Proses elusi karbon

Bismillaah
 
 
Nizar A K
 
 
DEFINISI
 
Proses elusi karbon pada pengolahan emas adalah proses pelepasan emas/perak dari dalam karbon kedalam larutan sianida untuk kemudian dihasilkan larutan emas/perak berkadar tinggi.
 
Atau...
 
Bahasa gampangnya, emas/perak yang sebelumnya telah larut oleh sianida pada tahap pelindian dan diserap karbon, selanjutnya akan dikeluarkan kembali dari dalam karbon untuk dikembalikan menjadi larutan emas/perak dengan jumlah volume larutan yang lebih sedikit dan konsentrasi yang lebih tinggi.
 
Lah, kok bolak-balik ya prosesnya? hehe
 
Yah begitulah, tapi bukan berarti tanpa tujuan. Kata kuncinya ada di "volume larutan lebih sedikit" dan "konsentrasi yang lebih tinggi". 
 
Ambil contoh misalkan, ada 2 botol larutan. Botol A memiliki volume 1000 ml (1 liter) dengan kadar emas 10 gpl (gram per liter). Lalu, botol B memiliki volume 100 ml (0.1 liter) dengan kadar emas 100 gpl. Pertanyaannya:
 
1. Sama tidak jumlah gram emas antara botol A dan B ? Jawabannya sama, masing-masing mengandung 10 gram emas. 
2. Lebih mudah mana untuk dibawa-bawa atau disimpan antara A dan B? Jawabannya B, karena volumenya hanya 100 ml saja, botolnya tentu lebih kecil.
 
Demikian juga ilustrasi tentang peranan proses elusi dalam pengolahan emas. Akan lebih mudah untuk menghandle 1000 liter larutan dengan kandungan emas 100 gpl, dibandingkan menghandle 100.000 liter larutan dengan kandungan emas 1 gpl. 
 
Contoh nyata dalam praktik lapangan di tempat saya bekerja misalnya, tangki pelindian emas memiliki kapasitas 17.500 m3 yang larutan mengandung emas dan perak. Setelah proses elusi, volume larutan emas-perak akan dikonsentrasikan hingga berjumlah sekitar 150-200 m3 saja. Volume larutan yang lebih sedikit ini tentunya akan lebih mudah untuk disimpan maupun ditangani untuk proses selanjutnya.
 
Ada tambahan... Selain untuk memperoleh larutan emas/perak berkadar tinggi, proses elusi juga bertujuan agar karbon yang telah terisi penuh oleh emas/perak di sirkuit pelindian dapat dikosongkan kembali dan selanjutnya bisa digunakan di sirkuit pelindian. Ingat, semakin tinggi kandungan emas/perak atau logam lainnya di dalam karbon maka kemampuan penyerapan karbon akan semakin berkurang. Tentunya bila dibiarkan maka kita tidak bisa menangkap emas/perak yang telah larut oleh sianida di sirkuit pelindian secara optimal.
 
Sebenarnya,  bisa saja kita mengambil emas/perak dari dalam karbon dengan cara langsung membakar karbon dan menyisakan campuran abu-emas-perak yang siap dismelting. Hal ini biasa dilakukan di tambang-tambang kecil. Akan tetapi, bila demikian maka artinya kita harus selalu menambahkan karbon baru setiap harinya. Harga karbon lumayan mahal, ada sekitar 2.8-3.0 USD/kg. Sebagai contoh, setiap harinya di pabrik tempat saya bekerja dapat menarik sekitar 10 ton karbon dari sirkuit pelindian untuk dikeluarkan emas/peraknya. Bila karbon tersebut dibakar, bukan dielusi, maka setiap bulannya ada sekitar 300 ton karbon yang harus dibeli. Ini setara dengan pengeluaran sekitar 900 ribu USD per bulan atau 13 Milyar rupiah hanya untuk beli karbon tiap bulan.
 
