, seperti asam klorida dan asam nitrat, penggunaannya sangat terbatas.

•Aqua regia digunakan untuk melarutkan bijih platina, dan pemurnian emas dan perak secara parting. 73

74

5. Basa

• Sodium hidroksida digunakan terutama untuk melarutkan alumina dari bauksit, bijih wolframite dan sheelite.

• Amonium hidroksida digunakan untuk ekstraksi logam-logam Contoh :bijih tembaga dan nikel membentuk amin yang mudah larut.

• Pelarutan dengan menggunakan basa mempunyai beberapa keuntungan:

a) masalah korosi tidak ada; b) sangat cocok untuk bijih yang mengandung gangue karbonat; c) lebih selektif karena besi oksida tidak terlarut.

74

75

METODA DAN PERALATAN

• Kadar bijih dan kemudahan mineral dapat terlarut dengan bahan pelarut tertentu merupakan faktor pengontrol dalam memilih metoda pelarutan.

• Metoda-metoda pelarutan yang umum digunakan adalah sbb:

1. Pelarutan ditempat (leaching in place)

• Metoda ini terutama digunakan untuk bijih tembaga dengan kadar yang sangat rendah, yang bila ditambang dan diangkut akan mengeluarkan biaya yang tinggi (tidak menguntungkan).

• Proses pelarutan berlangsung dalam perioda waktu yang lama (berminggu-minggu atau tahunan)

• Produk akhirnya berupa tembaga sulfat yang dapat dikumpulkan melalui saluran yang sudah disediakan.

75

76

2. Pelarutan tumpukan atau timbunan bijih (heap atau dump leaching)

• Luas area sekitar 300 x 400 ft, dibuat miring, bagian bawah dilapisi

aspal.

• Bijih kadar rendah ditumpuk pada ketinggian antara 20-30 ft.

• Air atau asam sulfat encer disemprotkan di atas permukaan tumpukan

bijih, larutan yang dihasilkan dikumpulkan pada bagian bawah tumpukan

bijih tersebut.

3. Pelarutan cara perkolasi (percolation atau vat leaching)

• Bijih yang akan dilarutkan dimasukkan ke dalam tangki yang pada

bagian bawahnya dilengakspi dengan media filter.

• Pelarut ditambahkan dari bagian atas tangki dan dibiarkan melewati bijih.

• Tangki umumnya berkapasitas 12000 ton bijih.

• Proses ini cocok untuk material yang porous dan pasiran (sandy) dan

tidak dapat digunakan untuk material yang cenderung memadat.76

77

4. Pelarutan dalam bentuk sluri dengan pengadukan (pulp leaching with agitation)

Sluri dari bijih, konsentrat, kalsin, dll. biasanya disiapkan untuk pelarutan dengan cara menggerus material dalam air (untuk menekan debu) menghasilkan ukuran partikel yang optimum.

Persen solid bervariasi antara 40-70 %.

Bahan pelarut ditambahkan dan sluri diaduk secara terus menerus.

Pengaduknya bermacam-macam, yaitu:• Dengan pengaduk mekanik (mechanically driven paddles)• Dengan udara bertekanan (compressed air)• Dengan kombinasi udara dan pengadukan mekanik (combined air and mechanical agitation)

5. Pemasakan panas (hot digestion)

• Di sini dibutuhkan konsentrasi larutan yang tinggi (asam atau basa) dan suhu tinggi (pada atau mendekati titik didih larutan) dikombinasikan dengan pengadukan yang efisien. • Alat pemasak (digester) berupa tangki terbuka, dipanaskan dari luar dan beroperasi secara batch. 77

78

6. Acid curing

• Bijih yang sudah digerus sampai kehalusan tertentu dibasahi dengan air sampai kadar airnya 10 %.

• Kemudian asam sulfat pekat dan material dibiarkan berada dalam bin/ pile atau dipanggang dengan pemanasan.

