karakterisasi mineral ampas pengolahan bijih emas … · 2020. 7. 30. · tambang emas di kolar...

20

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 7, Nomor 1, Januari 2011 : 20 – 33Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 7, Nomor 1, Januari 2011 : 20 – 33

Naskah masuk : 17 Maret 2010, revisi pertama : 18 Juni 2010, revisi kedua : 31 Agustus 2010, revisi terakhir : Oktober 2010

KARAKTERISASI MINERAL AMPAS PENGOLAHANBIJIH EMAS PONGKOR

NGURAH ARDHA dan TATANG WAHYUDI

Puslitbang Teknologi Mineral dan BatubaraJalan Jenderal Sudirman 623, Bandung 40211Telp. 022 6030483, Fax. 022 6003373e-mail: [email protected].

SARI

Mineral ampas dari proses sianidasi Unit Pengolahan Emas Pongkor saat ini berjumlah sekitar 1,46 juta ton yangmasih mengandung rata-rata 1,3 g/ton Au dan 43 g/ton Ag. Perusahaan berupaya mengurangi jumlah mineral ampastersebut. Selain pemanfaatan mineral ampas, juga merencanakan mengambil kembali kandungan mineral berharganya.Sebelum mempelajari teknologi yang tepat untuk kemungkinan mengolah kembali emas dan perak yang tidak terlindi,maka perlu mengkaji karakteristik keberadaannya di dalam ampas tersebut. Telah dilakukan pemercontohan secaraacak mineral ampas di lokasi kolam pelimbahan. Pengujian menggunakan cara analisis XRD, analisis sebaran ukuranbutiran, pengkayaan kandungan emas cara graviti, analisis kimia dengan fire assay dan AAS, analisis mineralogi optikdan SEM. Hasilnya menunjukkan partikel emas elektrum berukuran 3 – 24 µm dalam bentuk seperti emas refraktoriterperangkap di dalam partikel pirit. Hasil penelitian ini diharapkan dapat dijadikan acuan dalam pengelolaan mineralampas mengandung emas/perak, termasuk kemungkinan perencanaan teknologi untuk mengolah kembali emas/perak tersebut.

Kata Kunci : ampas mengandung emas/perak, mineral, karakteristik, elektrum, Pongkor

ABSTRACT

Mineral tailing from sianidation of Pongkor gold processing plant currently reachs approximately 1.46 million tons,which contains 1.3 g/ton Au and 43 g/ton Ag in average. The company has attempted to minimize amount of thetailing. Besides utilization, one is planning to recover the valuable metal. Prior to effort in seeking proper technologyof recovering the unleached gold and silver bearing tailing, hence, it is necessary to study the characteristics of themineral tailing. Random sampling of mineral tailing had been done at the tailing pond. Such tests of using X-raydiffraction, particle size distribution analyzes, the enrichment of gold content by gravity concentration, chemicalanalyzes by fire assay and atomic absorption spectrometer, mineralogy analyzes using optical microscopy andscanning electron microscopy had been employed. The results show that the tailing contains gold electrum withsizes between 3 and 24 µm in the form of gold like refractory, which is encapsulated in pyrite particles. Thisinformation could be used as a reference in conducting mineral tailing management including potential scheme oftechnology for recovering the typical gold/silver.

Keywords: tailing bearing gold/silver, minerals, characteristic, electrum, Pongkor

PENDAHULUAN

Ampas adalah material sisa, residu atau limbah darisuatu proses pemisahan, pengolahan dan/atauekstraksi mineral berharga dari bijihnya yang dibuangkarena dianggap sebagai pengotor dan tidak berharga.Ampas yang akan dibahas dalam studi ini adalah

material yang mengandung berbagai mineral-mine-ral sisa pengolahan bijih emas di Unit PertambanganEmas (UPE) Pongkor, PT. Aneka Tambang, yangberbentuk lumpur dan saat ini ditempatkan di suatukolam pelimbahan (tailing pond). Pengelolaan mine-ral ampas memerlukan biaya yang tidak kecil dalamsuatu kegiatan pertambangan, khususnya untuk dapat

Karakterisasi Mineral Ampas Pengolahan Bijih Emas Pongkor, Ngurah Ardha dan Tatang Wahyudi

21

memperbaiki fungsi lingkungan yang baik secara terusmenerus sampai saat penutupan tambang. MenurutPrasetyo (2011), ampas UPE Pongkor aman untukdimanfaatkan karena kandungan unsur-unsur logamterlarut berada di bawah baku mutu. Berbeda dengantambang emas di Kolar gold field mine (Karnataka,India) yang bijihnya dominan pirit, prosessianidasinya menggunakan asam sianida berlebih,dengan resiko ampas yang banyak mengandungsianida serta banyak air asam tambang akibat darioksidasi pirit, sehingga masalah penanggulanganpencemaran lingkungan menjadi studi utama di sana(Rao dan Reddy, 2006). Sejak UPE Pongkor berdirihingga saat ini, material ampas yang dibuangdilaporkan berjumlah sekitar 2 juta ton pada awaltahun 2009. Kapasitas produksi bijih sampai saatini sekitar 1000 ton/hari, karena itu diperkirakan adaakumulasi material ampas sekitar 2,6 juta ton hinggaawal tahun 2011 jika tidak dimanfaatkan.

