A. Pengertian
Emas adalah logam yang berat dengan warna kuning yang khas. Dalam bentuk bubuk, warnanya coklat kemerahan. Logam ini melebur pada suhu 1064,18 oC. Emas merupakan logam transisi ( trivalen dan univalen ) yang bersifat lunak dan mudah ditempa, kekerasannya berkisar antara 2,5 – 3 ( skala Mohs ). Dalam tabel periodik unsur, emas merupakan unsur dengan nomor atom 79 dengan lambang Au setelah perak dan tembaga dan termasuk golongan transisi tepatnya golongan IB. Emas dapat dibentuk jadi lembaran sedemikian tipis hingga tembus pandang. Sebanyak 120.000 lembar emas dapat ditempa menjadi satu lapisan yang sedemikian tipisnya sehingga tebalnya tidak lebih dari 1 cm. Dari 1 gram emas dapat diulur menjadi kawat sepanjang 2,5 km.
Emas mempunyai karakteristik sectile ( lunak, elastis, mudah dibentuk ), memiliki warna yang menarik ( kuning, mengkilap, tidak mudah memudar ), berat, tahan lama, tahan pada panas tinggi dan daya konduksi listrik juga sebagai perlawanan terhadap oksidasi ( tahan korosi ) sehingga emas memiliki banyak kegunaan. Namun karena emas sebagai salah satu logam coinage yang keberadaannya di alam sangat langka, menjadikannya sebagai logam yang sangat berharga.
B. Tempat Ditemukan
Nama Perusahaan | Tempat |
PT Aneka Tambang Tbk | Jawa barat, Kab.Bogor-gunung Bonggor |
PT.Freeport Indonesia (PTFI) | Irian Jaya-gunung Ersberg |
UPEC (Unit Pertambangan Emas Cikotok) | Jawa Barat, Kab. Banten, Kec.cikotok |
Di Indonesia tambang emas sangat banyak yakni Jawa, Sumatra, Kalimantan, Sulawesi dan Irian Jaya. Tetapi sebagian besar tambang yang ada di Indonesia diolah perusahaan luar asing, hal ini tentu tidak terlepas dari pengetahuan masyarakat yang rendah mengenai cara-cara pengolahan bahan-bahan galian yang ada, khususnya emas.
Saat ini perusahaan tambang emas milik Pemerintah yang aktif adalah UPEC (Unit Pertambangan Emas Cikotok) dan PT.Freeport Indonesia (PTFI) di Irian Jaya tepatnya gunung Gresberg. Cikotok merupakan suatu kecamatan di kabupaten Banten, Jawa Barat. Beberapa tambang emas yang ada di Indonesia dapat dilihat pada Tabel
C. Teknik Penambangan
Emas yang diperoleh dari alam biasanya dalam dua bentuk yaitu emas yang berupa butiran-butiran halus yang biasanya diperoleh dengan cara pendulangan dan emas yang diperoleh dari batuan-batuan yang mengandung emas yang disebut bijih emas. Untuk memperoleh bijih emas diperlukan alat-alat berat untuk menghancurkan batu tersebut karena umumnya sangat keras. Selain menggunakan peralatan berat sering pula dilakukan dengan cara peledakan menggunakan bom untuk menghancurkan batuan yang mengandung emas.
Setelah batuan ini dihancurkan diangkut ke pabrik pengolahan bijih emas menggunakan truk, namun sebagian perusahaan menggunakan rangkaian berjalan menyerupai rel kereta api dan kabel ban. Kabel ban merupakan alat pengangkutan yang menyerupai kereta gantung, biasanya melintasi jurang yang curam menuju bagian yang lebih rendah. Salah satu peralatan yang digunakan untuk mengebor dinding tambang untuk mencari bijih emas seperti yang tertera pada Gambar.
Gambar Pengeboran dinding tambang untuk mencari bijih emas
Tambang emas yang diolah oleh perusahaan baik perusahaan asing maupun perusahaan dalam negeri merupakan emas yang diperoleh dari batuan emas atau bijih emas. Batuan yang berkualitas tinggi adalah batuan yang mengandung sekitar 30 gram emas untuk setiap ton batuan emas, namun biasanya batuan yang ditambang sekurang-kurangnya mengandung kadar emas di atas 8 gram per ton bijih emas.
