LAPORAN PRAKTIKUM HIDRO-ELEKTROMETALURGI ACARA 2 – DIAGNOSTIC LEACH
Disusun Oleh:
DEWA GDE YOGA SETIADHI 116.210.046
LABORATORIUM HIDRO-ELEKTROMETALURGI PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGI
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2023
` HALAMAN PENGESAHAN
PRAKTIKUM HIDRO-ELEKTROMETALURGI ACARA 2 – DIAGNOSTIC LEACH
Disusun Oleh:
DEWA GDE YOGA SETIADHI 116.210.046
Diajukan sebagai persyaratan mengikuti Praktikum Hidro-Elektrometalurgi Program Studi Teknik Metalurgi, Jurusan Teknik Pertambangan
Fakultas Teknologi Mineral, Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Yogyakarta Disahkan Oleh :
FREDERICO ESPINOZA RANGAN 116.200.038
LABORATORIUM HIDRO-ELEKTROMETALURGI PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGI
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
YOGYAKARTA
2023
HIDRO-ELEKTROMETALURGI
LAPORAN PRAKTIKUM HIDRO-ELEKTROMETALURGI Acara 2 – Diagnostic Leach
Dewa Gde Yoga S1, Abdullah2, Aulia3, Errandy4, Firmansyah5, Nabil6, Syahwanul7, dan Syifa8
1Program Studi Teknik Metalurgi, Fakultas Teknologi Mineral, UPN Veteran Yogyakarta, Kampus 2 UPN Babarsari 55281, Indonesia
Abstrak. Metode diagnostic leach merupakan metode pelarutan selektif dan bertahap menggunakan reagen pelindi asam oksidatif dengan cara menghilangkan mineral yang paling tidak stabil dan selanjutnya mulai melarutkan mineral yang lebih stabil sehingga dapat membebaskan emas dari mineral lain yang terikat di dalam bijih emas. Dalam praktikum ini digunakan beberapa reagen yaitu NaCN, HCl, HNO3, HF, dan aqua regia. Kadar emas yang didapatkan pada setiap reagen tersebut, yaitu CN-1 sebesar 0,33 ppm, HCl sebesar 0,21 ppm, CN-2 sebesar 0,58 ppm, HNO3 sebesar 0,22 ppm, CN-3 sebesar 0,68 ppm, HF sebesar 0,81 ppm, CN-4 sebesar 4,7 ppm, dan terakhir menggunakan aqua regia sebesar 1 ppm. Dari data dan perhitungan yang sudah didapatkan menunjukkan bahwa bijih emas yang didapatkan merupakan bijih emas refractory. Pada bijih ini dapat dilakukan pre-treatment seperti ultrafine grinding untuk meliberasi logam emas dari asosiasinya dan dilanjutkan dengan proses konsentrasi berupa flotasi untuk memisahkan logam emas dari silikat.
Keyword : Diagnostic Leach, Bijih Emas, Reagen
1. Pendahuluan
Indonesia merupakan negara dengan cadangan bijih emas yang tersebar di banyak daerah. Emas merupakan suatu mineral yang memiliki nilai ekonomis tinggi dan nilai jual yang cenderung stabil dari tahun ke tahun.
Emas yang tergolongan logam transisi ini memiliki kelunakan tinggi atau mudah dibentuk serta termasuk logam berharga karena memiliki tekstur, kepadatan, dan titik cairnya yang tinggi[3]. Walaupun ketersediaan bijih emas di Indonesia tersebar luas, tetapi untuk menghasilkan bijih emas menjadi emas yang murni tidaklah mudah. Perlu serangkaian proses yang panjang agar didapatkan emas murni sehingga dapat dimanfaatkan, contohnya sebagai perhiasan. Alasan tersebut yang menjadikan emas bernilai tinggi.
Terdapat berbagai macam pengolahan bijih emas agar presentase recovery emas dari batuan mineralnya dapat ditingkatnya. Beberapa metode pemisahan emas yang dapat dilakukan, yaitu metode pirometalurgi dan hidro-elektrometalurgi[2]. Metode hidrometalurgi merupakan proses pemisahan padatan dengan zat terlarut yang ada di dalamnya menggunakan larutan atau reagen kimia sebagai pelarutnya, sehingga zat terlarut yang terdapat pada padatan akan larut bersama dengan pelarutnya. Hidrometalurgi dapat digunakan untuk memisahkan logam emas dari bijih emas yang berkadar rendah. Bijih emas berkadar tinggi saat ini susah ditemukan, sehingga teknik ini dapat digunakan untuk meningkatkan kadar emas tersebut[5].
