Nama : Rayhan Hafidz I.

NPM : 1306409362

Perpindahan Massa - 01

Assignment 1

1. Produk kimia: Emas

Murni : Bijih emas (penambang tradisional):

Harga : Rp 100.000,00 / gr

(http://www.kompasiana.com/achmadsiddikthoha/menengok-desa-penghasil-emas-di-kalimantan_551119ca8133115a3bbc756e)

Teknis : Emas batangan (PT Aneka Tambang):

Harga : Rp 558.000,00 / gr (per 1 September 2015)

(http://harga-emas.org/)

2. Analisis perbedaan harga:

Terjadi perbedaan harga yang cukup signifikan antara bijih emas dan emas batangan. Emas batangan memiliki harga sekitar 5 kali lipat lebih mahal dibandingkan bijih emas. Hal tersebut dikarenakan untuk menjadikan bijih emas menjadi emas batangan, diperlukan proses-proses yang harus dikerjakan. Contohnya adalah proses separasi, melalui leaching atau flotation. Selain itu, emas yang sudah menjadi produk tersebut merupakan barang yang dapat menjadi aset berharga bagi orang-orang.

3. Proses produksi emas batangan.

a. Kominusi Proses pengolahan bijih emas dimulai dengan tahap operasi kominusi yang terdiri dari crushing atau peremukan dan grinding atau penggilingan. Tujuan utama dari Operasi kominisi adalah meliberasi atau membebaskan emas dari ikatan fisiknya dengan mineral-mineral pengotor yang terdapat dalam bijih dan mengekspose partikel emas yang terperangkap dalam bijih.

b. Leaching: Leaching adalah salah satu proses separasi, dimana dari leaching tersebut terjadi proses pengambilan mineral dari bijihnya dengan melarutkan bijih ke dalam pelarut cair. Pelarut akan melarutkan sebagian bahan padatan sehingga bahan terlarut yang diinginkan dapat diperoleh. Metode ini memiliki 3 variabel penting, yaitu temperatur, area kontak dan jenis pelarut.

Proses leaching secara umum dapat dibagi 2, yaitu:

Percolation (liquid added into solids). Pada metode ini pelarut dikontakkan dengan padatan melalui proses tunak ataupun tak tunak. Metode ini lebih banyak digunakan untuk pemisahan campuran padat-cair di mana jumlah padatan jauh lebih besar daripada fasa cair.

Dispersed Solids (Solids added into liquid). Pada metode ini padatan dihancurkan terlebih dulu menjadi pecahan kecil sebelum dikontakkan dengan pelarut. Metode ini begitu populer karena tingkat kemurnian hasil yang tinggi sehingga dapat mengimbangi biaya operasi pemisahan yang juga tinggi.

Operasi leaching bisa dilakukan dengan sistem batch, semi-batch ataupun continues. Operasi ini biasanya dilakukan pada suhu tinggi untuk meningkatkan kelarutan solut di dalam pelarut. Untuk meningkatkan performance, sistem aliran dapat dibuat secara co-current ataupun counter current.

Setelah operasi leaching selesai, pemisahan fasa padat dari fasa cair dapat dilakukan dengan operasi sedimentasi, filtrasi atau sentrifugasi. Pemissahan sempurna hampir tidak mungkin dilakukan karena adanya kesetimbangan fasa, di samping secara mekanis sangat sulit untuk mencapainya. Oleh karena itu akan selalu ada bagian yang basah atau air yang terperangkap di dalam padatan.

Perhitungan dalam operasi ini melibatkan 3 komponen, yaitu padatan, pelarut dan solut. Feed dapat berupa padatan yang terdiri dari bahan pembawa tak larut dan senyawa dapat larut. Bahan yang dapat larut akan larut sampai titik tertentu dan keluar dari ekstraktor pada aliran atas, sementara padatan keluar pada aliran bawah. Aliran bawah biasanya basah karena campuran pelarut dan solut biasanta masih terbawa.