Untuk emas yang diperoleh dengan cara pendulangan umumnya ditambang secara liar oleh masyarakat biasanya menggunakan raksa untuk mengendapkan butiran-butiran halus emas yang dalam air atau yang bersama lumpur. Emas yang diperoleh dengan cara ini biasanya langsung dijual tanpa diolah terlebih dahulu.
D. Pengolahan dan Pemanfaatannya
Proses pengolahan emas dari bijihnya umumnya dikenal dua cara yaitu
1. Cara kimia. Cara kimia terbagi menjadi 5 bagian utama yaitu pengecilan ukuran, penggilingan, amalgamasi, sianidasi dan pemurnian. Namun untuk emas yang diperoleh dengan cara pendulangan umumnya langsung masuk pada tahap sianidasi kemudian dimurnikan. Bijih emas dan bentuk emas yang diperoleh dengan cara pendulangan dapat dilihat pada Gambar.
Gambar Bijih emas dan butiran emas yang diperoleh dengan cara pendulangan
2. Cara mekanik. Cara ini dilakukan tanpa bahan kimia. Hal ini disebabkan emas yang diperoleh telah dalam keadaan murni dengan butiran yang besar. Misalnya dengan sedikit pemanasan pada suhu rendah untuk menghilangkan pengotor-pengotor yang berupa akar-akar kayu atau cukup dicuci menggunakan aquades untuk membersihkan pasir atau tanah-tanah yang masih menempel pada emas.
E. Diagram Alir Tehnologi Proses Pengolahan Bijih 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.
Tekhnologi 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.
Tujuan liberasi bijih ini antara lain agar :
· Mengurangi kehilangan emas yang masih terperangkap dalam batuan induk
· 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, Stamp Mill, dll.
· Milling merupakan proses penggerusan lanjutan dari crushing,hingga mencapai ukuran slurry dari hasil milling yang diharapkan yaitu minimal 80% adalah -200#. Ada beberapa alat yang digunakan dalam proses milling, salah satunya ialah Ballmill. Ballmill ialah alat penggilingan bijih emas yang telah dikecilkan dari batuan yang sangat besar. Ballmill merupakan suatu penggiling dengan bola-bola besi dengan ukuran tertentu. Bijih emas yang diperoleh dimasukan kemudian digiling sampai halus sehingga emas terlepas dari tanah. Setelah emas terlepas dari ikatannya dilanjutkan dengan proses pengayakan. Proses pengayakan didasarkan pada perbedaan massa jenis. Emas memiliki massa jenis lebih besar dari tanah sehingga pada proses pengayakan emas berada dibagian bawah maka tanah berada dibagian atas dapat dengan mudah dibuang. Hasil pengayakan ditambah air kemudian dialirkan di atas lembaran tembaga yang bagian atasnya telah diberi Hg. Aliran air menyebabkan butiran emas dan perak atau logam-logam lain melekat pada raksa sedangkan air, tanah dan kotoran-kotoran yang lain terus mengalir.
2. Concentration / separation
Setelah ukuran bijih diperkecil, proses selanjutnya dilakukan proses konsentrasi / 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 / Pemisahan gaya berat.
Pemisahan gaya berat ( gravity separation ), adalah proses pemisahan mineral yang didasarkan atas perbedaan massa jenis antara partikel bijih dan partikel pengotor. Konsentrasi / 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 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 :
o Grizzlies, non moved screens
o Vibrating screens
o 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 sederhana daripada spiral konsentrator, meja goyang dan jig, serta dapat memproses lebih banyak bijih per hari daripada dulang.
§ Spiral Concentrator mampu memisahkan logam berat pada kisaran ukuran 3 mm hingga 75 micron ( 6 – 200mesh).
§ Meja goyang ( shaking table ) efektif memisahkan emas dari batuan oxydis pada 200 micron, batuan sulfidis 400 micron, dan silik 100 micron.
§ Jigs, merupakan alternatif konsentrator yang mudah dioperasionalkan, Secara umum dapat berjalan efektif pada ukuran terbesar 2 cm dan yang terkecil 10 mesh.
Hasil dari proses ini berupa konsentrat yang mengandung bijih emas dengan kandungan yang besar, dan lumpur pencucian yang terdiri atas mineral-mineral pengotor pada bijih emas. Konsentrat emas selanjutnya diolah dengan proses ekstraksi.
b. Froth Flotation / Pemisahan pengapungan.
