PEMBENTUKAN MINERAL DI ALAM MINERAL EMAS
PEMBENTUKAN MINERAL DI ALAM
MINERAL EMAS (AU)
Oleh :
Abdul Latif
1001089
Mahasiswa Teknik Perminyakan, STT-MIGAS Balikpapan
Email : [email protected], phone : 081254502244
ABSTRAK
Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Au (bahasa Latin:
'aurum') dan nomor atom 79. Sebuah logam transisi (trivalen dan univalen) yang lembek,
mengkilap, kuning, berat, "malleable", dan "ductile". Emas tidak bereaksi dengan zat kimia
lainnya tapi terserang oleh klorin, fluorin dan aqua regia. Logam ini banyak terdapat di
nugget emas atau serbuk di bebatuan dan di deposit alluvial dan salah satu logam coinage.
Kode ISOnya adalah XAU. Emas melebur dalam bentuk cair pada suhu sekitar 1000 derajat
celcius. Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan mudah ditempa, kekerasannya
berkisar antara 2,5–3 (skala Mohs), serta berat jenisnya tergantung pada jenis dan
kandungan logam lain yang berpadu dengannya. Mineral pembawa emas biasanya
berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals). Mineral ikutan tersebut umumnya
kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineral
pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi. Mineral
pembawa emas terdiri dari emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan
senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium. Lebih lanjut paper ini
akan membahas tentang bagaimana mineral emas terbentuk.
I. PENDAHULUAN
Emas
terbentuk
dari
proses
magmatisme atau pengkonsentrasian di
permukaan. Beberapa endapan terbentuk
karena proses metasomatisme kontak dan
larutan
hidrotermal,
sedangkan
pengkonsentrasian
secara
mekanis
menghasilkan endapan letakan (placer).
Genesa emas dikatagorikan menjadi dua
yaitu :
1. endapan primer
2. endapan plaser
Emas terdapat di alam dalam dua tipe
deposit, pertama sebagai urat (vein)
dalam batuan beku, kaya besi dan
berasosiasi dengan urat kuarsa. Lainnya
yaitu endapan atau placer deposit,
dimana emas dari batuan asal yang
tererosi terangkut oleh aliran sungai dan
terendapkan karena berat jenis yang
tinggi. Emas terbentuk karena adanya
kegiatan vulkanisme, bergerak berdasarkan
adanya thermal atau panas di dalam bumi.
Dalam proses geokimia, emas
biasanya dapat diangkut dalam bentuk
larutan komplek sulfida atau klorida.
Pengendapan emas sangat tergantung
kepada besarnya perubahan pH, H2S,
oksidasi, pendidihan, pendinginan, dan
adsorpsi oleh mineral lain. Sebagai
contoh, emas akan mengendap jika
suasana menjadi sedikit basa dan terjadi
perubahan dari reduksi menjadi oksidasi.
Atau emas akan mengendap jika terikat
mineral lain, seperti pirit. (Nelson, 1990).
Emas merupakan logam yang bersifat
lunak dan mudah ditempa. Tingkat
kekerasannya berkisar antara 2,5 – 3
(skala Mohs). Berat jenisnya dipengaruhi
oleh jenis dan kandungan logam lain yang
berpadu dengannya. Umumnya emas
didapatkan dalam bentuk bongkahan,
tetapi di Indonesia hal tersebut sudah
jarang ditemukan. Batuan berkadar emas
rendah
merupakan
batuan
yang
mengandung emas lebih kecil dari 100 mg
emas dalam 1 kg batuan. Emas ialah unsur
kimia dalam sistem periodik unsur dengan
simbol Au (aurum) dan nomor atom 79.
Emas merupakan logam lembut, berkilat,
berwarna kuning, padat, dan tidak banyak
bereaksi dengan kebanyakan bahan kimia,
walau dapat bereaksi dengan klorin,
fluorin dan akua regia. Logam ini selalu
ada dalam bentuk bongkahan dan butiran
batuan maupun dalam pendaman alluvial.
(Esna, 1988). Kenampakan fisik bijih emas
hampir mirip dengan pirit, markasit, dan
kalkopirit dilihat dari warnanya, namun
dapat dibedakan dari sifatnya yang lunak
dan berat jenis tinggi. Emas berasosiasi
dengan kuarsa, pirit, arsenopirit, dan
perak. Emas terdapat di alam dalam dua
tipe deposit. Pertama sebagai urat/vein
dalam batuan beku, kaya besi dan
berasosiasi dengan urat kuarsa. Endapan
lain adalah placer deposit, dimana emas
dari batuan asal yang tererosi terangkut
oleh aliran sungai dan terendapkan karena
berat jenis yang tinggi. Selain itu, emas
sering ditemukan dalam penambangan
bijih perak dan tembaga. (Addison, 1980).
1.1. Sifat-sifat Fisik dan Kimia Emas
Logam emas merupakan logam yang
tahan akan korosi, mudah ditempa dan
relatif stabil di alam karena tidak banyak
bereaksi dengan kebanyakan bahan kimia.
Oleh karena itu, logam ini banyak
dimanfaatkan di berbagai kehidupan
manusia. Pada saat ini, emas banyak
digunakan sebagai perhiasan, cadangan
kekayaan negara, medali, elektroda, dan
komponen di dalam komputer. Oleh
karena itu, emas memiliki nilai ekonomi
yang tinggi. Pada tabel berikut ini
ditampilkan sifat-sifat fisik dan kimia dari
logam emas.
Tabel 1.1 Data Sifat Fisik dan Kimia Emas
Sifat
Nomor atom
Massa atom relative
Konfigurasi electron
Titik leleh
Titik didih
Jari-jari atom (Kisi Au)
Massa jenis (pada 273 K)
Struktur kristal
Nilai
79
196,9665
gram.mol-1
[Xe] 4f14 5d10 6s1
1337 K (1064°C)
3081 K (2808°C)
0,1422 nm
19,32 gram.cm-3
Oktahedron
dan
Dodekahedron
Kuning
2,54
Warna logam
Keelektronegatifan (skala
Pauling)
Sifat magnetik
Diamagnetik
Sumber : Chemistry of Precious Metals
1.2. Jenis-jenis
Bijih
Emas
dan
Distribusinya di Indonesia
Emas umumnya didapatkan dari
batuan atau mineral. Mineral ikutan
umumnya
adalahkuarsa,
karbonat,
turmalin, flourpar, electrum, emas
telurida, dan sejumlah kecil mineral non
logam. Namun, karena sifat kimia dari
logam emas yang relatif tidak reaktif maka
emas dapat diemukan dalam bentuk nativ
atau bentuk murninya. Sejumlah paduan
dan senyawa emas juga dapat ditemukan
dengan unsur-unsur belerang, antimon,
dan selenium. Emas banyak digunakan
sebagai barang perhiasan dan cadangan
devisa. Potensi endapan emas terdapat di
hampir setiap daerah di Indonesia, seperti
di Pulau Sumatera, Kepulauan Riau, Pulau
Kalimantan, Pulau Jawa, Pulau Sulawesi,
Nusa Tenggara, Maluku, dan Papua.
(Setiabudi, 2005).
Gambar 1.2. serpihan emas
Sumber : distamben-landak, 2008
II.
METALURGI
Metalurgi adalah proses pengolahan
bahan-bahan alam menjadi logam unsur
yang selanjutnya menjadi logam dengan
sifat-sifat
yang
diinginkan.
