Peran Bahan Bantu Pelindian dalam Ekstraksi Emas Natrium Sianida

Pengantar

Pelindian sianida telah lama menjadi metode dominan dalam ekstraksi emas karena efisiensinya yang tinggi dan biaya yang relatif rendah. Namun, proses ini bukannya tanpa tantangan, seperti kebutuhan akan waktu pelindian yang lama, konsumsi sianida yang tinggi , dan keberadaan mineral refraktori yang dapat menghambat pelarutan emas. Di sinilah peran zat pembantu pelindian . Zat pembantu pelindian adalah zat yang ditambahkan ke larutan pelindian sianida untuk meningkatkan ekstraksi emas, menawarkan pendekatan yang lebih efisien dan hemat biaya untuk penambangan emas.

Cara Kerja Alat Bantu Pelindian

Meningkatkan Oksigen Terlarut

Salah satu fungsi utama dari banyak bahan pembantu pelindian adalah untuk meningkatkan kandungan oksigen terlarut dalam larutan sianida. Agar emas dapat larut dalam larutan sianida, oksigen diperlukan sebagai zat pengoksidasi untuk memfasilitasi oksidasi emas dan kombinasi selanjutnya dengan ion sianida. Dalam kondisi normal, oksigen yang dipasok dari udara seringkali tidak mencukupi, yang membatasi laju pelarutan emas. Bahan pembantu pelindian seperti peroksida dan persulfat dapat terurai dan melepaskan oksigen, sehingga menghasilkan konsentrasi oksigen terlarut yang lebih tinggi dalam bubur. Misalnya, hidrogen peroksida terurai untuk menyediakan sumber oksigen tambahan bagi reaksi antara emas dan sianida.

Pembentukan Sel Galvanik (Garam Logam Berat)

Garam logam berat tertentu, seperti garam timbal, garam merkuri , dan garam bismut, dapat bertindak sebagai zat pembantu pelarutan dengan menciptakan sel galvanik lokal. Ketika ditambahkan ke dalam bubur sianida, logam berat ini mengendap di permukaan partikel emas. Hal ini menciptakan perbedaan potensial antara emas dan logam berat yang mengendap, yang mempercepat pelarutan emas. Emas bertindak sebagai anoda tempat terjadinya oksidasi, dan area yang dilapisi logam berat bertindak sebagai katoda. Proses elektrokimia ini secara signifikan mempercepat laju pelarutan emas.

Kelasi dan Penghapusan Kotoran

Beberapa bahan pembantu pelindian dapat mengikat atau menghilangkan kotoran yang ada dalam bijih yang dapat mengganggu proses pelindian sianida. Dalam bijih yang mengandung ion logam seperti tembaga, seng, besi, kotoran ini dapat bereaksi dengan sianida, menghabiskannya dan mengurangi jumlah yang tersedia untuk pelarutan emas. Agen khelasi dalam bahan pembantu pelindian membentuk kompleks yang stabil dengan ion kotoran ini, menjauhkannya dan mencegah reaksinya dengan sianida. Hal ini tidak hanya mengurangi konsumsi sianida tetapi juga meningkatkan efisiensi keseluruhan proses pelindian emas.

Jenis-jenis Bahan Pembantu Pencucian dan Peran Spesifiknya

Agen Pengoksidasi

1.Peroksida

• Hidrogen Peroksida : Hidrogen peroksida adalah salah satu zat bantu pelarutan oksidasi yang paling umum digunakan. Zat ini dapat dengan cepat meningkatkan kandungan oksigen terlarut dalam larutan sianida. Dalam aplikasi industri, penambahan hidrogen peroksida ke sistem pelarutan sianida dapat secara signifikan mempersingkat waktu pelarutan. Misalnya, di beberapa tambang emas, waktu pelarutan dapat dikurangi hingga 50% ketika hidrogen peroksida digunakan sebagai zat bantu pelarutan. Zat ini juga membantu mengurangi konsumsi sianida karena peningkatan oksidasi emas memungkinkan pemanfaatan sianida yang lebih efisien.

