BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Sejarah Pengolahan Emas Emas pertama kali ditambang di Kolar Gold Fields (KGF) daerah sebelumabad ke-2 dan ke-3 Masehi (benda-benda emas yang ditemukan di Harappa dan Mohenjo-daro telah dilacak ke KGF melalui kotoran analyis kotoran termasuk konsentrasi perak 11%, ditemukan hanya di bijih KGF) dengan menggali lubang kecil. Selama periode Chola di abad ke-9 dan 10 AD skala operasi tumbuh. Sejak dulu kita sering kali membaca artikel tulisan baik itu di internet ataupun di majalah tentang emas yang telah di pakai sejak berabad-abad lama nya, bahkan mungkin sejak beberapa millennium yang lalu. Berikut ini sejarah emas yang dimulai pada tahun 4000 Sebelum Masehi. 1200 Sebelum Masehi Orang Mesir yang menguasai seni pembuatan emas memasukkan emas kedalam daun untuk memperpanjang umur pakai nya, mereka juga mencammpur emasdengan logam lain untuk meningkatkan kekerasan dan variasi warna emas yang dihasilkan (dengan campuran tertentu emas 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sejarah Pengolahan Emas
Emas pertama kali ditambang di Kolar Gold Fields (KGF) daerah
sebelumabad ke-2 dan ke-3 Masehi (benda-benda emas yang ditemukan di
Harappa dan Mohenjo-daro telah dilacak ke KGF melalui kotoran analyis
kotoran termasuk konsentrasi perak 11%, ditemukan hanya di bijih KGF)
dengan menggali lubang kecil. Selama periode Chola di abad ke-9 dan 10
AD skala operasi tumbuh. Sejak dulu kita sering kali membaca artikel tulisan
baik itu di internet ataupun di majalah tentang emas yang telah di pakai sejak
berabad-abad lama nya, bahkan mungkin sejak beberapa millennium yang
lalu. Berikut ini sejarah emas yang dimulai pada tahun 4000 Sebelum
Masehi.
1200 Sebelum Masehi
Orang Mesir yang menguasai seni pembuatan emas memasukkan
emas kedalam daun untuk memperpanjang umur pakai nya, mereka
juga mencammpur emasdengan logam lain untuk meningkatkan
kekerasan dan variasi warna emas yang dihasilkan (dengan campuran
tertentu emas bisa berubah menjadi warna hijau, merah,ungu dll).
Pada era ini mereka juga mulai menggunakan teknik lost wax dimana
saatini teknik lost wax ini masih menjadi jantung dari industri
perhiasan.
.
1700 Masehi
Dengan diketemukan nya cadangan deposit emas di brazil
menjadikan brazil penghasil emas terbesar di dunia pada tahun 1720
dengan kapasitas produksi hampir mendekati 2/3 dari total kapasitas
produksi seluruh dunia. Isaac Newton yang berperan sebagai kepala
1
tambang menetapkan harga dalam satuan mata uang GreatBritain
sebesar 84 shillings 11,5 Pence per Troy ounce. The Royal
Commission(Komisi Kerajaan) yang terdiri dari Isaac Newton, John
Locke, and Lord Somersmemutuskan untuk menarik seluruh mata
uang lama dan menerbitkan mata uang barudari emas/perak dengan
rasio 16:1. Dengan begitu harga emas pertama kali dididirikan
pertama kali di Inggris 200 tahun yang lalu.
1744 Masehi
Kebangkitan pertambangan emas di Rusia dimulai pada saat
ditemukan nyasingkapan pasir kuarsa di Ekaterinburg pada tahun
1787. Koin Emas Amerika pertama kali di temukan oleh Ephraim
Brasher yang berprofesisebagai tukang emas.
Emas dari estetika properti fisik dikombinasikan dengan properti
sudah lama menjadilogam yang berharga. Sepanjang sejarah, emas
telah sering menjadi penyebab konflik : misalnya ada awal tahun
1500-an Raja Ferdinand dari Spanyol menetapkan prioritas kepada
para conquistador – penakluk - hambanya yang akan berangkat
mencari Dunia Baru, "Bawa pulanglah emas," perintahnya kepada
mereka, "kalau bisa, dapatkan semanusiawi mungkin,tapi apapun
risikonya, bawalah emas." Titah sang raja tersebut menjadi awal
pemusnahan peradaban Aztec dan Inca. Konflik karena perebutan
emas juga terjadi pada awal ketikaAmerika berburu emas ke Georgia,
California, dan Alaska.
