Proses pengolahan bijih tembaga dan batu tembaga menjadi tembaga murni secara hydrometallurgi

Bro, bro..
gimana amanamankah?
nah berhubung disini cuacanya lagi berangin mulu ditambah puasa jadinya kaga bisa ngeshare yang hot..hot.. dooong
kali ini gw mau ngeshare pengalaman gw dibidang analisis yak#ciiie yang yang analis
berhubung gw kerja analisis mineral sebuah laboratorium pastinya gw penasaran dong masa orang2 sibuk nyari mineral tapi gw sendiri yg udah tau cara nentuin kadarnya tadi ga tau cara pengolahannya..ditambah undang2 indonesia yang kini melarang penjualan bahan mentah ke luar(ide dan gagasan yang amat bagoooos bro buat negeri ini) dan dampaknya apa nah liat aja harga logam nikel yang meroket bak angin topan dan pastinya pemasukan negri kite semakin banyak yang mampu digunain buat generasi selanjutnya broh yakanyakan........
setelah sebelumnya ane ngeshare - artikel pengolahan bijih timah
- artikel pengolahan bijih mangan
- artikel pengolahan bijih tembaga (secara hydrometalurgi)
- artikel pengolahan bijih tembaga (secara pyrometalurgi)
- artikel pengolahan bijih emas
- artikel pengolahan bijih alumunium
- artikel pengolahan bijih galena
Nah kalo yang bakalan ane bahas sekarang ini adalah artikel mengenai pengolahan bijih tembaga kadar rendah, rendahnya semana? yahh pokoknya rendah bisa kadarnya yang rendah bisa juga cadangannya yang rendah jadi banyak arti ya.

TEKNIK HEAP LEACH SOLVENT ORGANIC - ELECTROWINING FINISHED

Langsung aja kali ya kita bahas proses kerjanya atau mendingan bahas prinsip dasar pengolahan jenis ini dulu bro?

Pengertian Heap Leaching

Heap leaching adalah suatu proses kimia dimana logam (tembaga) ditiriskan dari beberapa bentuk mineral dalam biji batuan menjadi logam terlarut (misalnya dalam asam sulphate).Terdapat dua jenis ore Tembaga yang dapat dilakukan dengan proses Heap leaching, yaitu

a. Bijih Cu Oksida

• Didapatkan pada bagian atas ore body (permukaan pit)

• Awalnya merupakan mineral sulfida, namun karena dengan adanya udara/oxygen sehingga mineral sulfida tersebut teroxidasi menjadi mineral oxside.

• Sangat mudah ditiriskan dengan menggunakan asam sulphate.

    b. Bijih Cu Sulfida

•Ditemukan pada kedalaman tertentu dari ore body (bagian dalam pit)

• Daya larut dalam asam sulphate rendah

• Harus menggunakan bantuan / katalis seperti besi dengan udara, bisa juga dengan menggunakan bantuan bakteri jenis tertentu.

Proses  Stacking.

Sebelum dilakukan proses leaching,Ore yang berasal dari Aglomerator di susun terlebih dahulu. Terdapat 2 jenis penyusunan atau biasa disebu dengan metode stacking. Antara lain Crest to crest stacking atau toe to toe stacking. Metode Crest to Crest memiliki lebih banya keuntungan di banding dengan metode toe to toe, antara lain memiliki area stacking yang lebih sedikit, sehingga penggunaan pad dapat lebih efisien karena lebih sedikit bagian slope/miring irigasi. Lembah kecil akan terbentuk diantara kedua crest hanya pada ore sulfida sebagai ventilasi pada heap aerasi. Sedangkan pada leaching oksida tidak boleh ada gap antara kedua crest.