 
PERALATAN ELUSI
 
 
Setelah membahas definisi dari proses elusi, selanjutnya kita coba mengenal peralatan utama apa saja yang ada di sirkuit elusi karbon:
 
1. Ayakan getar. Digunakan untuk memisahkan antara karbon dan lumpur pada saat proses pemompaan lumpur berisi karbon dari tangki pelindian menuju sirkuit elusi. Di atas ayakan ini, karbon akan terpisah dari lumpur dan dibersihkan menggunakan spray air. Karbon akan bergerak maju di atas ayakan getar, sementara lumpurnya akan melewati lubang ayakan dan kembali ke tangki pelindian. Gambarnya seperti berikut
 
 
 
 
2. Kolom acid. Yaitu sebuah kolom tertutup yang tinggi (bayangkan seperti kapsul obat) yang diisi oleh karbon yang baru dipindahkan dari sirkuit pelindian. Di dalam kolom ini, karbon akan direndam dan dibilas dengan larutan asam klorida (HCL) untuk membersihkan pori-pori karbon dari pengotor seperti bahan karbonat. Kolom ini harus berbahan material anti asam seperti stainless steel. DI tempat saya bekerja, kolom ini tingginya sekitar 12 meter dengan diameter sekitar 1.5 meter. Berikut gambar kolom acid bagian bawah.
 
 

 
 
3. Tangki penyimpanan asam klorida (HCL). Fungsinya ya tentu untuk menyimpan asam klorida yang nantinya akan diinjeksikan untuk mencuci karbon di kolom acid. Gambar seperti berikut:
 
 
 
 
4. Kolom elusi. Nah, inilah kolom utamanya, yaitu tempat dimana terjadi proses elusi. Bentuk kolom ini sama dengan kolom acid. Biasanya dua kolom ini dipasang berdampingan karena setelah karbon dicuci oleh asam dan dibilas, karbon akan dipindahkan ke kolom elusi. Dari gambar di atas, kolom acid yang sebelah kiri, sementara kolom elusi yang sebelah kanan. Kebetulan ada gambar lain untuk kolom elusi yang berdiri sendiri dan fotonya cukup jelas seperti berikut:
 
 
 
5. Oil heater, yaitu pemanas oli. Dalam proses elusi, karbon akan dibilas dengan larutan sianida yang dipanaskan menggunakan alat heat exchanger (penukar panas). Sesuai namanya, heat exchanger ini akan mentransfer panas dari oli ke larutan sianida. Dibawah ini gambar dari oil heater dan alat heat exchanger.
 
 
 
 
 
6. Tangki pregnant solution dan tangki recycle. Apa itu pregnant solution? ya itu istilah untuk menyebut larutan yang memiliki kandungan emas/perak konsentrasi tinggi. Dengan kata lain, pregnant solution ini adalah produk akhir dari proses elusi. Yaitu larutan yang menyimpan emas/perak yang telah dikeluarkan dari dalam karbon. Tangki ini berbahan stainless steel agar tahan korosi dan biasanya terdiri dari beberapa tangki. Adapun tangki recycle sesuai namanya adalah tangki tempat terjadi sirkulasi larutan antara kolom elusi dan tangki recycle pada saat proses elusi berlangsung.
 
 
 
 
7. Carbon regeneration kiln. Adalah tempat dimana karbon akan diregenerasi dengan cara dipanaskan pada suhu 600-750 C. Ini bertujuan agar material organik, seperti oli, yang menempel di karbon terbakar. Karbon yang telah "bersih" selanjutnya dapat dipakai ulang kembali di sirkuit pelindian.
 
 
 
 
 
 
PROSES ELUSI
 
Proses elusi dimulai dari lumpur bercampur karbon yang dipompa dari tanki pelindian ke atas ayakan getar. Ayakan getar ini akan memisahkan antara karbon dengan lumpur, dimana lumpur akan lolos dari lubang ayakan dan kembali ke tangki pelindian. Sementara karbon yang bersih dari lumpur akan bergerak masuk ke dalam kolom acid.
 
Di dalam kolom acid, karbon akan dicuci dengan larutan HCL. Konsentrasi yang digunakan berkisar sekitar 3% volume HCL. Gambarannya, 400 liter HCL dipompa bersamaan dengan air ke dalam kolom acid berukuran 12 m3 dari arah bawah kolom. Selanjutnya, larutan acid akan didiamkan didalam kolom bersama karbon selama kurang lebih 1 jam. Proses ini disebut "Acid soak". Tujuannya adalah untuk melarutkan material karbonat dari pori-pori karbon. Setelah 1 jam, air bersih dipompa kembali ke dalam kolom acid dari awah bawah untuk mendorong larutan acid keluar melalui bagian atas kolom menuju saluran pembuangan. Selama proses pembilasan ini, pH larutan yang keluar dari kolom acid dikontrol hingga diperoleh pH netral sekitar 6.
 