Bahan organik dan anorganik akan bergantung pada kontak pelarut dengan solut, sehingga perlu perlakuan awal untuk memperluas permukaan kontak. Umumnya hal yang dilakukan adalah memperkecil ukuran padatan (grinding). Grinding ini bisa dilakukan pada batuan atau tanah.

Leaching pada emas dilakukan dengan leaching agent berupa sodium sianid (NaCN). Tahap ini bertujuan untuk melarutkan secara selektif unsur emas yang terdapat dalam bijih. Pelindian emas akan berlangsung melalui reaksi kimia berikut:

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O —> 4NaAu(CN)2 + 4NaOH

Pada reaksi leaching ini diperlukan oksigen agar emas dapat teroksidasi menjadi kationnya (Au+) yang kemudian kation emas ini membentuk kompleks aurosianid (Au(CN)2

-) yang larut dan stabil dalam larutan pelindian.

c. Flotation: Selain leaching, bisa juga dilakukan flotation untuk separasi. Flotation adalah salah satu proses separasi (pemisahan) antara mineral yang berharga dan pengotornya (gangue) dengan memafaatkan sifat kimia fisik dari permukaan partikel mineral, dimana partikel mineral memiliki sifat hidrofilik dan hodrofobik. Proses ini sering juga disebut sebagai froth flotation.

Proses flotation dapat diberdakan menjadi 2 jenis, yaitu Directional Flotation dan Reverse Flotation.

Directional Flotation adalah proses flotation dimana mineral berharga akan terangkat ke atas membentuk buih yang mengapung di permukaan pulp.

Reverse Flotation adalah proses flotation dimana partikel mineral yang diapungkan merupakan mineral pengotor (gangue).

Mineral yang memiliki sifat hidrofobik akan berikatan dengan gelembung udara dan naik ke permukaan membentuk buih. Buih yang dihasilkan diambil dan dikeringkan sehingga diperoleh mineral berharga yang diinginkan. Hal tersebut merupakan flotation jenis Directional Flotation.

Dalam aplikasinya, proses flotation dapat berlangsung optimal bergantung dari reagen-reagen yang digunakan. Reagen yang digunakan juga beragam tergantung dari mineral yang ingin kita peroleh, agar hasil mineral yang didapatkan maksimal. Jenis-jenis reagen yang diperlukan adalah:

Collector

Collector adalah senyawa yang dapat menyebabkan permukaan mineral menjadi hodrofobik, yaitu suka udara. Collector yang digunakan biasanya berupa mineral organik heteropolar yang mengandung gugus polar dan nonpolar. Gugus non polar cenderung bersifat hidrofobik dan akan menempel pada gelembung udara, sedangkan gugus polar akan menempel pada partikel solid tertentu sehingga partikel solid tersebut ikut terapung bersama gelembung udara.

Contoh reagen kolektor yang biasa digunakan adalah oleic acid.

Frother

Frother adalah senyawa yang dapat menurunkan tegangan permukaan gelembung atau penstabil gelembung udara, sehingga gelembung tidak mudah pecah. Frother yang efektif biasanya mengandung setidaknya lima atom karbon dalam rantai utamanya. Ketika permukaan partikel telah menjadi hodrofobik, partikel tersebut harus mampu menempel pada gelembung udara yang disuntikan (aerasi). Namun muncul masalah ketika gelembung-gelembung tersebut tidak stabil dan mudah pecah akibat tumbukan dengan partikel padat, dinding sel dan gelembung-gelembung lain.

Contoh reagen frother adalah pine oil, alkohol (MIBC), polilikol, polioksiparafin, xilenol

Modifier

Modifier adalah beberapa jenis reagen yang digunakan untuk mengoptimalkan proses flotasi. Modifeir terdiri dari:

- Aktivator

Merupakan reagan yang ditambahkan untuk menambahkan interaksi antara partikel solid dengan kolektor.

