Ketika Mineralogi Menentukan Untung: Preg‑robbing di Emas, “Pemakan Asam” di Tembaga, dan Jalan Keluar Kimiawi
Karbon alami yang “mencuri” emas terlarut bisa memangkas recovery dari hitungan persen hingga lebih dari 50%, sementara karbonat di bijih tembaga menghabiskan asam dan memperlambat pelindian. Riset terbaru menunjukkan pretreatment kimia dan proses bisa membalikkan keadaan—dengan lonjakan recovery puluhan poin.
Di pabrik pelindian (leaching: pelarutan logam dengan larutan kimia), tidak semua bijih diciptakan sama. Sejumlah kecil karbon “liar” dalam bijih emas bisa mengikat kompleks emas‑sianida dan menyelundupkannya ke tails; beberapa persen kalsit dalam bijih tembaga bisa memakan habis asam sulfat. Hasilnya: biaya membengkak, recovery jatuh.
Literatur menyebut emas yang “hilang” karena preg‑robbing—karbon bijih mengadsorpsi kompleks Au(CN)2– sebelum bisa dipulihkan—berkisar dari beberapa persen hingga lebih dari 50% dari potensi hasil www.researchgate.net. Sebaliknya, silika/silikat praktis tak punya efek preg‑robbing www.mdpi.com.
Preg‑robbing pada bijih emas
“Preg‑robbing” (karbon bijih mengadsorpsi Au terlarut) adalah lawan utama pelindian sianida. Amanya dkk. melaporkan kapasitas adsorpsi emas 30–65 g/t untuk wood rendah‑grade hingga 580–650 g/t untuk karbon aktif/graphitic dalam 24 jam—cukup membuat fraksi karbon kecil sekalipun “menggondol” banyak ons emas ke tails www.researchgate.net. Efek ini “pada akhirnya menurunkan efisiensi keseluruhan pemulihan” www.mdpi.com www.mdpi.com, memaksa penambahan sianida ekstra dan re‑treatment.
Dampaknya terukur. Studi Kolombia menunjukkan bijih refraktori tanpa pretreatment hanya mencapai 28,7% ekstraksi; setelah bio‑oksidasi bakteri, ekstraksi naik ke 75–80% www.researchgate.net. Uji laboratorium lain menegaskan: penambahan protonated activated carbon (PAcC) bisa menangkap hingga 99,87% emas terlarut, sementara grafit inert “hanya” ~66% www.mdpi.com. Data pilot dan plant kerap menemukan “emas hilang” di tails saat preg‑robbing hadir.
Pretreatment emas: flotasi, oksidasi, dan blanking
Jalur mitigasi umumnya kombinasi proses.
Flotasi materi karbon: memfroth gangue kaya karbon sebelum leach mengurangi masalah di hulu. Lee dkk. (2021) menunjukkan penambahan frother MIBC 30–150 g/t dengan kerosen meningkatkan recovery dan selektivitas flotasi karbonaceous matter www.researchgate.net. Di praktik (mis. Goldstrike, NV), konsentrat karbon tinggi dari flotasi lalu dipanggang untuk membakar karbon; tails yang miskin karbon lanjut ke oksidasi atau langsung leach—rute gabungan ini menaikkan recovery keseluruhan www.mdpi.com.
Oksidasi (roasting/bio‑oxidation): pemanggangan ~650 °C selama ~2 jam di udara menghasilkan matriks berpori optimal dan ~92,6% recovery emas pada sianidasi berikutnya pubs.acs.org. Bio‑oksidasi dengan Acidithiobacillus juga efektif: dari 28,7% (raw ore) menjadi >75–80% www.researchgate.net. Analisis XRD/SEM mengonfirmasi bakteri menambahkan gugus oksigen dan memutus ikatan C–C, mempasifkan karbon dan menghilangkan situs adsorpsi aktif www.researchgate.net.
Blanking agents (passivasi karbon): aditif kimia menutup permukaan karbon bijih agar tidak lagi mengikat Au. Studi terbaru menggunakan naphthalene sulfonate 4,48 mM pada bijih karbon tinggi (preg‑robbing index 87%): recovery CIL naik dari 57% menjadi 80% www.researchgate.net. Cairan “blanking” tradisional seperti kerosen, fuel oil, dan para‑nitrobenzene azo salicylate bekerja serupa—menduduki situs karbon sehingga Au(CN)2– tak tersita. Aditif bertarget ini menetralkan preg‑robbing tanpa biaya roasting.
CIL/CIP (Carbon‑in‑Leach/Carbon‑in‑Pulp): mengoperasikan leach dengan kelebihan karbon aktif segar memaksa Au terlarut teradsorpsi ke karbon pabrik, bukan ke gangue karbon. PAcC mampu menyerap ~99,9% emas www.mdpi.com; bahkan antrasit “inert” bisa menangkap sekitar dua pertiga jika didosis dengan benar www.mdpi.com. Dalam konteks ini, penggunaan karbon aktif proses juga lazim—di sisi utilitas, material karbon aktif untuk aplikasi air bisa dirujuk sebagai activated carbon.
Trade‑off jelas: roasting butuh energi tinggi (≈650–1000 °C), bio‑oksidasi memerlukan waktu tinggal panjang, flotasi menambah belanja modal/operasi. Namun imbalannya besar: roasting atau bio‑oksidasi dapat mengangkat recovery emas dari <30% menjadi >90% www.researchgate.net pubs.acs.org; blanking agents bisa menaikkan puluhan poin persentase www.researchgate.net. Tanpa mitigasi, biasanya 10–50% atau lebih nilai emas tertinggal di bijih.
