Ekstraksi Emas Sianidasi: Selami Lebih Dalam Proses Sianidasi Agitasi

Dalam bidang ekstraksi emas, sianidasi telah memegang posisi penting selama lebih dari satu abad. Sejak diperkenalkan pada tahun 1887 untuk ekstraksi bijih emas dan perak, metode ini terus berkembang, dan tetap menjadi salah satu teknik yang paling banyak digunakan karena tingkat perolehannya yang tinggi, mudah beradaptasi dengan berbagai jenis bijih, dan dapat diproduksi secara lokal.

1. Memahami Sianidasi dalam Ekstraksi Emas

Sianidasi adalah proses kimia yang memanfaatkan kemampuan sianida ion untuk membentuk kompleks yang larut dengan emas. Di hadapan oksigen dan air, ion sianida bereaksi dengan atom emas. Reaksi ini menghasilkan pembentukan senyawa yang larut di mana emas terikat dengan ion sianida, yang memungkinkan emas larut dalam larutan. Meskipun proses ini sangat efektif untuk mengekstraksi emas, proses ini juga menimbulkan masalah lingkungan dan keselamatan yang signifikan karena sianida merupakan zat beracun.

2. Jenis Metode Sianidasi

Metode sianidasi secara garis besar dapat diklasifikasikan menjadi dua kategori utama: sianidasi agitasi dan sianidasi perkolasi.

• Agitasi Sianidasi: Metode ini terutama digunakan untuk mengolah konsentrat emas flotasi atau dalam semua skenario sianidasi lumpur. Metode ini melibatkan pencampuran bubur bijih dengan larutan sianida secara kuat. Dengan demikian, partikel yang mengandung emas dalam bijih dipastikan bersentuhan maksimal dengan ion sianida, sehingga memudahkan ekstraksi emas.

• Perkolasi Sianidasi: Cocok untuk bijih emas kadar rendah, sianidasi perkolasi bekerja dengan membiarkan larutan sianida menetes melalui lapisan bijih. Metode ini menggunakan lebih sedikit energi dibandingkan dengan sianidasi agitasi. Namun, penerapannya terbatas pada bijih yang memiliki permeabilitas baik, sehingga larutan sianida dapat mengalir dengan mudah.

3. Proses Ekstraksi Emas dengan Agitasi Sianidasi

Agitasi Ekstraksi Emas Sianidasi Proses ini mencakup dua sub-proses utama: proses sianidasi - penggantian seng dan proses bubur karbon sianidasi tanpa filter.

3.1 Sianidasi - Proses Penggantian Seng (Metode CCD dan CCF)

• Pencucian Persiapan Bahan Baku: Langkah awal melibatkan persiapan bijih untuk proses pelindian. Proses ini sering kali meliputi penghancuran bijih menjadi potongan-potongan kecil dan kemudian penggilingan hingga mencapai konsistensi yang halus. Dalam beberapa kasus, pra-perlakuan juga dilakukan untuk membuat partikel emas dalam bijih lebih mudah diakses. Tujuannya adalah untuk membuat bubur dengan ukuran partikel yang optimal, yang meningkatkan interaksi yang lebih baik antara bijih dan larutan sianida.

• Agitasi Sianidasi Pelindian: Bubur bijih yang telah disiapkan kemudian dipindahkan ke tangki pengaduk, tempat larutan sianida ditambahkan. Tangki ini dilengkapi dengan pengaduk yang menjaga agar bubur dan larutan sianida tercampur dengan baik. Oksigen dimasukkan ke dalam tangki, baik melalui aerasi atau dengan menambahkan zat pengoksidasi. Oksigen ini membantu mendorong reaksi kimia yang melarutkan emas dalam larutan sianida.

