Makalah Heap Leaching [PDF]

Citation preview

MAKALAH



HEAP LEACHING



Disusun Oleh Gusti Ramadhan Maulana Akbar 116.17.0020



PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK METALURGI JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2019



Abstrak Heap Leaching adalah proses penambangan industri yang digunakan untuk mengekstraksi logam mulia, tembaga, uranium, dan senyawa lainnya dari bijih menggunakan serangkaian reaksi kimia yang menyerap mineral tertentu dan memisahkannya kembali setelah pembagiannya dari bahan-bahan bumi lainnya. Mekanisme Heap Leaching yaitu Crushing  Agglomeration (Jika dibutuhkan)  Cyanidation (Metode heap leaching)  Elution  Electrowinning  Smelting  Refining. Parameter yang perlu diperhatikan dalam Heap Leaching yaitu, Ukuran butir, Ukuran lubang pengeluaran (larutan kaya), Kemiringan slope (1-3o), Laju alir, Waktu penyiraman, Konsentrasi reagen. Kata Kunci : Heap Leaching, ekstraksi, Mekanisme Heap Leaching, Parameter



Abstract Heap Leaching is an industrial mining process used to extract precious metals, copper, uranium, and other compounds from ore using a series of chemical reactions that absorb certain minerals and separate them after sharing them from other earth materials. The Heap Leaching Mechanism is Crushing  Agglomeration (If needed)  Cyanidation (Heap leaching method)  Elution  Electrowinning  Smelting  Refining. The parameters that need to be considered in Heap Leaching are, grain size, outlet hole size (rich solution), slope slope (1-3o), flow rate, watering time, reagent concentration Keywords : Heap Leaching, extract, Heap Leaching Mechanism, Parameters



i|Heap Leaching



DAFTAR ISI



ABSTRAK ..................................................................................................................................I ABSTRACT ................................................................................................................................I DAFTAR ISI ..............................................................................................................................II DAFTAR GAMBAR.................................................................................................................III KATA PENGANTAR .............................................................................................................. IV BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1 1.1 LATAR BELAKANG................................................................................................................... 1 1.2 RUMUSAN MASALAH ............................................................................................................... 1 1.3 TUJUAN PEMBAHASAN ............................................................................................................ 1 BAB II ISI ................................................................................................................................. 2 2.1 PENGERTIAN ............................................................................................................................ 2 2.1.1 Leaching .......................................................................................................................... 2 2.1.2 Heap Leaching................................................................................................................. 2 2.2 MEKANISME EKSTRAKSI DENGAN METODE HEAP LEACHING.................................................. 2 2.2.1 Crushing .......................................................................................................................... 2 2.2.2 Aglomerasi....................................................................................................................... 3 2.2.3 Heap Leaching methode .................................................................................................. 4 2.2.4 Pencucian dan Elusi ........................................................................................................ 3 2.2.5 Electrowinning ................................................................................................................ 4 2.2.6 Smelting ........................................................................................................................... 5 2.2.7 Electrorefining ................................................................................................................. 5 2.3 SISTEM LINER .......................................................................................................................... 5 2.3.1 Single pad liner................................................................................................................ 5 2.3.2 Double pad liner .............................................................................................................. 6 2.4 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN HEAP LEACHING ................................................................... 6 2.4.1 Kelebihan......................................................................................................................... 6 2.4.2 Kekurangan ..................................................................................................................... 6 BAB III PENUTUP ................................................................................................................... 7 3.1 KESIMPULAN ........................................................................................................................... 7 3.2 SARAN ..................................................................................................................................... 7 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................. 8



ii | H e a p L e a c h i n g



Daftar Gambar Gambar 2. 1 Jaw Crusher .................................................................................................... 2 Gambar 2. 2 Mekanisme single use pad ............................................................................. 4 Gambar 2. 3 Mekanisme reusable pad ................................................................................ 2 Gambar 2. 4 Mekanisme Valley fill .................................................................................... 3 Gambar 2. 5 Proses karbon adsorbsi dan elusi.................................................................... 4 Gambar 2. 6 proses electriwinning ..................................................................................... 4 Gambar 2. 7 Penampakan Single pad liner ......................................................................... 5 Gambar 2. 8 Penampakan Double pad liner ....................................................................... 6



iii | H e a p L e a c h i n g



Kata Pengantar Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh



Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kami kemudahan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu. Tanpa pertolongan-Nya tentunya kami tidak akan sanggup untuk menyelesaikan makalah ini dengan baik. Shalawat serta salam semoga terlimpah curahkan kepada baginda tercinta kita yaitu Nabi Muhammad SAW yang kita nanti-natikan syafa’atnya di akhirat nanti.



