Perancangan+Pabrik+Pengolahan+Emas

(1)

PERANCA

NGAN

NGAN P

P

ABRIK

PENGOLAHAN EMAS

Ferry Ardianto (12506039) Ferry Ardianto (12506039) M. Agusnadi (12507001) M. Agusnadi (12507001) Prassety

(2)

Outline

Pendahuluan

Basis Desain

Basis Desain Pabrik

Pabrik

PFD Process

Deskripsi Proses

Perhitungan dalam Desain

Daftar Alat

(3)

Pendahuluan

(4)

•

• Emas merupakan salah satu logam mulia berharga yangEmas merupakan salah satu logam mulia berharga yang

mempunyai manfaat dan fungsi yang penting bagi mempunyai manfaat dan fungsi yang penting bagi kebutuhan manusia.

kebutuhan manusia.

•

• Pemanfaatan emas antara lain adalah sebagai perhiasan,Pemanfaatan emas antara lain adalah sebagai perhiasan,

bahan tambahan pada alat-alat elektronik, alat jual beli, bahan tambahan pada alat-alat elektronik, alat jual beli, dsb. Karena kebutuhan terhadap logam emas yang dsb. Karena kebutuhan terhadap logam emas yang semakin besar maka dilakukan proses penambangan dan semakin besar maka dilakukan proses penambangan dan pengembangan-pengembangan dalam ekstraksi bijih pengembangan-pengembangan dalam ekstraksi bijih emas.

emas.

•

• Kandungan emas dalam bijih umumnya relatif kecil. UntukKandungan emas dalam bijih umumnya relatif kecil. Untuk

bijih yang ada di permukaan (open pit) kandungan emas bijih yang ada di permukaan (open pit) kandungan emas dalam bijih tersebut pada umumnya sekitar 1

dalam bijih tersebut pada umumnya sekitar 1 – – 5 gr/ton5 gr/ton

(5 ppm), sedangkan bijih yang lebih dalam lagi kandungan (5 ppm), sedangkan bijih yang lebih dalam lagi kandungan emas hanya sekitar 3 gr/ton (3 ppm).

(5)

Proses Pelindian Bijih Emas

•

Agitation leaching

•

Heap leaching

Recoveri Emas dari Larutan Hasil Pelindian

•

• Sementasi dengan serbuk seng (Merril CSementasi dengan serbuk seng (Merril Crowe)rowe) •

• Carbon in Leach (CIL)Carbon in Leach (CIL) •

• Carbon in Pulp (CIP)Carbon in Pulp (CIP) •

• Carbon in Column (CIC)Carbon in Column (CIC) •

• Resin in LeachResin in Leach •

(6)

Adsorpsi dengan Karbon Aktif

•

• CILCIL  efektif untuk bijih preg-rob. Karbon aktif telahefektif untuk bijih preg-rob. Karbon aktif telah

ditambahkan dalam tangki pelindian. ditambahkan dalam tangki pelindian.

•

• Berbeda dengan proses sementasi dengan serbuk seng,Berbeda dengan proses sementasi dengan serbuk seng,

proses CIP dan CIL dapat merecover Au langsung dari lumpur proses CIP dan CIL dapat merecover Au langsung dari lumpur (slurry).

(slurry).

•

• Secara umum proses CIL mempunyai biaya modal (capitalSecara umum proses CIL mempunyai biaya modal (capital

cost) yang lebih rendah dari CIP karena tidak diperlukan cost) yang lebih rendah dari CIP karena tidak diperlukan sejumlah tangki-tangki untuk adsorpsi Au (proses adsorpsi sejumlah tangki-tangki untuk adsorpsi Au (proses adsorpsi dilakukan sekaligus dalam tangki pelindian).

dilakukan sekaligus dalam tangki pelindian).

•

• Proses CIL mempunyai kelemahan dalam kinetika (laju)Proses CIL mempunyai kelemahan dalam kinetika (laju)

adsorpsi Au (proses adsorpsi Au berlangsung lebih

(7)

Flowsheet

(8)

Basis Desain

(9)

•

• Cadangan emas sebesar 15.400 kg.Cadangan emas sebesar 15.400 kg.

•

• Target produksi emas dalam bullion 500 kg per tahun.Target produksi emas dalam bullion 500 kg per tahun.