Diagnostic leaching merupakan salah satu metode pemisahan emas yang termasuk dalam proses hidrometalurgi. Metode ini merupakan metode teknologi secara alternatif dengan desain sederhana dan biaya yang rendah untuk dapat mengetahui karakterisasi bijih emas. Metode ini dilakukan dengan cara menghilangkan mineral yang paling tidak stabil menuju
ke yang lebih stabil dengan larutan asam agar emas dapat terbebaskan[1].
Dalam praktikum ini dilakukan pengujian diagnostic leach menggunakan beberapa reagen dengan tingkat keasaman yang semakin tinggi yang dapat melarutkan secara selektif zat terlarut yang terkandung di dalam emas.
2. Landasan Teori
Emas (Au) merupakan unsur kimia yang memiliki kestabilan kimia yang tinggi, konduktivitas listrik yang baik, dan ketahanan terhadap korosi. Bijih emas yang terdapat di alam, dibedakan menjadi dua, yaitu free gold, free milling, dan refractory. Pada bijih emas free gold, biasanya jenis bijih ini lebih mudah untuk dipisahkan dari mineral atau logam yang berasosiasi dengan emas dan mempunyai ukuran yang relatif besar.
Bijih emas free milling merupakan bijih emas yang biasanya memiliki hasil recovery sekitar lebih dari 90%
dan dapat diolah dengan metode perendaman sianida konvensional. Sedangkan untuk bijih emas refractory biasanya memiliki hasil recovery sekitar kurang dari 50% dan memerlukan proses pre-treatment terlebih dahulu sebelum dilakukan proses pelindian[1]. Bijih emas refractory perlu dilakukan pre-treatment oksidatif bijih agar dapat mengoksidasi sulfida dan mengekspos emas. Hal ini disebabkan karena emas pada bijih refractory dikelilingi oleh mineral sulfida seperti arsenopirit, pirit, pirhotit, kalkopirit, atau silika.
Walaupun bijih emas refractory sudah dilakukan penghalusan, tetapi tetap saja tidak menghasilkan perolehan emas tinggi saat leaching sianida konvensional[4].
Dalam pengolahan bijih emas, metode yang sering digunakan, yaitu metode amalgamasi dan metode
sianidasi. Dari kedua metode ini memiliki kekurangan dan kelebihannya masing-masing. Pada metode amalgamasi yang merupakan proses pengikatan logam emas dari bijihnya menggunakan air raksa memiliki kelebihan dimana membutuhkan waktu proses yang singkat, tetapi emas hasil ekstraksi yang didapat hanya 40% dan berdampak mencemari lingkungan karena penggunaan air raksa. Metode sianidasi merupakan proses pelarutan selektif oleh asam sianida dimana hanya logam tertentu seperti emas yang dapat larut.
Metode ini memiliki kelebihan dimana proses ekstraksi yang dilakukan lebih sederhana dan menghasilkan kemurnian emas sekitar 80%. Akan tetapi metode ini dapat mencemari lingkungan karena menghasilkan gas sianida yang beracun dan juga dalam bentuk solution.
Gas beracun ini dapat menjadi tidak berbahaya karena sifat dari racun sianida yang sementara dan mudah terurai oleh lingkungan ketika ditangai dengan baik[4].
Pada dasarnya emas yang akan dilakukan pelindian harus diuji terlebih dahulu karakteristiknya agar menghasilkan pelindian yang sempurna dan maksimal.
Pengujian untuk mengetahui bijih emas salah satunya dengan pengujian diagnostic leach. Metode pengujian diagnostic leach dilakukan untuk mengidentifikasikan emas yang terinklusi dalam mineral dari bijih emas yang terbungkus oleh mineral tersebut dan akan dilakukan langkah pelarutan untuk membebaskan emas tersebut.