Bahan
anorganik alam yang ditemukan di kerak
bumi disebut mineral, contohnya bauksit
dan aluminosilikat, sedang mineral yang
dapat
dijadikan
sumber
untuk
memproduksi bahan secara komersial
disebut bijih. Bijih logam yang paling
umum adalah berupa oksida, sulfida,
karbonat, silikat, halida dan sulfat.
(Rosenqvist, 1974).
Metalurgi melalui tiga tahapan, yaitu:
a. Pemekatan Bijih
Di dalam bijih mengandung batuan tak
berharga yang disebut batureja
(ganggue). Pemekatan bijih bertujuan
untuk
menyingkirkan
sebanyak
mungkin batureja. Biji dihancurkan
dan digiling sehingga butiran terlepas
dari batureja. Pemisahan selanjutnya
dapat dilakukan dengan cara fisis
seperti pengapungan (flotasi) atau
penarikan dengan magnet. Pada
proses pengapungan, bijih yang telah
dihancurkan diberi minyak tertentu.
Mineral akan melekat pada buih
sehingga terlepas dari batureja atau
batureja akan melekat pada buih.
b. Peleburan
Peleburan (smelting) adalah proses
reduksi bijih sehingga menjadi logam
unsur yang dapat digunakan berbagai
macam zat seperti karbid, hidrogen,
logam aktif atau dengan cara
elektrolisis. Pemilihan zat pereduksi ini
tergantung dari 3 kereaktifan masingmasing zat. Makin aktif logam makin
sukar direduksi, sehingga sehingga
diperlukan pereduksi yang lebih kuat.
Logam yang kurang aktif seperti
tembaga dan emas dapat direduksi
hanya dengan pemanasan. Logam
dengan kereaktifan sedang seperti
besi, nikel dan timah dapat direduksi
dengan karbon, sedang logam aktif
seperti magnesium dan aluminium
dapat direduksi dengan elektrolisis.
Seringkali proses peleburan ditambah
dengan fluks, yaitu suatu bahan yang
mengikat pengotor dan membentuk
zat yang mudah mencair, yang disebut
terak.
c. Pemurnian
Pemurnian
(refining)
adalah
penyesuaian komposisi kotoran dalam
logam
kasar.
Beberapa
cara
pemurnian antara lain elektrolisis,
destilasi, peleburan. (Jakson, 1986).
III. SIANIDA
Sianida adalah senyawa yang
termasuk B-3 (Bahan Berbahaya dan
Beracun), sehingga pada pemakaiannya
sebagai pelarut proses pengambilan
logam emas, konsentrasinya dibatasi
sampai 1500 ppm. Proses pemurnian ini
didasarkan pada proses yang terdiri dari
bijih dengan suatu larutan natrium sianida
atau suatu ekivalen sianida lalu setelah
memisahkan larutan dari pengotor,
presipitasi emas, biasanya dilakukan
dengan zink atau aluminium dan kadangkadang dengan logam lain. Senyawa asam
sianida stabil pada pH < 7 karenanya,
senyawa NaCN mudah berubah bentuk
menjadi asam sianida yang sangat
beracun pada suasana asam. Agar
senyawa sianida tetap sebagai NaCN
maka, pH larutan harus dijaga agar tetap
dalam suasana basa. Pembentukan HCN
dari NaCN dapat terjadi karena adanya
absorpsi CO2 dari udara, menurut reaksi
berikut :
CO2 + H2O H2CO3
H2CO3 + CN- HCN + (HCO3)Kebasaan larutan harus dijaga pada
pH 10-11 biasanya dengan cara
menambahkan kapur, tetapi kebasaan
yang terlalu tinggi (pH>11) akan
menurunkan kelarutan emas di dalam
larutan sianida.
Oksigen
dan
sianida
sangat
diperlukan pada proses sianidasi bijih
emas,
karena
kecepatan
reaksi
dipengaruhi oleh konsentrasi kedua
senyawa ini. Penelitian menunjukkan
bahwa kecepatan pelindian Au akan
meningkat dengan naiknya konsentrasi
sianida. Pada konsentrasi sianida rendah,
kecepatan pelindian hanya tergantung
pada konsentrasi sianida (konsentrasi
oksigen tidak mempengaruhi), tetapi pada
konsentrasi tinggi, kecepatan pelindian
hanya tergantung pada konsentrasi
oksigen.
Proses sianidasi dikontrol oleh
konsentrasi oksigen dan konsentrasi
sianida di dalam larutan, agar dicapai
persen ekstraksi yang tinggi maka
keberadaan kedua senyawa ini di dalam
larutan harus diamati dengan baik, artinya
tidak ada manfaatnya meningkatkan
konsentrasi sianida tetapi ternyata
konsentrasi oksigen di dalam larutan
rendah.
Di dalam bijih emas biasanya
terdapat berbagai mineral sulfida seperti
pirit, galena, arsenopirit, kalkopirit,
kovelit, kalkosit. Mineral-mineral logam ini
umumnya akan ikut terlarut ke dalam
larutan sianida, sedang mineral pengotor
kuarsa tidak larut ke dalam larutan
sianida.
Cu2S + 6 CN- 2[Cu(CN)3]2- + S2Zn2S + 4 CN- 2[Zn(CN)4]2- + S2FeS + 6 CN- + 2O2 [Fe(CN)6]4- + [SO4]2Ion sulfida yang terbentuk akan
bereaksi dengan oksigen membentuk
tiosianat yang tidak mempengaruhi
kelarutan emas :
S2- + CN- + 0,5 O2 + H2O CNS- + 2 OHJuga
tiosulfat :
akan
teroksidasi
menjadi
S2- + 2 O2 + H2O [S2O3]- + 2 OHReaksi-reaksi di atas menunjukkan
bahwa adanya mineral pengotor dapat
memperlambat kecepatan pelarutan.
Apabila terbentuk ion sulfida maka dapat
ditambahkan garam Pb seperti Pb oksida,
Pb nitrat, atau Pb asetat sebelum proses
sianidasi yang akan mengendapkanion
sulfida dalam bentuk Pb sulfida yang tidak
larut dalam air. Salah satu cara lain adalah
dengan menambahkan kapur Ca(OH)2
juga sebelum proses sianidasi, sehingga
mineral sulfida akan terdekomposisi dan
akhirnya mengendap seabagai CaSO4
sesuai reaksi :
FeS + 2OH- Fe(OH)2 + S22Fe(OH)2 + 0,5 O2 + H2O 2Fe(OH)3
S2- + 2O2 [SO4]2[SO4]2- + Ca2+ CaSO4
(Sudarsono, 2003).
IV. EKSTRAKSI
Ekstraksi adalah proses pemisahan
berdasarkan pada distribusi zat terlarut
dengan perbandingan tertentu antara dua
pelarut yang tidak saling bercampur.
Terdapat dua metoda pilihan yang dapat
diterapkan dalam ekstraksi emas yaitu
sianidasi
dan
amalgamasi.
Dalam
mengekstraksi logam dari bijihnya, tidak
semua tahapan proses harus dilakukan.
Apabila suatu bijih secara teknologi dapat
diolah
langsung
dengan
proses
hidrometalurgi, maka faktor selanjutnya
yang mempengaruhi pemilihan proses
adalah faktor ekonomis.
Dalam skala industri, pelindian
sianidasi merupakan suatu proses
hidrometalurgi yang paling ekonomis dan
hingga kini telah diterapkan pada berbagai
pabrik pengolahan emas di dunia. Istilah
proses pelindian yang selektif dipakai
dengan tujuan agar dapat memilih pelarut
tertentu yang dapat melarutkan logam
berharga tanpa melarutkan pengotornya.