Saat ini keberadaan material ampas di area kolampelimbahan sekitar 56% dari 2,6 juta ton, karenasekitar 42,2% dari 2,6 juta ton telah dan sedangdimanfaatkan sebagai material pengisi (back filling)lubang tambang serta 1,8% dari 2,6 juta ton telahdimanfaatkan untuk batako (Prasetyo, 2011). Batakoyang dihasilkan masih kategori kecil-kecilan yaituhanya untuk keperluan internal perusahaan, padahalpotensi untuk produksi batako masal sangatprospektif. Berkaitan dengan pemanfaatan ampassebagai material pengisi, Oktaviani (2008) telahmengkaji optimalisasi proses pengisian lombong(stope) lubang tambang menggunakan material ampasUPE Pongkor dengan cara pemompaan. Supriadidjajadkk. (1998) melakukan pengkajian pengolahan danpemanfaatan limbah ampas UPE Pongkor untukmaterial pengisi dengan cara flokulasi dan perkolasiserta pembuatan campuran material ampas dengantras dan/atau abu terbang, lalu diuji kuat tekannya;kuat tekan terbaik (0,561 kg/cm2) diperoleh padapenambahan abu terbang 50%. Walaupun beberapakajian sudah dilakukan, namun hingga saat ini,permasalahan yang dihadapi UPE Pongkor adalahjumlah material ampas di area kolam pelimbahanmasih berlimpah dan belum terpecahkan, karena lajuvolume input material ampas lebih besar daripadayang mampu dimanfaatkan. Oleh karena itu, UPEPongkor terus berupaya mengurangi jumlah mate-rial ampas tersebut.

Menurut UPE Pongkor, ampas yang diendapkan padakolam pelimbahan masih mengandung emas/peraksekitar 1 g/ton Au dan 40 g/ton Ag. Minat untukmengambil kembali (recover) emas yang masihterkandung dalam ampas tersebut adalah suatu upaya

yang baik, karena berkaitan dengan ekosistemindustri yang di dalamnya ada industri pengolah dan/atau pemanfaat limbah seperti mengambil kembalisisa emas/perak dan/atau pembuatan bata/gentengselain untuk back filling tentunya. Jika hal initerwujud secara terintegrasi akan dapatmengoptimalisasi perolehan emas/perak yang ada,sekaligus meminimalisasi eksploitasi sumber dayaalam dan pada akhirnya mengurangi pencemaranlingkungan.

Tulisan ini difokuskan untuk mempelajarikarakteristik material ampas UPE Pongkor denganmengkajinya dari aspek yang berbeda yaitukemungkinan masih ada mineral-mineral berhargakhususnya emas yang belum sempat terlindi olehlarutan sianida dan bagaimana keterikatannya denganmineral induknya. Hasil studi yang dituangkan dalamtulisan ini bertujuan untuk memberikan kontribusimengenai karakteristik dan kandungan mineral logamkhususnya emas yang masih ada di dalamnya,sehingga dapat dijadikan acuan untuk perencanaanpengelolaan mineral ampas yang lebih tepat di masamendatang.

METODOLOGI

Bahan

Percontoh ampas pengolahan emas UPE Pongkordiambil secara acak dari 3 posisi kolam pelimbahanyaitu posisi dekat aliran ampas baru (percontoh 1),posisi tengah kolam pelimbahan (percontoh 2) danposisi tanggul akhir kolam pelimbahan (percontoh3). Percontoh di dekat aliran ampas baru diambildengan cara penampungan langsung, sedangkanpercontoh posisi tengah kolam pelimbahan danposisi tanggul akhir kolam pelimbahan diambilmulai dari permukaan sampai ke bawahmenggunakan pipa (sejenis handauger) yang ditekanhingga kedalaman sekitar 1 m.

Pengujian dan Peralatan

Masing-masing dari 3 (tiga) percontoh dikeringkandalam oven di laboratorium mineral tekMIRA.Pemercontohan kering oven menggunakan rotarysampler. Masing-masing dari 3 (tiga) percontoh kecildianalisis kimia dengan metode kombinasi fire as-say dan atomic absorption spectrometer (AAS). Sisahasil rotary sampler dari 3 (tiga) percontoh besardigabung menjadi satu percontoh ampas UPEPongkor. Uji karakteristik ampas diawali denganmenganalisis kandungan mineralnya menggunakan

22

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 7, Nomor 1, Januari 2011 : 20 – 33

metode difraksi sinar-X (XRD). Pada saat bersamaandilakukan uji sebaran ukuran butiran atau kehalusanpartikel-partikelnya menggunakan alat pengayakRotap dengan serial ayakan 50, 60, 100, 140, 200,325 dan 400 mesh Tyler atau lubang ayakan 300,250, 150, 106, 75, 45 dan 38 µm. Selanjutnyadilakukan proses pengkayaan kandungan logamsecara gravitasi menggunakan meja goyang, denganharapan jika masih ada emas/perak yang memilikidensitas lebih tinggi akan terkumpul dan lebih mudahtersingkap di bawah mikroskop atau peralatan ujilainnya. Konsentrat dan ampas meja goyang diambiluntuk analisis kimia menggunakan metode fire as-say dan AAS. Khusus untuk konsentrat meja goyangdilakukan analisis mineralogi menggunakan metodemikroskop optik dan metode mikroskop pemindaielektron (SEM).