Metode ini biasanya digunakan untuk mengetahui perlakukan bijih emas refractory[1]. Metode Diagnostic leach dilakukan secara selektif dan bertahap menggunakan reagen pelindi asam oksidatif yang berangsur-angsur semakin kuat dengan menghilangkan mineral yang paling tidak stabil dan selanjutnya mulai melarutkan mineral yang lebih stabil sehingga dapat membebaskan emas dari mineral lain yang terikat di dalam bijih emas. Reagen yang digunakan dalam metode ini yaitu NaCN sebagai pengikat emas dalam bijih, Na2CO3 , HCl sebagai pemecah mineral karbonat, SnCl2, H2SO4, FeCl3, HNO3 sebagai pemecah mineral sulfida, HF sebagai pemecah mineral silikat, dan aqua regia yang merupakan campuran dari HCl dan HNO3. Dalam metode ini, pH harus terjaga dalam rentang 10,5- 11 karena penggunaan reagen asam sianida dapat membentuk gas HCN yang berbahaya karena penguapan dari kandungan CN- ketika kurang dari pH 10,5 dan ketika lebih dari pH 11 maka dapat mengakibatkan terjadinya perlambatan dalam pembentukan ikatan senyawa AuCN2- saat dilakukan sianidasi. Ketika pH lebih dari 11 dapat ditambahkan NaCN agar pH turun, sedangkan saat pH kurang dari 10,5 dapat ditambahkan CaOagar pH lebih meningkat.
3. Metode Penelitian
Pada praktikum acara 2 yaitu diagnostic leach terdapat beberapa peralatan dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini, yaitu
3.1 Peralatan
Adapun peralatan yang digunakan dalam praktikum diagnostic leach, antara lain :
3.1.1 Magnetic Stirrer
Magnetic Stirrer merupakan alat yang digunakan untuk proses pengadukan antara sampel dengan larutan yang telah disediakan. Magnetic stirrer dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Magnetic stirrer.
3.1.2 Timbangan
Timbangan merupakan alat untuk menimbang berat sampel yang akan digunakan pada saat praktikum dilakukan. Timbangan dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Timbangan.
3.1.3 Gelas Beker
Gelas beker digunakan sebagai tempat larutan maupun sampel yang akan digunakan. Gelas beker dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Gelas beker.
3.1.4 Erlenmeyer
Erlenmeyer digunakan pada saat proses titrasi sebagai tempat penampungan larutan yang telah tersaring.
Erlenmeyer dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Erlenmeyer.
3.1.5 Corong
Corong merupakan alat yang digunakan untuk tempat kertas saring pada proses filtrasi. Corong dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Corong
3.1.6 Kertas Saring
Kertas saring digunakan pada saat menyaring hasil dari pelarutan yang telah dilakukan. Kertas saring dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Kertas saring.
3.1.7 Pengaduk
Pengaduk merupakan alat untuk mencampurkan larutan dengan sampel yang akan dilakukan proses diagnostic leach. Pengaduk dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Pengaduk
3.1.8 pH Meter
Alat ini digunakan untuk mengecek pH pada campuran larutan yang sedang dilakukan proses pengadukan dengan menggunakan magnetic stirrer. pH meter dapat dilihat ada Gambar 8.
Gambar 8. pH meter.
3.1.9 Dissolved Oxygen Meter
Alat ini biasanya digunakan sebagai alat ukur pada kandungan oksigen yang ada pada larutan saat proses pengadukan. Dissolved Oxygen Meter dapat dilihat pada Gambar 9.
Gambar 9. Dissolved Oxygen Meter
3.1.10 Tabung Ukur
Tabung ukur digunakan sebagai alat untuk mengukur sebuah larutan dengan ukuran 50 ml – 100 ml. Alat ini dapat juga digunakan sebagai tempat pengadukan bijih emas saat dilakukan proses agitasi. Tabung ukur dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Tabung ukur.
3.2 Bahan
Adapun beberapa bahan penting yang digunakan dalam praktikum diagnostic leach agar proses pengujian diagnostic leach pada praktikum kedua dapat berjalan sesuai yang direncanakan, antara lain :
3.2.1 Bijih Emas
Bijih emas merupakan bahan utama yang digunakan pada praktikum kali ini. Bijih emas ini digunakan untuk melihat perolehan emas yang didapatkan pada setiap larutan atau reagen yang dipakai. Contoh dari bijih emas dapat diihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Bijih emas.