 

Proses Kimia dari leaching

Tembaga di ekstrak dari bijih/ore melalui proses leaching dimana tembaga akan dilarutkan dari bijih. Proses kima yang terjadi pada pross ni bergantung pada jenis bijih yang diolah. Pada umumnya terdapat dua jenis bijih tembaga antara lain

1. oksida
2. sulfide

Mineral sulfida berada lebih di dalam tanah pada area tambang disbanding oksida. Mineral sulfida yang umum ditemukan adalah

            (1)        Chalcocite - Cu₂S

            (2)        Chalcopyrite - CuFeS₂

Jenis mineral ini tidak dapat dengan sendirinya terlindih/terlarutkan dalam proses leaching. Sehingga dibutuhkan ferric sulphate Fe₂(SO₄)₃   dengan jenis yang spesifik dalam proses leaching. Ferric Sulfat terbetuk dari bekteri yang mengoksidasi besi dari cairan yang diirigasi, dari situ ferrus akan berubah menjadi ferric. Disini bacteri bekerja sebagai katalis dalam proses leaching sulfida.

Dalam reaksi ini dibutuhkan adanya oksigen dan aliran udara yang melalui proses heap ini. Dan sangat dibutuhkan heap/tumpukan ini mudah dilalui oleh aliran udara dan larutan. Dan perlu dicatat bahwa aliran udara tidak bisa masuk jika gundukan/heap dipenuhi oleh larutan, sehingga kecepatan irigasi harus diatur.

 Ada beberaa metode yang ditingkatkan dalam mengalirkan udara ke dalam gundukan/heap. Hal ini termasuk dengan menggunakan udara bertekanan dan rest cycle. Yaitu ketika proses irigasi dihentikan maka dara dapat masuk ke dalam heap.

Dalam proses heap leaching ada 3 jeis bakteri yang dapat digunakan :

 (1) Thiobacillus Ferrooxidans

 (2) Thiobacillus Thiooxidans

 (3) Leptospillrum Ferroxidans

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

                                 Bacteria

 3FeSO₄ + 0.750₂(air)   ®        Fe₂ (SO₄)₃ + FeO.OH

                                  Bacteria

  S° + H₂O + 1.50₂ (air)        ®             H₂SO₄

BIjih sulfida akan mudah terlindih/leached dengan adanya ferric sulphate, reaksinya sbb :

Chalcocite       : Cu₂S + Fe₂(SO₄)₃ ® CuSO₄ + CuS + 2FeSO₄

Covellite          : CuS + Fe₂(SO₄)₃ ® CuSO₄ + 2FeSO₄ + S°

Kecepatan leaching dari chalcopyrite sangat rendah, dan sangat tidak ekonomis di dalam proses leaching. Pada proses ini hanya chalcocite dan covellite lah yang dapat di leaching dengan baik.

Berikut dalah reaksi chalcopyrite pada proses leaching, yang berjalan lambat :

Chalcopyrite:              

CuFeS₂ + 2Fe₂ (SO₄)₃ ® CuSO₄ + 2S + 5FeSO₄Chalcopyrite + ferric sulphate ® copper sulphate + sulphur + ferrous sulphate.

Bornite:

Cu₅FeS₄ + 6Fe₂ (SO₄)₃ ® 5CuSO₄ + 4S + 13FeSO₄

PROSES PENGOLAHAN BIJIH TEMBAGA SECARA HEAP LEACH HYDROMETALURGY

- Mula-mula sang batuan yang sudah diketahui memiliki kandungan tembaga yang cukup 
  memadai untuk dilakukan pengolahan secara flotasi atau dijadikan konsentrat secara 
  massal dilakukan pemetaan hal ini bertujuan untuk memisahkan kadar tembaga secara 
  kasar dan mengetahui jenis batuannya nih.