• Pencucian Arus Balik untuk Pemisahan Padatan - Cairan: Setelah proses pelindian, bubur yang dihasilkan terdiri dari residu padat dan fase cair yang dikenal sebagai larutan padat, yang mengandung emas terlarut. Untuk memisahkan kedua komponen ini, serangkaian pengental atau filter digunakan dalam pengaturan pencucian arus berlawanan. Metode seperti Continuous Counter - Current Decantation (CCD) atau Continuous Counter - Current Filtration (CCF) digunakan untuk memulihkan sebanyak mungkin larutan yang mengandung emas sambil meminimalkan jumlah emas yang hilang bersama residu padat.

• Pemurnian Cairan Pencucian dan Deoksidasi: Larutan padat yang diperoleh dari tahap pemisahan padat-cair dapat mengandung kotoran dan oksigen terlarut. Prosedur pemurnian diterapkan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan kontaminan lain yang dapat mengganggu proses pemulihan emas berikutnya. Deoksidasi sama pentingnya karena oksigen dapat menyebabkan oksidasi ulang senyawa emas-sianida, sehingga mengurangi efektivitas proses penggantian seng yang terjadi setelahnya.

• Penggantian dan Pengawetan Serbuk Seng (Sutra): Serbuk seng atau sutra seng ditambahkan ke larutan hamil yang dimurnikan dan dideoksidasi. Seng lebih reaktif daripada emas, sehingga menggantikan emas dari senyawa yang terbentuk selama proses pelindian. Hal ini menghasilkan pembentukan endapan padat yang mengandung emas dan seng, yang umumnya disebut lumpur emas. Setelah reaksi penggantian, lumpur emas biasanya diolah dengan larutan asam untuk menghilangkan kelebihan seng dan kotoran lainnya.

• Peleburan Batangan: Tahap akhir dari proses penggantian seng dengan sianidasi adalah melebur lumpur emas untuk menghasilkan emas batangan murni. Lumpur emas dicairkan pada suhu tinggi di dalam tungku, dan melalui serangkaian langkah pemurnian, kotoran yang tersisa dihilangkan, menghasilkan emas batangan dengan kemurnian tinggi.

3.2 Proses Bubur Karbon Sianidasi Tanpa Filter (Metode CIP dan CIL)

• Persiapan Material Pelindian: Mirip dengan proses sianidasi - penggantian seng, tugas pertama adalah menyiapkan bijih untuk pelindian. Proses ini memerlukan pengurangan bijih menjadi ukuran partikel yang sesuai melalui operasi penghancuran dan penggilingan.

• Agitasi Pelindian dan Adsorpsi Karbon Arus Balik: Dalam metode Carbon - in - Pulp (CIP), proses pelindian sianida berlangsung terlebih dahulu dalam serangkaian tangki pengaduk. Setelah emas larut dalam larutan, karbon aktif ditambahkan ke pulp. Karbon aktif memiliki afinitas yang kuat terhadap senyawa emas - sianida dan menyerap emas yang terlarut ke permukaannya. Dalam metode Carbon - in - Leach (CIL), karbon aktif ditambahkan ke tangki pelindian bersamaan dengan larutan sianida, sehingga proses pelindian dan penyerapan terjadi pada saat yang bersamaan. Dalam CIP dan CIL, aliran karbon dan pulp yang berlawanan arah dipertahankan untuk memaksimalkan jumlah emas yang diserap oleh karbon.

• Desorpsi Karbon yang Dimuat Emas: Setelah proses penyerapan, karbon yang mengandung emas perlu dipisahkan dari pulp. Kemudian, emas dikeluarkan dari karbon menggunakan larutan kaustik-sianida panas. Larutan ini memutus ikatan antara senyawa emas-sianida dan karbon, melepaskan emas kembali ke dalam larutan.

• Elektrolisis Elektrowinning: Larutan kaya emas yang diperoleh dari proses desorpsi mengalami elektrolisis. Selama proses ini, arus listrik dialirkan melalui larutan. Hal ini menyebabkan ion emas dalam larutan tereduksi dan mengendap pada katode, membentuk endapan emas padat yang dapat dimurnikan lebih lanjut.

