GOLD RECOVERY

Yaitu proses pemisahan emas ( gold recovery ) dari larutan kaya / PLS ( Pregnant Liquid Solution ).

Pemisahan logam emas dari larutannya, dilakukan dengan cara :

1. Zinc precipitation recovery

Metode pengendapan dengan menggunakan serbuk Zn ( Zinc precipitation ) pertama kali dikenalkan oleh Sulman and Teed ( 1895 ).  Dasar penggunaan metode ini adalah afinitas elektron logam zinc jauh lebih tinggi dari pada logam emas dan perak, maka logam emas dan perak akan mengendap dan digantikan oleh zinc yang larut.

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

2 Zn + 2 NaAu(CN)₂ + 4 NaCN +2 H₂O → 2 Au + 2 NaOH + 2 Na₂Zn(CN)₄ + H₂
2 Zn + 2 NaAg(CN)₂ + 4 NaCN +2 H₂O → 2 Ag + 2 NaOH + 2 Na₂Zn(CN)₄ + H₂

Penggunaan serbuk seng ( Zinc dust ) merupakan salah satu cara yang efektif untuk larutan yang mengandung konsentrasi emas yang sangat halus mulai dari beberapa micron hingga 50 micron. Serbuk seng -200 mesh  yang ditambahkan ke dalam zinc box berisi larutan kaya, akan mengendapkan logam emas dan perak dalam bentuk ikatan seng emas yang berwarna hitam.  Selain serbuk seng ( zinc dust ), varian / bentuk seng lainnya yang dapat digunakan yaitu zinc noodle atau zinc foil.

Prinsip pengendapan ini mendasarkan deret Clenel, yang disusun berdasarkan perbedaan urutan aktivitas elektro kimia dari logam-logam dalam larutan cyanide, yaitu : Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pt, Au
Setiap logam yang berada disebelah kiri dari ikatan kompleks sianidanya dapat mengendapkan logam yang digantikannya. Jadi sebenarnya tidak hanya Zn yang dapat mendesak Au dan Ag, tetapi Cu maupun Al dapat juga dipakai, tetapi karena harganya lebih mahal maka lebih baik menggunakan Zn.

Proses pengambilan emas-perak dari larutan kaya dengan menggunakan serbuk Zn ini disebut “Proses Merill Crowe”.

Proses selanjutnya dilakukan penambahan asam sulfat ( H₂SO₄ ) pada endapan tersebut yang akan melarutkan Seng dan meninggalkan emas sebagai residunya. Untuk meningkatkan perolehan emas dari proses merill crowe dilakukan dengan cara melebur emas yang dicampur dengan borax dan siliceous fluxing agent pada temperatur 1.200 ^oC.

 

2. Carbon adsorption recovery

Yaitu proses adsorpsi emas-perak dengan menggunakan karbon aktif

Dalam sianidasi dengan karbon, bijih emas dilumat menjadi bubur dan emasnya dilarutkan dalam larutan sianida. Kemudian ditambahkan karbon aktif untuk mengadsorpsi ion-ion kompleks emas. Reaksinya :

2Au (CN)_2^- + Ca²⁺ + 2C → Ca[C-Au(CN)₂]₂ 2Ag (CN)_2^- + Ca ²⁺ + 2C → Ca[C-Ag(CN)₂]₂ 

Ada beberapa variasi proses pada karbon adsorption termasuk :

• Carbon-In-Pulp ( CIP )
• Carbon-In-Leach ( CIL )
• Carbon-ln-Column ( CIC )

Karbon aktif dapat digunakan pada larutan kaya yang sudah jernih melalui kolom ( Carbon ln Column-CIC ) maupun pada tangki pelindian, baik itu dengan cara menggantungkan karbon yang terletak pada kantong permeable ( Carbon In Leach-CIL ) maupun dengan mencampurkan karbon aktif langsung pada bubur campuran bijih ( Carbon In Pulp-CIP ).

Dengan kemampuan ekstraksi emas berkisar 85 – 98 %, pada umumnya metode CIP dan CIL digunakan untuk biji dengan grade tinggi. Namun ada beberapa kelemahan CIL dibandingkan dengan CIP. Proses CIL cenderung kurang efisien, dalam hal pemulihan emas, dibandingkan konvensional ke leach-rute CIP ( Davidson, 1988 ).  Karbon akan memuat 20 sampai 30% lebih sedikit dibandingkan dengan CIP, yang berarti CIL yang memerlukan yang lebih besar persediaan karbon dalam proses mengikat emas.

Proses selanjutnya dilakukan pemisahan emas dari karbon yang dapat dilakukan dengan beberapa cara :

1. Roasting, membakar karbon yang mengandung emas sehingga yang akan tertinggal berupa abu dan logam emas. Cara ini paling sederhana namun bila terdapat kandungan merkuri dalam karbon tersebut akan menghasilkan asap merkuri yang beracun yang akan membayakan penambang dan lingkungan. Untuk mengatasi hal ini, pada alat roaster karbon perlu dilengkapi pipa destilasi agar uap merkuri terkondensasi dalam wadah berisi air.