Logam emas sangat mudah larut dalam
KCN, NaCN, dan Hg, sehingga emas dapat
diambil dari mineral pengikatnya melalui
amalgamasi
(Hg)
atau
dengan
menggunakan larutan sianida (biasanya
NaCN). Selain itu emas dapat larut pada
aquaregia, dengan persamaan reaksi :
Au(s) + 4HCl(aq) + HNO3(aq) HAuCl4(aq) +
NO(g) + 2H2O(l)
Untuk keperluan ekstraksi dari
bijihnya, proses dengan melibatkan
senyawa sianida dapat diterapkan pada
ekstraksi logam emas. Emas membentuk
berbagai senyawa kompleks. Emas (I)
oksida, Au2O adalah salah satu senyawa
yang stabil dengan tingkat oksidasi +1,
seperti halnya tembaga, tingkat oksidasi
+1 ini hanya stabil dalam senyawa
padatan, karena semua larutan garam
emas (I) mengalami disproporsionasi
menjadi logam emas dan ion emas (III)
menurut persamaan reaksi :
3Au+(aq) 2Au(s) + Au3+(aq)
(Bertrand, 1895).
Pada pelindian sianidasi para peneliti
sepakat bahwa sebelum membentuk
senyawa kompleks dengan ion sianida,
logam emas harus teroksidasi dahulu
menjadi ion emas. Prosesnya merupakan
proses redoks (reduksi-oksidasi) dimana
ion
sianida
membentuk
senyawa
kompleks kuat dengan ion Au+ dan diiringi
dengan reduksi oksigen di permukaan
logam menjadi hidrogen peroksida atau
menjadi hidroksil seperti reaksi berikut ini
:
Oksidasi : Au Au+ + e
Pembentukan kompleks :
Au+ + 2CN- [Au(CN)2]Reduksi : O2 + 2H2O + 2e H2O2 + 2OHO2 + 2H2O + 4e 4OHPersamaan reaksi yang umum
digunakan untuk pemisahan emas dalam
larutan alkali sianida adalah :
2Au + 4CN- + ½O2 + 2H2O 2 Au(CN)2- + 2OH-
Mekanisme
reaksi
ini
adalah
mekanisme
elektrokimia.
Hidrogen
peroksida telah dideteksi dalam larutan
sianida dimana emas telah terpisah secara
cepat, dan observasi ini menunjukkan
bahwa beberapa emas kemungkinan
terpisah melalui sepasang reaksi yang
melibatkan
pembentukan
pertama
hidrogen peroksida.
-
2-
-
2Au + 4CN + O2 + H2O 2 Au(CN) + 2OH + H2O2
Lalu hidrogen peroksida bereaksi dengan
beberapa emas dan sianida.
2Au + 4CN- + H2O2 2 Au(CN)2- + 2OH(Chirstie, 1986).
Metode pelarutan emas dengan sianida,
antara lain adalah :
1) Metode heap leaching (pelindian
tumpukan) yaitu pelindian emas dengan
cara menyiramkan larutan sianida pada
tumpukan bijih emas (diameter bijih < 10
cm) yang sudah dicampur dengan batu
kapur. Air lindian yang mengalir di dasar
tumpukkan yang kedap kemudian di
kumpulkan untuk kemudian dilakukan
proses berikutnya. Kemampuan ekstraksi
emas berkisar 35–65 %.
2) VAT leaching : pelindian emas yang
dilakukan dengan cara merendam bijih
emas (diameter bijih < 5 cm) yang sudah
dicampur dengan batu kapur dengan
larutan sianida pada bak kedap. Air lindian
yang dihasilkan kemudian dikumpulkan
untuk dilakukan proses berikutnya. Proses
pelindian berlangsung antara 3–7 hari dan
setelah itu tangki dikosongkan untuk
pengolahan bijih yang baru. Kemampuan
ekstraksi emas berkisar 40–70 %.
3) Agitated tank leached : pelindian emas
yang dilakukan dengan cara merendam
bijih emas (diameter < 0.15 cm) yang
sudah dicampur dengan batu kapur
dengan larutan sianida pada suatu tangki
dan selalu diaduk atau diaerasi dengan
gelembung udara. Lamanya pengadukan
biasanya selama 24
jam
untuk
menghasilkan pelindian yang optimal. Air
lindian
yang
dihasilkan
kemudian
dikumpulkan untuk kemudian dilakukan
proses berikutnya. Kemampuan ekstraksi
emas dapat mencapai lebih dari 90 %.
Pemisahan logam emas dari larutannya,
dilakukan dengan cara:
1) Pengendapan dengan menggunakan
serbuk Zn (Zinc precipitation/ Process
Merill Crowe). Penggunaan serbuk seng
(Zn) merupakan salah satu cara yang
efektif untuk larutan yang mengandung
konsentrasi emas kecil. Serbuk seng yang
ditambahkan ke dalam larutan kaya, akan
mengendapkan logam emas dan perak
dalam bentuk ikatan seng emas yang
berwarna hitam. Proses selanjutnya
dilakukan penambahan asam sulfat pada
endapan tersebut yang akan melarutkan
Seng dan meninggalkan emas sebagai
residunya. Untuk meningkatkan perolehan
emas dari proses merill crowe dilakukan
dengan cara melebur emas yang dicampur
dengan borax dan siliceous fluxing agent
pada temperatur 1200 ºC.
2) Penyerapan dengan menggunakan
karbon
aktif.
Penyerapan
dengan
menggunakan karbon aktif saat ini banyak
digunakan dalam proses sianidasi pada
skala industri pertambangan besar
maupun
pertambangan
rakyat
di
Indonesia.
Karbon
aktif
yang
dipergunakan dapat berasal dari arang
batok kelapa,maupun arang kayu yang
lain dengan ukuran pallet yang
dipergunakan umumnya berdiameter
antara 1-2 mm. Kemampuan penyerapan
emas dari arang batok kelapa ini
mencapai 10–15 gr emas untuk setiap kgnya, namun umumnya hanya berkisar 2–5
gr emas untuk setiap kg-nya. Karbon aktif
dapat digunakan pada larutan kaya yang
sudah jernih melalui kolom maupun pada
tangki pelindian, baik itu dengan cara
menggantungkan karbon yang terletak
pada kantong permeable (carbon in leachCIL) maupun dengan mencampurkan
karbon aktif langsung pada bubur
campuran bijih (carbon in pulp-CIP).
Proses selanjutnya dilakukan pemisahan
emas dari karbon yang dapat dilakukan
dengan beberapa cara:
1) Membakar karbon yang mengandung
emas sehingga yang akan tertinggal
berupa abu dan logam emas. Cara ini
paling sederhana namun sulit dikontrol
apabila dilakukan di tempat terbuka. Jika
terdapat kandungan merkuri dalam
karbon tersebut akan menghasilkan asap
merkuri yang beracun yang akan
membayakan penambang dan lingkungan.
2) Merendam karbon (carbon stripping)
tersebut pada larutan yang mengandung 2
gr sianida per liter larutan dan dipanaskan
sampai mendekati temperatur didih air
(80–90 ºC) pada tangki baja (stainless
steel) selama paling tidak 2 hari. Larutan
hasil proses ini kemudian diolah dengan
proses merill crowe di atas atau dengan
cara electro winning. (Permen-LH No.23
Tahun 2008).
ELEKTROLISIS
Elektrolisis
adalah
peristiwa
penguraian elektrolit oleh arus listrik
searah dengan menggunakan dua macam
elektroda. Pada sel elektrolisis energi
listrik menyebabkan terjadinya reaksi
kimia. Dalam larutan elektrolit, zat
terlarut mengalami ionisasi. Kation (ion
positif) akan bergerak ke katoda, dan
anion (ion negatif) akan bergerak ke
anoda. Elektroda tersebut adalah katoda
(elektroda yang dihubungkan dengan
kutub negatif) dan anoda (elektroda yang
dihubungkan dengan kutub positif). Pada
anoda terjadi reaksi oksidasi, yaitu anion
(ion negatif) ditarik oleh anoda dan jumlah
elektronnya berkurang sehingga bilangan
oksidasinya bertambah, sedangkan pada
katoda terjadi reaksi reduksi.
Pada elektrolisis, potensial sel
ditentukan untuk mengetahui elektroda
mana yang akan berperan sebagai
elektroda positif dan negatif. Harga
potensial
oksidasi-reduksi
biasanya
dinyatakan sebagai potensial reduksi
standar, yaitu potensial reduksi bila
pereaksi dan hasil reaksi mempunyai
aktivitas satu (a=1) dan reaksinya reduksi.
Jika potensial reduksi positif berarti
mudah tereduksi, tetapi jika negatif
berarti
sukar
tereduksi
(mudah
teroksidasi).
Emas biasanya juga dimurnikan dari
larutan sianida melalui elektrolisis. Proses
ini melibatkan penggunaan larutan alkali
sianida sebagai elektrolit dalam suatu sel
dimana besi merupakan suatu katoda
dengan harga potensial reduksi +0,77 volt
dan aluminium sebagai anoda dengan
potensial reduksi -1,66 volt. Reaksi sel
yang terjadi adalah sebagai berikut :
Sel Elektrokimia dengan Elektroda
Aluminium
5.1. Reaksi Pada Katoda
Reaksi pada katoda adalah reduksi
terhadap
kation.
Jadi
yang
diperhatikan hanya kation saja.
1. Jika larutan mengandung ion-ion
logam alkali, ion-ion logam alkali
tanah, ion logam Al3+ dan ion Mg2+,
maka ion-ion logam ini tidak dapat
direduksi dari larutan. Yang akan
mengalami reduksi adalah pelarut
(air) dan terbentuk gas Hidrogen
(H2) pada katoda.
2(Au(CN)2)- + 2OH- 2Au + 4CN- + H2O + ½O2
Katoda : 2 H2O + 2 e H2 + 2 OH-
V.
2 H2O + 2 e 2OH- + H2
2. Jika larutan mengandung asam,
maka ion H+ dari asam akan
direduksi menjadi gas hidrogen
pada katoda
2H+ + 2 e H2
3. Jika larutan mengandung ion-ion
lain, maka ion-ion logam ini akan
direduksi menjadi masing-masing
logamnya dan logam yang
terbentuk itu diendapkan pada
permukaan batang katoda.
Au2+ + 2 e Au
5.2. Reaksi Pada Anoda
Elektroda pada anoda, elektrodanya
dioksidasi menjadi ionnya.
Contoh : Au Au2+ + 2 e
Al Al3+ + 3 e
Dalam sistem elektrokimia dengan
anoda terbuat dari aluminium, beberapa
kemungkinan reaksi elektroda dapat
terjadi sebagai berikut :
Anoda : Au Au2+ + 2 e
2 H+ + 2 e H2
O2 + 4 H+ + 4e 2H2O
(Suaib, 1994 )
VI. PEMBAHASAN
Mineral emas termasuk elemen asli
(native) yang juga tergolong dalam logam
mulia (precious metal). Emas ini memiliki
sistem kristal isometrik yang tidak
memiliki belahan. Tingkat kekerasan emas
berkisan antara 2,5 sampai 3 dengan
berat jenis 19,3, kilap logam (metallic),
warna dan gores/cerat kuning. Ada lima
mineral emas yang komersial, yaitu: emas
murni (Au), kalaverit (AuTe3), silvanit
((Au3Ag)Te), krenerit (Au,Ag)Te2), dan
petzit ((Ag,Au)2Te).
Emas
terbentuk
dari
proses
magmatisme atau pengkonsentrasian di
permukaan dan
Beberapa endapan
terbentuk karena proses metasomatisme
kontak
dan
larutan
hidrotermal,
sedangkan pengkonsentrasian secara
mekanis menghasilkan endapan letakan
(placer).
Di alam, emas berada dalam jebakanjebakan dengan berbagai macam tipe
batuan beku, batuan sedimen, dan batuan
metamorf. Kebanyakan emas dihasilkan
dari larutan/urat-urat hidrotermal yang
umumnya berasosiasi dengan mineral
sulfida. Sedangkan proses pelapukan akan
menghasilkan endapan-endapan pasir
emas (placer). Persebaran emas di
Indonesia ditemukan di Nangroe Aceh
Darussalam, Sumatera Utara, Sumatera
Barat, Riau, Bengkulu, Lampung, Banten,
Jawa Barat, Jawa Timur, Kalimantan Barat,
Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan,
Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara,
Sulawesi Utara, NTB, NTT, dan Papua.
Manfaat emas dalam kehidupan
sehari-hari digunakan sebagai perhiasan,
mata uang, perkakas laboratorium
pengolahan, synthetic fibers, electrical
contacts, thermocouples, kedokteran gigi,
dsb.
Emas adalah suatu bahan olah dari
galian tambang yang salah satu melewati
proses metalurgi dimana prosesnya dari
bahan alam menjadi logam unsur yang
selanjutnya menjadi logam dengan sifatsifat yang diinginkan. Proses pengolahan
ini melalui beberapa tahapan yaitu
pemekatan
bijih,
peleburan
dan
pemurnian.
Sianida
adalah
senyawa
yang
digunakan sebagai pelarut proses
pengambilan logam emas, namun
konsentrasinya hanya dibatasi sampai
1500 ppm. Sedangkan ekstraksi adalah
proses pemisahan berdasarkan pada
distribusi
zat
terlarut
dengan
perbandingan tertentu antara dua pelarut
yang tidak saling bercampur. Ada 2
metode yang digunakan mengekstraksi
logam dari bijihnya yaitu sianidasi dan
amalgamasi.
VII. KESIMPULAN
1. Emas merupakan logam mulia yang
memiliki sistem kristal isometrik yang
tidak memiliki belahan.
2. Manfaat emas di kehidupan sehari
sangat beragam diantara sebagai
perhiasan, mata uang, digunakan
dalam bidang industri dan kedokteran.
3. Emas memiliki sifat-sifat fisik dan
kimia tertentu dengan tingkat
kekerasan berkisar 2,5-3 dan berat
jenis 19,3. Kilap logam metallic, warna
dan gores/cerat kuning.
4. Emas di alam terbentuk melalui proses
magmatisme dan beberapa proses
pengendapan
yang
dikarenakan
proses metasomatisme kontak.
5. Proses pengolahan logam emas dari
bijih melalui beberapa tahapan
diantaranya
pemekatan
bijih,
peleburan dan pemurnian.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
1. Rustiardi Prawiardi dan Immanuel
Ginting, 2008, Karakterisasi Batuan
Pembawa Emas Batang Toru Tapanuli
Selatan, LIPI Serpong.