Pengapungan buih ( froth flotation ) adalah proses pemisahan mineral menjadi bijih dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke permukaan melalui pengikatan dengan buih. Froth Flotation / 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.
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.
3. Extraction
Extraksi emas dalam skala industri yang paling umum dilakukan yaitu :
a. Liquation Separation
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 )
· Melting point ( titik cair )
Contoh : memisahkan 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 ).
Amalgam adalah sebuah kombinasi atau campuran air raksa dengan logam lain atau dengan alloy. Merkuri akan membentuk amalgam dengan semua logam kecuali besi dan platina. Amalgam yang terbentuk dikumpulkan pada saat-saat tertentu untuk proses selanjutnya sedangkan Hg yang tidak ada amalgam dikembalikan untuk digunakan kembali. Hg ini masih mengandung emas dan perak yang dapat dimurnikan dengan proses sianidasi. Amalgam yang terbentuk selanjutnya dilakukan proses penyulingan. Proses penyulingan ini bertujuan memisahkan emas, perak atau logam-logam lain dari raksa. Raksa yang bersifat volatil dengan titik didih 37 °C sedangkan amalgam memiliki titik didih yang sangat tinggi yakni sekitar 1000 °C. Melalui penyulingan ini raksa dapat diperoleh kembali setelah mengalami pengembunan pada kondensor. Residu yang diperoleh dari penyulingan masih mengadung emas yang dapat dimurnikan dengan proses elektrolisis.
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.
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.
Selain sederhana cara pengolahannya dan murah biaya operasionalnya, pengolahan bijih emas dengan metoda amalgamasi ini juga mudah dalam pemasaran produknya karena baik dalam bentuk amalgam, bullion maupun berupa logam emas sudah bisa dipasarkan dengan harga standar berdasarkan kualitas produk dan harga pasar logam emas murni internasional yang berlaku saat itu. Oleh sebab itu, metoda ini menjadi pilihan utama bagi pertambangan rakyat pada umumnya.
Tahapan amalgamasi secara sederhana sebagai berikut :
· Sebelum dilakukan amalgamasi hendaknya dilakukan proses kominusi dan konsentrasi gravitasi, agar mencapai derajat liberasi yang baik sehingga permukaan emas tersingkap.
· Pada hasil konsentrat akhir yang diperoleh ditambah merkuri (amalgamasi) dilakukan selama + 1 jam.
· Hasil dari proses ini berupa amalgam basah (pasta) dan tailing. Amalgam basah kemudian ditampung di dalam suatu tempat yang selanjutnya didulang untuk pemisahan merkuri dengan amalgam.
· Terhadap amalgam yang diperoleh dari kegiatan pendulangan kemudian dilakukan kegiatan pemerasan (squeezing) dengan menggunakan kain parasut untuk memisahkan merkuri dari amalgam (filtrasi). Merkuri yang diperoleh dapat dipakai untuk proses amalgamasi selanjutnya. Jumlah merkuri yang tersisa dalam amalgan tergantung pada seberapa kuat pemerasan yang dilakukan. Amalgam dengan pemerasan manual akan mengandung 60 – 70 % emas, dan amalgam yang disaring dengan alat sentrifugal dapat mengandung emas sampai lebih dari 80 %.
· Retorting yaitu pembakaran amalgam untuk menguapkan merkuri, sehingga yang tertinggal berupa alloy emas.
Ekstraksi Amalgamasi yang baik :
· Lokasi ekstraksi bijih harus terpisah dari lokasi kegiatan penambangan.
· Dilakukan pada lokasi khusus baik untuk amalgamasi untuk meminimalkan penyebab pencemar bahan berbahaya akibat peresapan kedalam tanah, terbawa aliran air permukaan maupun gas yang terbawa oleh angin.
· Dilengkapi dengan kolam pengendap yang berfungsi baik untuk mengolah seluruh tailing hasil pengolahan sebelum dialirkan ke perairan bebas.
· Lokasi pengolahan bijih dan kolam pengendap diusahakan tidak berada pada daerah banjir.
· Hindari pengolahan dan pembuangan tailing langsung ke sungai.
c. Sianidasi
Leaching Sianida adalah proses pelarutan selektif oleh sianida dimana hanya logam-logam tertentu yang dapat larut, misalnya Au, Ag, Cu, Zn, Cd, Co dan lain-lain.