HASIL UJI DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Umum Bijih, Pengolahan dan Ampas

Komposisi mineral dan kandungan unsur-unsurlogam dari material ampas sangat tergantung darikomposisi bijih dan cara pengolahannya. Secaraumum material ampas berbentuk butiran halus akibatdari hasil penggerusan (milling) dan berkategorisebagai batuan halus yang miskin mineral berharga(barren rock). Sebelum melakukan uji laboratoriumterhadap ampas, perlu diketahui terlebih dahulukomposisi mineral pada endapan bijih emas Pongkoryang diperoleh dari referensi. Salah satu hasil kajianWarmada (2006) menginformasikan bahwa endapanemas-perak Pongkor merupakan endapan epitermalbersulfida rendah tipe urat kuarsa-karbonatan. Mi-neral-mineral pengisi urat kuarsa-karbonatan tersebutmeliputi pirit (FeS2), kalkopirit (CuFeS2), sfalerit(ZnS), emas murni (native gold - Au), emas elektrum(Au-Ag) dan beberapa mineral-mineral komplek Ag-sulfosalt seperti uytenbogaardtit (Ag2AuS2), akantit-aguilarit (Ag2S-Ag4SSe), proustit (Ag3AsS3). Mineral-mineral lain sebagai pengotor adalah kuarsa (SiO2),kalsit (CaCO3), rhodokrosit (MnCO3), siderit(FeCO3), dolomit (Ca,Mg(CO3)2), ankerit((Ca,Fe,Mg,Mn)CO3)2), dan mineral silikat sepertiilit/smektit ((K,Al,SiO10)(OH)2), klorit(Fe,Mg,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8 dan monmorilonit(Na,Ca,Al,MgSi4O10(OH)2). Ditinjau dari unsur-unsur kimianya ada tren kelompok unsur Ag-Au-Seyang berhubungan dengan mineral komplek Ag-sulfosalt; dan kelompok unsur Cu-Pb-Zn-Cd yangberhubungan dengan mineral sulfida logam dasar.

Secara umum pengolahan bijih di UPE Pongkordiawali dengan penghancuran (Jaw Crusher) danpenggilingan (Ball Mill) hingga mencapai ukuranbutiran sekitar 150 mesh atau 106 µm dengan tingkatefisiensi sekitar 80%. Kemudian dilindimenggunakan NaCN selama 25 jam dalam 2 (dua)tangki berpengaduk. Larutan kaya emas/perak hasilpelindian diserap oleh karbon aktif dalam prosescarbon-in leach (CIL) selama 32,5 jam dalam 5 tangkidengan laju perolehan sekitar 97% untuk emas dan75% untuk perak. Setelah emas/perak masuk kedalam karbon aktif dilanjutkan dengan prosesmembuang unsur-unsur pengotor seperti Fe, Cu, S,dll, yang ikut terlindi dan terabsorp oleh karbon aktifdengan menggunakan H2SO4 encer. Selanjutnyaproses “elusi” yaitu melepaskan ion-ion Au/Ag darikarbon aktif menggunakan larutan NaCN selama 8jam. Berikutnya adalah proses electrowinning untukmentransfer emas/perak dari dalam larutan agarmenempel ke logam katoda. Katoda kemudiandilelehkan untuk menghasilkan dore bullion yangmengandung emas 15-10% dan perak sekitar 85-90%. Dore bullion ini dikirim ke unit pemurnianlogam mulia, Jakarta.

Ampas berbentuk lumpur; sebelum dialirkan kekolam pelimbahan dilakukan proses detoksifikasiagar sisa sianida menjadi senyawa komplek yangstabil dan tidak toksik. Lumpur ampas ditampungdalam kolam pelimbahan dengan laju alir sekitar350 ribu ton per tahun atau sekitar 1000 ton perhari. Menurut UPE Pongkor, ampas masihmengandung emas/perak sekitar 1 g/ton Au dan 40g/ton Ag. Berdasarkan hasil penelitian Prasetyo(2011), percontoh lumpur ampas setelah dipisahkanmenjadi padatan dan cairan lalu dianalisiskandungan logam-logamnya. Percontoh padatanmengandung Mn = 6,68 mg/kg, Fe = 61,96 mg/kg,Pb = 0,28 mg/kg, Cd = 0,01 mg/kg, Zn = 0,42mg/kg, Cu = 0,41 mg/kg. Percontoh cairanmengandung unsur-unsur Mn = 0,86 mg/L, Fe =0,366 mg/L, Pb = 0,035 mg/kg, Cd = 0,027 mg/kg, Zn = 0,033 mg/kg, Cu = 0,22 mg/kg. Semuahasil analisis kimia tersebut menunjukkan konsentrasidi bawah baku mutu yang diijinkan. Bahkan UPEPongkor secara berkala telah melakukan uji LethalDose-50 (LD50) yaitu uji konsentrasi sifat racun yangdapat menimbulkan kematian pada 50% hewanpercobaan, serta uji Toxicity Characteristic Leach-ing Procedure (TCLP) yaitu uji penentuankemampuan melepas unsur racun dari materialampas. Hasil-hasil uji tersebut dilaporkan berada dibawah baku mutu yang diijinkan. Oleh karena itu,ampas tersebut termasuk aman untuk dimanfaatkan.


23

Selain data sekunder dari referensi di atas, berikutadalah data primer atau data riil hasil uji dan analisisdi laboratorium tekMIRA.

Kandungan Mineral Berdasarkan Analisis XRD

Berdasarkan hasil uji dengan cara difraksi sinar-X(XRD) terhadap percontoh ampas UPE gabungan(percontoh 1+2+3), terlihat dominasi puncak-puncak pulsa (peaks) seperti pada Gambar 1 yangmencerminkan kandungan dominan mineral-mineralpada ampas UPE Pongkor adalah:

Kuarsa – SiO2 (dominan)Kalsit – CaCO3 (dominan kedua)Sanidin – (K,Na)AlSi3O8 atau alumina silikatatau felspar (dominan ketiga)Pirit – FeS2.

Kandungan mineral-mineral ampas ini sesuai dengankarakteristik batuan awal dalam bijihnya yaitu sebagaibatuan kuarsa karbonatan. Menurut Warmada (2006),sebagian besar mineral ampas terdiri dari mineralpengotor seperti kuarsa, grup kalsit (rhodokrosit,dolomit, ankerit, siderite) dan grup silikat (ilit/smektit, klorit dan monmorilonit), serta grup mi-neral logam (antara lain pirit). Emas tidak nampakdalam analisis XRD terhadap ampas UPE Pongkorini; yang disebabkan karena sebagian besar logam-logam utama emas sudah terambil atau terlarutdalam proses sianidasi (sebanyak 97% untuk emasdan 75% untuk perak). Selain itu metode XRD hanyamampu mendeteksi mineral-mineral yangberkategori dominan. Dalam hal ini emas/perakkonsentrasinya sangat rendah.