2. Wikipedia,
2011,
Emas,
http://id.wikipedia.org/wiki/Emas
3. Doddy Setia Graha, 1987, Batuan dan
Mineral, Bandung.
http://wwwnuansamasel.blogspot.co
m/2011/03/mineral-emas-danperak.html
MINERAL EMAS (AU)
Oleh :
Abdul Latif
1001089
Mahasiswa Teknik Perminyakan, STT-MIGAS Balikpapan
Email : [email protected], phone : 081254502244
ABSTRAK
Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol Au (bahasa Latin:
'aurum') dan nomor atom 79. Sebuah logam transisi (trivalen dan univalen) yang lembek,
mengkilap, kuning, berat, "malleable", dan "ductile". Emas tidak bereaksi dengan zat kimia
lainnya tapi terserang oleh klorin, fluorin dan aqua regia. Logam ini banyak terdapat di
nugget emas atau serbuk di bebatuan dan di deposit alluvial dan salah satu logam coinage.
Kode ISOnya adalah XAU. Emas melebur dalam bentuk cair pada suhu sekitar 1000 derajat
celcius. Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan mudah ditempa, kekerasannya
berkisar antara 2,5–3 (skala Mohs), serta berat jenisnya tergantung pada jenis dan
kandungan logam lain yang berpadu dengannya. Mineral pembawa emas biasanya
berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals). Mineral ikutan tersebut umumnya
kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineral
pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi. Mineral
pembawa emas terdiri dari emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan
senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium. Lebih lanjut paper ini
akan membahas tentang bagaimana mineral emas terbentuk.
I. PENDAHULUAN
Emas
terbentuk
dari
proses
magmatisme atau pengkonsentrasian di
permukaan. Beberapa endapan terbentuk
karena proses metasomatisme kontak dan
larutan
hidrotermal,
sedangkan
pengkonsentrasian
secara
mekanis
menghasilkan endapan letakan (placer).
Genesa emas dikatagorikan menjadi dua
yaitu :
1. endapan primer
2. endapan plaser
Emas terdapat di alam dalam dua tipe
deposit, pertama sebagai urat (vein)
dalam batuan beku, kaya besi dan
berasosiasi dengan urat kuarsa. Lainnya
yaitu endapan atau placer deposit,
dimana emas dari batuan asal yang
tererosi terangkut oleh aliran sungai dan
terendapkan karena berat jenis yang
tinggi. Emas terbentuk karena adanya
kegiatan vulkanisme, bergerak berdasarkan
adanya thermal atau panas di dalam bumi.
Dalam proses geokimia, emas
biasanya dapat diangkut dalam bentuk
larutan komplek sulfida atau klorida.
Pengendapan emas sangat tergantung
kepada besarnya perubahan pH, H2S,
oksidasi, pendidihan, pendinginan, dan
adsorpsi oleh mineral lain. Sebagai
contoh, emas akan mengendap jika
suasana menjadi sedikit basa dan terjadi
perubahan dari reduksi menjadi oksidasi.
Atau emas akan mengendap jika terikat
mineral lain, seperti pirit. (Nelson, 1990).
Emas merupakan logam yang bersifat
lunak dan mudah ditempa. Tingkat
kekerasannya berkisar antara 2,5 – 3
(skala Mohs). Berat jenisnya dipengaruhi
oleh jenis dan kandungan logam lain yang
berpadu dengannya. Umumnya emas
didapatkan dalam bentuk bongkahan,
tetapi di Indonesia hal tersebut sudah
jarang ditemukan. Batuan berkadar emas
rendah
merupakan
batuan
yang
mengandung emas lebih kecil dari 100 mg
emas dalam 1 kg batuan. Emas ialah unsur
kimia dalam sistem periodik unsur dengan
simbol Au (aurum) dan nomor atom 79.
Emas merupakan logam lembut, berkilat,
berwarna kuning, padat, dan tidak banyak
bereaksi dengan kebanyakan bahan kimia,
walau dapat bereaksi dengan klorin,
fluorin dan akua regia. Logam ini selalu
ada dalam bentuk bongkahan dan butiran
batuan maupun dalam pendaman alluvial.
(Esna, 1988). Kenampakan fisik bijih emas
hampir mirip dengan pirit, markasit, dan
kalkopirit dilihat dari warnanya, namun
dapat dibedakan dari sifatnya yang lunak
dan berat jenis tinggi. Emas berasosiasi
dengan kuarsa, pirit, arsenopirit, dan
perak. Emas terdapat di alam dalam dua
tipe deposit. Pertama sebagai urat/vein
dalam batuan beku, kaya besi dan
berasosiasi dengan urat kuarsa. Endapan
lain adalah placer deposit, dimana emas
dari batuan asal yang tererosi terangkut
oleh aliran sungai dan terendapkan karena
berat jenis yang tinggi. Selain itu, emas
sering ditemukan dalam penambangan
bijih perak dan tembaga. (Addison, 1980).
1.1. Sifat-sifat Fisik dan Kimia Emas
Logam emas merupakan logam yang
tahan akan korosi, mudah ditempa dan
relatif stabil di alam karena tidak banyak
bereaksi dengan kebanyakan bahan kimia.
Oleh karena itu, logam ini banyak
dimanfaatkan di berbagai kehidupan
manusia. Pada saat ini, emas banyak
digunakan sebagai perhiasan, cadangan
kekayaan negara, medali, elektroda, dan
komponen di dalam komputer. Oleh
karena itu, emas memiliki nilai ekonomi
yang tinggi. Pada tabel berikut ini
ditampilkan sifat-sifat fisik dan kimia dari
logam emas.
Tabel 1.1 Data Sifat Fisik dan Kimia Emas
Sifat
Nomor atom
Massa atom relative
Konfigurasi electron
Titik leleh
Titik didih
Jari-jari atom (Kisi Au)
Massa jenis (pada 273 K)
Struktur kristal
Nilai
79
196,9665
gram.mol-1
[Xe] 4f14 5d10 6s1
1337 K (1064°C)
3081 K (2808°C)
0,1422 nm
19,32 gram.cm-3
Oktahedron
dan
Dodekahedron
Kuning
2,54
Warna logam
Keelektronegatifan (skala
Pauling)
Sifat magnetik
Diamagnetik
Sumber : Chemistry of Precious Metals
1.2. Jenis-jenis
Bijih
Emas
dan
Distribusinya di Indonesia
Emas umumnya didapatkan dari
batuan atau mineral. Mineral ikutan
umumnya
adalahkuarsa,
karbonat,
turmalin, flourpar, electrum, emas
telurida, dan sejumlah kecil mineral non
logam. Namun, karena sifat kimia dari
logam emas yang relatif tidak reaktif maka
emas dapat diemukan dalam bentuk nativ
atau bentuk murninya. Sejumlah paduan
dan senyawa emas juga dapat ditemukan
dengan unsur-unsur belerang, antimon,
dan selenium. Emas banyak digunakan
sebagai barang perhiasan dan cadangan
devisa. Potensi endapan emas terdapat di
hampir setiap daerah di Indonesia, seperti
di Pulau Sumatera, Kepulauan Riau, Pulau
Kalimantan, Pulau Jawa, Pulau Sulawesi,
Nusa Tenggara, Maluku, dan Papua.
(Setiabudi, 2005).
Gambar 1.2. serpihan emas
Sumber : distamben-landak, 2008
II.
METALURGI
Metalurgi adalah proses pengolahan
bahan-bahan alam menjadi logam unsur
yang selanjutnya menjadi logam dengan
sifat-sifat
yang
diinginkan.
Bahan
anorganik alam yang ditemukan di kerak
bumi disebut mineral, contohnya bauksit
dan aluminosilikat, sedang mineral yang
dapat
dijadikan
sumber
untuk
memproduksi bahan secara komersial
disebut bijih. Bijih logam yang paling
umum adalah berupa oksida, sulfida,
karbonat, silikat, halida dan sulfat.