• Material tersebut kemudian dibuat sluri dengan menambahkan air. Larutan kaya dipisahkan dengan cara filtrasi atau dekantasi.

• Metoda ini kadang-kadang digunakan untuk bijih uranium yang tidak dapat diolah secara menguntungkan dengan metoda standar.

• Slime anoda dari elektrolisis tembaga juga diolah dengan cara yang sama untuk menguraikan selenida dan telurida dari tembaga dan perak.

78

79

7. Pelarutan dengan tekanan (leaching under pressure)

Tanpa udara

• Dalam hal ini bijih dipanaskan dengan bahan pelarut pada suhu diatas titik didih larutan untuk mencapai laju reaksi yang tinggi.

• Oleh karena itu, proses harus dilakukan dalam alat sistem tertutup yang tahan terhadap tekanan uap air dari larutan pada suhu tersebut. • Contoh: pelarutan bauksit dengan larutan soda kostik.

Dengan udara

• Di sini tekanan dalam autoclove disebabkan oleh tekanan larutan plus tekanan oksigen/udara. • Dalam hal ini laju pelarutan tergantung pada tekanan parsial oksigen dan tidak dari tekanan total. Metoda ini digunakan terutama untuk pelarutan bijih sulfida atau bijih uranium oksida.

79

80

PENGAMBILAN LOGAM DARI LARUTAN

80

81

1. SEMENTASI

Larutan Cu dapat dipresipitasi menjadi logam dengan cara mengkontakkan larutan tersebut dengan besi padat.

Cara ini sudah berlangsung sejak 500 tahun yang lalu, dan sampai sekarang masih digunakan. Reaksi kimia total dapat dituliskan sbb:

Cu2+ + Fe = Cu + Fe2+ ………………………. (1)

Reaksi tersebut memperlihatkan, bahwa bila paku dari besi dicelupkan ke dalam larutan tembaga sulfat, maka permukaan paku akan terlapisi oleh tembaga.

Mekanisme reaksi penggantian langsung dapat terlihat dari pertimbangan-pertimbangan elektrokimia.

Reaksi setengah sel reduksi ion Cu menjadi logam dapat ditulis sbb:

Cu2+ + 2e = Cu ……………..……………….....(2) 81

82

•Jadi Zn dapat digunakan untuk presipitasi Ag atau Au dari larutan sianid atau bromida.

Zn + 2Au(CN)2 = Zn(CN)2 + 2Au

•Ekses Zn dipisahkan dengan oksidasi, bila logam berharga dilelehkan membentuk ingot.

•Reaksi tidak selektif dan hampir semua elemen logam lain yang ada dalam larutan juga mengalami presipitasi oleh Zn.

•Sifat ini berguna untuk pemurnian larutan dari elemen yang sangat elektronegatif.

• Contoh: penambahan bubuk seng ke dalam larutan seng sulfat menyebabkan pengotor seperti: Co, Cd, Cu, Ni, Sb, dan Th mengalami presipitasi meninggalkan larutan murni SEHINGGA seng dapat diambil dengan cara lain.

•Padatan seng diganti secara periodik.82

83

2. PERTUKARAN ION

• Beberapa mineral alam memiliki muatan elektron residual: Contoh: lempung aluminosilikat, zeolit, selulosa, dan batubara,.

• Bila bahan tersebut dicelup dalam larutan, ion dari muatan yang berlawanan dengan padatan, akan tertarik dan menempel pada permukaan padatan.

•Ion-ion yang tertarik kemudian dapat dilepaskan (dielutriasi) dengan mencuci padatan menggunakan larutan yang mengandung ion-ion dengan tanda yang sama seperti padatan asal.

• Prinsip ini telah digunakan pada pelunakan air.

• Resin sintetik dari cross-linked polymer seperti polistiren, umum digunakan untuk ekstraksi logam, dan asam digunakan untuk melekatkan kelompok gugus fungsional jenis Cl, NO3, CO3OH, dan COOH.