2. Elution, merupakan proses desorpsi emas-perak dari karbon.
   Setelah dilakukan pencucian dengan asam ( Acid wash ) dengan menggunakan HCL 3% dengan temperatur kamar selama 4-5 menit untuk menghilangkan kotoran dan senyawa inorganik seperti CO₃ ^2- ( karbonat ) yang ikut teradsorpsi pada permukaan karbon. Reaksi pencucian dengan asam :
   CaCO₃ + 2HCl → Ca ²⁺ + 2Cl ^- + CO₂ + H₂O
   2Ca[C-Au(CN)₂-]₂ + 4H ⁺ → 2Ca ²⁺ + 2[C-Au(CN)₂-]+ 4HCN
   Asam lain juga bisa digunakan missal : HNO₃ hanya saja karena lebih oksidatif maka harus di perhatikan benar penggunaannya agar karbon ( C ) tidak teroksidasi menjadi CO₂.
   Setelah dicuci dengan air bersih, lalu dengan cara merendam karbon ( carbon stripping ) tersebut pada larutan yang mengandung NaOH 3% dan NaCN 3% dan dipanaskan sampai mendekati temperatur didih air ( 80 – 90 ^oC ) pada tangki baja  ( stainless steel ) selama paling tidak 2 hari untuk melepaskan Au-Ag dari karbon. Reaksi pelepasan Au-Ag :
   C-Au(CN)₂- + NaCN → Na ⁺ +Au (CN)₂- +C
   C-OH + OH^- → C-O- + H₂O
   Beberapa alternatif komposisi Stripping Solution lainnya :
   
   
   Larutan hasil proses ini kemudian diolah dengan proses merill crowe di atas atau dengan cara electrowinning. Sedangkan karbon yang masih kasar ( diameter > 1 mm ) dapat digunakan kembali untuk proses penyerapan sampai 5 kali. Lebih dari itu karbon perlu diaktifkan kembali ( reaktivasi karbon ) dengan cara dicuci dengan asam klorat ( HCl ) panas (85  ^oC) dan dilanjutkan dengan pemanggangan pada temperatur 650 ^o s/d 750 ^oC. 
   
   
   3. ELECTROWINNING ( EW )
   
   Electrowinning ( EW ) adalah cara terbaru dan paling efesien digunakan dalam ekstraksi  emas dan perak yang terdapat di air kaya / PLS ( Pregnant Liquid Solution ) yang melibatkan penggunaan larutan alkali sianida sebagai larutan elektrolit dengan prinsip elektrolisis ( reaksi redoks ) dalam suatu sel.
   Reaksi sel yang terjadi adalah :
   Anoda : 2OH^- → O₂ + H₂O + 2e^-
   Kotoda : 2Au(CN)₂^- + 2e^- → 2Au + 4CN^-
   Overall : 2Au(CN)₂^- + 2OH^- → 2Au + O₂ + H₂O + 4CN^-
   Elektrolisis adalah peristiwa penguraian elektrolit oleh arus listrik searah dengan menggunakan dua macam elektroda dalam sebuah kompartemen. Elektroda tersebut adalah katoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif) dan anoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif). Elektroda dapat menggunakan :  
   
   Pada sel elektrolisis energi listrik menyebabkan terjadinya reaksi kimia. Dalam larutan elektrolit, zat terlarut mengalami ionisasi. Kation (ion positif) akan bergerak ke katoda, dan anion (ion negatif) akan bergerak ke anoda. Elektroda tersebut adalah katoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif) dan anoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif). Pada anoda terjadi reaksi oksidasi, yaitu anion (ion negatif) ditarik oleh anoda dan jumlah elektronnya berkurang sehingga bilangan oksidasinya bertambah, sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi.
   Pada elektrolisis, potensial sel ditentukan untuk mengetahui elektroda mana yang akan berperan sebagai elektroda positif dan negatif. Harga potensial oksidasi-reduksi biasanya dinyatakan sebagai potensial reduksi standar, yaitu potensial reduksi bila pereaksi dan hasil reaksi mempunyai aktivitas satu (a=1) dan reaksinya reduksi. Jika potensial reduksi positif berarti mudah tereduksi, tetapi jika negatif berarti sukar tereduksi (mudah teroksidasi).
   
   
   Metode ini hanya dapat dilakukan untuk logam-logam yang keelektropositifannya rendah seperti Cu, Sn, Pb, Ag, Au, Zn, Cr, dan Ni. Jadi metode ini digunakan untuk logam yang tidak bereaksi dengan air, mudah dioksidasi pada anoda, dan mudah direduksi pada katoda. Proses ini akan menghasilkan endapan lumpur logam (cake) pada kutub katoda yang dapat langsung dilebur ( smelting ).
   Pada proses electrowinning akan melepaskan gas H⁺ membuat pH menjadi turun sehingga berisiko mengasilkan gas HCN. Gas ini sangat berbahaya dan bersifat korosif terhadap anoda, untuk itu larutan alkali sianida harus dijaga pada pH 12,5.
   Hukum Faraday
   Akibat aliran arus listrik searah ke dalam larutan elektrolit akan terjadi perubahan kimia dalam larutan tersebut. Menurut Michael Faraday (1834) lewatnya arus 1F mengakibatkan oksidasi 1 massa ekivalen suatu zat pada suatu elektroda (anoda) dan reduksi 1 massa ekivalen suatu zat pada elektroda yang lain (katoda).
   Hukum Faraday I : Massa zat yang timbul pada elektroda karena elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang mengalir melalui larutan, disimbolkan dengan :
            e.i.t                               e.i.t
   W = --------      atau     W = -----------
              F                                96.500
   
   dimana W = massa zat yang dihasilkan
   e = massa ekivalen
   i = arus yang mengalir ( Ampere)
   t = waktu (detik)
   Hukum Faraday II : Massa dari macam-macam zat yang diendapkan pada masing-masing elektroda oleh sejumlah arus listrik yang sama banyaknya akan sebanding dengan berat ekivalen masing-masing zat tersebut.
   Rumus: m₁ : m₂ = e₁ : e₂
   m = massa zat (gram)
   e = beret ekivalen = Ar/Valensi = Mr/Valensi 
   
   
   sumber : www.mineraltambang.com