3.2.2 Aquades
Aquades atau yang dapat disebut dengan air murni bisa juga dengan sebutan air distilasi merupakan bahan yang digunakan sebagai pelarut sianida. Pada praktikum kali ini, aquades dipakai untuk membuat campuran dengan reagen yang akan digunakan. Aquades dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12. Aquades
3.2.3 NaCN
NaCN atau yang biasa dikenal dengan sebutan asam sianida merupakan larutan yang digunakan sebagai bahan pelarut untuk bijih emas sebagai pengikat Au atau Ag pada pengujian diagnostic leach. NaCN dapat dilihat pada Gambar 13.
Gambar 13. Larutan NaCN
3.2.4 Larutan HCl
Larutan HCl merupakan pelarut untuk bijih emas yang digunakan sebagai pemecah asosiasi karbonat setelah penggunaan NaCN pada tahap pertama dan dapat digunakan sebagai campuran dalam membuat larutan aqua regia bersama HNO3 dengan menggunakan perbandingan. Larutan HCl dapat dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14. Larutan HCl.
3.2.5 Larutan HNO3
Larutan HNO3 merupakan pelarut untuk bijih emas yang digunakan sebagai pemecah asosiasi mineral sulfida setelah penggunaan NaCN kedua dan dapat digunakan untuk campuran membuat larutan aqua regia bersama HCl. Larutan HNO3 dapat dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15. Larutan HNO3
3.2.6 Larutan HF
Larutan HF merupakan suatu bahan pelarut mineral senyawa silikat yang digunakan untuk bijih emas dan diaplikasikan setelah pereaksian NaCN ketiga. Larutan HF dapat dilihat pada Gambar 16.
Gambar 16. Larutan HF.
3.2 Prosedur Praktikum
Pada praktikum acara kedua yaitu pengujian diagnostic leach, pengujian ini menggunakan beberapa reagen.
Reagen yang digunakan tersebut antara lain, yaitu asam sianida, HCl, HNO3, HF, dan aqua regia. Pengujian diagnostic leach diawali dengan mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum.
Selanjutnya dilakukan penimbangan berat sampel bijih emas sebesar 400 gram menggunakan timbangan. Dapat dilihat pada Gambar 17.
Gambar 17. Menimbang berat sampel bijih emas.
Selanjutnya membuat larutan yang akan digunakan untuk proses pelarutan CN-1. Larutan ini dibuat dengan menggunakan NaCN atau asam sianida dengan kadar yang telah ditetapkan yaitu 5000 ppm dengan menggunakan campuran aquades sebanyak 600 mL menggunakan gelas beker. Dapat dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18. Menuangkan aquades ke NaCN.
Setelah itu, bijih emas yang sudah ditimbang dituangkan ke dalam larutan tersebut untuk nantinya dilakukan proses agitasi menggunakan alat magnetic stirrer. Dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19. Menuangkan bijih emas ke dalam larutan Selanjutnya, melakukan pengecekan pH dan DO (dissolved oxygen) menggunakan alat yang disediakan sebelum dilakukan proses agitasi menggunakan magnetic stirrer. Pengecekan ini dilakukan sebelum dan setelah proses agitasi. Dapat dilihat pada Gambar 20.
Gambar 20. Pengecekan pH dan DO pada larutan.
Setelah proses pengecekan selesai, dilanjutkan dengan proses agitasi dengan menyalakan alat magnetic stirrer dengan kecepatan 400 rpm selama 10 menit.
Dapat dilihat pada Gambar 21.
Gambar 21. Melakukan proses agitasi.
Dilanjutkan dengan melakukan proses filtrasi dimana slurry hasil dari proses sebelumnya disaring menggunakan kertas saring yang diletakkan di corong dan ditampung menggunakan erlenmeyer. Dapat dilihat pada Gambar 22.
Gambar 22. Penyaringan slurry.
Selanjutnya, residu yang tertampung di kertas saring dikeringkan dan dilanjutkan dengan proses pelarutan kembali menggunakan larutan HCl. Dapat dilihat pada Gambar 23.
Gambar 23. Pelarutan hasil residu dengan larutan HCl.
Selanjutnya dilakukan proses pengecekan pH dan DO pada larutan tersebut saat sebelum dan sesudah dilakukan agitasi. Setelah itu di proses agitasi kembali seperti sebelumnya dan di filtrasi untuk slurry setelah proses tersebut. Langkah ini dilakukan berulang kali dengan reagen yang berbeda. Urutan reagen yang dilakukan saat praktikum, yaitu CN-1, HCl, CN-2, HNO3, CN-3, HF, CN-4, dan aqua regia. Setelah sampai tahap terakhir yaitu aqua regia, didapatkan larutan kaya yang dan diuji kadar emas yang ada.