• Kedua yang pertama (Cl, NO3) bekerja sebagai anion yang dapat dipertukarkan, sedangkan kedua yang terakhir (CO3OH, dan COOH) sebagai kation H+.

83

84

• Ion yang melekat bermuatan positif untuk mengekstraksi kation:

R-X+ + M+ = R-M+ + X+

sedangkan yang bermuatan negatif untuk menghilangkan anion:

R+X- + M- = R+M- + X-

di mana R menunjukkan resin dan X ion yang melekat.

Contoh, ion uranium komplek dapat diambil melalui reaksi seperti berikut:

UO2(SO4)34- + 4RNO3 = R4UO2(SO4)3 +4NO3

-

84

85

3. EKSTRAKSI SOLVEN

•Ekstraksi solven merupakan cara yang efisien baik untuk pemurnian maupun peningkatan konsentrasi ion-ion tertentu, menghasilkan larutan yang cocok sebagai umpan untuk proses electrowinning.

•Cairan hasil dari suatu proses pelarutan dicampur dengan cairan yang tidak mudah larut (immiscible) yang biasanya bahan organik yang harganya relatif murah, seperti kerosen atau benzene.

•Fasa organik mengandung bahan kimia yang mampu membentuk senyawa dengan ion yang dikehendaki dalam konsentrat.

•Pereaksi harus selektif dalam mengekstraksi ion-ion logam, dan ion-ion harus mudah diambil dari fasa organik untuk meregenerasi senyawa sehingga dapat digunakan kembali (recycling).

•Baik pereaksi maupun yang membentuk komplek dengan ion logam harus mudah larut dalam fasa organik dan tidak mudah larut dalam fasa air.

•Bahan-bahan pengekstrak yang tersedia bermacam-macam, yang dipilih berdasarkan pada: kecocokannya terhadap ion-ion yang akan diambil, ion-ion pengotor yang ada dalam cairan, pH larutan dan jenis asam atau basa yang digunakan untuk proses pelarutan bijih. 85

86

Contoh bahan untuk ekstraksi solven adalah LIX hydroxime.

Bahan ini digunakan untuk mengekstraksi ion-ion dari larutan asam. Mekanisme pertukarannya dapat digambarkan sbb:

M 2+ (aq) + 2 RH(org) = R2M(org) + 2H+(aq) …………….... (1)

Persaman di atas menunjukkan bahwa ion H+ tertukar dengan ion logam dan posisi kesetimbangan dibentuk oleh konsentrasi ion hidrogen. Keasaman larutan bertambah selama ekstraksi (loading) kedalam fasa organik, dan keasaman larutan atau konsentrasi ion-ion dalam larutan harus dibatasi untuk mengontrol berkurangnya pH larutan.

Mekanisme pertukaran untuk larutan alkali (dengan amonia) sbb:

M(NH3)42+ (aq) + 2 RH(org) = R2M(org) + 2NH4

+(aq) +NH3(aq) …(2)

Pengekstraksi lain yang melibatkan perpindahan pasangan organik (organic pairs), seperti pada pereaksi CLX 50 untuk larutan klorida :Pereaksi dimuati pada konsentrasi NH4+ rendah pada contoh (1), dan pada konsentrasi Cl- tinggi untuk contoh yang kedua.

Kondisi yang berlawanan ini digunakan untuk proses stripping. pH larutan baik pada reaksi loading maupun stripping tidak berubah. 86

87

Gambar 25. Dasar Operasi Proses Solvent ExtractionDikombinasikan dg Electrowinning (Biswas, 1994).

87

88

Gambar 26. Solvent extraction/electrowinning circuit in a copper heap leaching process

89

Gambar 27. Proses Ekstraksi Solven (Solvent extraction process)

90

Perpindahan Cu dari larutan ke gelembung organik (Transfer of copper from the leach solution into the organic droplets).

