pengolahan emas

17
PROSES PENGOLAHAN LOGAM YANG SELURUHNYA DILAKUKAN DI INDONESIA (PENGOLAHAN EMAS) Tugas mata kuliah Metalurgi Disusun oleh : Juliana 10070109066 JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

Upload: dickypermana083091

Post on 01-Jan-2016

276 views

Category:

Documents


14 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengolahan Emas

PROSES PENGOLAHAN LOGAM YANG

SELURUHNYA DILAKUKAN DI INDONESIA

(PENGOLAHAN EMAS)

Tugas mata kuliah Metalurgi

Disusun oleh :

Juliana

10070109066

JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS ISLAM BANDUNG

1433 H / 2012 M

Page 2: Pengolahan Emas

PENGOLAHAN EMAS

1. Emas

Emas, logam yang berwarna kekuningan, yang namanya diambil dari

bahasa inggris kuno Geolu yang artinya kuning, symbol kimianya Au dari bahasa

latin Aurum. Berat jenisnya 19,32 g/cm3, titik bekunya 10640C dan titik didihnya

30810C. Sifatnya lembut dan lunak sehingga mudah dibentuk.

Emas dan perak telah dikenal mulai dari kekuasaan Menes di Mesir 5000

tahun lalu ketika telah digunakan sebagai alat pebayaran berbentuk butiran dan

batangan. Juga digunakan sebagai dekoratif dan perhiasan hingga sekarang.

Prosesnya dimulai dengan mencari partikel emas yang terlarut di laut hitam yang

kemudian dilewatkan pada bulu domba sehinga partikel emas ini tertangkap dan

dikupulkan. Emas juga menjadi simbol kekayaan. Raja Midas bahkan

mengharapkan semua yang tersentuh oleh tangannya menjadi emas.

Pertambangan emas terbesar terpusat di sekitar Harz (jerman Timur) dan

pegunungan Alpen dengan proses amalgamasi dan distilasi (retorting) yang

merupakan bagian dari teknik metalurgi. Kemudian meledaknya harga emas di

tahun 188-an membuat eksploitasi ini jadi lebih marak dan aktivitas

penambangan juga mulai menggunakan pemisahan emas dengan pengotor

menggunakan metode gravitas melalui pendulangan (panning) dan gelundung

(trommel). Kemudian selama era bonanza, teknologi menangkap emas sangat

berkembang dengan menggunakan potasium sianida (KCN) untuk

membersihkan permukaan emas dari merkuri dan tembaga dan sampai saat

inipun masih digunakan.

Ternyata metode ini tidak dapat digunakan untuk mengolah partikel emas

halus yang terperangkap dalam mineral sulfida sampai tahun 1848 Platter

memperkenalkan proses pengolahan dengan klorine pada batu hasil peremukan

agar menghasilkan emas klorida yang dapat larut dalam air. Namun ini

menyebabkan cutt of grade menajdi naik dan biaya makin mahal. Salah stau

solusi yang cukup riskan adalah dengan memanggang (roasting) pirit di

temperatur rendah dengan injeksi oksigen (Molesworth, 1891) yang selanjutnya

diproses dengan amalgamasi. Tahapan selanjutnya banyak ditemukan bahan

Page 3: Pengolahan Emas

yang mampu melarutkan emas dan perak seperti senyawa bromida, sianida,

tiosulfat dan tiourea. Ternyata proses pirometalurgi ini juga bisa diaplikasikan

untuk beberapa logam lain seperti konsentrat emas-besi, timbal, perak dan

tembaga. Mineral logam dicampur dengan bahan tambahan (flux) untuk

memperoleh matte dilanjutkan dengan peleburan. Teknik ini dikenal sebagai fire

assay, kemudian produk ini dimasukan ke dalam coupel sehingga timbalnya

menghilang dan yang tertinggal hanya emas dan perak.