4. Hasil Pengamatan
Pada praktikum acara diagnostic leach dilakukan pelarutan selektif menggunakan beberapa reagen yang dapat melarutkan mineral asosiasi dalam bijih emas yang memiliki tingkat keasaman berbeda-beda untuk tiap reagen yang digunakan dan setelah dilakukan pengujian, didapatkan berat residu yang tertahan untuk tiap pelarut.
4.1 Hasil Data Pengamatan
Data yang disajikan untuk hasil percobaan diagnostic leach di bawah ini merupakan data sekunder yang diberikan oleh asisten laboratorium. Dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Data percobaan
Selanjutnya disajikan data kadar emas yang didapatkan dari masing-masing reagen menggunakan data sekunder. Dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Data kadar pada sampel
4.2 Perhitungan
Dari data sekunder yang sudah disajikan, dilakukan perhitungan untuk setiap proses sianidasi terkait dari berat liquid, volume liquid, dan berat sianida.
Dilanjutkan dengan perhitungan untuk mengikat mineral yang tidak stabil dari setiap pelarutan selektif yang terdiri dari berat liquid, volume liquid, volume reagen, molaritas reagen, volume reagen, dan volume aquades. Secara rinci dilakukan perhitungan sebagai berikut :
1. CN-1
❖ Berat Liquid
• %Solid = 40%
• Berat awal = 400 gram
%Solid = berat kering berat total ×100%
→ 40% = 400
(400+X)×100%
→ 160 + 0,4X = 400
→ Berat liquid (X) = 600 gram
❖ Volume Liquid ρ = m
V → V = m ρ
→ V larutan = 1 gram/mL600 gram
→ V larutan = 600 mL
→ V larutan = 0,6 L
❖ Berat NaCN ppm = m
V → m = ppm × V
→ m = 5000 x 0,6
→ m = 3000 mg
→ m = 3 gram 2. HCl
❖ Berat Liquid
• %Solid = 33%
• Berat awal = 370,12 gram
%Solid = berat kering berat total ×100%
→ 33% = 370,12
(370,12+X)×100%
→ 122,14 + 0,33X = 370,12
→ Berat liquid (X) = 751,46 gram
❖ Volume Liquid ρ = m
V → V = m ρ
→ V larutan = 751,46 gram 1,18 gram/mL
→ V larutan = 636,83 mL
→ V larutan = 0,63683 L
❖ Molaritas
M = % reagen x ρreagen x 1000 Mrreagen
→ M = 32% x 1,18 x 1000 36,5
→ M = 10,35 M
❖ Volume Reagen
M1 x V1 = M2 x V2
→ 10,35 M x V1 = 3 M x 636,83 mL
→ V1 = 184,67 mL 3. CN-2
❖ Berat Liquid
• %Solid = 40%
• Berat awal = 350,91 gram
%Solid = berat kering berat total ×100%
→ 40% = 350,91
(350,91+X)×100%
→ 140,36 + 0,4X = 350,91
→ Berat liquid (X) = 526,37 gram
Berat Awal 400
Berat Residu CN-1 370,12 Berat Residu CN-2 313,04 Berat Residu CN-3 259,28 Berat Residu CN-4 144,75 Berat Residu HCl 350,91 Berat Residu HNO3 291,9
Berat Residu HF 228,99
Berat Umpan 50
Volume AR 200mL
% HCl 32%
% HNO3 65%
% HF 20%
M HCl 3 M
M HNO3 3 M
M HF 3 M
Rho HCl 1,18
Rho HNO3 1,51
Rho HF 1,15
Sampel Ppm (mg/1)
CN-1 0,33
HCl 0,21
CN-2 0,58
HNO3 0,22
CN-3 0,68
HF 0,81
CN-4 4,7
Aqua regia 1.00
❖ Volume Liquid ρ = m
V → V = m ρ
→ V larutan = 526,37 gram 1 gram/mL
→ V larutan = 526,37 mL →
→ V larutan = 0,52637 L
❖ Berat NaCN ppm = m
V → m = ppm × V
→ m = 5000 x 0,52637