•

• Umur penambangan 30 tahunUmur penambangan 30 tahun

•

• Kapasitas penambangan = 325.000 ton/tahunKapasitas penambangan = 325.000 ton/tahun

•

• Kapasitas pabrik pengolahan = 1000 ton Kapasitas pabrik pengolahan = 1000 ton bijih/haribijih/hari

•

• Kadar emas dalam bijih Kadar emas dalam bijih = 1,54 gram/ton= 1,54 gram/ton

•

• Kadar perak dalam bijih = Kadar perak dalam bijih = 49 gram/ton49 gram/ton

•

• Densitas bijih = Densitas bijih = 2,7 gram/2,7 gram/cmcm33

•

• Persen solid = 40%Persen solid = 40%

•

• Waktu pelindian = 24 jamWaktu pelindian = 24 jam

•

• pH = 11,5pH = 11,5

•

• Kekuatan sianida 0,14%Kekuatan sianida 0,14%

•

• Ukuran tangki pelindian (Diameter = 7 meter, tinggi 7.6 meter, volume efektif =Ukuran tangki pelindian (Diameter = 7 meter, tinggi 7.6 meter, volume efektif =

90%) 90%)

•

• RecovRecoveri Au dalam eri Au dalam proses pelindian = 90%proses pelindian = 90%

•

• RecovRecoveri Ag dalam eri Ag dalam proses pelindian= 85%proses pelindian= 85%

•

• RecovRecoveri total Au eri total Au dalam proses adsorpsi dan electrowinning = dalam proses adsorpsi dan electrowinning = 90%90%

•

(10)

PFD Process

(11)

(12)

Unit Kominusi dan

Unit Kominusi dan Prepar

Preparasi

asi Bijih

Bijih

Emas Proses CIL

(13)

CN Destruction Plant

(14)

Deskripsi Proses

(15)

Peremukan

•

• Jenis peremuk primer yang digunakan adalahJenis peremuk primer yang digunakan adalah Jaw Crusher Jaw Crusher ..

•

• Mendapat umpan langsung dari stockpile maupun Mendapat umpan langsung dari stockpile maupun pit.pit.

•

• Unit peremuk berfungsi untuk memecah bijih dari tambang yangUnit peremuk berfungsi untuk memecah bijih dari tambang yang berukuran

berukuran – –_{400 - 500 mm menjadi}_{400 - 500 mm menjadi} – –_12,5_12,5 – – _{10 mm.}_{10 mm.}

Penggerusan

•

• Menggunakan 6300kw SAG Mill dan 4100kw Ball MillMenggunakan 6300kw SAG Mill dan 4100kw Ball Mill •

• Mengolah bijih basah sebanyak 780-790 ton/jamMengolah bijih basah sebanyak 780-790 ton/jam •

(16)

Leaching

•

Proses yang digunakan adalah CIL (Carbon in

Leach) dengan NaCN sebagai reagen pelindi

•

Digunakan 8 buah tangki agitator mekanik

dengan diameter 7 m, ketinggian 7,6 m dan

volume efektif 90%.

4Au

+

8NaCN

+

O

₂₂

+ 2H

₂₂

O



4NaAu(CN)

₂₂

+ 4NaOH

4Ag

(17)

Paramater Proses

Leaching

•

Distribusi ukuran partikel

•

Konsentrasi sianida

•

Oksigen terlarut

•

Intensitas pengadukan

•

pH slurry

•

Per

sentasi

sentasi padatan

padatan

•

(18)

Adsorpsi dengan Karbon Aktif

•

Slurry dialirkan dari tangki pertama hingga tangki

kedelapan dengan pemompaan dan mekanisme

gravitasi.

•

Karbon aktif dipompakan dari tangki terakhir ke

tangki pertama berlawanan arah (counter current)

dengan aliran utama slurry.

•

Proses adsorpsi emas dan perak berlangsung dengan

mekanisme sebagai berikut:

C

– –

_{OH + Au(CN)}

₂₂-- 

C

– –

Au(CN)

2

+

OH

-

-C

C

– –

OH + Ag(CN)

₂₂-- 

C

– –

Ag(CN)

2

(19)

-Pencucian dengan Larutan Asam (Acid Washing)

Pencucian dengan Larutan Asam (Acid Washing)

•

• Tujuan dari proses pencucian asam adalah menghilangkanTujuan dari proses pencucian asam adalah menghilangkan

endapan-endapan (scales) seperti karbonat pada pori-pori karbon

sehingga pori-pori mikro karbon dapat terbuka kembali dan

digunakan untuk proses adsorpsi pada siklus berikutnya.

•

• Asam yang digunakan dalam proses pencucian adalah asamAsam yang digunakan dalam proses pencucian adalah asam

klorida (HCl), asam nitrat (HNO

klorida (HCl), asam nitrat (HNO₃₃).).

•

• Setelah pencucian asam selesai, karbon dibilas dengan air selamaSetelah pencucian asam selesai, karbon dibilas dengan air selama

kurang lebih 2 jam untuk menghilangkan asam-asam sisa yang

menempel pada karbon.