Pada abad pertengahan, begitu kuat orang mendambakan
emas, sehingga lahir ilmu a lk i mia , deng an t u j uan
mem bua t ema s . Manus i a mode rn be rha s i l men capa i
c i t a - c i t a i t u dengan mengekstrak emas dari air laut dan
mengubah timbel atau merkurium menjadi emasdalam
mempercepat partikel. Namun emas yang murah tetaplah
emas alamiah yang harus ditambang.
2
Seda ngka n depo s i t ema s t e rb e sa r d i t emuk an d i
P r e cambr i a n Wi t wa t e r s r and , Af r i ka Selatan, dengan
luasan ratusan mil dan dengan kedalaman di lebih dari dua
mil. Sejak tahun1880-an, Afrika Selatan telah menjadi sumber
untuk sebagian besar sediaan emas dunia. Padatahun 1970,
produksinya mencapai hingga 70 % dari persediaan dunia,
yaitu memproduksi sekitar 1000 ton, namun produksi di
tahun 2004 hanya 342 ton. Penurunan ini berhubungan
dengan be r t ambahnya ke su l i t an da l am ek t r aks i dan
f ak to r ekonomi yang mempernga ruh i industri Afrika
Selatan. Produsen utama lainnya adalah Kanada, Australia,
bekas Uni Soviet,dan Amerika Serikat (Arizona, Colorado,
California, Montana, Nevada, South Dakota, danWashington).
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pengolahan Emas
Pengetahuan tentang mineralogy emas sangat diperlukan dalam memahami
teknologi pengolahan emas. Keberhasilan atau kegagalan penerpan suatu
teknologi pengolahan dapat dimengerti atau dijelaskan oleh kondisi mineralogy
batuan (bijih) emas yang sedang dikerjakan. Mineralogy dari batuan (bijih)
emas yang dimiliki harus diketahui sebelum menentukan teknologi pengolahan
yang akan diterapkan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi perolehan emas dalam pengolahan emas
adalah:
1. Mineral-mineral pembawa emas
Emas urai merupakan mineral emas yang amat biasa editemukan di alam.
Mineral emas yang menempati urutan kedua dalam keberadaannya di alam
adalah electrum. Minerl-mineral pembawa emas lainnya sangat jarang dan
langka. Mineral-mineral emas dapat dilihat pada table dibawah ini
3
Table 1. mineral-mineral pembawa emas
2. Ukuran butiran mineral emas
Ukuran butiran mineral-mineral pembawa emas (misalnya emas urai atau
elektrum) berkisar dari butiran yang dapat dilihat tanpa lensa (bebnerapa nm)
sampai partikel-partikel berukuran fraksi (bagian) dari satu mikron (1 mikron=
0,001 mm= 0,0000001 cm). ukuran butiran biasanya sebanding dengan kadar
bijih, kadar emas yang rendah dalam batuan (bijih) menunjukkan butran yang
halus.
3. Mineral-mineral induk
Emas berasosiasi dengan kebanyakan mineral yang biasa membentuk batuan.
Bila ada sulfida, yaitu mineral yang mengandung sulfur/belerang (S), emas
biasanya berasosiasi dengan sulfida. Pirit merupakan mineral induk yang paling
biasa untuk emas. Emas ditemukan dalam pirit sebagai emas urai dan elektrum
dalam berbagai bentuk dan ukuran yang bergantung pada kadar emas dalam
bijih dan karakteristik lainnya. Selain itu emas juga ditemukan dalam arsenopirit
dan kalkopirit. Mineral sulfida lainnya (lihat tabel 3) berpotensi juga menjadi
mineral induk bagi emas.Bila mineral sulfida tidak terdapat dalam batuan, maka
emas berasosiasi dengan oksida besi (magnetit dan oksida besi sekunder), silikat
dan karbonat, material berkarbon serta pasir dan krikil (endapan plaser)
4
Table 2. mineral induk berupa sulfida
4. Asosiasi mineral pembawa emas dengan mineral induk
Dari sudut pandang pengolahan/metalurgi ada tiga variasi distribusi emas
dalam bijih. Pertama, emas didistribusikan dalam retakan-retakan atau diberi
batas antara butiran-butiran mineral yang sama (misalnya retyakan dalam
butiran mineral pirit atau dibatasi antara dua butiran mineral (pirit). Kedua,
emas didistribusikan sepanjang batas diantara butiran-butiran dua mineral yang
berbeda ( misalnya dibatas butiran pirit dan arsenopirit atau dibatas antara
butiran mineral kalkopirit dan butiran mineral silikat). Dan yang ketiga emas
terselubung dalam mineral induk (misal, emas terbungkus ketat dalam mineral
pirit).
B. Maksud dan Tujuan
Maksud dan tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk mengetahui
mengetahui bagaimana teknik pengolahan emas dan metode – metode apa yang
digunakan dalam penambangan serta proses kimia fisika apa saja yang terdapat
dalam pengolahan emas.