• Kalsium Peroksida : Kalsium peroksida sangat berguna dalam bijih dengan kandungan sulfur tinggi. Ia terurai lebih lambat daripada hidrogen peroksida, sehingga memberikan pelepasan oksigen yang lebih berkelanjutan. Selain itu, ia dapat mengurangi dekomposisi katalitik sianida oleh mineral yang mengandung sulfur. Pada bijih emas dengan kandungan sulfur tinggi, penggunaan kalsium peroksida sebagai bahan pembantu pelindian dapat menghasilkan peningkatan perolehan emas sebesar 10-15% dibandingkan dengan pelindian sianida tradisional.

• Barium Peroksida : Barium peroksida memiliki sifat unik yaitu memberikan pelepasan oksigen yang lambat dan stabil. Hal ini memastikan konsentrasi oksigen terlarut yang tinggi secara konstan dalam bubur selama periode waktu yang lama. Laju pelarutan emas meningkat secara linier dengan peningkatan penambahan barium peroksida, sementara konsumsi sianida tetap relatif stabil. Selain itu, mudah disiapkan dan diaplikasikan dalam operasi penambangan praktis.

2. Persulfat

• Persulfat merupakan oksidator kuat. Ketika ditambahkan ke sistem pelindian sianida, persulfat akan terurai membentuk radikal sulfat yang sangat reaktif. Radikal ini dapat mengoksidasi emas lebih efektif daripada oksigen molekuler, sehingga menyebabkan peningkatan signifikan dalam laju pelindian emas. Dalam beberapa kasus, laju pelarutan emas dapat ditingkatkan hingga 8 kali lipat dibandingkan dengan pelindian sianida konvensional dengan udara sebagai sumber oksigen.

Garam Logam Berat

1.Garam Timbal

• Garam timbal digunakan secara luas dalam pelindian sianida. Dalam bijih yang mengandung mineral sulfida seperti pirit dan arsenopirit, mineral ini dapat bereaksi dengan sianida dan oksigen, menghabiskannya dan mengurangi efisiensi pelindian emas. Garam timbal dapat membentuk lapisan pasif pada permukaan mineral sulfida, menghambat reaksinya dengan sianida dan oksigen. Pada saat yang sama, timbal dapat membentuk sel galvanik dengan emas, yang mendorong pelarutan emas. Di pabrik sianida Kanada, dengan menambahkan garam timbal dan mempertahankan konsentrasi oksigen terlarut yang tepat, efek buruk mineral sulfida pada sianidasi berhasil diatasi, menghasilkan peningkatan 10 - 15% dalam perolehan emas.

2.Garam Merkuri dan Bismut

• Garam merkuri dan garam bismut juga dapat bertindak sebagai akselerator dalam pelarutan sianida. Mirip dengan garam timbal, keduanya dapat membentuk sel galvanik dengan emas, sehingga meningkatkan laju pelarutan. Namun, karena toksisitas merkuri dan biaya bismut yang relatif tinggi, aplikasinya lebih terbatas dibandingkan dengan garam timbal. Tetapi dalam beberapa kasus spesifik di mana bijih memiliki sifat unik, garam-garam ini masih dapat dianggap sebagai alat bantu pelarutan yang efektif.

Agen Chelating dan Lainnya

1. Asam Sitrat

• Asam sitrat dapat digunakan sebagai bahan pembantu pelarutan dalam ekstraksi emas dengan sianida . Pada bijih yang mengandung ion logam seperti tembaga, seng, dan besi, ion-ion ini dapat mengonsumsi sianida dan oksigen, sehingga mengurangi efisiensi pelarutan emas. Asam sitrat dapat berikatan dengan ion-ion logam ini, membentuk kompleks yang stabil. Misalnya, ia membentuk kompleks tembaga-sitrat. Hal ini tidak hanya mengurangi konsumsi sianida dan oksigen oleh ion-ion pengotor tersebut, tetapi juga membantu mendispersikan mineral pengotor, sehingga meningkatkan lingkungan pelarutan secara keseluruhan. Dalam beberapa percobaan laboratorium, penambahan asam sitrat ke dalam larutan pelarutan sianida meningkatkan perolehan emas sebesar 5-10%.

2.Senyawa Berbasis Amonia

• Dalam beberapa kasus, senyawa berbasis amonia dapat digunakan sebagai bahan pembantu pelindian, terutama pada bijih yang mengandung mineral tembaga-emas. Amonia dapat membentuk kompleks dengan ion tembaga, sehingga mengurangi gangguan tembaga dalam pelindian emas oleh sianida. Dengan menyesuaikan rasio amonia-sianida dalam larutan pelindian, emas dapat dilarutkan secara selektif sambil meminimalkan pelarutan tembaga, yang bermanfaat untuk proses pemulihan emas selanjutnya.

Kasus Aplikasi

1. Di Tambang Emas di Australia

• Tambang tersebut memproses bijih emas dengan kadar rendah dan kadar sulfur tinggi. Dengan menggunakan kombinasi hidrogen peroksida dan garam timbal sebagai bahan pembantu pelindian, peningkatan signifikan tercapai. Laju pelindian emas meningkat 8 - 10% dibandingkan dengan pelindian sianida tradisional. Penambahan hidrogen peroksida memberikan oksigen tambahan, meningkatkan oksidasi emas, sementara garam timbal menghambat dampak negatif mineral sulfida. Konsumsi sianida juga berkurang sekitar 20%, yang menghasilkan penghematan biaya yang signifikan.

2. Tambang Emas Tiongkok yang Berurusan dengan Bijih Kompleks

• Bijih di tambang ini mengandung kadar pengotor tembaga dan besi yang tinggi. Dengan menggunakan asam sitrat sebagai bahan pembantu pelindian dalam proses pelindian sianida, tingkat perolehan emas meningkat dari 70% menjadi 78%. Asam sitrat terikat dengan ion tembaga dan besi, sehingga mengurangi gangguannya dalam reaksi emas - sianida. Waktu pelindian juga sedikit berkurang, sehingga meningkatkan produktivitas keseluruhan operasi penambangan.

Pertimbangan dalam Memilih dan Menggunakan Bahan Bantu Pelindian

1.Karakteristik Bijih

• Komposisi bijih sangat penting dalam menentukan bantuan pelindian yang tepat. Untuk bijih dengan kadar sulfur tinggi, zat pengoksidasi seperti kalsium peroksida atau barium peroksida mungkin lebih cocok karena tidak hanya dapat menyediakan oksigen tetapi juga mengurangi dampak negatif sulfur. Pada bijih dengan kadar ion logam pengotor yang tinggi, zat pengkelat seperti asam sitrat atau senyawa berbasis amonia harus dipertimbangkan.

2. Biaya - efektivitas

• Biaya bahan pembantu pelindian, termasuk harga pembelian, transportasi, dan penyimpanannya, perlu dievaluasi. Beberapa bahan pembantu pelindian, seperti garam bismut tertentu, mungkin efektif tetapi relatif mahal. Dalam kasus seperti itu, keseimbangan antara biaya dan peningkatan perolehan emas perlu dicapai. Selain itu, pengurangan konsumsi sianida dan waktu pelindian akibat penggunaan bahan pembantu pelindian juga harus diperhitungkan dalam analisis efektivitas biaya.

3.Dampak Lingkungan

• Karena pelarutan sianida sudah menimbulkan kekhawatiran lingkungan akibat toksisitas sianida, pemilihan bahan pembantu pelarutan juga harus mempertimbangkan dampak lingkungannya. Misalnya, beberapa zat pengoksidasi dapat menghasilkan produk sampingan yang perlu diolah dengan benar. Penggunaan garam merkuri , meskipun efektif dalam beberapa kasus, sangat dibatasi karena toksisitasnya yang ekstrem dan bahaya lingkungannya.

Kesimpulan

Alat bantu pelindian memainkan peran penting dalam ekstraksi emas sianida. Alat bantu ini dapat meningkatkan efisiensi proses pelindian secara signifikan dengan meningkatkan perolehan emas, mengurangi waktu pelindian, dan mengurangi konsumsi sianida. Dengan memahami berbagai jenis alat bantu pelindian, mekanisme kerjanya, dan cara memilih yang paling tepat berdasarkan karakteristik bijih, penambang emas dapat mengoptimalkan operasi mereka. Karena permintaan emas terus meningkat, penggunaan alat bantu pelindian dalam pelindian sianida kemungkinan akan semakin meluas, yang berkontribusi pada praktik penambangan emas yang lebih berkelanjutan dan efisien.