2. Proses Pengolahan Emas

Pertambangan emas pertama kali dilakukan di daerah alluvial, dengan

metoda pengolahan cara gravitasi atau cara amalgamasi dengan air raksa. Sejak

tahun 1860 kegiatan pertambangan bawah tanah dilakukan untuk endapan

primer dengan metoda pengolahan emas cara sianidasi. Perkembangan

selanjutnya teknologi pengolahan emas dengan cara flotasi dilakukan pada

tahun 1930. Dan tahun 1960 metoda pengolahan heap leaching yang dasarnya

seperti pengolahan sianidasi diterapkan untuk pengolahan bijih emas kadar

rendah.

Gambar.1Diagram Alir Pengolahan Emas

 

Page 4: Pengolahan Emas

Tehnologi proses pengolahan emas skala komersial yang umum

digunakan terdiri dari tahap :

1. Comminution / Kominusi

Kominusi adalah proses reduksi ukuran dari ore agar mineral berharga yang

mengandung emas dengan tujuan untuk membebaskan (meliberasi) mineral

emas dari mineral-mineral lain yang terkandung dalam batuan induk.

Refractory ore processing

Crushing

Milling

2. Concentration / separation

Setelah ukuran bijih diperkecil, proses selanjutnya dilakukan proses

konsentrasi dengan memisahkan mineral emas dari mineral pengotornya.

Pada endapan emas aluvial, bijih hasil penggalian langsung memasuki tahap

ini tanpa tahap kominusi terlebih dahulu.

Gravity separation

Froth Flotation

3. Extraction

Liquation

Amalgamasi

Sianidasi

4. Refinning / Pemurnian

Refining, yaitu melakukan pengolahan logam kotor melalui proses kimia agar

diperoleh tingkat kemurnian tinggi. 

Smelting

Size Reduction

Parting

Aqua Regia

2.1 Kominusi

Kominusi adalah proses reduksi ukuran dari ore agar mineral berharga

yang mengandung emas dengan tujuan untuk membebaskan ( meliberasi )

mineral emas dari mineral-mineral lain yang terkandung dalam batuan induk.

Tujuan liberasi bijih ini  antara lain agar :

Mengurangi kehilangan emas yang masih terperangkap dalam batuan induk

Page 5: Pengolahan Emas

Kegiatan konsentrasi dilakukan tanpa kehilangan emas berlebihan

Meningkatkan kemampuan ekstraksi emas

Proses kominusi ini terutama diperlukan pada pengolahan bijih emas

primer, sedangkan pada bijih emas sekunder bijih emas merupakan emas yang

terbebaskan dari batuan induk yang kemudian terendapkan. Derajat liberasi yang

diperlukan dari masing-masing bijih untuk mendapatkan perolehan emas yang

tinggi pada proses ekstraksinya berbeda-beda bergantung pada ukuran mineral

emas dan kondisi keterikatannya pada batuan induk.

Proses kominusi ini dilakukan bertahap bergantung pada ukuran bijih

yang akan diolah, dengan menggunakan :

Refractory ore processing, bijih dipanaskan pada suhu 100 - 110 0C,

biasanya sekitar 10 jam sesuai dengan moisture. Proses ini sekaligus

mereduksi sulfur pada batuan oksidis.

Crushing merupakan suatu proses peremukan ore ( bijih ) dari hasil

penambangan melalui perlakuan mekanis, dari ukuran batuan tambang <40

cm menjadi <12,5 mm, misalnya dengan menggunakan Roll Crusher, Jaw

Crusher, Cone Crusher, dan Stamp Mill.

Gambar.2Jaw Crusher

Milling merupakan proses penggerusan lanjutan dari crushing,hingga

mencapai ukuran slurry dari hasil milling yang diharapkan yaitu minimal

80% adalah -200#, misalnya dengan menggunakan Hammer Mill, Ball

Mill, Rod Mill, Disc Mill , dll.

Page 6: Pengolahan Emas

Gambar.3Ball Mill

2.2 Konsentrasi

 Setelah ukuran bijih diperkecil, proses selanjutnya dilakukan proses

konsentrasi atau pemekatan dengan memisahkan mineral emas dari mineral

pengotornya, sehingga diperoleh kadar bijih tinggi. Pada endapan emas aluvial,

bijih hasil penggalian langsung memasuki tahap ini tanpa tahap kominusi terlebih

dahulu.