• Peleburan Batangan: Emas yang diperoleh dari elektrolisis relatif murni tetapi mungkin masih mengandung beberapa kotoran. Peleburan dilakukan untuk memurnikan emas lebih lanjut dan mencetaknya menjadi ingot dengan kemurnian yang diinginkan.

• Regenerasi Karbon: Karbon bekas, setelah emasnya didesorpsi, dapat diregenerasi dan digunakan kembali. Ini melibatkan perlakuan suhu tinggi pada karbon untuk menghilangkan kotoran yang terserap dan mengembalikan kemampuannya untuk menyerap emas.

4. Membandingkan Proses CIP dan CIL

• Durasi Proses: Umumnya, proses CIP memakan waktu lebih lama secara keseluruhan dibandingkan dengan CIL. Hal ini karena dalam CIP, pelindian dan penyerapan merupakan operasi yang terpisah. Dalam CIL, karena pelindian dan penyerapan terjadi secara bersamaan, seluruh proses dapat diselesaikan dalam waktu yang lebih singkat. Namun, proses CIL menuntut kontrol yang lebih kompleks karena kedua proses tersebut terjadi secara bersamaan.

• Pengelolaan Karbon dan Bubur: Dalam proses CIL, terdapat volume karbon yang lebih besar dalam sirkulasi, dan konsentrasi karbon dalam bubur lebih rendah daripada dalam CIP. Akibatnya, volume bubur yang perlu diangkut untuk pemindahan karbon dalam CIL biasanya beberapa kali lipat dari CIP (sekitar empat kali lipat). Hal ini berdampak pada ukuran peralatan dan konsumsi energi.

• Tumpukan Logam dan Kadar Emas dalam Larutan: Dalam proses CIP, terdapat sejumlah besar logam yang tertinggal dalam sistem (backlog logam), dan logam ini terdistribusi secara merata antara karbon aktif dan larutan. Dalam CIL, sebagian besar logam diserap ke karbon aktif. Selain itu, konsentrasi emas dalam larutan dalam proses CIL lebih tinggi daripada dalam CIP. Hal ini karena dalam CIL, saat emas dilarutkan, emas juga diserap secara terus-menerus, yang mengisi kembali emas terlarut dalam larutan. Di sisi lain, dalam CIP, ini merupakan proses penyerapan satu langkah dengan pengisian ulang emas terlarut yang terbatas.

5. Pertimbangan Lingkungan dan Keamanan

Meskipun efisien, sianidasi, khususnya sianidasi agitasi, menimbulkan risiko lingkungan dan keselamatan yang signifikan. Sianida sangat beracun, dan kebocoran atau penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan pencemaran lingkungan yang parah dan mengancam kesehatan manusia. Untuk mengatasi risiko ini, operasi penambangan emas mematuhi protokol keselamatan yang ketat. Ini termasuk penyimpanan dan penanganan sianida yang tepat, pemasangan sistem penahanan untuk mencegah kebocoran, dan pengolahan air limbah yang mengandung sianida. Selain itu, penelitian yang sedang berlangsung bertujuan untuk mengembangkan agen pelindian alternatif yang kurang beracun untuk menggantikan sianida dalam ekstraksi emas.

6. Kesimpulan

Sianidasi agitasi memainkan peran penting dalam industri pertambangan emas modern, yang memungkinkan ekstraksi emas dengan laju tinggi dari berbagai jenis bijih. Dua sub-proses utama, sianidasi - penggantian seng dan bubur karbon sianidasi tanpa penyaringan, masing-masing memiliki kelebihannya sendiri dan dipilih berdasarkan faktor-faktor seperti sifat bijih, skala operasi, dan kelayakan ekonomi. Namun, industri harus terus mengatasi tantangan lingkungan dan keselamatan yang terkait dengan penggunaan sianida untuk memastikan masa depan ekstraksi emas yang berkelanjutan.