(Rosenqvist, 1974).
Metalurgi melalui tiga tahapan, yaitu:
a. Pemekatan Bijih
Di dalam bijih mengandung batuan tak
berharga yang disebut batureja
(ganggue). Pemekatan bijih bertujuan
untuk
menyingkirkan
sebanyak
mungkin batureja. Biji dihancurkan
dan digiling sehingga butiran terlepas
dari batureja. Pemisahan selanjutnya
dapat dilakukan dengan cara fisis
seperti pengapungan (flotasi) atau
penarikan dengan magnet. Pada
proses pengapungan, bijih yang telah
dihancurkan diberi minyak tertentu.
Mineral akan melekat pada buih
sehingga terlepas dari batureja atau
batureja akan melekat pada buih.
b. Peleburan
Peleburan (smelting) adalah proses
reduksi bijih sehingga menjadi logam
unsur yang dapat digunakan berbagai
macam zat seperti karbid, hidrogen,
logam aktif atau dengan cara
elektrolisis. Pemilihan zat pereduksi ini
tergantung dari 3 kereaktifan masingmasing zat. Makin aktif logam makin
sukar direduksi, sehingga sehingga
diperlukan pereduksi yang lebih kuat.
Logam yang kurang aktif seperti
tembaga dan emas dapat direduksi
hanya dengan pemanasan. Logam
dengan kereaktifan sedang seperti
besi, nikel dan timah dapat direduksi
dengan karbon, sedang logam aktif
seperti magnesium dan aluminium
dapat direduksi dengan elektrolisis.
Seringkali proses peleburan ditambah
dengan fluks, yaitu suatu bahan yang
mengikat pengotor dan membentuk
zat yang mudah mencair, yang disebut
terak.
c. Pemurnian
Pemurnian
(refining)
adalah
penyesuaian komposisi kotoran dalam
logam
kasar.
Beberapa
cara
pemurnian antara lain elektrolisis,
destilasi, peleburan. (Jakson, 1986).
III. SIANIDA
Sianida adalah senyawa yang
termasuk B-3 (Bahan Berbahaya dan
Beracun), sehingga pada pemakaiannya
sebagai pelarut proses pengambilan
logam emas, konsentrasinya dibatasi
sampai 1500 ppm. Proses pemurnian ini
didasarkan pada proses yang terdiri dari
bijih dengan suatu larutan natrium sianida
atau suatu ekivalen sianida lalu setelah
memisahkan larutan dari pengotor,
presipitasi emas, biasanya dilakukan
dengan zink atau aluminium dan kadangkadang dengan logam lain. Senyawa asam
sianida stabil pada pH < 7 karenanya,
senyawa NaCN mudah berubah bentuk
menjadi asam sianida yang sangat
beracun pada suasana asam. Agar
senyawa sianida tetap sebagai NaCN
maka, pH larutan harus dijaga agar tetap
dalam suasana basa. Pembentukan HCN
dari NaCN dapat terjadi karena adanya
absorpsi CO2 dari udara, menurut reaksi
berikut :
CO2 + H2O H2CO3
H2CO3 + CN- HCN + (HCO3)Kebasaan larutan harus dijaga pada
pH 10-11 biasanya dengan cara
menambahkan kapur, tetapi kebasaan
yang terlalu tinggi (pH>11) akan
menurunkan kelarutan emas di dalam
larutan sianida.
Oksigen
dan
sianida
sangat
diperlukan pada proses sianidasi bijih
emas,
karena
kecepatan
reaksi
dipengaruhi oleh konsentrasi kedua
senyawa ini. Penelitian menunjukkan
bahwa kecepatan pelindian Au akan
meningkat dengan naiknya konsentrasi
sianida. Pada konsentrasi sianida rendah,
kecepatan pelindian hanya tergantung
pada konsentrasi sianida (konsentrasi
oksigen tidak mempengaruhi), tetapi pada
konsentrasi tinggi, kecepatan pelindian
hanya tergantung pada konsentrasi
oksigen.
Proses sianidasi dikontrol oleh
konsentrasi oksigen dan konsentrasi
sianida di dalam larutan, agar dicapai
persen ekstraksi yang tinggi maka
keberadaan kedua senyawa ini di dalam
larutan harus diamati dengan baik, artinya
tidak ada manfaatnya meningkatkan
konsentrasi sianida tetapi ternyata
konsentrasi oksigen di dalam larutan
rendah.
Di dalam bijih emas biasanya
terdapat berbagai mineral sulfida seperti
pirit, galena, arsenopirit, kalkopirit,
kovelit, kalkosit. Mineral-mineral logam ini
umumnya akan ikut terlarut ke dalam
larutan sianida, sedang mineral pengotor
kuarsa tidak larut ke dalam larutan
sianida.
Cu2S + 6 CN- 2[Cu(CN)3]2- + S2Zn2S + 4 CN- 2[Zn(CN)4]2- + S2FeS + 6 CN- + 2O2 [Fe(CN)6]4- + [SO4]2Ion sulfida yang terbentuk akan
bereaksi dengan oksigen membentuk
tiosianat yang tidak mempengaruhi
kelarutan emas :
S2- + CN- + 0,5 O2 + H2O CNS- + 2 OHJuga
tiosulfat :
akan
teroksidasi
menjadi
S2- + 2 O2 + H2O [S2O3]- + 2 OHReaksi-reaksi di atas menunjukkan
bahwa adanya mineral pengotor dapat
memperlambat kecepatan pelarutan.
Apabila terbentuk ion sulfida maka dapat
ditambahkan garam Pb seperti Pb oksida,
Pb nitrat, atau Pb asetat sebelum proses
sianidasi yang akan mengendapkanion
sulfida dalam bentuk Pb sulfida yang tidak
larut dalam air. Salah satu cara lain adalah
dengan menambahkan kapur Ca(OH)2
juga sebelum proses sianidasi, sehingga
mineral sulfida akan terdekomposisi dan
akhirnya mengendap seabagai CaSO4
sesuai reaksi :
FeS + 2OH- Fe(OH)2 + S22Fe(OH)2 + 0,5 O2 + H2O 2Fe(OH)3
S2- + 2O2 [SO4]2[SO4]2- + Ca2+ CaSO4
(Sudarsono, 2003).
IV. EKSTRAKSI
Ekstraksi adalah proses pemisahan
berdasarkan pada distribusi zat terlarut
dengan perbandingan tertentu antara dua
pelarut yang tidak saling bercampur.
Terdapat dua metoda pilihan yang dapat
diterapkan dalam ekstraksi emas yaitu
sianidasi
dan
amalgamasi.
Dalam
mengekstraksi logam dari bijihnya, tidak
semua tahapan proses harus dilakukan.
Apabila suatu bijih secara teknologi dapat
diolah
langsung
dengan
proses
hidrometalurgi, maka faktor selanjutnya
yang mempengaruhi pemilihan proses
adalah faktor ekonomis.
Dalam skala industri, pelindian
sianidasi merupakan suatu proses
hidrometalurgi yang paling ekonomis dan
hingga kini telah diterapkan pada berbagai
pabrik pengolahan emas di dunia. Istilah
proses pelindian yang selektif dipakai
dengan tujuan agar dapat memilih pelarut
tertentu yang dapat melarutkan logam
berharga tanpa melarutkan pengotornya.