Catatan regulasi: di Indonesia, pelindian sianida diatur ketat—Permen Lingkungan Hidup No. 23/2008 mengatur penggunaan sianida, dan pengolah emas wajib menangkap atau mendetoksifikasi sianida www.researchgate.net. Mengendalikan preg‑robbing (dan konsumsi sianida) bukan hanya memperbaiki hasil, tetapi juga menekan pembuangan lingkungan.
Gangue pengonsumsi asam pada tembaga
Dalam hidrometalurgi tembaga—khususnya heap leach (tumpukan bijih) untuk bijih oksida/sekunder—gangue pengonsumsi asam menetralkan H2SO4 dan memperlambat pelindian. Tersangka utama: karbonat Ca‑Mg (kalsit, dolomit/ankerit, kutnahorit). “Perubahan kecil mineralogi gangue pun bisa sangat memengaruhi konsumsi asam dan recovery tembaga” www.mdpi.com. Dalam kasus ekstrem, beberapa persen kalsit membuat konsumsi asam begitu tinggi hingga bijih tak layak di‑heap‑leach; “kalsit akan larut sepenuhnya bahkan dalam asam sulfat yang sangat encer” dengan manfaat Cu minimal www.mdpi.com.
Secara operasional, gangue penetral asam memaksa dosis asam lebih besar (sering diimbangi kapur), menurunkan pH lokal, dan memperlambat kinetika. Kalsit cenderung membentuk lapisan halus karbonat yang menyumbat pori serta memicu presipitasi gipsum/jarosite. “Kehadiran kalsit selama pelindian memperlambat laju dengan membentuk lapisan permukaan… kalsit bereaksi cepat dalam asam… menyebabkan penurunan pH dan presipitasi mineral sekunder” www.researchgate.net. Silikat besi dan lempung (biotit, klorit) lebih lambat bereaksi ketimbang karbonat, tetapi menyumbang beban asam jangka panjang; satu model mengidentifikasi biotit dan klorit sebagai pendorong utama konsumsi asam jangka panjang pada bijih pofiri www.researchgate.net.
Heap leach menyumbang ≈21% produksi Cu global, tetapi recoverynya “sering tidak optimal” karena hambatan tersebut www.mdpi.com.
Mitigasi tembaga: benefisiasi, kimia, dan operasi
Penghilangan gangue via benefisiasi: reverse flotation atau pemisahan densitas dapat menurunkan karbonat sebelum leach. Liu dkk. (2013) mendemonstrasikan reverse‑flotation untuk tailing Cu tinggi CaO: konsentrat terapung membawa 71,6% CaO (kadar ~3,84% CaO) dan 79,8% Cu (0,82% Cu) www.scientific.net. Opsi lain: roasting menjadi CaO (~800–1000 °C) lalu low‑intensity magnetic separation; konversi CaCO3→CaO meningkatkan kemagnetan sehingga fase CaO bisa dipisahkan gravitasi/magnetik—tinjauan melaporkan pengurangan konsumsi asam downstream secara signifikan setelah langkah roast–LIMS ini www.researchgate.net.
Bantuan kimia/katalitik: penambahan bahan kimia tertentu mempermudah pelepasan Cu di hadapan silikat. Yang dkk. (2024) memakai surfaktan kationik CTAB 75 g/t saat pelindian H2SO4 pada bijih mika tembaga: laju ekstraksi naik dari ~75% menjadi 78,3% sekaligus memangkas waktu leach ~57% (80 menit) www.mdpi.com. Mekanismenya: CTAB menetralkan lapisan anionik di biotit, melebarkan interlayer, dan membuka akses asam ke tembaga. Uji aditif lain (CaF2, oksidator, klorida) juga dicoba: beberapa—seperti CaF2—secara signifikan melemahkan struktur mika tetapi berisiko menambah impuritas ke larutan www.mdpi.com. Dalam konteks suplai reagen, rujukan umum bahan kimia penambangan tersedia sebagai chemicals for mining.
Optimasi aglomerasi/leach: tanpa reagen baru pun, adaptasi operasi membantu. Praktik umum meliputi netralisasi gangue dengan kapur atau pra‑bilasan; pad leach dibasahi asam lemah untuk melarutkan karbonat lalu dibilas sebelum asam utama; bijih diaglomerasi dengan binder untuk menjaga permeabilitas. Prediksi geometalurgi dipakai untuk menghitung kebutuhan asam, sering berbasis 12–15 kg H2SO4 per ton bijih saat aglomerasi (rule of thumb), lalu disesuaikan assay gangue www.researchgate.net.
Masing‑masing mitigasi menambah biaya, namun terbayar melalui penghematan asam dan kenaikan recovery Cu. Contoh, surfaktan memberi kenaikan beberapa persen www.mdpi.com, sementara flotasi/roasting bisa mencegah puluhan kg asam per ton “terbuang” ke karbonat. Tanpa langkah ini, grade tembaga di tails bisa anomali rendah dan konsumsi asam melonjak—pretreatment menjadi esensial untuk bijih kompleks.
Catatan regulasi: kebijakan Indonesia mewajibkan pengolahan efluen asam. Peraturan KLHK No. 5/2022 mensyaratkan constructed wetland untuk air limbah tambang (termasuk lindi tembaga dan nikel) sebelum dibuang www.iea.org. Ini menegaskan kebutuhan menetralkan residu asam dan logam—sekaligus memotivasi pengurangan gangue pengonsumsi asam sejak hulu.
Catatan sumber
Temuan di atas didukung studi dan kasus industri: www.mdpi.com www.researchgate.net pubs.acs.org www.researchgate.net www.mdpi.com www.mdpi.com www.researchgate.net www.scientific.net www.mdpi.com www.researchgate.net www.iea.org.