Ekstraksi emas dengan menggunakan leaching sianida ditemukan pertama kali oleh J. S. Mac Arthur di Glasgow, Scotland tahun 1887, dan sekarang telah dipakai sebagian besar produksi emas dunia. Walau sesungguhnya banyak lixiviants (leaching agen) lainnya yang dapat digunakan, antara lain :
· Bromides (Acid and Alkaline)
· Chlorides
· Thiourrea / Thiocarbamide (CH4N2S)
· Thiosulphate (Na2S2O3)
· Iodium-Iodida
Proses sianidasi dilakukan menggunakan larutan NaCN encer. Bahan yang akan diolah dapat berupa bijih emas yang telah digiling atau Hg dari proses amalgamasi. Proses ini didasarkan pada sifat emas dan perak yang dapat larut dalam garam sianida dengan adanya oksigen. Larutan yang terbentuk kemudian ditambahkan serbuk seng untuk mengendapkan emas dan perak. Proses penambahan seng ini disebut proses Merill Crowe. Berikut adalah reaksi yang terjadi dari setiap proses:
Au(s) + 8NaCN(aq) + O2(g) + 2H2O(l) → 4NaAu(CN)2(aq) + 4NaOH(aq)
4Ag(s) + 8NaCN(ag) + O2(g) + 2H2O(l) → 4NaAg(CN)2(aq) + 4NaOH(aq)
NaAg(CN)2(aq) + Zn(s) → 2NaCN(aq) + Zn(CN)2(aq) + 2Ag(s)
NaAu(CN)2(aq) + Zn(s) → 2NaCN(aq) + Zn(CN)2(aq) + 2Au(s)
Sebenarnya selain seng aluminumpun dapat digunakan untuk mengendapkan emas dan perak namun harganya relatif lebih mahal, sehingga pengendapan lebih sering digunakan seng. Selain aluminium logam alkali dan alkali tahan misalnya natrium dan magnesium dapat pula digunakan untuk mengendapkan emas dan perak, namun larutan dari proses sianidasi mengandung air dalam jumlah yang cukup banyak, maka akan terjadi reaksi yang hebat apabila ditambahkan logam alkali maupun logam alkali tanah.
Pengendapan yang terbentuk berkaitan dengan deret volta atau deret atau urutan kereaktifan logam, dimana logam-logam yang berada disebelah kiri dapat mereduksi (mengantikan) logam-logam yang ada disebelah kanannya dalam senyawaannya. Deret volta atau deret kereaktifan logam adalah sebagai berikut:
Li K Ba Sr Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Ni Co Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au |
Proses Sianidasi terdiri dari dua tahap penting, yaitu proses pelarutan / pelindian (leaching) dan proses pemisahan emas (recovery) dari larutan kaya. Pelarut yang biasa digunakan dalam proses cyanidasi adalah Sodium Cyanide (NaCN), Potassium Cyanide (KCN) , Calcium Cyanide [Ca(CN)2], atau Ammonium Cyanide (NH4CN). Pelarut yang paling sering digunakan adalah NaCN, karena mampu melarutkan emas lebih baik dari pelarut lainnya.
Ada banyak teori tentang pelarutan emas mulai dari Teori Oksigen Elsner, Teori Hidrogen Janin, Teori Hidrogen Peroksida Bodlanders, Teori korosi Boonstra, sampai Teori Pembuktian Kinetika dari Habashi. Teori yang paling banyak dipakai adalah Teori Oksigen Elsner dan Pembuktian Kinetika Habashi.
Teori Oksigen Elsner, reaksi pelarutan Au dan Ag dengan sianida adalah sebagai berikut :
4Au + 8CN- + O2 + 2 H2O → 4Au(CN)2- + 4NaOH-
4Ag + 8CN- + O2 + 2 H2O → 4Ag(CN)2- + 4NaOH-
Teori Pembuktian Kinetika ( Habashi. 1970 ), reaksi pelarutan Au dan Ag adalah sebagai berikut :
2Au + 4CN- + O2 + 2 H2O → 2Au(CN)2- + 2OH- + H2O2
2Ag + 4CN- + O2 + 2 H2O → 2Ag(CN)2- + 2OH- + H2O2
Mekanisme reaksi ini adalah mekanisme elektrokimia.
