Partikel halus dari pregnant leach solution (PLS) adalah “benih” utama crud—emulsi multi‑fase yang stabil—yang mengikat ekstraktan bernilai dan mengacaukan pemisahan fasa. Klarifikasi dan filtrasi pra‑SX menurunkan TSS ke <10–40 mg/L dan, bila crud terlanjur terbentuk, treatment kimia/fisik rutin mampu memulihkan >50–60% organik.
Crud—emulsi multi‑fase yang persisten—muncul tepat di antarmuka mixer‑settler pada sirkuit solvent extraction (SX, ekstraksi pelarut), membawa lari ekstraktan organik bernilai dan memperlambat pemisahan fasa. Literatur SX merangkum lugas: “Crud is formed when organic species adsorb onto solids and a solid‑organic‑water phase forms” (Scribd; ResearchGate).
Isinya? Terutama partikel mineral halus—silika, lempung, jarosit, gipsum—seringkali berukuran <0,5–1 µm (ResearchGate). Studi crud SX tembaga bahkan mendapati ukuran partikel 0,16–0,37 µm, berkomposisi Si, Al, Fe (kuarsa/lempung) (ResearchGate). Intinya: meminimalkan padatan halus di fase aqueous adalah kunci pencegahan.
Di lapangan, sumber nomor satu adalah padatan tersuspensi dari pregnant leach solution (PLS, larutan pelindian kaya logam) (ResearchGate; Scribd). Sumber lain: debu udara, presipitat (misal hidroksida logam saat pH naik), atau kontaminan dalam reagen (ResearchGate). Dampaknya operasional nyata: carry‑over (entrainment) ke sirkuit hilir, kehilangan organik, carry‑under di settler, hingga shutdown berkala untuk bersih‑bersih. Bahkan puluhan mg/L fines bisa “mengunci” gram per liter organik. Produsen sentrifus melaporkan pemrosesan crud dapat memulihkan hingga 60% organik yang terperangkap (Flottweg)—menggambarkan skala kerugian bila dibiarkan.
Peran partikel halus dalam stabilisasi crud
Partikel mineral halus (silika, lempung, hidroksida Fe/Al) menyediakan permukaan tempat ekstraktan teradsorpsi, menstabilkan emulsi crud yang tadinya rapuh bila tanpa padatan (Scribd; ResearchGate). Dalam operasi SX, padatan PLS adalah biang utama—diikuti debu, presipitat kimia (misal hidroksida logam), pengotor reagen, atau carry‑over padatan dari organik bekas (ResearchGate). TSS tinggi di PLS nyaris menjamin crud.
Klarifikasi dan filtrasi PLS pra‑SX
Menghapus fines sebelum SX secara drastis memangkas crud. Tahap pertama lazimnya klarifikasi (thickener/clarifier) berkapasitas tinggi. Pinned‑bed clarifier (ranjang “berpaku” yang menangkap cake flok) diuji di pilot Mt. Gordon (SX tembaga): sanggup menerima PLS 5.000–50.000 mg/L solids dan menghasilkan overflow <40 mg/L (Scribd), sering bahkan <20 mg/L (Scribd). Vendor juga mengklaim <10 mg/L sebagai kinerja rutin (SpinTek). Dosis kecil koagulan/flokulan—sekitar 20 ppm polyethylene glycol + 20 ppm polimer nonionik—terbukti “memberi hasil terbaik” di pilot (Scribd), dibantu backwash/cleaning berkala agar bed segar. Pada tahap ini, penggunaan unit seperti clarifier dipadukan pengumpan kimia presisi via dosing pump menjadi praktik standar.
Di hilirnya, train filtrasi multi‑tahap lazim dipakai: bag/cartridge kasar 5–20 µm untuk menangkap serpihan, diikuti cartridge 1–5 µm untuk polishing. Media filter (misal pasir/diatomit) membantu “bulk removal” TSS. Praktiknya, sistem seperti ini mencapai 90–99% removal padatan tersuspensi; setelah belt‑press atau CCD (counter current decantation) pada heap leach, bag filter memotong sisa padatan ke level mg/L rendah. Rangkaian yang terancang baik biasanya menurunkan TSS dari ratusan mg/L menjadi satu digit mg/L sebelum SX. Implementasi tipikal melibatkan cartridge filter untuk polishing dan media seperti sand‑silica untuk beban TSS besar.