Gambar 1. Puncak-puncak pulsa (peaks) dari kandungan mineral ampas UPE Pongkor

24


Sebaran Ukuran Partikel

Sebaran ukuran partikel mineral ampas UPE Pongkor(percontoh gabungan) dapat dilihat pada Tabel 1.Partikel-partikel mineral ampas memiliki rentangukuran kasar mulai dari 250 µm (60 mesh) hanyasebanyak 0,85% hingga ukuran paling halus lolos38 µm (-400 mesh) sebanyak 33,9%. Untukmempermudah mengetahui kuantitas sebarannya,maka data hasil uji ayak disusun dalam plot grafikukuran partikel berskala logaritma, yangmenghasilkan persamaan regresi linier logaritmik.

Karakteristik sebarannya menurut Gambar 2 dapatdijelaskan bahwa ukuran rata-rata (d50) adalah 53,4µm, yang berarti 50% lebih kasar dari 53,4 µm dan50% lagi lebih halus dari 53,4 µm. Atau dapat jugadilihat bahwa 80% partikel-partikel mineral ampas(d80) berukuran -130,3 µm, yang berarti sebanyak80% partikel-partikel mineral dalam ampas tersebutberukuran lebih halus dari 130,3 µm atau sekitar -120 mesh. Ukuran partikel-partikel mineral ini perludilihat lebih lanjut apakah ada partikel emas yangbebas atau partikel emas yang masih berikatandengan mineral tertentu.

Tabel 1. Hasil ayak partikel-partikel mineral ampas UPE Pongkor

Ukuran Berat BeratBerat Berat

(g) (%)kumulatif kumulatif Log (µm)

mesh µm tertahan (%) lolos (%)50 300 0 0 0,00 100 2,560 250 8,39 0,85 0,85 99,15 2,4

100 150 59,13 5,97 6,82 93,18 2,2140 106 101,86 10,29 17,11 82,89 2,0200 75 199,42 20,14 37,25 62,75 1,9325 45 222,45 22,47 59,72 40,28 1,7400 38 63,14 6,38 66,10 33,90 1,6-400 -38 335,61 33,90 100 0,00

990 100,00

y = 33.60ln(x) - 83.63R² = 0.939

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

1 10 100 1000

% B

erat

kum

ulat

if lo

los

ayak

an

Ukuran lubang ayakan(µm)

Gambar 2. Sebaran ukuran partikel-partikel mineral ampas UPE Pongkor

(μμμμμm)


25

Kandungan Unsur Logam dan Oksida Logam

Dari hasil analisis mineral dengan cara XRD di atas,tidak terdeteksi adanya emas. Hal ini disebabkankarena analisis XRD hanya mampu mendeteksi mi-neral-mineral yang ada di permukaan percontoh dankeberadaannya harus dalam jumlah yang dominan.Sebaliknya emas dipastikan ada dalam jumlah yangsangat kecil dibandingkan dengan jumlah mineral-mineral pengotor pembawa emas. Untuk itu perludilakukan analisis kimia dengan cara kombinasi fireassay dan analisis serapan atom (AAS). Hasil analisiskomponen-komponen kimia dapat dilihat pada Tabel 2.

bahwa posisi ampas di tengah kolam pelimbahanmemiliki kandungan emas/perak relatif lebih tinggidibandingkan yang baru keluar dari pabrik. Kadaremas/perak dari ampas yang baru keluar dari pabriksekitar 1,5 g/ton Au dan 40 g/ton Ag. Pada posisitengah kolam pelimbahan kadar emas/perak lebihtinggi (2,1 g/ton Au dan 83 g/ton Ag) yang mungkindiakibatkan oleh fenomena segregasi yaitu emas/perak berdensitas lebih tinggi terdorong ke arah lebihdalam. Sebaliknya semakin jauh posisi ampas kolampelimbahan dari keluaran ampas baru terlihat kadaremas/perak semakin kecil. Secara umum kadar emas/perak berfluktuasi dengan rata-rata kadar emas 1,3g/ton dan perak 43,7 g/ton yang relatif sama denganampas yang baru keluar dari pabrik (percontoh 1),demikian pula kadar hasil analisis ini relatif samadengan pernyataan pabrik UPE Pongkor yangmengatakan ampas masih mengandung 1 g/ton Audan 40 g/ton Ag. Hasil analisis kimia lengkap sepertikandungan kimia ikutan atau kandungan kimiapembawa emas seperti silika, alumina, besi,potasium kadarnya tinggi, demikian pula LOI yaituzat hilang bakar berupa zat-zat organik seperti karbonterdeteksi cukup tinggi, yang mungkin berasal darilepasnya hancuran karbon aktif dari proses CIL,serpih kayu atau rumput yang masuk ke dalam kolampelimbahan. Komponen-komponen kimia yangdiperkirakan kadarnya juga tinggi yaitu CaO, MgO,dan S dengan jumlah total sekitar 20% tetapi tidakdianalisis. Semua komponen-komponen kimiapembawa emas ini jika dapat dikurangi jumlahnyaakan dapat meningkatkan kadar emas/perak.

Upaya observasi keberadaan emas langsung daripercontoh mineral ampas dengan mikroskop optikmengalami kesulitan, percontoh ampas nampakdidominasi oleh partikel-partikel kuarsa. Hal inidisebabkan karena jumlah emas sangat kecildibandingkan dengan jumlah mineral ampas secarakeseluruhan. Oleh karena itu, perlu dilakukanpengkayaan (pengonsentrasian) emas/perak dengancara proses gravity agar mudah diobservasi di bawahmikroskop optik.

