PENGGUNAAN ZEOLIT ALAM UNTUK MENYERAP LOGAM Ag DAN Cu SEBAGAI PENGOTOR EMAS
Oleh : Yuliana Yusuf NIM 408231052 Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Sains
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
iii
PENGGUNAAN ZEOLIT ALAM UNTUK MENYERAP LOGAM Ag DAN Cu SEBAGAI PENGOTOR EMAS
YULIANA YUSUF NIM 408231052
ABSTRAK
Cadangan zeolit alam Indonesia cukup besar dan tersebar
luas di beberapa lokasi. Akan tetapi, zeolit alam belum dimanfaatkan
secara optimum. Zeolit alam pada umumnya memiliki kristalinitas
yang rendah, ukuran porinya tidak seragam, aktivitas katalitiknya
rendah, dan mengandung banyak pengotor. Oleh karena itu perlu
diaktivasi dan dimodifikasi sebelum digunakan. Penelitian ini
bertujuan memanfaatkan zeolit alam yang sudah diaktivasi sebagai
adsorben dalam penyerapan logam Ag dan Cu sebagai pengotor emas
dan diharapkan zeolit alam dapat meningkatkan kadar emas. Dalam
penelitian ini metode yang digunakan dalam pelarutan emas adalah
metode sianidasi yang modifikasikan dengan penambahan berbagai
konsentrasi zeolit alam yang ditambahkan sebagai adsorbennya. Dari
penelitian yang dilakukan diperoleh data bahwa zeolit dengan
konsentrasi 5 gram lebih optimum dalam menyerap logam Ag dan Cu
masing-masing 0,109% dan 1,63%. Dan data mengenai kadar sampel
Au awal adalah 83,948% dan kadar Au setelah proses adsorbsi yang
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data sifat fisik dan kimia emas 6
Tabel 2.2 Komposisi zeolit alam 13
Tabel 2.3. jenis mineral zeolit yang terdapat dalam batuan zeolit 14
Tabel 4.1 Hasil pengukuran absorbansi standar Cu untuk
kurva kalibrasi 31
Tabel 4.2 Data konsentrasi Cu setelah adsorbsi 33
Tabel 4. 3 Hasil pengukuran absorbansi standar Ag untuk
kurva kalibrasi 34
Tabel 4. 4 Data konsentrasi Ag setelah adsorbsi 35
Tabel 4. 5 Data perbandingan kadar emas sebelum percobaan
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Contoh struktur 3 dimensi zeolit alam 11
Gambar 2.2 Struktur Zeolit 11
Gambar 2.3. Contoh reaksi pelepasan Al dari dalam kerangka zeolit. 14
Gambar 3.1 Aktivasi Zeolit Alam 26
Gambar 3.2. Pelarutan Emas Secara Ekstraksi Menggunakan
Kalium Sianida 1 M 27
Gambar 3.3. Bagan Proses Pemurnian Emas 28
Gambar 3.4. Pengukuran Sampel Dengan AAS 29
Gambar 4.1 Kurva kalibrasi standar Cu 31
Gambar 4.2. Kurva Perbandingan Kadar Cu Terhadap
Konsentrasi Massa Zeolit 33
Gambar 4.3 Kurva kalibrasi standar Ag 34
Gambar 4.4. Kurva Perbandingan Kadar Ag Terhadap
Konsentrasi Massa Zeolit 36
Gambar 4.5. Kurva Perbandingan Kadar Emas Dengan
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Di bumi, umumnya emas ditemukan dalam bentuk logam yang terdapat
dalam retakan-retakan batuan kuarsa dan dalam bentuk mineral. Emas juga
ditemukan dalam bentuk alluvial yang terbentuk karena proses pelapukan
terhadap batu-batuan yang mengandung emas (gold bearing rocks) (Peters, 2001).
Pada industri, emas diperoleh dengan cara mengisolasinya dari batuan
bijih emas. Batuan bijih emas yang layak dieksploitasi sebagai industri tambang
emas adalah sekitar 25 g/ton kandungan emasnya. Metode isolasi emas yang saat
ini banyak digunakan untuk keperluan eksploitasi emas skala industri adalah
metode sianida dan metode amalgamasi.
