Tes metalurgi - uji pelindian

Mengenal apa TES PELINDIAN METALURGI 


Oleh Nizar A .K

Bismillah..

Pada kesempatan kali ini, kita akan sharing tentang test metalurgi yang pasti sering sekali dilakukan di laboratorium Metalurgi, terutama di pabrik yang menggunakan proses hydrometalurgi. Yaitu test pelindian (leaching).

Apa itu pelindian? 

Berbeda dengan istilah pelarutan secara konvensional, pelindian adalah proses mengekstrak atau melarutkan sebagian kecil dari suatu unsur yang berada di dalam suatu bijih dengan menggunakan zat kimia pelarut tertentu. Dimana hanya unsur tersebut yang larut sementara porsi terbesar dari bijih tersebut tidak ikut terlarutkan. Contoh sederhananya, gula yang ditaruh di dalam air dan larut seluruhnya adalah contoh pelarutan secara konvensional. Sementara bijih  emas yang mengandung 85% silika dan sekian ppm emas lalu dicampur dengan larutan sianida dimana hanya sekian ppm emas saja yang larut sementara silika tidak maka itu adalah contoh dari pelindian.



Aktivitas test pelindian di Lab Metalurgi 


Urgensi test pelindian ? 

Dalam pabrik pengolahan yang menggunakan proses hydrometallurgy, tahapan pelindian bisa dikatakan sebagai inti dari proses pengolahan.  Pada tahap ini terjadi proses ekstraksi mineral berharga dari bijih. Dimana selisih antara besar kadar bijih yang masuk dan keluar dari tahapan pelindian ini menentukan seberapa besar nilai dari rekoveri pabrik pengolahan.

Tujuan test pelindian 


    • Menentukan parameter pelindian yang sesuai untuk mencapai target % ekstraksi seoptimal mungkin sebelum diaplikasikan di pabrik pengolahan.
    • Memonitor efektifitas proses pelindian di pabrik jika dibandingkan dengan pelindian skala lab dengan parameter pelindian yang sama. 
    • Sarana uji coba parameter, metode baru atau penambahan zat aditif tertentu dalam rangka upaya meningkatkan rekoveri pengolahan.
    • Mengetahui karakteristik metalurgi dari bijih yang diolah. Dari test ini dapat diestimasi berapa % ekstraksi dari suatu sampel bijih.


Prosedur test pelindian


Ada banyak prosedur mengenai test pelindian, tergantung dari jenis mineral berharga yang akan diekstraksi maupun metode ekstraksi yang dipilih. Pada catatan kali ini kita akan contohkan sebuah prosedur pelindian untuk bijh emas melalui metode carbon in leach.


tes metalurgi pelindian

Sesuai namanya, carbon in leach, adalah metode pelindian emas dengan menggunakan larutan sianida untuk melarutkan emas disertai penambahan karbon secara bersamaan yang berfungsi menangkap emas yang telah larut oleh sianida. Penjabaran untuk masing-masing tahap akan kita bahas sebagai berikut:

  • Pemilihan sampel untuk test


Tahap ini adalah tahap awal yang harus dipersiapkan secara baik dan akurat. Seringkali LAB metalurgi menerima sampel dalam jumlah yang banyak dan kuantitas yang besar. Misalkan, untuk sampel dengan ID sample yang sama, jumlah sampel yang dapat diterima adalah puluhan kg. Sementara kebutuhan untuk 1 batch pelindian saja biasanya hanya sekitar 0,5 - 1 kg saja. Karenanya kita perlu untuk memisahkan 1 kg sampel dari puluhan kg sampel induk dengan memastikan bahwa jumlah yang sedikit tersebut sudah mewakili dari keseluruhan sampel induk. Metode pemisahan / splitting sampel biasanya menggunakan alat splitter, baik manual maupun otomatis. Contohnya seperti pada gambar berikut:



Riffler Splitter 

Rotary Sample Divider


Bila sampel yang diterima berdimensi besar (batuan), maka sampel harus diremukkan terlebih dahulu dengan menggunakan alat peremuk seperti jaw crusher sebelum displit menggunakan alat splitter.


Lab Jaw Crusher

  • Preparasi sampel


Setelah bagian sampel yang representatif diperoleh maka tahapan selanjutnya adalah preparasi sampel. Preparasi sampel ini pada dasarnya adalah proses penggilingan sampel kering untuk mencapai ukuran butiran tertentu sesuai dengan target yang diinginkan. Mengapa hal ini penting ? beberapa alasannya antara lain:

  1. Sampel yang diterima seringkali memiliki ukuran yang tidak seragam. Terkadang ada yang berbentuk batuan sehingga tidak mungkin untuk dijadikan lumpur untuk kebutuhan test pelindian.
  2. Dalam test pelindian, ukuran butiran bijih memiliki pengaruh terhadap nilai ekstraksi mineral berharga. Ini dikarenakan ukuran butiran berhubungan dengan derajat liberasi mineral berharga pada suatu bijih. Oleh karena itu penting untuk melakukan test pelindian dengan disertai data ukuran bijih yang sedang ditest. 

Preparasi sampel sendiri biasanya dilakukan dengan menggunakan alat gerus grinding mill skala LAB atau mesin pulverizer.