Penulis mengucapkan syukur kepada Allah SWT atas limpahan nikmat sehat-Nya, baik itu berupa sehat fisik maupun akal pikiran, sehingga penulis mampu untuk menyelesaikan pembuatan makalah sebagai tugas tambahan nilai dari matakuliah hidro-elektro metalurgi dengan judul “Heap Leaching”.



Penulis tentu menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna dan masih banyak terdapat kesalahan serta kekurangan di dalamnya. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik serta saran dari pembaca untuk makalah ini, supaya makalah ini nantinya dapat menjadi makalah yang lebih baik lagi. Kemudian apabila terdapat banyak kesalahan pada makalah ini penulis mohon maaf yang sebesar-besarnya.



Demikian, semoga makalah ini dapat bermanfaat. Terima kasih.



Yogyakarta, 18 September 2019



Gusti Ramadhan Maulana Akbar



iv | H e a p L e a c h i n g



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Heap Leaching adalah proses penambangan industri yang digunakan untuk mengekstraksi logam mulia, tembaga, uranium, dan senyawa lainnya dari bijih menggunakan serangkaian reaksi kimia yang menyerap mineral tertentu dan memisahkannya kembali setelah pembagiannya dari bahan-bahan bumi lainnya. Mirip dengan penambangan in situ, penambangan heap leaching berbeda karena bijih ditempatkan di liner, kemudian menambahkan bahan kimia melalui sistem tetes ke bijih, sedangkan penambangan in situ tidak memiliki liner tetapi menarik larutan kaya untuk mendapatkan mineral. Sebagian besar perusahaan pertambangan menggunakan heap leaching, mengingat heap leaching adalah alternatif yang lebih baik daripada metode pemrosesan konvensional seperti flotasi, agitasi, dan vat leaching.



1.2 Rumusan Masalah  Apa saja mekanisme dalam melakukan Heap Leaching?  Apa parameter yang digunakan dalam memperhitungkan proses heap leaching?  Apa Kelebihan dan kekurangan dari Heap Leaching?



1.3 Tujuan Pembahasan Makalah ini dibuat dengan tujuan sebagai berikut: 



Mengetahui apa itu heap leaching







Mengetahui mekanisme heap leaching







Mengetahui kelebihan dan kekurangan heap leaching



BAB II ISI 2.1 Pengertian 2.1.1 Leaching Leaching adalah proses pelarutan selektif logam berharga dari bijih atau konsentrat dan memisahkan dari gangue mineral menggunakan larutan aqueous.



2.1.2 Heap Leaching Heap Leaching adalah proses penambangan industri yang digunakan untuk mengekstraksi logam mulia, tembaga, uranium, dan senyawa lainnya dari bijih menggunakan serangkaian reaksi kimia yang menyerap mineral tertentu dan memisahkannya kembali setelah pembagiannya dari bahan-bahan bumi lainnya.



2.2 Mekanisme Ekstraksi dengan Metode Heap Leaching Dalam mengekstraksi suatu logam dengan cara hydrometalurgi terdapat beberapa mekanisme yang harus dilakukan sebelum memulai proses hydrometalurgi dan setelahnya untuk mendapatkan logam berharga. Pada kesempatan kali ini terkhusus pada mekanisme pada ekstraksi hydrometalurgi dengan metoda heap leaching. Berikut metodanya.



2.2.1 Crushing



Gambar 2. 1 Jaw Crusher



Crushing adalah proses mereduksi ukuran butir atau proses meliberasikan bijih, yang dimaksud dengan proses meliberasi adalah proses melepaskan bijih tersebut dari ikatannya 2|Heap Leaching



yang berupa “gangue mineral ” dengan alat bernama crusher. Pada prinsipnya tujuan operasi pengecilan ukuran bijih, mineral atau bahan galian adalah: 1. Membebaskan ikatan mineral berharga dari gangue-nya 2. Menyiapkan ukuran umpn sesuai dengan ukuran operasi konsentrasi atau ukuran pemisahan 3. Mengekspos permukaan mineral berharga (untuk proses hydrometalurgi tidak perlu benar-benar bebas dari gangue) 4. Memenuhi keinginan konsumen atau tahapan berikutnya



2.2.2 Aglomerasi Jadi Aglomerasi adalah suatu proses penggumpalan dari partikel-partikel yang kecil atau halus menjadi partikel yang besar atau kasar. Koleksi partikel yang dihasilkan disebut aglomerat (gumpalan) atau granul. Aglomerasi ini dapat dilakukan pada ore/bijih, konsentrat, juga partikel-partikel yang telah mengalami roasting. Untuk pekerjaan selanjutnya yang telah ditentukan. Produk / hasil dari agglomerasi ini memperkuat sifat mekanis dari partikel yang mengalami aglomerasi. Adapun tujuan dari proes aglomerasi yaitu : 1.



Mendapatkan produk dengan dimensi partikel yang lebih besar



2.



Menghasilkan produk dengan distribusi ukuran yang diinginkan



3.



Meningkatkan sifat / karakteristik material (partikel aglomerat) menjadi lebih fungsional



4.



Mengubah dan meningkatkan sifat partikulat padat serta memodifikasi permukaan partikulat



5.



Menghasilkan bentuk baru yang memiliki sifat porositas (yang dihasilkan dari ruang kosong antar partikel aglomerat) yang dapat meningkatkan kemampuan dispersi produk hasil aglomerasi



6.



Meningkatkan sifat-sifat fisik tertentu seperti densitas, flowability (kemampuan alir), dispersability (kemampuan dispersi), dan stability (stabilitas)



7.



Menghasilkan produk fungsional dengan spesifikasi tinggi



8.



Partikel yang lebih besar, hasil dari proses aglomerasi, dapat mengurangi sifat kecendurungan menempel antar partikel kecil



9.



Partikel yang lebih besar, hasil dari proses aglomerasi, dapat mengurangi risiko dalam storage (penyimpanan), handling (penanganan), dan feeding (penggunaan) suatu material



3|Heap Leaching



10. Memberikan keuntungan untuk pengguna dengan produk hasil proses aglomerasi yang memiliki kualitas dan fungsi yang sudah ditingkatkan



2.2.3 Heap Leaching methode Dalam penerapan metode heap leaching, terdapat beberapa parameter yang perlu diperhatikan agar proses dari heap leaching ini bernilai ekonomis. Parameter-parameter tersebut yaitu : 1. Ukuran butir 2. Ukuran lubang pengeluaran 3. Kemiringan slope 4. Laju alir 5. Waktu penyiraman 6.



Konsentrasi reagen



Berikut merupakan jenis-jenis heap leaching. 1.



Single use pad



Gambar 2. 2 Mekanisme single use pad



Single use pad adalah metode heap leaching yang digunakan untuk karakteristik bijih yang cenderung heterogen, pengusaha memiliki lahan yang luas, dan biaya awal yang rendah. Pemilihan metode ini merupakan metode yang paling ekonomis dengan parameter yang sudah disebutkan diatas. Alasan mengapa dinamakan single use pad karena hanya terjadi satu kali penyiraman pada pad selama proses leaching. Itu disebabkan karena karakteristik bijih yang heteroggen, bila penyirama menggunakan bahan kimia lebih dari satu kali (reuse), dikhawatirkan konsentrasi bijih dalam larutan kaya akan turun diakibatkan adanya pengotor ataupun logam lain yang ikut terlarutkan, sehingga menyebabkan konsentrasi



4|Heap Leaching



logam yang diinginkan menjadi turun. Berikut parameter spesifik untuk penggunaan single use pad : •



Cocok untuk jenis bijih bervariabel & siklus waktu pelindian yang lama



•



Lahan yang luas untuk leach pad dengan kemiringan relatif landau



•



Biaya awal yang murah



•



Biaya ekspansi leach pad harus dipertimbangkan dalam biaya proyek



2.



Reusable pad



Gambar 2. 3 Mekanisme reusable pad



Berbeda dengan single use pad, Reusable pad diperuntukkan untuk bijih yang cenderung homogen, sehingga bila bijih di leaching berulangkali untuk mendapatkan recovery yang tinggi tidak perlu khawatir akan larutnya logam lain yang dianggap sebagai pengotor. Berikut beberapa parameter spesifik mengenai reusable pad. •



Cocok untuk jenis bijih yang homogen



•



Cocok untuk bijih dengan siklus leaching pendek



•



Area datar yang terbatas



•



Dalam biaya, handling ore, rinsing system dan rinsed ore storage menjadi dua kali lipat



•



Digunakan dalam iklim yang bervariasi



2|Heap Leaching



3.