Logam emas sangat mudah larut dalam
KCN, NaCN, dan Hg, sehingga emas dapat
diambil dari mineral pengikatnya melalui
amalgamasi
(Hg)
atau
dengan
menggunakan larutan sianida (biasanya
NaCN). Selain itu emas dapat larut pada
aquaregia, dengan persamaan reaksi :
Au(s) + 4HCl(aq) + HNO3(aq) HAuCl4(aq) +
NO(g) + 2H2O(l)
Untuk keperluan ekstraksi dari
bijihnya, proses dengan melibatkan
senyawa sianida dapat diterapkan pada
ekstraksi logam emas. Emas membentuk
berbagai senyawa kompleks. Emas (I)
oksida, Au2O adalah salah satu senyawa
yang stabil dengan tingkat oksidasi +1,
seperti halnya tembaga, tingkat oksidasi
+1 ini hanya stabil dalam senyawa
padatan, karena semua larutan garam
emas (I) mengalami disproporsionasi
menjadi logam emas dan ion emas (III)
menurut persamaan reaksi :
3Au+(aq) 2Au(s) + Au3+(aq)
(Bertrand, 1895).
Pada pelindian sianidasi para peneliti
sepakat bahwa sebelum membentuk
senyawa kompleks dengan ion sianida,
logam emas harus teroksidasi dahulu
menjadi ion emas. Prosesnya merupakan
proses redoks (reduksi-oksidasi) dimana
ion
sianida
membentuk
senyawa
kompleks kuat dengan ion Au+ dan diiringi
dengan reduksi oksigen di permukaan
logam menjadi hidrogen peroksida atau
menjadi hidroksil seperti reaksi berikut ini
:
Oksidasi : Au Au+ + e
Pembentukan kompleks :
Au+ + 2CN- [Au(CN)2]Reduksi : O2 + 2H2O + 2e H2O2 + 2OHO2 + 2H2O + 4e 4OHPersamaan reaksi yang umum
digunakan untuk pemisahan emas dalam
larutan alkali sianida adalah :
2Au + 4CN- + ½O2 + 2H2O 2 Au(CN)2- + 2OH-
Mekanisme
reaksi
ini
adalah
mekanisme
elektrokimia.
Hidrogen
peroksida telah dideteksi dalam larutan
sianida dimana emas telah terpisah secara
cepat, dan observasi ini menunjukkan
bahwa beberapa emas kemungkinan
terpisah melalui sepasang reaksi yang
melibatkan
pembentukan
pertama
hidrogen peroksida.
-
2-
-
2Au + 4CN + O2 + H2O 2 Au(CN) + 2OH + H2O2
Lalu hidrogen peroksida bereaksi dengan
beberapa emas dan sianida.
2Au + 4CN- + H2O2 2 Au(CN)2- + 2OH(Chirstie, 1986).
Metode pelarutan emas dengan sianida,
antara lain adalah :
1) Metode heap leaching (pelindian
tumpukan) yaitu pelindian emas dengan
cara menyiramkan larutan sianida pada
tumpukan bijih emas (diameter bijih < 10
cm) yang sudah dicampur dengan batu
kapur. Air lindian yang mengalir di dasar
tumpukkan yang kedap kemudian di
kumpulkan untuk kemudian dilakukan
proses berikutnya. Kemampuan ekstraksi
emas berkisar 35–65 %.
2) VAT leaching : pelindian emas yang
dilakukan dengan cara merendam bijih
emas (diameter bijih < 5 cm) yang sudah
dicampur dengan batu kapur dengan
larutan sianida pada bak kedap. Air lindian
yang dihasilkan kemudian dikumpulkan
untuk dilakukan proses berikutnya. Proses
pelindian berlangsung antara 3–7 hari dan
setelah itu tangki dikosongkan untuk
pengolahan bijih yang baru. Kemampuan
ekstraksi emas berkisar 40–70 %.
3) Agitated tank leached : pelindian emas
yang dilakukan dengan cara merendam
bijih emas (diameter < 0.15 cm) yang
sudah dicampur dengan batu kapur
dengan larutan sianida pada suatu tangki
dan selalu diaduk atau diaerasi dengan
gelembung udara. Lamanya pengadukan
biasanya selama 24
jam
untuk
menghasilkan pelindian yang optimal. Air
lindian
yang
dihasilkan
kemudian
dikumpulkan untuk kemudian dilakukan
proses berikutnya. Kemampuan ekstraksi
emas dapat mencapai lebih dari 90 %.
Pemisahan logam emas dari larutannya,
dilakukan dengan cara:
1) Pengendapan dengan menggunakan
serbuk Zn (Zinc precipitation/ Process
Merill Crowe). Penggunaan serbuk seng
(Zn) merupakan salah satu cara yang
efektif untuk larutan yang mengandung
konsentrasi emas kecil. Serbuk seng yang
ditambahkan ke dalam larutan kaya, akan
mengendapkan logam emas dan perak
dalam bentuk ikatan seng emas yang
berwarna hitam. Proses selanjutnya
dilakukan penambahan asam sulfat pada
endapan tersebut yang akan melarutkan
Seng dan meninggalkan emas sebagai
residunya. Untuk meningkatkan perolehan
emas dari proses merill crowe dilakukan
dengan cara melebur emas yang dicampur
dengan borax dan siliceous fluxing agent
pada temperatur 1200 ºC.
2) Penyerapan dengan menggunakan
karbon
aktif.
Penyerapan
dengan
menggunakan karbon aktif saat ini banyak
digunakan dalam proses sianidasi pada
skala industri pertambangan besar
maupun
pertambangan
rakyat
di
Indonesia.
Karbon
aktif
yang
dipergunakan dapat berasal dari arang
batok kelapa,maupun arang kayu yang
lain dengan ukuran pallet yang
dipergunakan umumnya berdiameter
antara 1-2 mm. Kemampuan penyerapan
emas dari arang batok kelapa ini
mencapai 10–15 gr emas untuk setiap kgnya, namun umumnya hanya berkisar 2–5
gr emas untuk setiap kg-nya. Karbon aktif
dapat digunakan pada larutan kaya yang
sudah jernih melalui kolom maupun pada
tangki pelindian, baik itu dengan cara
menggantungkan karbon yang terletak
pada kantong permeable (carbon in leachCIL) maupun dengan mencampurkan
karbon aktif langsung pada bubur
campuran bijih (carbon in pulp-CIP).
Proses selanjutnya dilakukan pemisahan
emas dari karbon yang dapat dilakukan
dengan beberapa cara:
1) Membakar karbon yang mengandung
emas sehingga yang akan tertinggal
berupa abu dan logam emas. Cara ini
paling sederhana namun sulit dikontrol
apabila dilakukan di tempat terbuka. Jika
terdapat kandungan merkuri dalam
karbon tersebut akan menghasilkan asap
merkuri yang beracun yang akan
membayakan penambang dan lingkungan.
2) Merendam karbon (carbon stripping)
tersebut pada larutan yang mengandung 2
gr sianida per liter larutan dan dipanaskan
sampai mendekati temperatur didih air
(80–90 ºC) pada tangki baja (stainless
steel) selama paling tidak 2 hari. Larutan
hasil proses ini kemudian diolah dengan
proses merill crowe di atas atau dengan
cara electro winning. (Permen-LH No.23
Tahun 2008).