Di Indonesia, masyarakatnya masih melakukan penambangan secara
tradisional. Usaha pertambangan tersebut dilakukan dengan metode amalgamasi
yaitu dengan menggunakan merkuri (Hg) untuk mengikat emas dan menghasilkan
limbah Hg dan logam berat lainnya dari hasil pemurnian emas. Berdasarkan hasil
penelitian menunjukkan bahwa kadar emas yang didapat dari proses amalgamasi
masih rendah yaitu sekitar 40% dan kehilangan air raksa sebesar 5-10% (Sanusi,
1984).
Berdasarkan penelitian sebelumnya yang pernah dilakukan oleh Yusron
Khery (2007) mengenai Pengaruh pH Adsorpsi Terhadap Recovery Emas(I) Dari
Larutan Bijih Emas Secara Kromatografi Pasangan Ion Menggunakan Karbon
Aktif Sebagai Fasa Diam. Dari penelitian yang dilakukannya, recovery Emas(I)
dilakukan dengan menggunakan metode sianidasi secara kromatografi pasangan
ion menggunakan karbon aktif sebagai fasa diam dan larutan tiosianat sebagai
eluen. Dari hasil penelitiannya bahwa jika pH meningkat maka recovery emas(I)
menurun. Adsorpsi dan recovery maksimum diperoleh pada pH adsorpsi = 3.
Emas diadsorpsi 100% dengan recovery 43,96% dalam 20 mL elusi dan
konsentrasi emas(I) meningkat 2,2 kali.
Penelitian yang juga pernah dilakukan oleh Achdia Supriadidjaja (2007)
Perbandingan Hasil Analisis Leburan Tungku Gas Terhadap Tungku Solar. Dalam
penelitiannya dilakukan penentukan kadar emas dan perak secara metode fire
essay di dalam dua buah tungku peleburan. Dan dari hasil analisisnya peleburan
dan kupelasi dengan tungku gas mencapai kadar emasrata-rata 57,88 gr/ton dan
perak rata-rata sebesar 4,76 gr/ton. Sementara itu peleburan pada tungku solar
mencapai kadar emas rata-rata 59,62 gr/ton dan perak rata-rata sebesar 8,77
gr/ton. Selisih rata-rata kadar emas sebesar 1,74 gr/ton dan perak rata-rata sebesar
4,20 gr/ton.
Daerah Langkat adalah satu-satunya di Sumatera Utara yang mempunyai
tambang minyak yang dikelola oleh Pertamina dan berada dikota Pangkalan
Berandan. Disamping pertambangan minyak di Kabupaten Langkat terdapat
industri gula yang dikelola PTP IX Kwala Madu, serta banyak bahan-bahan
tambang yang dikelola seperti: Coal, Trash, Gamping Ston, Pasir Kuarsa, dan
baru-baru ini juga ditemukan penambangan emas baru disepanjang aliran sungai
di Langkat (Dinas Pertambangan dan Energi di Indonesia, 2010).
Pada metode amalgamasi, penggunaan merkuri mempunyai dampak yang
besar terhadap lingkungan karena berbahaya dan mematikan. Oleh karena itu,
perlu dilakukan usaha untuk menciptakan metode pemisahan alternatif yang lebih
baik. Sampai saat ini, reagen sebagai pelarut emas yang banyak digunakan dalam
industri adalah sianida. Hal ini disebabkan oleh perolehan emas yang tinggi
(>95%), waktu proses yang relatif singkat dan lebih ekonomis. Sianida juga dapat
mengestrak emas dalam rentang ukuran bijih dari yang kasar sampai halus. Proses
sianidasi juga berdampak terhadap lingkungan. Akan tetapi sianida secara natural
di alam dapat terdegradasi, terutama karena terkena sinar ultraviolet dari matahari,
dan menjadi bentuk yang lebih tidak beracun dan terutama membentuk
karbondioksida dan nitrat yang tidak beracun. Selain itu, sianida dapat dinetralkan
dengan penambahan sodium metabisulfat (Sudarsono, 2003).
Penyerapan dengan menggunakan karbon aktif saat ini banyak digunakan
dalam proses sianidasi pada skala industri pertambangan besar maupun
pertambangan rakyat di Indonesia. Maka daripada itu dicari lagi alternatif lain
Zeolit merupakan salah satu mineral yang banyak terkandung di bumi
Indonesia yang pemanfaatannya belum maksimal. Zeolit alam (natural zeolit)
banyak dijumpai dibeberapa provinsi di Indonesia antara lain: Sumatera Utara,
Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, dan Yogyakarta. Zeolit alam sampai saat ini
hanya digunakan sebagai pakan ternak dan sebagian kecil untuk industri, sehingga
harganya sangat murah. Zeolit alam mempunyai beberapa sifat diantaranya
dehidrasi, adsorbsi, penukar ion, katalisator dan separator (Amelia, 2003).