→ m = 2631,83 mg
→ m = 2,63 gram 4. HNO3
❖ Berat Liquid
• %Solid = 30%
• Berat awal = 313,04 gram
%Solid = berat kering berat total ×100%
→ 30% = 313,04
(313,04+X)×100%
→ 93,91 + 0,3X = 313,04
→ Berat liquid (X) = 730,43 gram
❖ Volume Liquid ρ = m
V → V = m ρ
→ V larutan = 730,43 gram 1,51 gram/mL
→ V larutan = 483,73 mL
→ V larutan = 0,48373 L
❖ Molaritas
M = % reagen x ρreagen x 1000 Mrreagen
→ M = 65% x 1,51 x 1000 63
→ M = 15,58 M
❖ Volume Reagen
M1 x V1 = M2 x V2
→ 105,58 M x V1 = 3 M x 483,73 mL
→ V1 = 93,15 mL 5. CN-3
❖ Berat Liquid
• %Solid = 40%
• Berat awal = 291,90 gram
%Solid = berat kering
berat total ×100%
→ 40% = (291,9+X)291,9 ×100%
→ 116,76 + 0,4X = 291,9
→ Berat liquid (X) = 437,85 gram
❖ Volume Liquid ρ = m
V → V = m ρ
→ V larutan = 437,85 gram 1 gram/mL
→ V larutan = 437,85 mL
→ V larutan = 0,43785 L
❖ Berat NaCN ppm = m
V → m = ppm × V
→ m = 5000 x 0,43785
→ m = 2189,25 mg
→ m = 2,12 gram 6. HF
❖ Berat Liquid
• %Solid = 30%
• Berat awal = 259,28 gram
%Solid = berat kering berat total ×100%
→ 30% = (259,28+X)259,28 ×100%
→ 77,78 + 0,3X = 259,28
→ Berat liquid (X) = 604,99 gram
❖ Volume Liquid ρ = m
V → V = m ρ
→ V larutan = 604,99 gram 1,15 gram/mL
→ V larutan = 526,08 mL
→ V larutan = 0,52608 L
❖ Molaritas
M = % reagen x ρreagen x 1000 Mrreagen
→ M = 20% x 1,15 x 1000 20
→ M = 11,5 M
❖ Volume Reagen
M1 x V1 = M2 x V2
→ 11,5 M x V1 = 3 M x 526,08 mL
→ V1 = 137,24 mL 7. CN-4
❖ Berat Liquid
• %Solid = 40%
• Berat awal = 228,99 gram
%Solid = berat kering berat total ×100%
→ 40% = 228,99
(228,99+X)×100%
→ 91,6 + 0,4X = 228,99
→ Berat liquid (X) = 343,49 gram
❖ Volume Liquid ρ = m
V → V = m ρ
→ V larutan = 343,49 gram 1 gram/mL
→ V larutan = 343,49 mL
→ V larutan = 0,34349 L
❖ Berat NaCN ppm = m
V → m = ppm × V
→ m = 5000 x 0,34349
→ m = 1717,43 mg
→ m = 1,72 gram 8. Aqua Regia
• Volume Aqua Regia = 200 mL
• Komposisi = 3 HCl : 1 HNO3
• Volume HCl = 3
4×200 mL = 150 mL Pengenceran HCl
M1 x V1 = M2 x V2
→ 10,35 M x V1 = 3 M x 150 mL
→ V1 = 43,50 mL
Volume Aquades = 150 – 43,50
= 106,5 mL
• Volume HNO3 = 1
4×200 mL = 50 mL Pengenceran HNO3
M1 x V1 = M2 x V2
→ 15,58 M x V1 = 3 M x 50 mL
→ V1 = 9,63 mL
Volume Aquades = 50 – 9,63
= 40,37 mL 9. Perolehan Au pada setiap tahapan
m Au = ppm × Volume Larutan a) CN-1
m Au = 0,33 x 0,6 L
= 0,198 mg
= 1,98 x 10-4 gram b) HCl
m Au = 0,21 x 0,63683 L
= 0,134 mg
= 1,34 x 10-4 gram c) CN-2
m Au = 0,58 x 0,52637 L
= 0,305 mg
= 3,05 x 10-4 gram d) HNO3
m Au = 0,22 x 0,48373 L
= 0,106 mg
= 1,06 x 10-4 gram
e) CN-3
m Au = 0,68 x 0,43785 L
= 0,298 mg
= 2,98 x 10-4 gram f) HF
m Au = 0,81 x 0,52608 L
= 0,198 mg
= 1,98 x 10-4 gram g) CN-4
m Au = 4,70 x 0,34349 L
= 1,614 mg
= 16,14 x 10-4 gram h) Aqua Regia
m Au = 1 x 0,2 L
= 0,2 mg
= 2 x 10-4 gram 10. Au Kumulatif
• CN-1
m Au = 0,198 mg
• HCl
m Au = 0,134 + 0,198 = 0,332 mg
• CN-2
m Au = 0,305 + 0,332 = 0,637 mg
• HNO3
m Au = 0,106 + 0,637 = 0,743 mg
• CN-3
m Au = 0,298 + 0,743 = 1,0407 mg
• HF
m Au = 0,198 + 1,0407 = 1,4668 mg
• CN-4
m Au = 1,614 + 1,4668 = 3,081 mg
• Aqua Regia
m Au = 0,2 + 3,081 = 3,281 mg
5. Pembahasan
Praktikum kedua hidro-elektrometalurgi dengan acara diagnostic leach dilakukan dengan menggunakan pengujian bijih emas. Tujuan dari dilakukannya pengujian diagnostic leach yaitu untuk mengetahui karakteristik dari bijih emas yang meliputi komposisi kimia, mikrostruktur, fasa mineral, dan persen ekstraksi sehingga didapatkan distribusi dari emas atau logam berharga lainnya dari bijih emas tersebut. Diagnostic leach yang dilakukan secara selektif dan bertahap menggunakan reagen pelindi asam oksidatif yang berangsur-angsur semakin kuat dapat membebaskan emas dari mineral lain yang terikat di dalam bijih emas.
Diagnostic leach dipilih bukan tanpa alasan, metode ini dilakukan untuk memungkinkan analisis yang lebih mendalam tentang komposisi dari suatu mineral, kandungan logam berharga, dan potensi ekstraksi mineral dari suatu endapan.
Reagen yang digunakan pada praktikum ini yaitu NaCN, HCl, HNO3, HF, dan aqua regia. Tetapi dalam pelaksanaannya hanya dilakukan dengan NaCN, HCl, dan HNO3. Pada awal metode diagnostic leach dilakukan dengan sianidasi tahap pertama menggunakan NaCN. Setelah itu, sisa residu yang tertahan dilakukan pelarutan menggunakan HCl untuk melarutkan mineral asosiasi karbonat. Dilanjutkan dengan proses sianidasi tahap kedua dan setelah itu hasil residunya dilarutkan menggunakan HNO3 untuk memecah asosiasi mineral sulfida. Dilanjutkan lagi untuk proses sianidasi tahap ketiga dan residunya dilarutkan menggunakan HF untuk melarutkan mineral dengan senyawa silikat. Terakhir, setelah proses sianidasi tahap keempat, residu yang tersisa dilarutkan menggunakan aqua regia yang berasal dari campuran antara HCl dan HNO3 dengan perbandingan 3 : 1. Aqua regia merupakan reagen yang paling asam dan dapat melarutkan raksa, platina, timbal, dan emas. Tujuan dari pelindian menggunakan asam sianida yaitu untuk mengikat sisa emas oksida yang tertinggal pada sampel.
Dalam setiap tahapan reagen tersebut juga dilakukan pengecekan terhadap pH dan DO pada sebelum dan setelah penggunaan alat magnetic stirrer.
Dari percobaan tersebut didapatkan hasil data perhitungan, yaitu pada sianidasi pertama didapatkan kadar emas 0,33 ppm dengan berat residu 370,12 gram.
Pada pelarutan menggunakan HCl didapatkan kadar emas 0,21 ppm. Pada sianidasi kedua menggunakan residu HCl 350,91 gram didapatkan kadar emas 0,58 ppm dan berat residu 313,04 gram. Pada pelarutan menggunakan HNO3 didapatkan kadar emas 0,22 ppm.
Sianidasi ketiga dengan menggunakan residu HNO3
seberat 291,90 gram didapatkan kadar emas sebesar 0,68 ppm dengan berat residu 259,28 gram. Pada pelarutan menggunakan HF didapatkan kadar 0,81 ppm.
Dilanjutkan dengan sianidasi terakhir menggunakan
residu dari HF sebesar 228,99 gram didapatkan kadar emas 4,7 ppm dengan berat residu 144,75 gram. Dari berat residu terakhir tersebut dilakukan pelarutan menggunakan aqua regia dan didapatkan kadar emas 1 ppm.
Berdasarkan hasil perolehan emas tertinggi pada praktikum ini diperoleh saat pelindian CN-4 sebesar 1,614 mg dengan kadar yang didapatkan sebesar 4,7 ppm. Perolehan ini didapatkan dari hasil residu pelarutan menggunakan reagen HF yang merupakan reagen pelarut mineral senyawa silikat untuk bijih emas.
Tipe bijih emas yang didapatkan pada percobaan ini yaitu tipe bijih refractory dimana merupakan emas yang terinklusi dalam mineral silikat. Untuk mengatasi hal tersebut perlu dilakukan proses pre-treatment pada bijih refractory sehingga emas yang ada didalamnya dapat terbebaskan. Contoh pre-treatment yang dapat dilakukan yaitu ultrafine grinding agar proses ekstraksi lebih mudah dilakukan nantinya. Ultrafine grinding dipilih karena dapat membebaskan emas dari mineral secara menyeluruh sehingga emas dapat dilakukan proses selanjutnya. Setelah itu dilanjutkan dengan proses berupa konsentrasi menggunakan flotasi agar logam emas dapat terpisahkan dari mineral silikat.
6. Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh pada praktikum diagnostic leach yaitu :
1. diagnostic leach merupakan pengujian untuk mengetahui karakteristik dari bijih emas yang meliputi komposisi kimia, mikrostruktur, fasa mineral, dan persen ekstraksi sehingga didapatkan distribusi dari emas atau logam berharga lainnya dari bijih emas tersebut.
2. Nilai dari perolehan kadar emas tiap reagen :
▪ CN-1 sebesar 0,33 ppm
▪ HCl sebesar 0,21 ppm
▪ CN-2 sebesar 0,58 ppm
▪ HNO3 sebesar 0,22 ppm
▪ CN-3 sebesar 0,68 ppm
▪ HF sebesar 0,81 ppm
▪ CN-4 sebesar 4,7 ppm
▪ Aqua Regia sebesar 1 ppm
3. Tipe bijih emas yang didapatkan yaitu bijih emas refractory karena bijih tersebut berasosiasi dengan mineral bersenyawa silikat dengan pre-treatment yang dapat dilakukan yaitu ultrafine grinding dan dilanjutkan dengan proses konsentrasi berupa flotasi.
Referensi
1. Anggraini, A. G. (2020). Studi Karakterisasi Bijih Emas Dari Kabupaten Tanggamus Dengan Menggunakan Metode Diagnostic Leaching.
Skripsi Jurusan Teknik Kimia, Universitas Lampung.
2. Ariyanti, D. & Syaifuddin, M. (2019). Ekstraksi Au dari Batuan Mineral dengan Hidrometalurgi Aerasi-Sianidasi serta Kajian Perbandingan
Efektivitasnya Pada Berbagai Metode dan Pelarut.
Jurnal Kimia dan Pendidikan Kimia, 4(2), 115-122.
3. Muhammad, I., Triantoro, A., & Novianti, Y. S.
(2019). Optimasi Kondisi Pelarutan Logam Au dalam Endapan Placer dengan Proses Hidrometalurgi. Jurnal Geomine, 7(3), 157-162.
4. Prathama, J. P. C. Y. (2022). Pengaruh Ukuran Butir Dan Konsentrasi Sianida Pada Agitation Leaching Terhadap Persen Perolehan Emas Tailing Sluice Box Daerah Batu Sopang Kalimantan Timur. Skripsi Program Studi Teknik Metalurgi, UPN ”Veteran” Yogyakarta.
5. Sarempa, A. & Isjudarto, A. (2017). Optimasi Recovery Emas Dan Perak Dengan Sianidasi Pada Deposit Bijih Emas Kadar Rendah Di Pt. Nusa Halmahera Minerals Daerah Gosowong Kabupaten Halmahera Utara, Provinsi Maluku Utara. Rekayasa Teknologi Industri dan Inovasi.