Sentrifugasi dan opsi pemisahan tambahan
Sebagian pabrik menambahkan sentrifugasi: high‑speed clarifier atau decanter memproses PLS (misal mengubah underflow thickener menjadi centrate jernih), dalam desain tertentu bisa mencapai <50 mg/L. Untuk crud, sentrifus tiga‑fase (Tricanter) dipakai langsung: emulsi dipompa, diputar, lalu keluar sebagai kue padat, effluent aqueous, effluent organik, dan “fase interface” keempat (Flottweg). Produsen melaporkan hingga 60% organik yang terjerat crud bisa dipulihkan (Flottweg).
Praktik operasi pencegahan
Kontrol sumber PLS: gunakan PLS yang ter‑settle baik. Di HPAL, pastikan removal Fe/Al efisien dan settling padatan berat (CCD/filtrasi) agar slurry yang masuk SX minim carryover. Maintain thickeners clearly (PT) dan bersihkan settling pond.
Manajemen debu/kelembapan: tutup area penyimpanan larutan dari terpaan angin; minimalkan pengadukan tanah lembap di sekitar kolam; cegah limpasan hujan atau debu angin ke kolam PLS.
Kemurnian reagen: gunakan ekstraktan/diluen berkualitas; pengotor (terutama suspensi partikel atau aditif viskos) sebaiknya difiltrasi/dihindari.
Desain mixer dan phasing: jaga pencampuran organik–aqueous merata; hindari dead zone. Banyak mixer SX berjalan pada O/A=1 (spray mixing) untuk mengurangi entrainment. Vane dan draft tube modern membantu menekan foaming dan adhesi crud.
Kontrol fasa & “flip”: sebagian pabrik membalik fasa kontinyu secara berkala untuk melepas crud (“flip the mixers”), mendorong crud turun ke settler agar bisa di‑vacuum dengan wand (Scribd).
Treatment crud dan pemulihan organik
Crud dikumpulkan via tap/wand dari settler ke crud tank kecil, diaduk lembut; lapisan permukaan ditarik vakum/gravitasi (Scribd).
Demulsifikasi kimia: emulsi dicampur diluen segar, elektrolit kuat, asam mineral, atau beberapa tahap PLS untuk melepaskan organik; uji lab (bushel tests) menentukan “crud breaker” terbaik (Scribd). Studi SX nikel menunjukkan solusi strip disaponifikasi (saponifikasi: penetralan ekstraktan asam dengan basa) dan pemilihan basa yang tepat mencegah presipitasi hidroksida: injeksi NaOH langsung memicu crud, sedangkan natrium karbonat atau amonia jauh lebih sedikit (ResearchGate). Dengan mensaponifikasi ~90% loaded organic lalu menyuntikkan 5% basa (Na₂CO₃ atau NaOH), pembentukan crud “berkurang signifikan” (NaOH) hingga “nyaris sepenuhnya” (Na₂CO₃) (ResearchGate).
Penyetelan & pemisahan: setelah agitasi, biarkan mengendap menjadi tiga fasa—aqueous jernih, organik jernih, dan sisa padatan/emulsi—untuk dikeluarkan melalui port level/side sesuai ketinggian (Scribd).
Polishing dengan clay/filter: crud yang telah terdispersi kerap difiltrasi melalui clay atau diatomaceous‑earth untuk mengeluarkan padatan dan mengambil organik terlarut; filter (plate/cartridge) diprecoat bentonit/media, alir lambat, filtrat disetling di tangki terpisah lalu didekantasi (Scribd). Praktik di SX tembaga: clay bed efektif untuk ekstraktan tipe oksim; untuk ekstraktan kationik lebih menantang namun kadang masih bisa difilter serupa (Scribd). Tahap ini sering memakai housing industri seperti steel filter untuk operasi bertekanan.
Pemisahan sentrifugal: operasi ber‑throughput tinggi memproses crud di Tricanter; organik dan aqueous ditarik terpisah, padatan dibuang/ditailings, solvent bersih didaur ulang. Laporan produsen: pemrosesan crud dengan Tricanter memulihkan mayoritas organik bernilai, memangkas biaya reagen (Flottweg; Flottweg).
Metode lain: pemanasan atau vacuum stripping pada sludge crud untuk menguapkan diluen; oksidator kuat (permanganat) dapat menghancurkan organik—sambil menghasilkan MnO₂—namun jarang dipakai karena biaya/keamanan (ResearchGate). Kontrol pertumbuhan mikroba (biocide pada air umpan) membantu mencegah biofilm lengket.