Pemekatan dapat dilakukan melalui dua teknik pemisahan, yaitu

pemisahan secara fisis dan pemisahan secara kimia.

a. Gravity separation atau Pemisahan gaya berat

Konsentrasi atau separasi dengan metode gravitasi memanfaatkan

perbedaan massa jenis emas ( 19.3 ton/m3 ) dengan massa jenis mineral lain

dalam batuan ( yang umumnya berkisar 2.8 ton/m3 ). Mineral pembawa emas

biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals). Mineral ikutan

tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil

mineral non logam. Mineral pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan

sulfida yang telah teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari emas nativ,

elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan senyawa emas dengan unsur-

unsur belerang, antimon, dan selenium. Emas asli mengandungi antara 8% dan

10% perak, tetapi biasanya kandungan tersebut lebih tinggi. Elektrum

sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya kandungan perak di dalamnya

>20%. Apabila jumlah perak bertambah, warnanya menjadi lebih putih.

Metode gravitasi akan efektif bila dilakukan pada material dengan

diameter yang sama/seragam, karena pada perbedaan diameter yang besar

Page 7: Pengolahan Emas

perilaku material ringan (massa jenis kecil) akan sama dengan material berat

( massa jenis besar ) dengan diameter kecil. Oleh karena itu dibutuhkan proses

Screening and Classifying yaitu:

Grizzlies, non moved screens

Vibrating screens

Spiral classifier

Pada proses ini menjadi sangat penting untuk dilakukan dengan baik,

sebab dengan memilah ukuran bijih hasil kominusi akan menyeragamkan

besaran umpan ( feeding ) ke proses konsentrasi. Sedangkan bijih yang masih

belum seragam ( lebih besar ) hasil pemilahan dikembalikan ke proses

sebelumnya yaitu kominusi.

Peralatan konsentrasi yang menggunakan prinsip gravitasi yang umum

digunakan pada pertambangan emas skala kecil antara lain adalah :

Dulang ( panning ), adalah alat konsentrat emas yang menggunakan prinisp

gravitasi paling sederhana.

Palong ( Sluice Box ) lebih banyak digunakan karena mempunyai effisiensi

yang sama dengan peralatan konsentrasi yang lain namun mempunyai

konstruksi yang lebih sedarhana daripada

spiral konsentrator, meja goyang dan jig, serta dapat memproses lebih

banyak bijih per hari daripada dulang.

Gambar.4Sluice Box

Page 8: Pengolahan Emas

b. Froth Flotation atau Pemisahan pengapungan

Pengapungan buih ( froth flotation ) adalah proses pemisahan mineral

menjadi bijih dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke permukaan

melalui pengikatandengan buih. Froth Flotation atau Pengapungan buih yaitu

pemisahan bijih emas dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke

permukaan melalui pengikatan dengan buih dengan menggunakan bahan kimia

tertentu dan udara. Selain pemisahan bijih emas, prosess ini banyak dipakai

untuk beberapa bijih seperti Cu, Pb, Zn, Ag,  dan Ni.

Teknik pengerjaannya dilakukan dengan cara menghembuskan udara ke

dalam butiran mineral halus  ( telah mengalami proses crushing ) yang dicampur

dengan air dan zat pembuih. Butiran mineral halus akan terbawa gelembung

udara ke permukaan, sehingga terpisahkan dengan materi pengotor ( gangue )

yang tinggal dalam air ( tertinggal pada bagian bawah tank penampung ).

Pengikatan butiran bijih akan semakin efektif apabila ditambahkan suatu zat

collector.

Prinsip dasar pengikatan butiran bijih oleh gelembung udara berbuih

melalui molekul collector adalah :

Butiran zat yang mempunyai permukaan hidrofilik akan terikat air sehingga

akan tinggal pada dasar tank penampung.