Walaupun penggunaan metode ini sama halnya dengan metode ekstraksi yang lain yang masih memiliki potensi dampak berupa efek beracunnya bagi pekerja dan lingkungan, ekstraksi emas dengan menggunakan metode leaching sianida saat ini telah menjadi proses utama ekstraksi emas dalam skala industri, karena metode ini menawarkan tehnologi yang lebih efektif dan efisien, antara lain adalah :
1. Heap leaching ( pelindian tumpukan ) : pelindian emas dengan cara menyiramkan larutan sianida pada tumpukan bijih emas ( diameter bijih < 10 cm ) yang sudah dicampur dengan batu kapur. Air lindian yang mengalir di dasar tumpukkan yang kedap kemudian di kumpulkan untuk kemudian dilakukan proses berikutnya. Efektifitas ekstraksi emas berkisar 35 – 65 %.
2. VAT leaching ( pelindian rendaman ) : pelindian emas yang dilakukan dengan cara merendam bijih emas ( diameter bijih < 5 cm ) yang sudah dicampur dengan batu kapur dengan larutan sianida pada bak kedap. Air lindian yang dihasilkan kemudian dikumpulkan untuk dilakukan proses berikutnya. Proses pelindian berlangsung antara 3 – 7 hari dan setelah itu tangki dikosongkan untuk pengolahan bijih yang baru. Efektifitas ekstraksi emas berkisar 40 – 70 %.
3. Agitated tank leaching (pelindian adukan) : pelindian emas yang dilakukan dengan cara mengaduk bijih emas yang sudah dicampur dengan batu kapur dengan larutan sianida pada suatu tangki dan diaerasi dengan gelembung udara. Lamanya pengadukan biasanya selama 24 jam untuk menghasilkan pelindian yang optimal. Air lindian yang dihasilkan kemudian dikumpulkan untuk kemudian dilakukan proses berikutnya. Efektifitas ekstraksi emas dapat mencapai lebih dari 90 %.
Tank leaching (tong pengolahan emas) dapat menggunakan beberapa model, selain model tangki silinder dilengkapi propeler sebagai agitator (pengaduk), dapat pula menggunakan tong kerucut dengan menggunakan tenaga angin dari kompresor sebagai aerator sekaligus agitator.
Tong pengolahan emas model kerucut dapat terbuat dari plat besi dengan rangka besi sebagai penyangga sehingga posisi tong menjulang tinggi.
Atau membuat sumur yang dengan konstruksi bata daan semen atau dilapisi terpal plastik agar kedap air.
d. Refinning / Pemurnian
Refining, yaitu melakukan pengolahan logam kotor melalui proses kimia agar diperoleh tingkat kemurnian tinggi, dengan tahapan sebagai berikut :
· SMELTING (peleburan) adalah proses reduksi bijih (abu hasil roasting atau cake hasil electrowinning) pada suhu tinggi (1.200 oC) hingga mendapatkan material lelehan.
Dengan menambahkan Flux formula, salah satunya Borax - Sodium Borate (Na2B4O7. 10H2O) sebagai bahan kimia tambahan untuk proses smelting. Fungsi borax dalam proses smelting yaitu mengikat kotoran penggangu selain logam (slag/terak). Sehingga ketika mencair, matte ( logam lelehan ) akan berada di bawah sedangkan bagian atas disebut slag / terak yang ditangkap oleh silika berupa semacam kaca yang mudah untuk dipecahkan. Produk reduksi selama proses pelelehan disebut Dore bullion (Au-Ag alloy).
· SIZE REDUCTION ( Pengecilan ukuran ) yaitu mereduksi dore bullion (Au-Ag alloy) yang masih berukuran besar menjadi butiran-butiran kecil, sebelum diproses ke tahap parting. Idealnya besaran butiran sekitar diameter 2-3 mm dengan kadar emas 25% atau kurang. Bila perlu dilakukan Quartering, yaitu menurunkan kadar emas dengan penambahan yang tepat dari tembaga atau perak agar tercapai kadar emas 25%.
Proses ini dilakukan berdasarkan proses perlakuan kimia untuk bahan fase padat yang umumnya sangat dipengaruhi oleh luas permukaan dari bahan padat tersebut. Semakin luas permukaannya, maka perlakuan kimia akan semakin baik. Dimana luas permukaan dari suatu bahan padat berhubungan erat dengan ukuran dari bahan tersebut, artinya semakin kecil ukuran dari bahan padat, maka permukaannya akan semakin luas.
· 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%.
