Pengaruh pH larutan pada elektrowinning emas

Pengaruh pH Larutan Pada Proses Elektrowinning Emas

Oleh : Nizar A K

Bismillah

Mumpung masih fresh, baru beberapa hari yang lalu penulis mendapat pengalaman baru soal proses elektrowinning emas di tempat penulis bekerja. Jadi sekalian berbagi saja, semoga bermanfaat. Oh ya, bagi yang masih awam, elektrowinning adalah proses pengendapan emas dari larutannya dengan cara dialiri arus listrik. Jadi emas yang sudah dilarutkan dan terikat oleh sianida selanjutnya akan diendapkan kembali dengan cara dialiri arus listrik. Emas dalam bentuk ion positif akan dialiri elektron untuk kemudian menjadi endapan konsentrat emas yang menempel di plat katoda. Reaksinya kurang lebih sbb:

Au(CN)₂-(aq) + e ------> Au(s) + 2CN-

Untuk lebih detail mengenai proses elektrowinning, ini sudah penulis bahas juga di tulisan lain di blog ini. Coba cek

https://www.jurnalmetallurgist.com/2020/03/tahapan-pengolahan-emas-sianida-2.html

Kembali ke topik semula.. Proses elektrowinning di tempat penulis bekerja yang biasanya hanya membutuhkan waktu sekitar 10-12 jam suatu saat bertambah hingga menjadi 18 -20 jam dalam kondisi kandungan emas-perak yang relatif sama di larutan pregnant. Seandainya jumlah emas-perak meningkat drastis mungkin hal itu bisa dijadikan alasan karena semakin banyak logam yang harus diendapkan sehingga dibutuhkan waktu yang lebih lama untuk proses elektrowinning. Tetapi yang terjadi adalah peningkatan kadar emas-perak di larutan hanya 15%, tetapi waktu elektrowinning bertambah hingga 40%. 

Apa yang terjadi?

Akhirnya setelah beberapa jam berkutat di depan komputer, berikut ini adalah beberapa data dan fakta yang penulis berhasil kumpulkan dan tampilkan dalam bentuk grafik:

Fakta lapangan:

• Pada 3 siklus e-winning terakhir, waktu siklus yang dibutuhkan bertambah 7 jam lebih lama dibandingkan biasanya. Penambahan waktu ini sekitar 40% meskipun memang ada 15% penambahan kandungan emas-perak dalam larutan pregnant (lihat grafik no 2. Metal in soln vs E-win time).
• Dari data yang diperoleh, konsentrasi sianida pada larutan pregnant bisa dikatakan cukup stabil sekitar 1500-2000 ppm (lihat grafik no 3. NaCN vs E-win time).
• Dari data pH larutan diperoleh bahwa nilai pH pada 3 siklus e-winning terakhir lebih rendah dibandingkan siklus lainnya (lihat grafik no 1. data pH vs E-win time). 
• Perhatikan grafik lainnya, lihat 4 grafik paling bawah, yaitu profile kandungan emas-perak dalam larutan selama elektrowinning berlangsung. Terlihat bahwa pada no siklus e-winning 5138-5139, yaitu pada kondisi pH lebih rendah seperti dijelaskan pada point sebelumnya, terlihat bahwa penurunan konsentrasi emas di dalam larutan (garis biru) baru dimulai sekitar 8-10 jam setelah e-winning dimulai. Hal ini berbeda dengan no siklus e-winning lainnya, yaitu no 5135-5136 dimana penurunan konsentrasi emas di dalam larutan langsung terjadi ketika e-winning dimulai.

Sebagai catatan, laju penurunan konsentrasi perak di larutan (garis merah) umumnya memang berjalan lebih cepat daripada emas dikarenakan nilai potensial reduksi pengendapan perak-sianida yang lebih positif dibandingkan emas-sianida. Lihat tabel berikut:

Dari fakta-fakta lapangan di atas, selanjutnya dibuatlah rekomendasi untuk mencoba menaikkan set point pH pada larutan pregnant dari 12-12.5 menjadi minimal 13. Pengaturan pH pada e-winning dilakukan melalui penambahan larutan caustic soda. Berdasarkan teori dari buku pun dikatakan bahwa penambahan larutan caustic dapat berguna untuk meningkatkan konduktivitas larutan.

Bagaimana hasilnya? dapat dilihat pada gambar berikut yang juga diambil dari data aktual di lapangan: 

Gambar di atas menunjukkan pembacaan nilai arus listrik (garis berwarna-warni) yang mengalir pada plat katoda-anoda sel elektrowinning pada rentang 24 jam terakhir. Satuan pembacaan arus listrik adalah ampere. Nomor siklus e-winning yang diamati pada gambar di atas adalah no 5141 dan 5142. Pada gambar di atas juga dilengkapi dengan beberapa keterangan tambahan perihal no siklus yang sedang diamati. Contohnya seperti lama siklus e-winning, nilai pH larutan, konsentrasi sianida dan emas-perak di dalam larutan.

Dari keterangan pada gambar di atas, siklus No 5141 masih menggunakan set point nilai pH 12.5-12.7 dengan lama siklus e-winning selama 18 jam. Siklus no 5141 ini berakhir pada 13 juni sekitar jam 18.30. Adapun pada siklus no 5142, yang dimulai pada jam 19:00 terbaca pH larutan awal adalah 12.85. Sesuai rekomendasi, pada siklus no 5142 ini akan dicoba target minimum pH larutan sebesar 13. Karenanya, pada jam 20:27 tgl 13 Juni dilakukan penambahan dosis larutan caustic ke dalam larutan pregnant hingga diperoleh nilai pH 13.1. Hasilnya, secara instan dapat dilihat bahwa terjadi peningkatan nilai pembacaan arus listrik untuk semua sel elektrowinning. Rata-rata peningkatan nilai arus listrik adalah sekitar 30-40%. 

Sebagaimana diketahui dari rumus W=eit/96500, bahwa berat logam yang diendapkan dalam proses e-winning akan sebanding dengan seberapa besar arus listrik yang diberikan. Karenanya, semakin besar arus listrik maka semakin cepat juga laju e-winning. Hasilnya? Untuk siklus no 5142, lama siklus e-winning hanya 9 jam saja.

Demikian, sebuah catatan singkat tentang pentingnya menjaga nilai pH larutan pada proses e-winning.