Laboratory Mill


Mesin pulverizer


Pengoperasian alat grinding di atas biasanya diset menggunakan timer untuk mendapatkan hasil penggerusan dengan ukuran butiran tertentu. Pengecekan ukuran butiran setelah penggilingan dilakukan dengan menggunakan ayakan dan metode ayakan basah. 


Alat pengayak getar



Catatan: Untuk ukuran sampel yang halus (< 75 mikron) atau mengandung clay, sangat direkomendasikan untuk menggunakan metode ayakan basah. Hal ini dikarenakan butiran yang halus terkadang dapat saling menggumpal satu sama lain hingga seolah-olah membentuk ukuran butiran yang besar. Kerancuan seperti ini dapat diatasi dengan cara menggunakan bantuan air yang mengalir pada saat proses mengayak sehingga butiran yang saling menempel dapat terpisahkan.

tes metalurgi ekstraksi

Aktifitas pengayakan basah
sumber https://www.flickr.com/photos/wessexarchaeology/215904322


  • Preparasi lumpur


Tahapan selanjutnya adalah pencampuran sampel bijih kering yang telah digerus dengan air. Porsi air yang ditambahkan tergantung dari parameter % solid yang ditentukan untuk pelindian. 

Rumus sederhana dari perhitungan % solid lumpur adalah: 


 %solid = 100% x berat bijih kering / (berat bijih kering + berat air)

 dari rumus di atas, maka berat air dibutuhkan:

 berat air = berat bijih kering x (100% - % solid) / %solid

  • Penambahan bahan kimia/reagent


Setelah lumpur terbentuk maka selanjutnya adalah penambahan bahan kimia untuk proses pelindian. Pada pelindian bijih emas dengan larutan sianida, bahan kimia yang ditambahkan antara lain:

  1. Kapur. Tambahkan kapur terlebih dahulu untuk menaikkan pH antara 10-10.5 sebelum menambahkan sianida. Penting untuk menaikkan pH lumpur untuk mencegah penguapan sianida yang terjadi pada pH dibawah 10.
  2. Sianida. Tambahkan sianida sesuai konsentrasi yang diinginkan. Konsentrasi sianida biasanya diukur berdasarkan berat sianida per volume air (bukan lumpur).

 Contoh perhitungan penambahan sianida:

 berat bijih kering = 1000 gram
 % solid diinginkan = 40% (w/w)
 konsentrasi sianida  target = 500 ppm atau gr/m3

 maka volume air diperlukan untuk pembuatan 40% solid lumpur adalah:

 =1000 gram x (100% - 40%) / 40%
 =1500 gram air
 = 1500 ml air

 Untuk mendapatkan 500 ppm sianida, dibutuhkan sianida sebanyak:

 = 500 ppm x 1500 ml air / 1000000
 = 0,75 gram bubuk sianida

     3. Karbon aktif. Tambahkan karbon karena metode yang kita gunakan adalah carbon in leach. 



Karbon aktif berukuran 2 -4 mm

  • Tahap pelindian


Setelah semua siap maka pelindian dapat dimulai. Set waktu lama pelindian berdasarkan target yang diinginkan. Untuk keperluan monitoring unjuk kerja pabrik pengolahan, biasanya lama pelindian disesuaikan dengan lama waktu tinggal material di sirkuit pelindian pabrik pengolahan sebelum keluar menuju tempat limbah. Set pula interval waktu untuk pengambilan sampel secara periodik untuk menghitung laju kinetika pelindian. 

Untuk cara pelindian dapat menggunakan peralatan seperti bottle roll atau agitator. Pada penggunaan alat agitator, pastikan ukuran blade agitator sudah cukup proporsional untuk dapat mengaduk lumpur dengan sempurna. Karena bila tidak, lumpur akan mengendap dan selain itu %ekstraksi akan menurun drastis dikarenakan tidak ada pengadukan yang cukup untuk proses pelindian. Ibarat menaruh gula di dalam air tanpa diaduk, maka akan sulit bagi gula untuk larut. 


Pelindian dengan menggunakan bottle roll


Pelindian dengan menggunakan vessell dan agitator


Pada tahapan pelindian ini juga dapat ditambahkan perlakukan khusus tergantung keinginan seperti injeksi oksigen untuk mempercepat laju kinetika, variasi pelindian pada temperatur lumpur yang berbeda dll.


Injeksi oksigen pada test pelindian

  • Analisa sampel


Analisa sampel dilakukan pada saat pelindian telah selesai atau sesuai waktu periode pengambilan sampel untuk kebutuhan monitoring laju kinetika. Dalam metode carbon in leach, ada 3 sampel yang perlu dianalisa antara lain:

  1. Sampel solid (bijih yang dilindi, diperoleh dari pemisahan lumpur dan air jernih dengan kertas saring atau alat filter press)
  2. Sampel solution (air jernih hasil penyaringan dari lumpur)
  3. Sampel karbon aktif

Dari nilai kandungan emas hasil analisa sampel di atas, maka dapat dihitung % ekstraksi dari proses pelindian.


AAS instrument untuk analisa kandungan unsur

Penyaringan sampel lumpur dengan menggunakan vacuum pump


Contoh test pelindian


Di bawah ini adalah contoh template hasil pelindian suatu bijih emas: 

grafik tes pelindian metalurgi




Salah satu contoh pengaruh ukuran butiran bijih pada nilai rekoveri pelindian dapat dilihat sebagai berikut:






Posting Komentar

0 Komentar