•

• Larutan asam dan bilasan yang telah digunakan akan dibuang keLarutan asam dan bilasan yang telah digunakan akan dibuang ke

pengental tailing. Proses pencucian asam dapat dilakukan dalam

kolom elusi maupun di dalam tangki yang terpisah khusus untuk

pencucian asam ini.

(20)

•

Desorpsi emas dan perak dalam proses elusi berlangsung

dengan mekanisme sebagai berikut (kebalikan dari

proses adsorpsi):

C

_–

Au(CN)

₂₂

+

OH

--

C

_–

OH + Au(CN)

₂₂

-

-C

C

_–

Ag(CN)

₂₂

+

OH

--

C

_–

OH + Ag(CN)

₂₂

-

-•

•

Proses elusi umumnya dilakukan pada temperatur 90

– –

120

oo

_{C dengan cara memompakan larutan eluant melalui}

sebuah kolom yang berisi tumpukan karbon yang telah

dimuati emas (packed bed loaded carbon).

Desorpsi (Elusi) Emas

(21)

Reaktivasi Karbon

•

• Proses Proses rekativasi rekativasi karbon karbon bertujuan bertujuan menghilangkanmenghilangkan

kontaminan-kontaminan organik yang terjebak dalam kontaminan-kontaminan organik yang terjebak dalam struktur karbon.

struktur karbon.

•

• Proses reaktivasi karbon dilakukan dengan cara pemanasanProses reaktivasi karbon dilakukan dengan cara pemanasan

karbon pada temperatur 650

karbon pada temperatur 650 – – ₇₅₀₇₅₀oo_{C di dalam tungku yang}_{C di dalam tungku yang}

atmosfernya bersifat non-oksidatif. atmosfernya bersifat non-oksidatif.

•

• Tangki pendinginan kejut digunakan untuk mendinginkanTangki pendinginan kejut digunakan untuk mendinginkan

karbon yang sudah diaktivasi di dalam kiln. karbon yang sudah diaktivasi di dalam kiln.

(22)

Rotary Kiln

(23)

Electrowinning

•

• Larutan eluate kemudian dipompakan ke dalam selLarutan eluate kemudian dipompakan ke dalam sel

electrowinning. Emas akan diendapkan pada permukaan electrowinning. Emas akan diendapkan pada permukaan katoda yang terbuat dari baja wool (steel wool).

katoda yang terbuat dari baja wool (steel wool).

•

• Proses pengendapan emas di katoda diikuti oleh oksidasi air diProses pengendapan emas di katoda diikuti oleh oksidasi air di

anoda sebagaimana ditunjukkan oleh reaksi elektrokimia anoda sebagaimana ditunjukkan oleh reaksi elektrokimia sebagai berikut: sebagai berikut: Katoda : Au(CN) Katoda : Au(CN)₂₂-- _{+ e}_{+ e}-- _→_→ _{Au + 2CN}_{Au + 2CN}- -Anoda : 2H Anoda : 2H₂₂OO →→ 4H4H++ + O+ O₂₂ + 4e+ 4e- -•

• Sesudah proses electrowinning selesai, katoda dikeluarkanSesudah proses electrowinning selesai, katoda dikeluarkan

dari sel; lumpur (sludge) pada dasar sel dicuci dan dari sel; lumpur (sludge) pada dasar sel dicuci dan dipompakan ke dalam filter

(24)

Parameter-parameter dalam Proses Electrowinning

•

• Mekanisme loading dan unloading katoda dan anodaMekanisme loading dan unloading katoda dan anoda

•

• Tipe anoda dan Tipe anoda dan katodakatoda

•

• Rapat arus.Rapat arus.

•

• Rapat arus umumnya berkisar antara 20 - 70 A/mRapat arus umumnya berkisar antara 20 - 70 A/m22..

•

• Kapasitas rectifierKapasitas rectifier

•

• Luas permukaan katodaLuas permukaan katoda

•

• TTemperatur emperatur larutanlarutan

•

• Komposisi larutanKomposisi larutan

•

• Waktu tinggal dalam setiap selWaktu tinggal dalam setiap sel

•

• Laju alir larutanLaju alir larutan

•

• Efisiensi arusEfisiensi arus

•

• Jumlah selJumlah sel

•

• Kapasitas produksi setiap selKapasitas produksi setiap sel

•

• Material konstruksi sel electrowinningMaterial konstruksi sel electrowinning

•

(25)

•

• Filter cake kemudian dicampur dengan fluks, umumnya borax,Filter cake kemudian dicampur dengan fluks, umumnya borax,

soda ash dan diumpankan ke dalam sebuah tanur induksi soda ash dan diumpankan ke dalam sebuah tanur induksi (induction furnace).

(induction furnace).

•

• Temperatur peleburan pada tanur induksi adalah sekitarTemperatur peleburan pada tanur induksi adalah sekitar

1200

1200oo_{C. Dalam proses peleburan di dalam tanur induksi ini}_{C. Dalam proses peleburan di dalam tanur induksi ini}

terjadi pemisahan dore bullion dan terak (slag). terjadi pemisahan dore bullion dan terak (slag).

•

• Terak kemudian dituang ke dalam pot terak (slag pot),Terak kemudian dituang ke dalam pot terak (slag pot),

sedangkan dore bullion dicetak dalam bentuk ingot untuk sedangkan dore bullion dicetak dalam bentuk ingot untuk dikirimkan ke pabrik pemurnian

dikirimkan ke pabrik pemurnian

Peleburan dan Pencetakan

(26)

P

Pengolahan Sia

engolahan Sianida

nida

•

Reaksi

Cyanide Killing

CN

--

+ O

₂₂

+H

₂₂

O+ SO

₂₂

-> OCN

--

+ H

₂₂

SO

₄₄

OCN

--

+ 2H

₂₂

O -> NH

₄₄++

+ CO

₃₃2-

2-•

•

Pabrik pengolahan Sianida mampu mengolah

sianida hingga konsentrasi 4-7 ppm sebelum

dibuang ke kolam penampungan/sungai

(27)

(28)

(29)

Kebutuhan Reagen

•

SO

₂₂

21785 ton/tahun

•

Lime

23983.3 ton/tahun

23983.3

ton/tahun

•

(30)

Perhitungan dalam Desain

(31)

Perhitungan dalam Proses Pelindian

Waktu

Waktu EfEfektif ektif Produksi Produksi 325 325 harihari Frekuensi

Frekuensi Pelindian Pelindian per per TTahun ahun 325 325 kalikali Berat

Berat Bijih Bijih Kering Kering 325000 325000 tonton Berat

Berat Air Air 487500 487500 tonton V

Volume olume Slurry Slurry per per Leaching Leaching 1870,37 1870,37 mm33

V

Volume olume EfEfektif ektif TTangki angki Agitator Agitator 263,1 263,1 mm33

Jumlah

(32)

Perhitungan Kebutuhan Si

Perhitungan Kebutuhan Sianida p

anida per T

er Tahun

ahun

Berat

Berat Emas Emas per per TTahun ahun 500,5 500,5 kgkg/tahun/tahun Berat

Berat PerPerak ak per per TTahun ahun 15925 15925 kgkg/tahun/tahun Berat

Berat NaCN NaCN per per TTahun ahun 17,3 17,3 ton/tahunton/tahun

Perhitungan Kebutuhan Karb

Perhitungan Kebutuhan Karbon Aktif

on Aktif per T

per Tahun

ahun

V

Volume olume SlurrSlurry y per per TTahun ahun 6078703607870370 70 LL Kebutuha

Kebutuhan n Karbon Karbon per per TTahun ahun 6078,7 6078,7 ton/tahunton/tahun Karbon

(33)

Kebutuhan CaO pada Proses Pelindian

Konsentr

Konsentrasi asi CaO CaO yang yang Ditambahkan Ditambahkan 150 150 ppmppm V

Volume olume per per TTangki angki 263100 263100 LL Kebutuhan

Kebutuhan CaO CaO per per TTangki angki 39,465 39,465 kgkg Kebutuha

Kebutuhan n CaO CaO 8 8 TTangki angki 315,72 315,72 kgkg Kebutuhan

(34)

Perhitungan Proses Electrowinning Au

Berat

Berat Aktual Aktual Emas Emas Proses Proses Electrowinning Electrowinning 1,54 1,54 kgkg Berat

Berat TTeoritik eoritik Emas Emas 15,87 15,87 kgkg Efisiensi

Efisiensi Arus Arus 90 90 %% Rapat

Rapat Arus Arus Katodik Katodik 50 50 A/mA/m22

Jumlah

Jumlah Katoda Katoda 3535 Arus

Arus Rectifier Rectifier 3500 3500 AA T

Tegangan egangan Listrik Listrik Tiap Tiap Bak Bak 9 9 VV Jumlah

Jumlah Rectifier Rectifier 11 T

Tegangan egangan Rectifier Rectifier 45 45 VV Daya

Daya Rectifier Rectifier 157,5 157,5 kWkW Konsumsi

(35)

Daftar Alat

(36)

Unit Kominusi

•

Jaw Crusher

•

• Kapasitas : 35-60 t/hKapasitas : 35-60 t/h

•

• UkuranUkuran_–_–400 - 500 mm menjadi400 - 500 mm menjadi_–_–12,512,5_–_– 10 mm.10 mm.