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Defenisi Emas
Emas adalah logam mineral yang merupakan salah satu bahan galian logam yang
bernilai tinggi baik dari sisi harga maupun sisi penggunaan. Logam ini juga
merupakan logam pertama yang ditambang karena sering dijumpai dalam bentuk
logam murni. Bahan galian ini sering dikelompokkan ke dalam logam mulia
(precious metal). Penggunaan emas telah dimulai lebih dari 5000 tahun yang lalu
oleh bangsa Mesir. Emas digunakan untuk uang logam dan merupakan suatu standar
untuk sistem keuangan di beberapa negara. Di samping itu emas juga digunakan
secara besar-besaran pada industri barang perhiasan
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
6
berat jenis yang tinggi. Selain itu, emas sering ditemukan dalam penambangan bijih
perak dan tembaga. (Addison, 1980).
II.2 Tujuan Pengolahan Emas
Logam emas adalah komoditi yang unik. Baik produsen maupun konsumen senang
apabila harganya naik. Produsen senang karena keuntungannya bertambah dengan
naiknya harga emas. Sementara itu, konsumen senang karena simpanannya akan
mempunyai nilai yang lebih tinggi.. Penggunaan utama emas adalah untuk bahan
baku perhiasan dan benda-benda seni. Selain itu, karena konduktif, emas penting
dalam aplikasi elektronik. Kegunaan lain ada di bidang fotografi, pigment, dan
pengobatan.
II.3 Pengolahan Emas
II. 3.1 Metode Eksplorasi
Kecenderungan terdapatnya emas terdapat pada zona epithermal atau disebut zona
alterasi hidrothermal. Zona alterasi hidrotermal merupakan suatu zona dimana air
yang berasal dari magma atau disebut air magmatik bergerak naik kepermukaan
bumi. Celah dari hasil aktivitas Gunung api menyebabkan air magmatik yang
bertekanan tinggi naik ke permukaan bumi. Saat air magmatik yang yang berwujud
uap mencapai permukaan bumi terjadi kontak dengan air meteorik yang
menyebabkan larutan ion tio kompleks, ion sulfida, dan ion klorida yang membawa
emas terendapkan.
Air meteorik biasanya menempati zona-zona retakan-retakan batuan bekuyang
mengalami proses alterasi akibat pemanasan oleh air magmatik. Sei ring
denganmakin bertambahnya endapan dalam retakan-retakan tersebut, semakin lama
retakan-retakan tersebut tertutup oleh akumulasi endapan dari logam-logam
yangmengandung ion-ion kompleks yang mengandung emas. Zona alterasi yang
potensial mengandung emas dapat diidentifikasi dengan melihat lapisan pirit atau
tembaga pada suatu reservoar yang tersusun atas batuan intrusif misalnya granit atau
diorit.
7
a. Metode resistivity
Respon emas terhadap IP dan resistivity sangat beragam dan cukup
sulitdiidentifikasi dimana tidak setiap vein atau retakan bekas hidrotermal
mengandung emas. Berdasarkan hasil IP dan resistivity atau magnetotelurik
suatu vein dapat diidentifikasi mengandung emas dengan melihat pada nilai
true_R atau tahanan sebenarnya yang sangat kecil, namun perlu diperhatikan
bahwa tidak setiap nilai resistivity yang rendah dari suatu vein dipengaruhi
oleh emas karena selain emas jugaikut terendapkan mineral pirit dan
tembaga yang juga memiliki nilai tahanan jenis yang rendah
Korelasi data IP dan resistivity dengan data geokimia suatu zona
alterasisangat penting dimana melalui data geokimia kita dapat menentukan
mineral apakahyang dominan mengontrol rendahnya nilai resistivitas apakah
emas, tembaga, atau pirit. Sehingga kita dapat mengetahui mineral apa yang
dominan terendapkan padasuatu vein.
Berdasarkan hasil dari IP dan resistivity sebaiknya dikorelasikan lagi dengan
data bor lokasi penelitian. Korelasi ini sangat penting karena metode
geolistrik (IP dan resistivity) adalah proses awal atau suatu proses perabaan
yang merupakan dugaan sementara. Korelasi dari data bor tadi akan
meminimalkan error yang ada.
Dalam proses analisis geolistrik sebaiknya berhati-hati dengan water
tableyang akan menurunkan nilai resistivitas apalagi jika daerah tersebut
merupakan suatuzona basah seperti adanya sungai dalam zona argilic nilai
resistivitas akan bernilai rendah hal ini akan disebabkan karena adanya ion-
ion yang terikat dalam zonaalterasi argilic.
b. Metode Geokimia
Eksplorasi geokimia khusus mengkonsentrasikan pada pengukuran
kelimpahan,distribusi, dan migrasi unsur-unsur bijih atau unsur-unsur yang
berhubungan eratdengan bijih, dengan tujuan mendeteksi endapan bijih.