Selanjutnya karbon yang telah bersih dari material karbonat akan dipompa/ditransfer ke kolom elution untuk dimulai proses elusi atau pelepasan emas/perak dari dalam karbon. Di dalam kolom elution karbon akan dialiri lagi oleh larutan caustic dan juga sianida. Konsentrasi larutan masing-masing sekitar 1-3% w/v dihitung dari ukuran kolom elution. Larutan caustic diinjeksikan terlebih dahulu dengan tujuan menaikkan pH hingga diatas 10 baru kemudian dilanjutkan dengan injeksi larutan sianida. Fungsi larutan sianida disini adalah untuk menarik/mengeluarkan emas dari dalam karbon agar emas terlarut kembali menjadi larutan Au-sianida. Berbeda dengan proses di kolom acid yang mana karbon akan direndam didalam larutan (acid soak), pada proses di kolom elusi ini larutan akan disirkulasikan antara kolom elution - tangki recycle sambil dilakukan pemanasan oleh heat exchanger sebelum nanti larutan akhir akan dialirkan menuju tangki pregnant solution. 
 
 
 
 
 Step-stepnya kurang lebih sebagai berikut:
 
Step 1 - Acid soak (perendaman dengan asam HCL): Step ini adalah proses perendaman karbon dengan larutan HCL di dalam kolom acid wash.
 
Step 2 - Reagent injection dan pre heat: Step ini terjadi setelah karbon berpindah ke kolom elusi. Larutan caustic dan sianida akan dinjeksikan ke dalam kolom elusi dengan konsentrasi sekitar 1-3% w/v. Setelahnya air dari tangki recycle akan mulai dipompakan ke kolom elusi dan dilakukan proses sirkulasi antara kolom elusi-tangki recycle sambil menaikkan temperatur larutan melalui 2 unit heat exchanger yang terkoneksi dengan unit oil heater. Proses ini biasanya berlangsung 2-3 jam dengan target temperatur larutan sekitar 100 C. Pada tahap ini, proses pelepasan emas-perak dari dalam karbon sudah mulai berlangsung dengan mayoritas adalah perak terlebih dahulu.
 
Step 3 - Heating dan hot flush: Pada step ini, sirkulasi larutan akan lebih dipersempit yaitu dengan menutup valve menuju tangki recycle. Sehingga aliran sirkulasi larutan hanya terbatas antara kolom elusi dan pompa. Target pemanasan larutan akhir adalah hingga mencapai 125 C. Setelah mencapai target, sistem sirkulasi akan  dihentikan dan larutan panas akan diarahkan mengalir menuju tangki pregnant solution yang merupakan umpan untuk proses elektrowinning nantinya. Unit oil heater tetap menyala selama proses flushing ini. Proses hot flush ini menggunakan larutan dari tangki recycle sehingga lamanya proses ini sebanding dengan jumlah volume larutan awal di tangki recycle. Pada proses hot flush ini, proses pelepasan perak akan mencapai puncaknya yang selanjutnya diikuti oleh pelepasan emas hingga mencapai puncaknya juga. Secara umum, puncak pelepasan perak akan terjadi lebih dahulu baru kemudian diikuti oleh emas.
 
Step 4 - Cold flush: Setelah larutan di tangki recycle habis berpindah ke tangki pregnant, sumber air untuk proses flushing karbon akan berpindah menggunakan tangki air biasa. Pada tahapan ini unit oil heater akan dimatikan sehingga proses flushing karbon akan berlangsung tanpa pemanasan dan temperatur akan menurun secara bertahap selama proses flushing berlangsung. Lamanya proses ini bergantung dari target volume akhir yang diinginkan pada tangki pregnant solution. Volume larutan pada akhir proses adalah sekitar 90 C.
 
Sebagai informasi, semakin lama proses flushing maka semakin banyak emas-perak yang dapat dikeluarkan dari karbon. Akan tetapi efeknya adalah semakin lama proses elusi, semakin banyak volume larutan pregnant solution yang dihasilkan dan semakin rendah kadar pregnant solution yang akhirnya menurunkan efisiensi proses elektrowinning nantinya. Karenanya, optimasi proses elusi penting untuk dilakukan. Insya Alloh kita akan bahas nanti tentang optimasi proses elusi di tulisan berikutnya.
 
Baik, demikian yang dapat saya share tentang proses elusi karbon di pengolahan emas. Semoga bermanfaat.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Posting Komentar

0 Komentar