Perpindahan Cu dari gelembung organik ke elektrolit asaam sulfat (Transfer of copper from the organic droplets into the sulfuric acid electrolyte).

Gambar 28. Mekanisme ekstraksi solven

91

Proses solvent extraction terdiri dari 2 tahap, yaitu:

1. Tahap Ekstraksi : terjadi proses pengambilan ion logam tembaga dari larutan airnya ke fasa organik.

Reaksi yang terjadi pada tahap ekstraksi:

(Cu+2 + SO4-2)aq + 2 (RH)or → (R2Cu)or + (2H+ + SO4

-2)aq

2. Tahap Stripping : pelarutan/pelepasan kembali ion logam tembaga dari fasa organik masuk ke fasa air

(2H+ + SO4-2)aq + (R2Cu)or → 2(RH)or + (Cu+2 + SO4

-2)aq

91

92

Stripping

• Stripping ialah proses pengambilan ion logam yang di ekstraksi ke fasa organik.

• Proses ini merupakan lanjutan dari proses solvent extraction dimana tembaga dalam larutan hasil leaching diikat oleh pelarut organik untuk meningkatkan kadarnya.

• Tembaga yang telah berada dalam fasa organik selanjutnya akan melalui tahap stripping.

• Proses ini dilakukan dengan cara mengontakkan larutan organik tersebut dengan suatu larutan air yang asam dimana ion logam kembali ke fasa larutan air dengan konsentrasi yang lebih tinggi dan murni sehingga memenuhi syarat untuk proses electrowinning yaitu 20-30 g/L, sedangkan larutan organiknya digunakan kembali sebagai ekstraktan

92

93

Pada tahap stripping terjadi dua hal pokok, yaitu :

1. Pengambilan ion logam tembaga dari larutan organik dengan cara mengontakkannya dengan larutan yang memiliki keasaman yang cukup tinggi.

2. Regenerasi ekstraktan LIX

Reaksi yang terjadi pada proses stripping ialah sebagai berikut :

(R2Cu)or + (2H+ + SO4-2)aq → 2(RH)or + (Cu+2 + SO4

+2)aq

Keterangan :RH = pelarut organik (LIX)( )aq = dalam fasa larutan air( )or = dalam fasa larutan organik(R2Cu)or = Senyawa tembaga kompleks dalam fasa organik

93

Contoh logam berharga yang dapat diekstraksi dengan solvent

Extraction of Co and Ni from acid sulphate solutions, Extraction of Cu from Heap Leach liquors, Extraction of Cu from heap leach liquors; Extraction of Co and Ni from sulphate solutions; .Extraction of Ni and Co from ammonia solutions,Solvent extraction of vanadium from both acidic and alkaline solutions, Extraction of gold, nickel and cobalt, Zn and Co extraction from acidic sulphate liquors by Cyanex 272 Selective extraction of rare earths metals from complex leach solutions, Co extraction from acidic sulphate solutionsCo extraction from ammoniacal sulphate solutions

95

Reaksi pelarutan Cu, Ni, Co dalam larutan amoniakal (lana and Akerkar, 1989):

Cu + 1/2 O2 + 2NH4+ + 2NH3

Cu(NH3) 42+ +H20 ………………………………….(1)

Ni + 1/2 O2 + 2NH4+ + 4NH3

Ni(NH3) 62+ + H20 ………………………………..(2)

Co + 3/4 O2 + 3NH4+ + 3NH3

Co(NH3) 62+ + 3/2 H2O…………………………... (3)

AMMONIA LEACH AND SOLVENT EXTRACTION FORTHE RECOVERY OF VALUABLE METALS FROM ROAST-REDUCED

POLYMETALLIC OCEAN NODULES

roast-reduced polymetallic nodules analysing 1.175% copper, 1.625% nickel and 0.116% cobalt