Dalam pengertian yanglebih sempit eksplorasi geokimia adalah pengukuran
secara sistematis satu ataulebih unsur jejak dalam batuan, tanah, sedimen
sungai aktif, vegetasi, air, atau gas, untuk mendapatkan anomali geokimia,
8
yaitu konsentrasi abnormal dari unsur tertentu yang kontras terhadap
lingkungannya (background geokimia).
Pada metode geokimia, unsur-unsur jejak dan unsur penunjuk dari emas
yangmenentukan keberadaan emas, misalnya unsur perak (Ag) dan batuan
disekitarnya. Selain itu, vegetasi di sekitar keterdapatan emas
menunjukkankeberadaan emas.Alasan penggunaan unsur penunjuk antara
lain:
1.Unsur ekonomis yang diinginkan sulit dideteksi atau dianalisis
2.Unsur yang diinginkan deteksinya mahal
3.Unsur yang diinginkan tidak terdapat dalam materi yang diambil (akibat
perbedaan mobilitas) Contohnya : Emas kelimpahannya kecil dalam bijih,
oleh karena itu poladispersinya hanya mengadung kadar emas yang sangat
rendah, kurang dari batasminimal yang dapat dianalisis. Di lain pihak, Cu,
As, atau Sb dapat berasosiasi dengan emas dalam kelimpahan yang relatif
besar.
II. 3. 2 Proses Penambangan
Dalam penambangan emas, logam emas tidak berada dalam bentuk
murninya,akan tetapi masih bercampur dengan logam dan campuran lain.
Karena itu perlu adanya pemisahan dan pemurnian logam emas. Selama ini,
pemisahan emas dilakukan dengan cara sianidasi, amalgamasi, dan peleburan
Sedangkan pemurnianemas dengan cara elektrolisis.
Namun metode-metode tersebut banyak menimbulkan dampak negatif
bagilingkungan.. Hal ini karena bahan kimia yang digunakan untuk reaksi-
reaksi diatas bersifat toksik terhadap lingkungan.
a. Amalgamasi
Amalgamasi adalah proses penyelaputan partikel emas oleh air raksa
dan membentuk amalgam (Au ± Hg). Amalgam masih merupakan proses
ekstraksi emas yang palingsederhana dan murah, akan tetapi proses efektif
untuk bijih emas yang berkadar tinggidan mempunyai ukuran butir kasar (>
74 mikron) dan dalam membentuk emas murni yang bebas (free native
9
gold).Proses amalgamasi merupakan proses kimia fisika, apabila
amalgamnya dipanaskan,maka akan terurai menjadi elemen-elemen yaitu air
raksa dan bullion emas. Amalgamdapat terurai dengan pemanasan di dalam
sebuah retort, air raksanya akan menguapdan dapat diperoleh kembali dari
kondensasi uap air raksa tersebut. Sementara Au-Agtetap tertinggal di dalam
retort sebagai logam
Metode amalgamasi, yang dalam penggunaannya melibatkan raksa,
hanya dapat mengisolasi emas sekitar 50%-60%. Selain dinilai tidak efisien,
raksa jugamenghasilkan residu yang berdampak negatif bagi lingkungan
(Hocker, 2000).Bahkan uap raksapun dianggap berbahaya jika terhirup
manusia. Gejala keracunan pada manusia antara lain : batuk, nyeri dada,
bronchitis, pneumonia, tremor,insomnia, sakit kepala, cepat lelah, kehilangan
berat badan, dan gangguan pencernaan.
b. Sianidasi
Proses Sianidasi terdiri dari dua tahap penting, yaitu proses pelarutan
dan proses pemisahan emas dari larutannya. Pelarut yang biasa digunakan
dalam proses cyanidasi adalah NaCN, KCN, Ca(CN)2, atau campuran
ketiganya. Pelarut yang paling sering digunakan adalah NaCN, karena
mampu melarutkan emas lebih baik dari pelarut lainnya. Secara umum reaksi
pelarutan Au dan Ag adalah sebagai berikut:
4Au + 8CN- + O2 + 2 H2O = 4Au(CN)2- + 4OH-
4Ag + 8CN- + O2 + 2 H2O = 4Ag(CN)2- + 4OH
Pada tahap kedua yakni pemisahan logam emas dari larutannya
dilakukan dengan pengendapan dengan menggunakan serbuk Zn (Zinc
precipitation). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut: