Optimasi rekoveri pengolahan emas

Seputar Rekoveri Pengolahan Emas

Oleh Nizar A K

Bismillah..

Pada kesempatan kali ini, saya akan coba sharing terkait lika-liku metallurgist dalam mengurus rekoveri pengolahan pada proses pelindian bijh emas dengan menggunakan sianida. Sebelumnya, kita kembali menyinggung sedikit apa itu pelindian bijih emas. Pelindian bijih emas adalah proses pelarutan emas, atau istilah metalurginya adalah ekstraksi, dari bijihnya. Bahan kimia yang digunakan sebagai pelarut emas salah satunya adalah sianida. Jadi dalam pelindian bijih emas, emas yang terkandung didalam bijih (batuan) akan dicampur dengan larutan sianida membentuk lumpur. Selanjutnya emas di dalam bijih akan mengalami kontak dengan ion sianida di dalam larutan. Setelah mengalami kontak, emas tersebut akan terlarutkan oleh sianida dan membentuk senyawa ion AuCN. Analogi mudahnya, ibarat melarutkan gula dengan menggunakan air.

Reaksi pelarutan emas oleh sianida dapat dituliskan sebagai berikut:

4Au + 8CN- + O2 + 2 H2O    ---->  4Au(CN)-2 + 4OH

Dari prosesnya sendiri, yaitu melarutkan, maka kita dapat coba simpulkan hal apa saja yang kira-kira menjadikan proses pelarutan itu semakin mudah. Antara lain:

• Konsentrasi sianida dan kadar oksigen. Semakin tinggi maka akan semakin cepat laju reaksi berlangsung karena kesetimbangan akan bergeser ke sisi kanan reaksi
• Proses pengadukan. Semakin tinggi mobilitas lumpur maka akan semakin cepat juga proses pelarutan emas oleh sianida.
• Ukuran bijih yang diolah. Semakin halus bijih maka semakin besar luar permukaan untuk terjadinya kontak reaksi kimia. Selain itu semakin halus bijih pun maka semakin tinggi derajat liberasi dari mineral berharga.

Dalam proses pengolahan di industri, biasanya kita sudah dapat memprediksi berapa maksimum nilai rekoveri emas yang dapat kita peroleh untuk suatu bijih tertentu pada parameter pengolahan tertentu. Angka ini diperoleh dari test laboratorium. Misalkan, untuk bijih dengan kadar 2 gr/t emas yang akan diolah dengan parameter 500 ppm sianida, waktu reaksi 30 jam, dan tingkat kehalusan bijih 75 mikron maka diprediksi akan diperoleh rekoveri emas 90% dari hasil percobaan lab. Nah tugas selanjutnya di lapangan adalah memastikan bagaimana set point parameter di atas dapat kita capai pada aktual operasional pabrik sehingga didapatkan nilai rekoveri emas sesuai target.   

Kurva rekoveri pengolahan emas

Yang jadi pertanyaan selanjutnya, apakah nilai parameter pengolahan itu dapat kita ubah untuk mendapatkan nilai rekoveri yang lebih baik? Jawabnya tentu saja bisa. Dalam skala laboratorium kIta bisa menaikkan kadar sianida, menambah waktu reaksi pelindian ataupun memperhalus ukuran butiran dengan mudah. Peningkatan nilai rekoveri emas pun bisa bermacam-macam nilainya dari mulai skala 0 koma sekian % hingga sampai di atas 5%. Namun lain halnya dalam kondisi aktual di lapangan (pabrik). Optimasi atau bahkan peningkatan rekoveri emas menjadi lebih sulit. Di pabrik kita berhadapan dengan sistem yang lebih kompleks dan saling berkaitan antara satu sirkuit dengan sirkuit lainnya. Contohnya, di pabrik kita tidak bisa sembarangan menaikkan kadar sianida sesuka hati. Kita harus juga memikirkan apakah sirkuit detoksifikasi sianida masih dapat mengatasi peningkatan kadar sianida yang harus didestruksi atau tidak.

Rekoveri Emas di Pabrik Pengolahan

Berdasarkan pengalaman penulis, bila ingin mendapatkan peningkatan rekoveri emas hingga 0,5 - 1%an dapat ditempuh dengan menambah konsentrasi sianida, memperlama waktu pelindian atau memperbaiki kualitas pengadukan dan kadar oksigen terlarut. Bila ingin memperoleh peningkatan rekoveri emas lebih dari itu maka dibutuhkan effort yang lebih besar, misalnya memperhalus (memperkecil) ukuran butiran atau modifikasi sirkuit proses pengolahan. Contohnya, pada tempat penulis bekerja saat ini, untuk mendapatkan peningkatan rekoveri hingga 2-3% dibutuhkan ukuran bijih yang lebih halus dari semula 75 mikron menjadi 50 mikron. Cara ini dapat ditempuh dengan meningkatkan efektivitas sirkuit penggilingan, seperti pengaturan alat klasifikasi yang baik, modifikasi pada aliran neraca massa, penggunaan ukuran bola penggerus yang sesuai, atau hingga yang paling mahal adalah menambah energi input di sirkuit penggerusan (menambah unit penggilingan). Terlihat mudah ya? tapi sebenarnya tidak. Meningkatkan kehalusan ukuran bijih selalu menjadi hal tersulit pada setiap pabrik pengolahan. Paling sulit namun memberikan efek peningkatan rekoveri yang paling signifikan. Sebanding kan?

Contoh kasus lain, misalnya mengubah atau menambah proses baru pada alur pengolahan yang sudah ada dikarenakan adanya perubahan jenis bijih. Contohnya biijh yang semula bersifat oksida menjadi sulfida. Emas di dalam bijih seringkali terasosiasi dengan mineral sulfida. Seandainya ukuran butiran emas cukup besar dan masih bisa terekspos sebagian oleh sianida maka tidak terlalu jadi masalah. Setidaknya hanya laju kinetika reaksi saja yang berkurang karena luas permukaan kontak berkurang. Akan tetapi yang jadi masalah adalah bilamana emas memiliki ukuran kecil dan terisolasi di dalam sulfida, istilahnya disebut refraktori. Otomatis kontak antara sianida dan emas akan terhalang atau bisa jadi sama sekali tidak ada kontak. Masalahnya lagi, mayoritas mineral sulfida tidak bisa larut dengan sianida. Contoh mineral sulfida yang sering muncul di bijih emas adalah pyrite.

Contoh butiran emas dalam bijih, terliberasi sempurna (kiri), terliberasi sebagian (tengah) dan terisolasi. 

Pada kondisi emas terisolasi sepenuhnya oleh mineral sulfida (gambar kanan), maka dapat dipastikan rekoveri emas akan terjun bebas. Dalam kondisi demikian, cara yang dapat dilakukan antara lain memperhalus ukuran produk hasil penggilingan untuk meningkatkan derajat liberasi emas atau dengan cara mengeliminasi mineral sulfida tersebut. Yang pasti keduanya membutuhkan suntikan dana yang lumayan karena berhubungan dengan penambahan alat atau perubahan alur proses pengolahan. 

Perubahan jenis atau karakter bijih sendiri pernah penulis alami selama bekerja di pabrik pengolahan. Jadi ingat, tahun-tahun pertama bekerja di suatu tambang, rekoveri emas masih stabil di kisaran 90-92%. Dapat angka 89% pun saat itu bisa dibilang apes. Namun itu cerita lama Selepas 7 tahun tambang berjalan, bermunculanlah pit-pit baru, kedalaman tambang  pun semakin dalam dan karakter bijih pun berubah. Kandungan sulfida pada biijh pun meningkat, disertai dengan ukuran partikel emas yang kecil. Dengan metode pengolahan yang sama, saat ini rekoveri emas hanya berkisar diantara 85 - 87%. Apakah ada cara untuk meningkatkan kembali nilai rekoveri secara signifikan? tentu saja ada. Seperti meningkatkan kehalusan penggilingan bijih dari ukuran 75 mikron menjadi 25 mikron atau mencoba melarutkan mineral sulfida yang melapisi emas dengan menggunakan asam kuat seperti asam nitrat sebelum dilakukan pelindian dengan sianida. Hasilnya sangat bagus, rekoveri emas bisa meningkat antara 5-7%. Namun itu hanya cerita di Lab, untuk aplikasi langsung di pabrik masih belum bisa diterapkan. Alasannya simpel, butuh investasi besar dan sepertinya kurang ekonomis untuk diterapkan pada tambang dengan cadangan bijih yang tinggal sedikit dan kadar yang makin menurun. Bayangkan saja, secara teori, untuk memperhalus ukuran bijih 3x lipat, setidaknya dibutuhkan tambahan daya 10MW, atau setara dengan 2x SAG Mill yang dioperasikan saat ini. Jelas bukan investasi yang sedikit. Apalagi tambahan biaya operasional pun mesti dipikirkan. Sebagai catatan, biaya listrik memakan dana hingga 40% dari biaya operasional pabrik. 

Verti Mill, alat mill yang sering digunakan untuk proses grinding halus

Adapun menambahkan sirkuit pelindian asam nitrat pun bisa dikatakan cukup menantang juga. Bagaimana tidak, sirkuit yang saat ini beroperasi pada kondisi basa kini harus disisipkan sirkuit dengan kondisi asam di tengahnya. Pastinya butuh penambahan alat semisal tanki dan pompa tahan asam, sirkuit pengendapan (thickener) untuk netralisasi asam menuju basa, dll. Sebagai catatan, proses ini sepertinya belum pernah diaplikasikan pada plant komersial di dunia. Bila  anda berhasil mengaplikasikannya secara komersial mungkin bisa untuk dipatenkan, kabari ya :)

Sekian untuk tulisan kali ini.