Pengkayaan Emas

Pengkayaan emas/perak atau pengonsentrasianpartikel ampas dalam penelitian ini bukan ditujukanuntuk meningkatkan kadar sebagai suatu proses,melainkan hanya untuk mendapatkan percontoh yangmungkin dapat lebih mudah dilihat partikel-patikelemas/peraknya di bawah mikroskop optik.Pengkayaan emas/perak dilakukan dengan alatpengonsentrasi meja goyang. Meja goyang dapatmemisahkan partikel-partikel mineral yang ringan dari

Tabel 2. Hasil analisis kimia ampas padat UPEPongkor

Komponen Per- Per- Per- Rata-

Kimia contoh contoh contoh rata 1 2 3

Au (g/ton) 1,5 2,1 0,41 1,3Ag (g/ton) 40 83 8,13 43,7

Percontoh gabunganSiO2 (%) 59,1Al2O3 (%) 4,19Fe2O3 (%) 2,31K2O (%) 4,34Na2O (%) 0,32Pb (%) 0,022Cu(%) 0,01LOI (%) 9,39TOTAL 79,682

Catatan : CaO, MgO dan S yang kadarnya relatif tinggi tidakdianalisis.

Dari Tabel 2 dapat dilihat hasil analisis kimiaterhadap 3 (tiga) percontoh mineral ampas padat UPEPongkor yang terdiri dari Percontoh 1 yang diambildekat keluaran ampas baru, Percontoh 2 yang diambildi tengah kolam pelimbahan , dan Percontoh 3 yangdiambil dari ujung akhir tanggul kolam pelimbahan.Tiga titik percontoh diambil dengan pertimbanganbahwa emas sebagai mineral berat umumnyaterendapkan pada posisi tidak merata, hal inimungkin disebabkan karena emas/perak terdapatdalam jumlah yang sangat kecil dibandingkan denganmineral pembawanya dan berada pada tempat-tempat tertentu dalam bijihnya. Selain itu mungkindisebabkan cara pemercontohan dan/atau secaraalami emas/perak memiliki spesifik gravity yang lebihbesar sehingga cepat mengendap di tempat yang dekatatau terdorong oleh aliran ke arah ceruk agak dalam.Dari tiga percontoh hasil analisis kimia terlihat

26


yang lebih berat, dalam hal ini proses gravity akanmengurangi jumlah pengotor ringan seperti kuarsadan silikat.

Secara umum mineral ampas UPE Pongkor memilikidensitas rata-rata sekitar 1,34 ton/m3, sedangkandensitas rata-rata bijihnya sekitar 1,952 ton/m3

(Oktaviani, 2008). Semakin tinggi kadar mineralbijih, densitasnya semakin besar. Dalam hal ini,mineral-mineral seperti kuarsa, kalsit, alumina silikatsebagai pengotor memiliki berat jenis rendah,sedangkan mineral-mineral logam dasar dan pirit,yang mungkin mengandung emas/perak tentumempunyai densitas lebih besar. Hasil pengkayaanmineral-mineral berat dari ampas UPE Pongkor dapatdilihat pada Tabel 3.

Campuran antara mineral berat hasil meja goyangdengan mineral berat hasil pembersihan ulangterhadap middling diperoleh kadar emas 16,3 g/tondan Ag 107,4 g/ton. Campuran mineral berat inisebagai representasi dari ampas UPE Pongkor dibuatfoto mikronya melalui analisis mineralgrafi denganmetode mineralogi optik. Dari analisis mineralgrafiini diharapkan memperoleh data kandungan mine-ral yang lebih rinci serta diketahui karakteristik emas/perak dalam ampas UPE Pongkor tersebut.

Komposisi Mineral dari AnalisisMikroskopi Optik

Dari hasil pengamatan mineralgrafi percontoh mi-neral ampas UPE Pongkor yang telah melalui proses

Pada mineral berat hasil pengonsentrasian mejagoyang nampak kadar emas meningkat dari semula(head sample ampas) berkadar rata-rata emas 1,3 g/ton, perak 43,7 g/ton menjadi emas 17,1 g/ton, perak98 g/ton. Middling-nya berkadar emas 2,6 g/ton,perak 93 g/ton selanjutnya dibersihkan ulang ataudikayakan kembali hingga menjadi kadar emas 10,4g/ton, perak 173 g/ton. Mineral ringan atau ampasdari proses meja goyang berkadar emas 0,4 g/tondan perak 30 g/ton.

pengonsentrasian dengan meja goyang dapat dilihatpada Tabel 4. Terlihat kandungan mineral-minerallogam didominasi oleh pirit (FeS2) sebanyak 14%.Sebaliknya partikel-partikel emas tidak ditemukan,karena tidak ada yang bebas/terliberasi. Mineralnonmetalik adalah mineral-mineral yang palingbanyak sekitar 84% yang terdiri dari kuarsa, kalsit,dan alumina silikat, termasuk sejumlah tertentumaterial hilang bakar (LOI) yang mungkin berasaldari hancuran karbon aktif, serpih kayu atau rumput.

Tabel 3. Hasil pengkayaan emas/perak dengan meja goyang terhadap mineral ampas UPEPongkor.

ProdukBobot Bobot Au Ag Unit Unit Distr Distr

(g) (%) (g/t) (g/t) Au Ag Au Ag

Mineral berathasil pengkayaan 60,37 0,4 10,4 173 3,6 60,70 2,81 1,39ulang middlingMineral ringansisa pengkayaan 3128,78 18,2 2,4 91 43,6 1654,86 33,57 37,87middlingMiddling 3189,15 18,5 2,6 93 47,3 1715,57 36,38 39,26Mineral berat 480,87 2,8 17,1 98 47,8 273,90 36,76 6,27Mineral ringan 13534,98 78,7 0,4 30 35 2380,53 26,86 54,47Umpan 17205 100 1,3 43,7 130 4370 100 100

Campuran mineral berat meja goyang + mineral berat hasil pengkayaan middling meja goyang.

Mineral berat 480,87 2,8 17,1 98 47,88 274,4 13,28 5,26Mineral berathasil pengkayaan 60,37 0,4 10,4 173 4,16 69,2 1,01 1,17ulang middlingMineral berat

541,24 3,2 16,3 107,4 52,04 343,6 14,29 6,43campuran


27

Logam perak meskipun berada dengan kadar lebihtinggi dari logam emas (berdasarkan hasil analisiskimia Tabel 2), namun secara ekplisit tidak dapatdiobservasi keberadaannya karena hanyamengandalkan refleksi sinar optik. Walaupundemikian secara implisit perak ada dalam bentukbercampur dengan emas; mungkin sebagai emaselektrum. Hal ini dapat diperkirakan berdasarkanwarna mineral yaitu warna perak di bawah mikroskopadalah putih, sedangkan warna partikel emas kuningterang. Berikut disajikan data lebih rinci tentangkeberadaan emas dari sejumlah tilikan fotomikrograf.

Foto Mikrograf Partikel-Partikel Ampas

Berdasarkan analisis kimia rata-rata mineral ampasUPE Pongkor diketahui mengandung emas sebanyak1,3 g/ton. Untuk melihat kondisi atau karakteristikkeberadaan emas di dalam mineral pembawaemasnya, maka dibuat sayatan poles. Percontohdicetak dengan perekat resin transparan, kemudiandiasah berulang-ulang mulai dari pengasah kasarhingga halus menggunakan bubuk silikon karbida,kemudian dipoles menggunakan pasta alumina,selanjutnya dikeringkan lalu dilihat di bawahmikroskop optik digital.

Hasil observasi nampak adanya partikel-partikelberwarna kuning muda yang diidentifikasi sebagaipartikel emas mengandung perak, yang keberadaannyaterinklusi di dalam mineral pirit. Secara mikroskopiswarna emas adalah kuning terang, sedangkan warnaperak adalah putih. Oleh karena warna yangtertangkap adalah kuning muda, maka dipastikandalam emas ada perak sebagai emas elektrum. Emas/perak terinklusi dalam kuarsa tidak ditemukan.Demikian juga partikel emas/perak yang bebas atauterliberasi tidak ditemukan dalam ampas UPEPongkor ini. Seluruh emas/perak nampaknyaterinklusi atau dalam keadaan terjebak/tertutup di

dalam partikel pirit. Hal ini berarti partikel-partikelemas/perak original (sebelum diasah/dipoles)bersembunyi atau terbungkus di dalam mineral pirit.Setelah diasah/dipoles mineral-mineralnya ikutterasah, maka muncul partikel emas/perak di bawahmikroskop yang terlihat terinklusi dalam pirit. Berikut(lihat Gambar 3: Foto mikrograf 1 s/d 9) adalah foto-foto mikrograf sayatan poles yang memperlihatkanemas/perak (E) berukuran sangat halus berkisar antara3 µm hingga 24 µm yang terperangkap di dalampartikel-partikel pirit (P) berukuran relatif kasarsekitar 36 µm hingga 140 µm.

Emas/perak kebanyakan terjebak dalam piritsebaliknya tidak ditemukan terjebak dalam kuarsa.Hal ini mungkin disebabkan karena pirit memilikisistem kristal kubus (cubic) yaitu semua bidangsisinya sama dengan kekuatan ikat yang sama,sehingga efek penggilingan relatif kurang mampumembelah pirit menjadi lebih halus, akibatnya emas/perak yang terinklusi di dalamnya tetap tersembunyi.Sebaliknya kuarsa memiliki sistem kristal heksagonalprismatik yang cenderung memiliki bidang sisi yangtidak sama, ada bidang sisi yang kuat, tapi ada jugabidang sisi lemah yang menyebabkan efekpenggilingan menghasilkan kuarsa lebih mudahterbelah menjadi beberapa segmen lebih halus,sehingga emas/perak yang terinklusi di dalamnyalebih mudah tersingkap dan mudah diolah dengancara sianidasi. Sebaliknya, kondisi emas/perak halus(berukuran 3 – 24 µm) yang terjebak di dalam partikelpirit (berukuran 36 -140 µm) kemungkinan miripdengan jenis emas “refraktori”. Hal ini sesuai denganpendapat Vaughan (2004) bahwa emas refraktoribanyak ditemukan terinklusi di dalam mineral sulfidaseperti pirit dan/atau kalkopirit. Kondisi partikelemas/perak ultra halus terperangkap dalam piritinilah yang menyebabkan asam sianida dalam prosessianidasi tidak mampu melarutkannya, karena tidakada kontak antara larutan sianida dan emas/perak

Tabel 4. Hasil analisis mineralgrafi ampas UPE Pongkor

Komposisi mineral (% berat)Derajat liberasiNo. Lab/

Mineral emas (%)kode Pirit Sfalerit Kalkopirit Magnetit Limonit

bukan logam6421/08

14,30 0,16 0,17 0,53 0,85 83,99 00,00C -MJ

Keterangan :- Emas dalam keadaan terliberasi tidak ditemukan, tetapi emas berukuran halus (3 – 24 µm) ditemukan sebagai

inklusi di dalam pirit sehingga tidak dapat dihitung secara mikroskopis.- Mineral sulfida lainnya seperti galena dan arsenopirit tidak terdeteksi- Mineral bukan logam terdiri dari kuarsa, alumina silikat, kalsit, LOI.

28


yang tersembunyi. Selain itu juga karena sebagianpelarut asam sianida terabsorpsi oleh mineralsulfida, sehingga bijih sulfida tipe ini disebut sebagaibijih preg-robber.

komplek, dengan berbagai variasi ikatan sepertidiilustrasikan oleh Gambar 4. Untuk kasus mineralampas UPE Pongkor, jika dibandingkan antara fotomikrograf hasil mikroskopi optik (Gambar 3) dengan

Marsden dan House (2006) mengatakan bahwa dialam banyak ditemukan emas refraktori yaitu emassangat halus terperangkap di dalam partikel mineralsulfida dan/atau material karbonasius, antara laindalam pirit atau kuarsa. Secara geologis-mineralogisikatan emas/perak dengan pirit umumnya sangat

ilustrasi Gambar 4 nampak mirip dengan ilustrasiGambar 4C dan 4D, namun kenyataannya emas/perak yang terperangkap dalam pirit pada ampas UPEPongkor berukuran sangat halus (3 – 24 µm) yangmenyebabkan kemungkinan sulit untuk terliberasijika menggunakan penggiling Ball Mill standar.

E

E

P

P

E

P

E

PEE

PE

P

E

E

P

PE

P

E

(1). emas/perak(E) berukuran 12 dan 15 µm sebagai inklusi di dalam

pirit (P, 126µm).

(2).emas/perak(E) berukuran 6 µmsebagai inklusi di dalam pirit (P, 50µm).


(4).emas/perak(E) sangat halus ukuran 3 - 11 µm tersebar banyak sebagai

inklusi di dalam pirit (P, 140 µm).






Gambar 3. Foto-foto mikrograf sayatan poles percontoh ampas Pongkor hasil pengkayaan denganmeja goyang


29

Salah satu cara yang memungkinkan untukmemperoleh kembali emas/perak jenis “refraktori”ini adalah dengan melakukan pretreatment melaluicara roasting (pemanggangan oksidasi) guna merusakstruktur pirit, yaitu pirit akan menjadi pseudohematityang porous karena ditinggalkan oleh sebagian sul-fur yang menyebabkan emas/perak bisa tersingkapmelalui pori-pori pseudohematit. Teknologi lainyang memungkinkan adalah bioleaching yang jugamampu mereduksi komponen sulfida agar emas bisatersingkap. Proses cara roasting membutuhkan biayamahal, selain timbul masalah lingkungan akibatterpapar partikel ultra halus dan gas SO2, walaupungas SO2 pada dasarnya bisa dikurangi denganmenambahkan dolomit (CaCO3.MgCO3) dan/ataukapur (CaCO3) ke dalam sistem roasting agar dapatmengabsorpsi gas SO2 sehingga tidak terlepas keatmosfir dan tidak mencemari lingkungan. Olehkarena itu, upaya mengolah kembali emas/perak darimineral ampas UPE Pongkor perlu dikaji lebih lanjutdengan alternatif teknologi pretreatment roastingatau bioleaching sebelum sianidasi.

Data Image Partikel Emas/Perak Cara SEM

Hasil analisis mikroskopi optik yang dipresentasikanoleh foto-foto mikrograf di atas, menunjukkan bahwapartikel emas/perak pada umumnya terbungkus/terjebak di dalam partikel pirit, maka untuk melihat

lebih rinci dan untuk memverifikasi fenomena diatas, diperlukan data kandungan elemen kimia padapartikel emas/perak dan/atau di sekeliling partikelemas/perak tersebut. Untuk itu telah dilakukananalisis image partikel menggunakan scanning elec-tron microscope (SEM) seperti dipaparkan padaGambar 5. Gambar 5 menunjukkan bahwa disekeliling partikel emas yang berukuran sekitar 10µm dominan mengandung unsur-unsur Fe dan S yangberarti partikel emas berada di dalam mineral pirit(mineral sulfida). Analisis ini sesuai dengan hasilanalisis mikroskopi optik sebelumnya. Selain ituterdeteksi pula ada sejumlah kecil unsur Si dan Agyang keberadaannya bersatu di dalam image partikelemas. Hal ini berarti lebih mempertegas hasil analisismikroskopi optik sebelumnya yang mengatakan jenisemasnya adalah jenis emas elektrum yang merupakanperpaduan antara Au-Ag. Adapun keberadaan unsurSi menunjukkan kemungkinan emas masih ada yangterikat dengan kuarsa. Keberadaan unsur P yangsamar-samar belum jelas penyebabnya, namunkemungkinan berasal dari luar sebagai garam fosforsianida di dalam pelarut asam sianida.

Dari data image yang dipindahkan ke data counting(semacam XRD) seperti pada Gambar 6, diketahuipuncak-puncak pulsa yang muncul dominan S (sul-fur) 25,6%, dominan kedua adalah Fe (besi) 23,7%,diikuti oleh Si (silikat) 1,4% yang berarti emas/perak

Gambar 4. Ilustrasi berbagai posisi emas terinklusi di dalam partikel pirit (sumber: Marsdendan House, 2006, digambar kembali).

30


sebagian besar terinklusi di dalam pirit. Selain itujuga muncul puncak-puncak pulsa pendek tetapijumlahnya banyak yang menunjukkan kandungan Ag.Di sini puncak-puncak pulsa emas tidak muncul,yang disebabkan karena partikel emas yang terdeteksimelalui mikroskop optik pada dasarnya dominanmengandung perak, yang sekali lagi mempertegasadanya emas elektrum. Jika emas native berwarnakuning terang agak kemerahan, tetapi emas dalamampas UPE Pongkor berwarna kuning muda (lihathasil fotomikrograf, Gambar 3) sebagai akibat dariadanya campuran warna putih dari perak. Emaselektrum adalah partikel emas yang mengandungperak >20% (perbandingan berat atau volume antaraemas/perak dalam bentuk alloy). Selain itu, dari hasilanalisis kimia terhadap mineral berat hasil mejagoyang terhadap ampas UPE Pongkor diketahuiperbedaan kadarnya yaitu emas 16,3 g/ton dan perak107,4 g/ton atau terdapat 15 bagian emas dan 85bagian perak dalam satu partikel emas elektrum.

Hasil analisis image ini cocok dengan temuanWarmada (2006) bahwa secara geologis jenis emaspengisi urat kuarsa-karbonat-perak Pongkor sebagianbesar berupa emas elektrum.

Untuk percontoh yang sama, namun imagepartikelnya yang berbeda terlihat seperti Gambar 7yang menunjukkan bahwa image partikelnyadominan Ag yang berinklusi dengan Mo terjebak didalam mineral oksida. Dari data image yangdipindahkan ke data counting (semacam XRD)seperti pada Gambar 8, diketahui puncak-puncakpulsa yang muncul dominan berturut-turut adalahAg, Mo,Ca, S, Au. Unsur Au terlihat dalam jumlahkecil. Dalam percontoh ini, emas/perak terinklusidalam oksida Mo dan di sekitarnya ada oksidakalsium, namun dipastikan jumlahnya tidak banyak.Yang banyak adalah menurut Gambar 5 dan 6 yaituemas/perak terinklusi dalam pirit.

emas/perak

emas/perak

Gambar 5. Data image (SEM) partikel ampas UPE Pongkor,emas/perak terjebak dalam sulfida


31

Ag AgAgAgAg

AgLesc

Si

SiFe

Si

P

Gambar 6. Data puncak-puncak elemen kimia ampasUPE Pongkor, meliputi S, Fe, Si dan Ag.

Gambar 7. Data image SEM partikel ampas UPE Pongkor,emas/perak terjebak dalam oksida

32


KESIMPULAN

Dari serangkaian hasil observasi di atas dapatdiketahui bahwa pada dasarnya proses pengolahandan pemurnian UPE Pongkor sudah optimal. Haltersebut terlihat dari ampas yang keluar danditampung di kolam pelimbahan sudah tidakditemukan adanya emas/perak yang bebas(terliberasi). Emas memang terdeteksi masih ada yangterlepas ke kolam pelimbahan ampas sekitar 1,3 g/ton dan perak sekitar 43,7 g/ton, namunkarakteristiknya adalah sebagai emas elektrum yangbersifat seperti emas/perak refraktori, yaitu partikelemas/perak berukuran sangat halus (3 – 24 µm)terjebak di dalam partikel pirit yang berukuran sekitar36 - 140 µm, karena itu asam sianida tidak mampukontak dengan emas tersebut dan tidak mampumelarutkannya. Partikel emas/perak dalam ampasyang terinklusi dalam kuarsa tidak ditemukan. Jikaemas/perak dalam ampas ini akan diambil kembali,disarankan melakukan pretreatment terlebih dahuluyaitu dengan cara roasting oksidasi atau bioleachingsebelum dilindi dengan cara sianidasi atau carapengolahan emas lainnya.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada bapakKepala UPE Pongkor, PT. Antam, atas ijinnya untukmenguji dan mengambil percontoh ampas. Jugaterima kasih untuk sdr. Eko Setyatmoko dan sdr.Sarjono selaku teknisi litkayasa yang telah membantudalam uji analisis ayak dan uji pengkayaan caragraviti di laboratorium tekMIRA.

DAFTAR PUSTAKA

Marsden, J. dan House, I., 2006; The Chemistry of goldextraction, 2nd edition, Society for Mining, Metal-lurgy and Exploration Inc (SME), Collorado, USA,pp. 42-44.

Oktaviani, R., 2008; Proses pengisian stope denganmaterial tailing di Pertambangan Emas Pongkor,Jurnal APLIKA, Vol. 8, No.1, Februari, hlm. 34 –40.

Prasetyo R, 2011; Kajian pemanfaatan limbahpenambangan emas: studi kasus pemanfaatan tail-

Gambar 8. Data puncak-puncak elemen kimia ampas UPEPongkor meliputi Ag, Mo,Ca, S, Au.


33

ing di PT. Antam UPE Pongkor”, Thesis S2, UI,http://www.lontar.ui.ac.id/opac/themes/libri2,diakses 2 Februari, jam 12.30.

Rao, S.M, dan Reddy B.V., 2006; Characterizationof kolar gold field mine tailings for cyanideand acid drainage, Geotechnical and Geologi-cal Engineering, 24: p.1545 – 1559.

Supriadidjaja, A., Suriadarma, A., Ardiwilaga,S.,Ruswandi, D., dan Amelia, R., 1998;Pemanfaatan limbah tailing proses sianidasiemas UPE Pongkor untuk material pengisilubang tambang dalam; Laporan Penelitian dan

Pengembangan Sumberdaya Mineral, Energi, Airdan Tanah; Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI.Bandung.

Vaughan, J.P., 2004; The process mineralogy of gold:the classification of ore types, Journal of Metal,vol.56, No. 7, p.46 – 48.

Warmada, I Wayan, 2006; Karakteristik mineralogidan proses pengendapan emas pada endapanemas-perak epithermal Gunung Pongkor, JawaBarat, Media Teknik No.4, Tahun XXVIII,Nopember, hlm. 32 – 36.

karakterisasi mineral ampas pengolahan bijih emas … · 2020. 7. 30. · tambang emas di kolar...

Documents