Zeolit merupakan senyawa alumina silika (Si/Al) yang memiliki pori dan
luas permukaan yang relatif besar, sehingga mempunyai sifat adsorbsi yang
tinggi. Dimana menurut data zeolit memiliki ukuran jari-jari mikro 0,5 nm, luas
permukaan1-20 m2/gr, volume berpori 0,28-3 cc/gr. Zeolit alam yang digunakan
ini harus terlebih dahulu di aktivasi untuk menghilangkan pengotor yang ada pada
pori-porinya (Sutarti, 1994).
Dalam penelitian ini zeolit alam diaktivasi dahulu dengan larutan HCl
Aktivasi ini bertujuan untuk menyeragamkan ukuran rongga pori dan
menghilangkan pengotor (Khairinal dan Trisuryanti, 2000). Diharapkan zeolit ini
mampu menjadi alternatif adsorben untuk proses industri seperti pemurnian emas
ini. Zeolit yang cocok untuk adsorben, yaitu yang apabila diaktifkan akan
memberikan rasio Al/Si yang tinggi (10-100). Zeolit dengan rasio Si/Al tinggi
bersifat hidrofobik (Sutarti, 1994).
Berdasarkan data literatur-literatur diatas maka akan dikembangkan
metode sianidasi pada pemurnian emas dengan zeolit alam.
1.2.Batasan Masalah
Penelitian ini dibatasi pada:
1. Sampel emas diperoleh dari Desa Sawit Seberang Kecamatan Sawit Seberang
Kabupaten Langkat Sumut.
2. Ekstraksi sampel emas dengan menggunakan metode sianidasi.
3. Proses pemurnian emas dilakukan dengan cara penambahan Zeolit Alam yang
sudah diaktivasi dan divariasikan dalam 5, 8, 11 gram.
1.3.Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah:
1. Apakah Ag, Cu dan Au dapat dipisahkan dari ikatan kompleks sianida yang
telah dicampur dengan Zeolit Alam?
2. Apakah penambahan Zeolit Alam dapat meningkatkan kadar emas?
1.4.Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan kemurnian emas
dengan menghitung zat-zat pengotor pada emas, yaitu perak dan tembaga untuk
meningkatkan mutu kadar emas.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi kepada masyarakat
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian tersebut dapat disimpulkan bahwa:
1. Semakin bertambahnya jumlah zeolit yang ditambahkan kedalam ekstrak
emas maka kadar emas juga akan semakin meningkat. Dimana kadar
ekstrak emas sebelum proses adsorpsi 83,948 %.
2. Pada konsentrasi zeolit 8 gram kadar maksimum kenaikan kada emas
sebesar 98,665 %. Ini adalah keadaan paling optimum dari perbandingan
massa zeolit yang diujikan.
Maka daripada itu dapat juga disimpulkan zeolit alam yang aktif
mempunyai potensi dalam pemurnian emas. Karena kemampuannya menyerap
pengotor pada emas. Sehingga dapat menaikkan kadar emas.
5.2. Saran
Para peneliti selanjutnya diharapkan dapat melanjutkan penelitian dengan
melakukan uji pengukuran pada ion logam emas dengan menggunakan AAS
dengan lampu katoda emas. Diharapkan juga penelitian yang menggunakan
bahan-bahan yang keras atau beracun dilakukan dilaboratorium yang memiliki
lemari asam untuk keamanan kesehatan. Peneliti selanjutnya juga diharapkan
melakukan uji BET terhadap hasil aktivasi zeolit sebelum di adsorbsikan ke
DAFTAR PUSTAKA
Addison, R., (1980), Gold and Silver Extraction From Sulfide Ores, Mining Congress, New York.
Antonius, Fendy, Dian, K., (2010), Optimasi Zeolit Alam Untuk Dehumifikasi, Skripsi, FMIPA, Universitas Diponegoro, Semarang.
Arnelli, Hermawaty, dan Ismaryata, (1999), Kegunaan Zeolit Termodifikasi Sebagai Penyerap Anion. Laporan penelitian, UNDIP, Semarang .
Bertrand, C, (1895), Process of Extracting Gold from Ores, New York.
Chirstie, S., (1986), Geankopolis. Transport Processes and Unit Operation, Second Edition, Massachusetts, Allyn and Bacon.Inc.