- Selanjutnya ya dilakukan penambangan dan diteruskan ke alat crusher yang bertujuan untuk mereduksi ukuran batuan yang paling sesuai dengan jenis & batuan tersebut

- Selanjutnya ya dilakukan pembuatan heap / tumpukan

- dipasangkan pipa2 kecil untuk pengaliran larutan sulfat dengan konsentrasi berkisar 40
  gram/liter dan sulfatpun secara perlahan melarutkan tembaga yangmana larutannya
   ditampung sebagai PLS

- Nah disini nih proses intinya larutan kumpulan yang mengandung tembaga tadi (PLS)
  dicampurkan dengan pengaduk kecepatan tinggi menggunakan SOLVENT ORGANIC nama
  kimianya mah panjang pokoknya produk china juga banyak kok yang dijual diindoneisa,
  senyawaan ini merupakan turunan karbohidrat dan aldehid dengan konsentrasi berkisar
  30% pelarutnya menggunakan kerosin alias minyak tanah jadinya akan terbentuk 2 fase
  setelah proses mixing tadi yaitu fase organic (sebutan acorga 30% 70%kerosine) dan
  aqueous alias larutan yang kandungan tembaganya sudah berkurang akibat mengikat
  bersama organic namun keuntungannya kondisi aqueous ini masih bersifat asam bro
  dengan pengurangan asam berkisar 1-2% dan larutan ini disebut Rafinat /ILS

- Selanjutnya raffinate atau Intermediate Leach Solution (ILS) di alirkan ke
  gundukan/leach kembali melalui system irigasi untuk melindih/me-leaching tembaga   dari bijih. Larutan akan tersaring melalui gundukan/heap dan terkumpul pada lapisan  
  drainase dan dialirkan langsung ke pipa off flow bergantung pada kadar dari laurtan off 
  flow. Pipa off flow dapat mengalirkan secara langsung ke ILS atau PLS . dari w-drain ini   nantinya akan dikumpulkan ke kolam masing masing.
*Raffinate adalah tailing dari proses di solvent extraction plant, umumnya memiliki kadar asam ang tinggi namun memiliki kadar tembaga yang lemah. Sedangkan ILS memiliki kandungan tembaga yang tinggi namun kandungan asam yang rendah jika dibandingkan dengan raffinate.

Tujuan dari proses heap leaching adalah untuk melarutkan/ meleaching tembaga menjadi fasa cairan dari bijih sehinga didapatkan kadar tembaga yang diharapkan sebagai feed untuk proses Solvent ekstraksi . Untuk mencapai tujuan ini dapat digunakan leaching dua tingkat atau dikenal dengan two step leach. Di bawah kondisi operasi normal, leaching dua tahanp ini bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi tembaga yang terkandung di dalam larutan leaching untuk memaksimalkan kadar tembaga dalam proses SX.

Gundukan/heap yang baru di stacking aakan diirigasi oleh ILS. Biasanya heap ini akan mengahasilkan off flow tembaga dengan kadar tinggi. Sehingga aliran ini akan langsung dialirkan ke PLS.

Heap/gundukan yang sudah lama dan telah dilakukan irigasi sebelumnya akan di irigasi lagi oleh laurtan RAFF. Hasil dari gundukan/heap ini biasanya berkadar tembaga rendah sehingga langsung dialirkan ke ILS. Gambar beriktu akan lebih menjelaskan mengenai system leach 2 tahap ini.  

- terus selanjutnya organic yang mengandung kaya tembaga ituuu brooo..Nahhh secara
  gamblang fase organic tadi bisa dimixing lagi pake larutasn asamsulfat dengan
  konsentrasi lebih tinggi kisaran 190g/L dan hasilnya tembagapun kembali ke fase larutan
  bukan organic dan fase organicpun dikembalikan keproses sebelumnya untuk kembali
  mengikat tembaga dan proses itupun berjalan terus menerus dan sambung-menyambung
  dan bisa dikatakan proses ini re-usable

- selatah tembaga yang amat kaya dalam larutan asamsulfat 190g/L berkisar 40-50g/L bisa langsung dielektrolisis deh dengan katoda terbuat dari stanlessteel dan timbal dan anoda larutan kaya tembaga tsb

-Finisnya adi deh tembaga murni dengan kadar sampai 99.9% hasil elektroplating

gambarang singkat proses heap leah tembaga