ELEKTROLISIS
Elektrolisis
adalah
peristiwa
penguraian elektrolit oleh arus listrik
searah dengan menggunakan dua macam
elektroda. Pada sel elektrolisis energi
listrik menyebabkan terjadinya reaksi
kimia. Dalam larutan elektrolit, zat
terlarut mengalami ionisasi. Kation (ion
positif) akan bergerak ke katoda, dan
anion (ion negatif) akan bergerak ke
anoda. Elektroda tersebut adalah katoda
(elektroda yang dihubungkan dengan
kutub negatif) dan anoda (elektroda yang
dihubungkan dengan kutub positif). Pada
anoda terjadi reaksi oksidasi, yaitu anion
(ion negatif) ditarik oleh anoda dan jumlah
elektronnya berkurang sehingga bilangan
oksidasinya bertambah, sedangkan pada
katoda terjadi reaksi reduksi.
Pada elektrolisis, potensial sel
ditentukan untuk mengetahui elektroda
mana yang akan berperan sebagai
elektroda positif dan negatif. Harga
potensial
oksidasi-reduksi
biasanya
dinyatakan sebagai potensial reduksi
standar, yaitu potensial reduksi bila
pereaksi dan hasil reaksi mempunyai
aktivitas satu (a=1) dan reaksinya reduksi.
Jika potensial reduksi positif berarti
mudah tereduksi, tetapi jika negatif
berarti
sukar
tereduksi
(mudah
teroksidasi).
Emas biasanya juga dimurnikan dari
larutan sianida melalui elektrolisis. Proses
ini melibatkan penggunaan larutan alkali
sianida sebagai elektrolit dalam suatu sel
dimana besi merupakan suatu katoda
dengan harga potensial reduksi +0,77 volt
dan aluminium sebagai anoda dengan
potensial reduksi -1,66 volt. Reaksi sel
yang terjadi adalah sebagai berikut :
Sel Elektrokimia dengan Elektroda
Aluminium
5.1. Reaksi Pada Katoda
Reaksi pada katoda adalah reduksi
terhadap
kation.
Jadi
yang
diperhatikan hanya kation saja.
1. Jika larutan mengandung ion-ion
logam alkali, ion-ion logam alkali
tanah, ion logam Al3+ dan ion Mg2+,
maka ion-ion logam ini tidak dapat
direduksi dari larutan. Yang akan
mengalami reduksi adalah pelarut
(air) dan terbentuk gas Hidrogen
(H2) pada katoda.
2(Au(CN)2)- + 2OH- 2Au + 4CN- + H2O + ½O2
Katoda : 2 H2O + 2 e H2 + 2 OH-
V.
2 H2O + 2 e 2OH- + H2
2. Jika larutan mengandung asam,
maka ion H+ dari asam akan
direduksi menjadi gas hidrogen
pada katoda
2H+ + 2 e H2
3. Jika larutan mengandung ion-ion
lain, maka ion-ion logam ini akan
direduksi menjadi masing-masing
logamnya dan logam yang
terbentuk itu diendapkan pada
permukaan batang katoda.
Au2+ + 2 e Au
5.2. Reaksi Pada Anoda
Elektroda pada anoda, elektrodanya
dioksidasi menjadi ionnya.
Contoh : Au Au2+ + 2 e
Al Al3+ + 3 e
Dalam sistem elektrokimia dengan
anoda terbuat dari aluminium, beberapa
kemungkinan reaksi elektroda dapat
terjadi sebagai berikut :
Anoda : Au Au2+ + 2 e
2 H+ + 2 e H2
O2 + 4 H+ + 4e 2H2O
(Suaib, 1994 )
VI. PEMBAHASAN
Mineral emas termasuk elemen asli
(native) yang juga tergolong dalam logam
mulia (precious metal). Emas ini memiliki
sistem kristal isometrik yang tidak
memiliki belahan. Tingkat kekerasan emas
berkisan antara 2,5 sampai 3 dengan
berat jenis 19,3, kilap logam (metallic),
warna dan gores/cerat kuning. Ada lima
mineral emas yang komersial, yaitu: emas
murni (Au), kalaverit (AuTe3), silvanit
((Au3Ag)Te), krenerit (Au,Ag)Te2), dan
petzit ((Ag,Au)2Te).
Emas
terbentuk
dari
proses
magmatisme atau pengkonsentrasian di
permukaan dan
Beberapa endapan
terbentuk karena proses metasomatisme
kontak
dan
larutan
hidrotermal,
sedangkan pengkonsentrasian secara
mekanis menghasilkan endapan letakan
(placer).
Di alam, emas berada dalam jebakanjebakan dengan berbagai macam tipe
batuan beku, batuan sedimen, dan batuan
metamorf. Kebanyakan emas dihasilkan
dari larutan/urat-urat hidrotermal yang
umumnya berasosiasi dengan mineral
sulfida. Sedangkan proses pelapukan akan
menghasilkan endapan-endapan pasir
emas (placer). Persebaran emas di
Indonesia ditemukan di Nangroe Aceh
Darussalam, Sumatera Utara, Sumatera
Barat, Riau, Bengkulu, Lampung, Banten,
Jawa Barat, Jawa Timur, Kalimantan Barat,
Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan,
Sulawesi Selatan, Sulawesi Tenggara,
Sulawesi Utara, NTB, NTT, dan Papua.
Manfaat emas dalam kehidupan
sehari-hari digunakan sebagai perhiasan,
mata uang, perkakas laboratorium
pengolahan, synthetic fibers, electrical
contacts, thermocouples, kedokteran gigi,
dsb.
Emas adalah suatu bahan olah dari
galian tambang yang salah satu melewati
proses metalurgi dimana prosesnya dari
bahan alam menjadi logam unsur yang
selanjutnya menjadi logam dengan sifatsifat yang diinginkan. Proses pengolahan
ini melalui beberapa tahapan yaitu
pemekatan
bijih,
peleburan
dan
pemurnian.
Sianida
adalah
senyawa
yang
digunakan sebagai pelarut proses
pengambilan logam emas, namun
konsentrasinya hanya dibatasi sampai
1500 ppm. Sedangkan ekstraksi adalah
proses pemisahan berdasarkan pada
distribusi
zat
terlarut
dengan
perbandingan tertentu antara dua pelarut
yang tidak saling bercampur. Ada 2
metode yang digunakan mengekstraksi
logam dari bijihnya yaitu sianidasi dan
amalgamasi.
VII. KESIMPULAN
1. Emas merupakan logam mulia yang
memiliki sistem kristal isometrik yang
tidak memiliki belahan.
2. Manfaat emas di kehidupan sehari
sangat beragam diantara sebagai
perhiasan, mata uang, digunakan
dalam bidang industri dan kedokteran.
3. Emas memiliki sifat-sifat fisik dan
kimia tertentu dengan tingkat
kekerasan berkisar 2,5-3 dan berat
jenis 19,3. Kilap logam metallic, warna
dan gores/cerat kuning.
4. Emas di alam terbentuk melalui proses
magmatisme dan beberapa proses
pengendapan
yang
dikarenakan
proses metasomatisme kontak.
5. Proses pengolahan logam emas dari
bijih melalui beberapa tahapan
diantaranya
pemekatan
bijih,
peleburan dan pemurnian.
VIII. DAFTAR PUSTAKA
1. Rustiardi Prawiardi dan Immanuel
Ginting, 2008, Karakterisasi Batuan
Pembawa Emas Batang Toru Tapanuli
Selatan, LIPI Serpong.
2. Wikipedia,
2011,
Emas,
http://id.wikipedia.org/wiki/Emas
3. Doddy Setia Graha, 1987, Batuan dan
Mineral, Bandung.
http://wwwnuansamasel.blogspot.co
m/2011/03/mineral-emas-danperak.html