Valley fill



Gambar 2. 4 Mekanisme Valley fill



Berbeda denga kedua metode sebelumnya, hal mendasar yang perlu diperhatikan sebelum memilih metode ini bukan dari jenis bijihnya, melainkan dari ketersediaan lahan untuk melakukan proses leaching. Jika kedua metode sebelumnya mempunyai kemiringan tanah yang kecil, sedangkan unutk metode ini membutuhkan kemiringan yang cukup besar. Berikut parameter untuk menggunakan metode valley fill sehingga proses ini bernilai ekonomis. •



Sangat cocok untuk bijih yang keras dengan irigasi yang baik



•



Digunakan untuk kemiringan yang curam (kemiringan hingga 40%)



•



Membutuhkan system liner yang kuat



•



Biaya yang tinggi dimuka



•



Membutuhkan sistem penahan dalam leaching



2.2.4 Pencucian dan Elusi Proses selanjutnya, The final loaded carbon akan mengalami ‘pencucian asam’ / acid washing sebelum mengalami elusi. Tujuan dari proses pencucian asam adalah menghilangkan endapan-endapan (scales) seperti karbonat pada pori-pori karbon sehingga pori-pori mikro karbon dapat terbuka kembali dan digunakan untuk proses adsorpsi pada siklus berikutnya. Setelah pencucian asam selesai, karbon dibilas dengan air selama kurang lebih 2 jam untuk menghilangkan asam-asam sisa yang menempel pada karbon.



3|Heap Leaching



Proses selanjutnya adalah elusi. Elusi adalah proses pelepasan emas dan perak terlarut dari karbon sehingga akan terbentuk air yang kaya akan emas dan perak. Dengan proses elusi, karbon aktif akan dapat digunakan kembali untuk proses di carbon in pulp sehingga dapat mengurangi biaya proses pengolahan.



Gambar 2. 5 Proses karbon adsorbsi dan elusi



2.2.5 Electrowinning Setelah proses elusi, larutan eluate yang kaya akan emas akan diteruskan untuk proses di electrowinning cells di mana emas dan logam lain akan diendapkan di atas katoda. (Eugene&Mujumdar, 2009) Elektrowinning disebut pula electroextraction, yaitu elektrodeposisi logam dari bijihnya yang telah dimasukkan ke dalam larutan/cairan. (Eugene&Mujumdar, 2009) Pada elektrowinning, listrik dialirkan dari inert anode melewati larutan liquid leach yang mengandung logam sehingga dengan demikian logam dapat diekstrak pada permukaan katode. Logam akan diendapkan pada permukaan katoda yang terbuat dari baja wool (steel wool). Anoda yang digunakan terbuat dari stainless steel sedangkan katoda terbuat dari mild steel wool



Gambar 2. 6 proses electriwinning



4|Heap Leaching



2.2.6 Smelting Smelting merupakan proses peleburan logam yang bertujuan untuk memurnikan logam dengan memanfaatkan perbedaan temperatur leleh dari tiap tiap logam.pada mekanisme heap leaching ini, fungsi dari smelting selain untuk memurnikan adalah untuk membentuk plat katoda agar dapat dimurnikan lagi pada proses electrorefining. Alat yang digunakan pada proses smelting yaitu tanur.



2.2.7 Electrorefining Electrorefining merupakan rangkaian akhir pemurnian, dan hasil yang didapatkan mendekati 100% murni. Setelah logam berharga melewati proses ini, maka dapat dipastikan bahwa logan tersebut sudah siap untuk dijual ataupun dibentuk sesuai dengan keinginan.



2.3 Sistem Liner 2.3.1 Single pad liner



Gambar 2. 7 Penampakan Single pad liner



Single pad liner merupakan suatu fondasi dari proses heap leaching agar proses heap leaching tidak mencemari lingkungan sekitar dimana tempat berlangsungnya heap leaching. Dinamai single pad liner karena fondasi ini hanya memiliki satubuah pelapisan geomembrane dimana berfungsi untuk mencegah kebocoran dan tumpahnya cairan kimia berbahaya ke lingkungan. Sehingga fondasi ini sangat penting untuk diperhatikan saat perancangan pabrik dibuat.



5|Heap Leaching



2.3.2 Double pad liner



Gambar 2. 8 Penampakan Double pad liner



Pada double pad liner tidak berbeda jauh dari single pad liner fungsinya untuk menghindari pencemaran yang akan terjadi pada lingkungan bila zat kimia yang digunakan pada proses pe-leaching-an merembes atau bocor ke lingkungan. Perbedaan yang sangat jelas antara single dan double pad liner adalah pada jumlah geomembrane yang terdapat pada sistem. Jika double pad memiliki primary dan secondary geomembrane, single pad hanya memiliki primary geomembrane



2.4 Kelebihan dan Kekurangan Heap Leaching 2.4.1 Kelebihan •



Tidak diperlukan grinding atau milling



•



Tidak diperlukan pengaduk (agitator)



•



Kebutuhan minimum untuk pemisahan padatan dengan cairan



•



Mengurangi kebutuhan waste slurry dump



•



Biaya paling sedikit dibandingkan dengan teknik yang lain



2.4.2 Kekurangan •



Recovery rendah (