Butiran zat yang mempunyai permukaan non-polar atau hidrofob akan ditolak

air, jika ukuran butirannya tidak besar, maka akan naik ke permukaan dan

terikat gelembung udara.

Kebanyakan mineral terdiri dari ion yang mempunyai permukaan hidrofil,

sehinga partikel tersebut dapat diikat air. Dengan penambahan zat collector,

permukaan mineral yang terikat molekul air akan terlepas dan akan berubah

menjadi hidrofob. Dengan demikian ujung molekul hidrofob dari collector akan

terikat molekul hidrofob dari gelembung, sehingga mineral ( bijih ) dapat

diapungkan. Molekul collector mempunyai struktur yang mirip dengan detergen.

Metoda ini digunakan di beberapa industri pertambangan dengan

menggunakan reagen utama Xanthate sebagai Collector ( misalnya : potassium

amyl xanthate, C5H11OCS2K ), Pine Oil sebagai Frother dan campuran bahan

kimia organik lainnya sebagai pH Modifiers. Reagents yang digunakan untuk

pengapungan pada umumnya tidak beracun, yang berarti bahwa biaya

pembuangan limbah / tailing menjadi rendah.

Page 9: Pengolahan Emas

Gambar.5Forth Flotation

Keuntungan lain dari proses pengapungan adalah pada umumnya cukup

efektif pada bijih dengan ukuran yang cukup kasar  ( 28 mesh ) yang berarti

bahwa biaya penggilingan bijih dapat diminimalkan. Froth Flotation sering

digunakan mengkonsentrasi emas bersama-sama dengan logam lain seperti

tembaga, timah, atau seng. Partikel emas dari batuan oxydis biasanya tidak

merespon dengan baik namun efektif terutama bila dikaitkan dengan emas

sulfida seperti pyrite.

2.3 Ekstraksi

Ekstraksi adalah proses pemisahan emas dari logam atau mineral

pengotor lain untuk mendapatkan konsentrasi emas yang tinggi.

a. Liquation Separation / pencairan

Pemisahan pencairan ( liquation separation ), adalah proses pemisahan

yang dilakukan dengan cara memanaskan mineral di atas titik leleh logam,

sehingga cairan logam akan terpisahkan dari pengotor. Yang menjadi dasar

untuk proses pemisahan metode ini, yaitu Density ( berat jenis ) dan Melting point

( titik cair ).

Page 10: Pengolahan Emas

Contoh : memisahkan emas dan perak

Tabel.1Density Emas dan Perak

Titik cair emas pada suhu 1064.18 oC, sedangkan titik cair perak pada

suhu 961.78 oC. Ini artinya perak akan mencair lebih dulu dari pada emas.

Namun untuk benar-benar terpisah, maka perak harus menunggu emas mencair

100%.

Kemudian bila dilihat dari berat jenisnya, maka berat jenis emas cair

sebesar 17.31 gram per cm3 sedangkan berat jenis perak sebesar 9.32 gram per

cm3. Hal ini berarti berat jenis emas lebih besar dari pada berat jenis perak.

Dari hukum alam fisika, maka bila ada dua jenis zat cair yang berbeda dan

memiliki berat jenis yang berbeda pula, maka zat cair yang memiliki berat jenis

lebih kecil dari zat satunya, ia akan mengapung. Dengan demikian, cairan perak

akan terapung diatas lapisan cairan emas, seperti halnya cairan minyak

mengambang diatas lapisan air. Dari sana, perak dipisahkan dari emas, sampai

tidak ada lagi perak yang terapung. Dengan metode akan dihasilkan Au bullion

dan Ag bullion.

b. Amalgamasi

Amalgamasi merupakan proses ekstraksi emas dengan cara mencampur

bijih emas dengan merkuri ( Hg ). Produk yang terbentuk adalah ikatan antara

emas-perak dan merkuri yang dikenal sebagai amalgam ( Au – Hg ). Merkuri

akan membentuk amalgam dengan semua logam kecuali besi dan platina.

Penggunaan raksa alloy atau amalgam pertama kali pada 1828,

meskipun penggunaan secara luas teknik baru ini dicegah karena sifat air raksa

yang beracun. Sekitar 1895 eksperimen yang dilakukan oleh GV Black

menunjukkan bahwa amalgam aman digunakan, meskipun 100 tahun kemudian

ilmuwan masih diperdebatkannya.

Page 11: Pengolahan Emas

Amalgam masih merupakan proses ekstraksi emas yang paling

sederhana dan murah, namun demikian amalgamasi akan efektif pada emas

yang terliberasi sepenuhnya maupun sebagian pada ukuran partikel yang lebih

besar dari 200 mesh ( 0.074 mm ) dan dalam membentuk emas murni yang

bebas ( free native gold ). Tiga bentuk utama dari amalgam adalah AuHg2,

Au2Hg and Au3Hg.

Proses amalgamasi merupakan proses kimia fisika, apabila amalgamnya

dipanaskan, maka akan terurai menjadi elemen-elemen yaitu air raksa dan

bullion emas. Amalgam dapat terurai dengan pemanasan di dalam sebuah retort,

air raksanya akan menguap dan dapat diperoleh kembali dari kondensasi uap air

raksa tersebut. Sementara Au-Ag tetap tertinggal di dalam retort sebagai logam.

Gambar.6Amalgamasi

2.4 Refinning / Pemurnian

Refining, yaitu melakukan pengolahan logam kotor melalui proses kimia

agar diperoleh tingkat kemurnian tinggi. 

a. Parting

Parting yaitu proses untuk memisahkan emas dengan perak dan logam

dasar dari dore bullion ( Au-Ag alloy ) dengan larutan asam nitrat ( HNO3 ).

Dipasaran kita dapat temukan asam nitrat kadar 68%.

Proses parting adalah perebusan konsentrat, hasil setelah perebusan

terakhir, endapan yang ada sudah halus dan berwarna coklat seperti bubuk kopi.

Endapan ini merupakan bullion emas ( High Au Bullion ) dengan kadar emas

Page 12: Pengolahan Emas

mencapai 98%, untuk hasil lebih baik dapat diproses dengan Aqua Regia agar

dapat diperoleh kadar hingga 99.6%.

Sedangkan air hasil bilasan yang ditampung dilanjutkan pada proses

hydrometalurgi untuk diambil peraknya.

b. Melting

Untuk mendapatkan logam emas, endapan bullion emas (High Au Bullion)

selanjutnya dilebur dengan penambahan borax ( Na2B4O7•10H2O ). Tujuan

pemakaian borax di sini adalah selain untuk mengikat kotoran yang masih ada,

juga untuk menahan bullion agar tidak beterbangan saat terkena hembusan dari

blander nantinya.

Gambar.7Melting

Setelah bullion dilebur akan tampak menggumpal seperti gumpalan di

dasar kowi. Biarkan dingin dahulu beberapa detik hingga membeku sebelum

dicongkel. Bila menginginkan emas berwarna kuning mengkilat, caranya

dimasak dalam alat smelting yang dipanaskan hingga dua kali proses

pemasakan dengan larutan yang terdiri dari :

Salpeter / sendawa, dapat menggunakan kalium nitrat ( KNO3 )  atau kalsium

nitrat   ( Ca(NO3)2 ) sebanyak 2 %

Tawas sebanyak 1 %,

NaCl sebanyak 1 %,

Air

Page 13: Pengolahan Emas

DAFTAR PUSTAKA

http://www.scribd.com/search?query=pengolahan+emas

http://radyanprasetyo.blogspot.com/2008/01/teknologi-pengolahan-emas-

i.html

http://koestoer.wordpress.com/2010/03/07/pengolahan-emas-dengan-sistem-

perendaman/

http://knol.google.com/k/mohammad-andito/proses-pengolahan-emas-dari-

konsentrat/mkhc7n3ejyzc/5#

http://koestoer.wordpress.com/2008/09/18/pengolahan-emas-proposal-

kerjasama/