- Dispersant

Merupakan reagen yang digunakan untuk mencegah terjadinya penggumpalan antar partikel mineral sehingga interaksi antara mineral dan gelembung udara menjadi lebih optimal.

- Depresant

Depresant adalah reagen yang ditambahkan untuk membentuk lapisan kimia polar yang membungkus partikel solid sehingga menambahkan sifat hidrofobik ke partikel solid lain yang tidak diinginkan.

- pH Regulator

pH Regulator adalah reagen yang digunakan untuk mengontrol pH karena sifat hidrofobik akan berlangsung optimal pada range pH tertentu.

Contoh reagen modifier adalah sebagai berikut: lime CaO, soda ash Na2CO3, NaOH, asam H2SO4, HCl. Modifiers kationik: Ba2+, Ca2+, Cu+, Pb2+, Zn2+, Ag+. Modifiers anionik: SiO3

2-, PO43-, CN–, CO3

2-, S2-. Organic modifers: dextrin, starch, glue, CMC.

d. Solid-liquid separation Sesudah proses separasi dilakukan proses pemisahan lagi antara solid-liquid dengan cara counter current decantation (CCD) dalam sejumlah thickener dan filtrasi dengan menggunakan press filter.

e. Vacuum Deaeration Tahapan berikutnya adalah vacuum deaeration, atau pengurangan kandungan oksigen. Proses deaerasi dilakukan dalam vacuum deaerator untuk menghilangkan oksigen dari larutan. Proses penghilangan oksigen ini bertujuan untuk mencegah pelarutan kembali presipitat Au (bisa juga Ag) serta pelarutan serbuk seng oleh oksigen yang dapat meningkatkan konsumsi seng.

f. Sementasi/Presipitasi

Tahap sementasi atau presipitasi merupakan proses yang paling umum digunakan pada industri pengolahan emas. Proses sementasi dibantu dengan menggunakan serbuk seng dan dilakukan dalam larutan yang bening. Pemakaian larutan bening bertujuan untuk menghindari proses pasivasi seng akibat tertutupi oleh partikel padatan yang tersuspensi dalam slurry, sehingga dapat mempercepat laju proses presipitasi. Presipitasi logam emas oleh serbuk seng berlangsung melalui reaksi berikut:

2NaAu(CN)2 + Zn —> Na2Zn(CN)4) + 2Au

g. Filtration Sesudah proses sementasi dilakukan filtrasi presipitate Au. Larutan yang sudah dipisahkan dari presipitate Au atau barren solution dapat digunakan kembali dalam proses CCD.

h. Smelting (peleburan) Presipitate Au kemudian dilebur menjadi bullion yang siap dikirimkan ke pabrik pemurnian bullion.

4. Block Diagram:

5. Analisis Separasi:

Terdapat dua jenis separasi yang dapat dipilih untuk dilakukan dalam proses produksi batangan emas. Proses tersebut adalah leaching dan flotation, yang dilakukan setelah proses kominusi. Kedua proses tersebut cocok dilakukan dalam separasi bijih emas, karena keduanya mampu bekerja dengan objek mineral atau zat-zat padatan. Selain itu, leaching dan flotation dapat menjalankan pemisahan antara mineral-mineral yang dibutuhkan dengan zat pengotornya dengan baik.

Kominusi

Separasi

(leaching atau

flotation)

Solid-liquid

separation dengan

counter current

decantation

Vacuum

Deaeration

Smelting

(peleburan)

Filtration Sementasi/

Presipitasi

Daftar Pustaka:

Wills, B. A. . 1988. Mineral Processing Technology. Fourth Edition. Pergamon Press: New York.

Anonymous, 2008. Pengolahan Bijih Emas Dan Perak. http://ardra.biz/sain-teknologi/mineral/pengolahan-mineral/pengolahan-bijih-emas-dan-perak/ . Diakses pada tanggal 1 September 2015 pukul 19:47.