Chakrapani, G., Mahanta, P., Murty, D.S.R., Gomaty, B., (2001), Preconcentration of Traces of Gold, Silver and Palladium on Activated Carbon and Its Determination on Geological Samples by Flame AAS after Wet Ashing, Atalanta.
Clark. 1979. Industrial Mineral: Zeolit The Hydrothermal Deposit. New York:
Pergamon.
Day, R.A. Underwood, A.L., (1994), “Analisa Kimia Kuantitatif”,5th edition,
Erlangga, Hal 293-295, Jakarta.
Dinas Pertambangan dan Energi di Indonesia Tahun 2010.
Esna, Ashari, (1988), Method and Installation for Extracting Gold From Gold Ores, Klockner Humboldt AG, Germany.
Gandjar, G.I., Rohman, A., (2008), Kimia Farmasi Analisis, Pustaka Pelajar, Yogyakarta.
Goenadi DH. 1993. Proposal Parameter Standar Industri Indonesia untuk Zeolit
Alam. Bogor: Pusat Penelitian Bioteknologi Perkebunan.
Hiskey, JB, (1985), “Gold and Silver Extraction : the Application of Heap
-Leaching Cyanidation”, Arizona Bureau of Geology and Mineral
Technology Field Notes, 15 (4), 1 – 5.
Ismaryata, (1999), The Study of Acidic Washing Themperature and Calcination Effects on Modification Process of Natural Zeolite as an Anion Exchanger, Laporan Penelitian, UNDIP, Semarang.
Jakson, E, (1986), Hydrometallurgical Extraxtion and Reclamation, Ellis Horwood Limitwd, England.
Jones, W. G., Klauber, C. and Linge, H. G., (1989). “The adsorption of aurocyanide onto activated carbon”. World Gold 89, Aus. IMM and SME-AIME, pp. 278-281
Juniar, Anna, (2010), Kimia Analitik Kuantitatif, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Unimed, Medan.
Keenan, Kleinfelter, (1986), Ilmu Kimia Untuk Universitas, Erlangga, Jakarta.
Khery, Yusran, (2007), Pengaruh pH Adsorbsi Terhadap Recovery Emas(I) Dari
Larutan Bijih Emas Secara Kromatografi Pasangan Ion Menggunakan
Karbon Aktif Sebagai Fasa Diam, Skripsi, FMIPA, Universitas Brawijya,
Malang.
Khopkar, S.M., (2002), Konsep Dasar Kimia Analitik, UI Press, Jakarta.
Kurniawan, Fredy, Nasrudin, Suprapto, (2010), Studi Adsorpsi Berbagai Karbon
Aktif (Davao, Hycard, Jerman, Lokal) Terhadap Larutan KAu(CN)2,
Laporan Penelitian, ITS, Surabaya.
Nelson, C.E., (1990), Comparative Geochemistry of Jasperoids from Carlin Type Gold Deposits of The Western United States. Journal of Geochemical Exploration 80: 1058-1065
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 23 Tahun 2008.
Sanusi, B., (1984), Mengenal Hasil Tambang Indonesia, Penerbit Bina Aksara, Jakarta.
Setiabudi, Bambang Tjahjono, (2005), Penyebaran Merkuri Akibat Usaha Pertambangan Di Daerah Sangon, Kabupaten Kulo Progo, Center For Geological Resources, D.I. Yogyakarta.
Simanjuntak, N., Frans, (2010), Penentuan Kandungan Bijih Emas dari Batuan Penambangan Masyarakat Desa Beuteung-Aceh Dengan Metode Sianidasi dan Pemurnian Secara Elektrolisis, Skripsi Kimia, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Suaib B.S., (1994), Pengaruh Rapat Arus Listrik, Jumlah Dan Jenis Elektroda Terhadap Efektivitas Penurunan Warna Pada Air Gambut Dengan Proses Elektrokoagulasi,Laporan Penelitian, ITB, Bandung.
Sudarsono, Arief S., (2003), Pengantar Pengolahan dan Ekstraksi Bijih Emas, Departemen Teknik Pertambangan ITB, Bandung.
Rosenqvist, T., (1974), Principle of Extraxtive Metallurgy, McGraw- Hill, Inc,
New York.
Tang Y R. 2003. Adsorbent Fundamental and Applications. Canada: J Wiley.
Vogel, (1985), Analisis Anorganik Kualitatif Makro Dan Semimikro, Edisi ke-V,