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 mencapai 98%, untuk hasil lebih baik dapat diproses dengan Aqua Regia agar dapat diperoleh kadar hingga 99.6%.
Sedangkan air hasil bilasan yang ditampung diember dilanjutkan pada proses hydrometalurgi untuk diambil peraknya.
· 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.
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 panci yang dipanaskan hingga dua kali proses pemasakan dengan larutan yang terdiri dari :
· Salpeter / sendawa sebanyak 2 %
· Tawas sebanyak 1 %,
· NaCl sebanyak 1 %,
· Air
Sendawa / Salpeter disebut juga niter, ada tiga mineral yang mendukung nama ini, salpeter biasanya adalah kalium nitrat ( KNO3), salpeter Norwegia / salpeter kapur / kalsium nitrat ( Ca(NO3)2 ), salpeter natrium / natrium nitrat ( NaNO3 ). Jika salpeter tidak tersedia maka dibuat dengan mereaksikan kalium klorida dengan asam nitrat / natrium nitrat.
F. JENIS-JENIS EMAS
Seperti yang telah disinggunag pada bagian terdahulu emas merupakan unsur yang sangat lunak. Emas dengan kemurnian tinggi (24K) sangat mudah untuk dibengkokan tetapi sangat mematahkan atau memutuskan emas. Hal ini disebabkan atom-atom penyusun emas terikat sangat kuat.
Salah satu cara yang banyak digunakan adalah Mencampur emas dengan logam lain yang disebut alloi. Alloi dapat dilakukan dengan meleburkan atau melelehkan emas terlebih dahulu kemudian ditambahkan lelehan unsur yang akan dipadukan. Syarat utama terbentuknya alloi adalah logam yang ditambahkan, baik unsur logam maupun nonlogam, tidak bereaksi dengan logam yang dijadikan logam induk, dalam hal ini emas adalah logam induknya. Selain dengan cara ini emaspun sering dilapisi pada logam-logam lain dengan cara elektrokimia yang disebut penyepuhan atau elektoplating.
· Emas Putih
Gambar emas putih 18K
Emas putih (white gold) merupakan salah satu aloi emas yang banyak digunakan sebagai perhiasan. Emas putih yang digunakan merupak aloi dari emas dengan nikel atau dengan paladium. Selain itu kadang mengandung perak, tembaga dan zink dalam jumlah kecil. Sekarang nikel jarang digunakan karena dapat memberikan reaksi tertentu pada orang yang menggunakan perhiasan dari emas putih.
Sekarang emas putih yang banyak digunakan sebagai perhiasan merupakan aloi dari emas dengan perak dan paladium. Dan untuk menghasilkan kilau putih yang lebih bagus emas putih seringkali dilapisi dengan rodium (Rh). Seperti pada emas kuning (yellow gold) kandungan emas pada emas putih juga dinyatakan sebagai karat, dimana kandungan emas pada emas putih 18 karat sama dengan kandung emas pada emas kuning 18 karat.
· Emas Ungu
Emas ungu atau emas lembayung merupakan aloi antara emas dengan dengan aluminium. Emas ungu yang diproduksi biasnya memiliki kadar 18K atau mengandung 79% emas selebihnya berupa aluminium.
· Emas Biru
Gambar cincin emas putih 18K yang bagian tengahnya dihiasi emas biru
Emas biru merupakan aloi antara emas dengan indium. Selain itu, emas biru dapat diperoleh dari aloi antara emas dengan besi. Dengan konsentrasi emas 75% dan besi 25%.
· Emas Hitam
Emas hitam dapat diperoleh dengan beberapa cara yakni
a. Melapisis emas dengan rhodium hitam atau ruthenium.
b. Aloi antara emas dengan kobalt atau kromium. Jenis emas ini sangat sukar untuk dioksidasi. Oleh sebab itu, kilau yang dihasilkanpun sangat stabil dalam kurun waktu yang lama.
Beberapa aloi dari emas seperti yang teryera pada Tabel.