Leaching ElectrolysisStrippingSolvent Extraction

ammonia-ammonium carbonate

Cu=2.40 g/L, Ni=3.41 g/L Co= 0.163 g/LRec. Cu=93.95%, Ni=96.53%, Co=64.65%

LIX 84 in kerosene

Kemurnian Products:Cu 99.94% dan Ni 99.8%

Rec. Solv.Ext. Cu=93.9%, Ni=94.23%, Co=62.50%,

Contoh hasil proses

ADASORPSI

Konsep Dasar

Melibatkan dua fasa:

1). Fluida mengandung solut (sebagai produk) dan pengotor

2). Padatan berpori (adsorbent) secara selektif mengikat solut atau pengotor

• Prosesnya melibatkan perpindahan komponen-komponen dalam fasa cairan ke permukaan padatan (adsorbent)

• Pada dasarnya, adsopsi mencakup perpindahan masa dan kesetimbangan pada permukaan padatan/cairan

96

97

• Proses pengkontakan cairan yang mengandung zat yang akan diadsorpsi (solute) oleh adsorben (misal: bleaching earth, karbon aktif, bauksit teraktifasi, alumina teraktifasi dll.) dilakukan pada suhu yang sesuai.

• Jumlah solute yang terserap oleh adsorben adalah fungsi dari konsentrasi solute yang ada dalam substrate yang ditunjukkan oleh persamaan Freundlich sebagai berikut:

X= 1/k (C)1/n

di mana: C= konsentrasi kesetimbangan dari solute; k dan n = konstanta. (n>1 untuk true adsorption).

• Harga n akan semakin besar bila jumlah solute yang terserap atau tertahan oleh adsorben makin tinggi.

97

Tujuan Adsorpsi

Ada berbagai macam tujuan yg disuguhkan adsorpsi, yaitu:

• Menghilangkan pengotor (pengotor teradsorpsi pada permukaan adsorbent)

• Mengisolasi produk (pengurangan volume)

• Untuk pemurnian

• Dalam pertukaran ion, adsorpsi dapat juga digunakan untuk:

• Menghilangkan mineral (demineralisasi)

• Pengubahan (methathesis), misalnya menukar Na+ dengan

H+ untuk mengkonversi Na-sitrat menjadi asam sitrat98

Gambar 29. Tahap-Tahap Dasar Pemisahan Secara Adsorpsi

1.Tahap preadsorpsi: adsorbent berada dalam fluida bebas solut

2. Penambahan aliran proses yang mencakup solut (sbg produk) dan solut lainnya

3. Adsorpsi terjadi, solut produk terikat secara reversible pada adsorbent sedangkan solut lainnya melewatinya

4. Pencucian (tdk selalu) adsorbent untuk membersihkan pengotor yg ada

5. Elusi untuk mengambil solut sbg produk

6. Regenerasi adsorbent

99

Gambar 30. Adsorpsi pada antar muka padatan/gas

Adsorpsi: melekatnya molekul dari fasa cairan ke permukaan material padat

Desorpsi: lepasnya ikatan molekul (kebalikan dari adsorpsi)

100

Downstream Processing of Gold Gold processing options

101

Rangkaian Pemisahan(Separation Circuit)

102

Downstream Processing of Bauxite

– Al2O3 production

103

Sistem Peremukan Dua Tahap(Secondary Crushing Plant)

104

Desain Peremukan Tahap II Alternatif (Alternate Secondary Crushing Plant Design)

105

Open Circuit Crushing

106

Downstream Processing of Copper Oxide copper treatment

107

Heap Leach Operation

Installing a Plastic Membrane Liner

108

Zaldivar Copper Heap Leach

109

Downstream Processing Complex Copper Sulfide ore

Multiple-product Circuit

110

Downstream Processing of Copper/Gold Ore Typical Mine/Mill Treatment

111

Downstream Processing of Nickel Typical Mine/Mill Treatment

112

Copper Anode Casting Wheel

113