Angka kinerja dan dampak ekonomi
Penurunan TSS: pilot menunjukkan penurunan dari 5.000–50.000 mg/L menjadi <40 mg/L (Scribd); operasi matang mencapai <20 mg/L (bahkan 10–12 mg/L) (Scribd). SpinTek menyebut <10 mg/L tipikal untuk PBC (SpinTek).
Koagulan/flokulan: dosis rendah (~20 mg/L) koagulan massa tinggi + flokulan meningkatkan kejernihan signifikan (Scribd). Dosis ini sering dikelola dengan coagulants dan flocculants yang sesuai.
Pemulihan organik: peralatan pemisahan (tank/filter) secara rutin memulihkan >50–60% organik dari crud (Flottweg). “Huge amounts” organik bisa dipakai ulang, memangkas kebutuhan makeup (Flottweg). Contoh: bila 1 ton organik masuk crud per bulan, memulihkan 60% menghemat 0,6 ton solvent mahal.
Penekanan crud: substitusi 5% Na₂CO₃ menggantikan NaOH “nyaris menghilangkan crud” (ResearchGate). Menjaga pH PLS dan mencegah presipitasi logam saat mixing menahan flokulasi ionik.
Dampak ekonomi: kehilangan organik kecil pun mahal (contoh 0,1% dari 3.000 tpa organik berarti 3 tpa hilang). Memulihkannya lewat filtrasi dan treatment crud bisa menghemat jutaan serta downtime.
Catatan tambahan: industri mendapati bahkan 1 mg/L fines sudah terukur meningkatkan pembentukan emulsi. Karena itu, level <10–40 mg/L di atas mewakili >99,9% removal.
Rekomendasi implementasi di sirkuit SX‑EW
Settling ketat: terapkan removal padatan multi‑tahap di leach; gunakan thickener/clarifier/filtrasi untuk mendorong TSS ke satu digit mg/L sebelum SX. Penempatan clarifier hulu SX yang didukung pengumpanan kimia akurat via dosing pump membantu konsistensi.
Monitoring & kontrol: ukur kontinu padatan/turbiditas PLS dan pH; hindari air sumber/reagen tak terfiltrasi; jaga mixer “bersih setelan”-nya untuk meminimalkan vortex/carryover. Poles akhir dapat mengandalkan cartridge filter guna menangkap fines 1–5 µm.
Crud tank & recovery: sambungkan settlers ke crud tank ber‑agitator dan level port; jadwalkan penyedotan crud harian/shift dan treatment segera.
Uji protokol kimia: lakukan bench test untuk defoamer/demulsifier paling cocok; sirkuit SX nikel kerap memilih basa alternatif (NH₃/Na₂CO₃) untuk netralisasi strip dengan crud minimal (ResearchGate; ResearchGate).
Investasi peralatan: pertimbangkan pinned‑bed clarifier atau high‑rate thickener untuk throughput besar—data menunjukkan hasil <10–40 mg/L (Scribd; SpinTek). Untuk masalah eksisting, Tricanter in‑line dapat menyelamatkan solvent dari crud (Flottweg; Flottweg).
Pemulihan & daur ulang: selalu filtrasi atau klarifikasi slurry crud yang telah ditreatment untuk memungut ulang organik; recycle ke sirkuit dan hanya buang padatan kering. Di banyak kasus, biaya operasi sentrifus atau clay filter jauh lebih kecil daripada nilai solvent yang hilang.
Kesimpulan operasionalnya jelas: serangan ganda—pencegahan (removal padatan, kontrol pH) dan remediasi (crud tank, demulsifier, filter/sentrifus)—menjaga efisiensi SX‑EW. Praktik modern menunjukkan filtrasi padatan yang benar dapat memangkas kekeruhan umpan SX dari ~10⁴ ppm menjadi <20 ppm (Scribd), dan treatment crud yang efektif memulihkan sebagian besar solvent (sering >50–60%) yang sebaliknya hilang (Flottweg; Scribd).
Sumber dan rujukan data
Sumber: referensi SX mapan dan studi kasus. Rujukan kunci termasuk W.-C. Wang (2005) tentang penyebab crud (ResearchGate; ResearchGate), Cheng dkk. (2010) tentang kondisi SX Ni/Co (ResearchGate; ResearchGate), serta literatur peralatan industri (SpinTek, Flottweg). Data pilot pinned‑bed clarifier (Scribd) dan spesifikasi vendor (SpinTek) mengkuantifikasi kinerja. Semua tautan di atas mengarah ke data dan contoh yang dirujuk.