Jenis Emas | Penyusun (% massa) | Jenis emas | Penyusun (% massa) |
Emas biru 18K | 75 emas 25 besi | Sterling silver | 92.5 emas 7.5 tembaga |
Emas putih-1 | 90 emas 10 palladium | ||
Emas kuning 14K | 58 emas 4-28 perak 14-28 tembaga | Emas putih -2 | 75-85 emas 8-10 nikel 2-9 seng |
Emas kuning 18K | 75 emas 10-20 perak 5-15 tembaga | Emas putih-14Kt A | 58.3 emas 17 perak 17 tembaga 7.6 seng |
Emas kuning 22K | 92 emas 4.2 perak 4.2 tembaga | Emas putih-14Kt B | 59 emas 25.5 tembaga 12.3 nikel 3.2 seng |
Emas hijau 18K Gambar emas kuning yang bagian pinggirannya dihiasi emas hijau | 75 emas 11-15 perak 13-0 cadmium | Emas putih-18K | 75 emas 18.5 perak 1 tembaga 5.5 seng |
Emas merah 18K | 75 emas 25 tembaga |
G. DAMPAK
· Segi Negatif
Dengan adanya tambang khususnya tambang emas dapat menimbulkan sering menimbulkan beberapa masalah. Salah satu dampak yang sangat serius yakni terkait masalah lingkungan.
Tambang emas baik yang dikelola oleh pemerintah dan perusahaan asing mapun yang yang ditambang secara liar oleh masyarakat selalu menggunakan bahan-bahan kimia berbahaya. Bahan yang digunakan selain menggangu dan merusak ekosistem dapat pula menggangu kesehatan manusia sendiri.
Sallah satu bahan yang digunakan adalah raksa. Raksa yang digunakan pada saat pengolan bijih emas dapat terlepas ke lingkungan sekitar. Untuk perusahaan pengolahan bijih emas hal ini tidak begitu dikawatirkan jika ada pengawasan dari pihak Pemerintah, yang perlu dikawatirkan tambang-tambang emas yang dilakukan secara liar oleh masyarakat.
Tambang emas yang dilakukan secara liar oleh masyarakat menggunakan raksa untuk mengendapkan emas yang terkandung dalam air atau lumpur. Raksa yang digunakan dapat langsung masuk ke dalam air sehingga ikut terbawa arus. Raksa yang terbawa arus sukar terurai sehingga dapat membentuk senyawaan baru. Senyawa yang terbentuk dari raksa baik berupa senyawa organik maupun anorganik yang dapat diserap oleh mikroorganisme-mikroorganisme yang ada di dalam air. Senyawaan raksa yang diserap oleh mikroorganisme ini tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme sehingga dalam tubuhnya tetap sebagai senyawaan raksa. Akibatnya senyawaan ini dapat masuk ke dalam rantai makanan, jika mikroorganisme ini dimakan oleh ikan maka senyawaan ini akan masuk pula ke dalam tubuhnya. Masuknya senyawaan ini akhirnya akan masuk kemudian mengendap di dalam tubuh, jika manusia mengkonsumsi ikan yang telah dikontaminasi oleh senyawaan raksa ini.
Untuk perusahaan-perusahaan bijih emas baik yang dikelola oleh perusahaan dalam negeri maupun luar negeri limbah yang dihasilkan terkadang sangat berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Hal ini disebabkan, limbah yang hasilkan baik dari pengolahan bijih maupun dari pemurnian bijih emas langsung dibuang ke saluran pembuangan tanpa diolah terlebih dahulu. Limbah ini sangat berbahaya, karena selain raksa masih mengandung logam-logam lain yang bersifat toksit. Misalnya tembaga, arsen dan kobalt dan limbah-limbah ini memiliki pH yang sangat asam sehingga dapat pula mengganggu kehidupan biota air.
Selain adanya dampak negatif terhadap lingkungan dan kesehatan keberadaan tambang emas dapat pula mengganggu kegiatan anak-anak jika tidak dikontrol dengan cermat. Dengan adanya tambang emas yang dilakukan secara liar anak-anak lebih memilih untuk menambang emas darpada harus melangkah ke sekolah.
· Segi Positif
Selain segi negatif keberadaan tambang terdapat pula sisi positifnya yakni dapat menciptakan lapangan kerja dan dapat menambah devisa Negara. Dengan adanya tambang emas maka dipelukan pekerja dalam jumlah banyak, hal ini tentu sangat membantu masyarakat sekitar untuk menambah penghasilan. Hal ini tentu berlaku juga untuk penambangan emas yang dilakukan secara liar.
Selain dapat memberikan lapangan keja dapat pula menambah devisa negara. Karena dengan adanya tambang maka pajak yang diberikanpun makin besar.
0 komentar:
Post a Comment