Friday, October 26, 2012

PEMEKATAN BIJIH

          Pemekatan bijih bertujuan ialah untuk memisahkan mineral dari pengotornya sehingga diperoleh kadar bijih tinggi. Pemekatan dapat dilakukan melalui dua teknik pemisahan, yaitu pemisahan secara fisis dan pemisahan secara kimia. 
Pemisahan secara fisis terdiri dari : 
  • Pemisahan pengapungan (flotation separation)
  • Pemisahan gaya berat (gravity separation)
  • Pemisahan magtetik (magnetic separation)
  • Pemisahan pencairan (liquation separation), dan 
  • Pemisahan amalgam (amalgams separation).
Pemisahan secara kimia terdiri dari : 
  • Proses pelindian (leaching),
  • Proses pemanggangan (roasting),
PEMISAHAN SECARA FISIS
  1.  Pemisahan Pengapungan (flotation separation)
     Pengapungan buih (froth flotation) adalah proses pemisahan mineral menjadi bijih dari pengotor dengan cara mengapungkan bijih ke permukaan melalui pengikatan dengan buih. Prosess ini banyak dipakai untuk beberapa bijih seperti Cu, Pb, Zn, Ag, Au, dan Ni. Teknik pengerjaannya dilakukan dengan cara menghembuskan udara ke dalam butiran mineral halus (telah mengalami proses crushing) yang dicampur dengan air dan zat pembuih. Butiran mineral halus akan terbawa gelembung udara ke permukaan, sehingga terpisahkan dengan materi pengotor (gangue) yang tinggal dalam air (tertinggal pada bagian bawah tank penampung). Pengikatan butiran bijih akan semakin efektif apabila ditambahkan suatu zat collector. Prinsip dasar pengikatan butiran bijih oleh gelembung udara berbuih melalui molekul collector adalah : Butiran zat yang mempunyai permukaan hidrofilik akan terikat air sehingga akan tinggal pada dasar tank penampung. Butiran zat yang mempunyai permukaan non-polar atau hidrofob akan ditolak air , jika ukuran butirannya tidak besar, maka akan naik ke permukaan dan terikat gelembung udara.
     Kebanyakan mineral terdiri dari ion yang mempunyai permukaan hidrofil, sehinga partikel tersebut dapat diikat air. Dengan penambahan zat collector, permukaan mineral yang terikat molekul air akan terlepas dan akan berubah menjadi hidrofob. Dengan demikian ujung molekul hidrofob dari collector akan terikat molekul hidrofob dari gelembung, sehingga mineral (bijih) dapat diapungkan. Molekul collector mempunyai struktur yang mirip dengan detergen. Salah satu macam zat collector yang sering dipakai untuk pemisahan mineral silfida adalah Xanthate.
 
 
2. Pemisahan gaya berat (gravity separation), 
     Adalah proses pemisahan mineral yang didasarkan atas perbedaan massa jenis antara partikel bijih dan partikel pengotor. Teknik pengejaannya adalah dengan cara menghamburkan butiran mineral pada bidang miring yang dihembusi uap air, sehingga partikel mineral yang lebih berat akan terkumpul pada bagian bawah tempat penampungan. Metode ini sering dipakai pada pemisahan cassiterit (SnO2 ) dari pengotor (gangue), pemisahan emas atau perak dari pasir.
 
 
3. Pemisahan magnetik (magnetic separation)
    Adalah proses pemisahan dengan dasar apabila mineral memiliki sifat feromagnetik. Teknik pengejerjaannya adalah dengan mengalirkan serbuk mineral secara vertikal terhadap medan magnet yang bergerak secara horizontal. Dengan demikian materi yang tidak tertarik magnet akan terpisahkan dari materi yang memiliki sifat feromagnet. Metode ini sering dilakukan untuk memisahkan mineral magnetit (Fe3O4) dari pengotor, kromit Fe(CrO2)2 dari silikat, rutil (TiO2) dari apatit CaF2. 3Ca3(PO4)2, wolframit FeWO4 dari cassiterit SnO2, Zirkon ZrSiO4, pirolisit MnO2 dari pengotor.
4. Pemisahan pencairan (liquation separation)
     Adalah proses pemisahan yang dilakukan dengan cara memanaskan mineral di atas titik leleh logam, sehingga cairan logam akan terpisahkan dari pengotor. Cara ini biasa dilakukan untuk memperoleh bismut atau tembaga.
5. Pemisahan amalgam (amalgams separation)
    Adalah proses pemisahan didasarkan atas kelarutan logam dari mineral dalam raksa. Logam yang pemisahannya dilakukan dengan cara ini adalah Ag dan Au. Untuk melepaskan logam Ag atau Au dari amalgam dilakukan dengan proses detilasi.

PEMISAHAN SECARA KIMIA

1. Proses Pelindian (leaching)
       Proses pemekatan kimiawi untuk melepaskan pengotor bijih dari suatu mineral dengan cara pelarutan dalam reagen tertentu. Misalnya H2SO4 digunakan untuk melindi oksida Zn dan Ni. Natrium hidroksida digunakan untuk melindi aluminium oksida dari bijih bauksit. Materi tidak larut sebagai pengotor dipisahkan dengan cara penyaringan (filtration), sedangkan larutan ion logam dipadatkan melalui cara pengkristalan seperti pada ekstraksi Al, atau dengan pengendapan (menambahkan ion tertentu agar membentuk senyawa tidak larut. Bahkan logam tertentu seperti emas dapat diperoleh secara langsung melalui reduksi larutan hasil lindiannya, sedangkan untuk memperoleh Zn dilakukan dengan mengelektrolisis larutan lindiannya.
  • Pelindian Aluminium Oksida (alumina)
         Bauksit mengandung Al2O3. 3H2O, besi (III) oksida Fe2O3, silika SiO2, dan tanah liat (clay). Serbuk bauksit dilindi dengan NaOH pada suhu 150-170 oC dan tekanan 5- 10 atm sehingga terjadi reaksi : Al2O3 . 3H2O(s) + 2 OH-(aq) 2 Al(OH)4-(aq) Silikat dan tanah liat mengendap sebagai natrium aluminium silikat. Demikian pula besi (III) oksida tidak larut dan membentuk lumpur merah (red mud) di bagian bawah wadah tempat mereaksikan. Semua endapan dipisahkan melalui penyaringan. Dengan pendinginan, larutan aluminat akan mengendap sebagai aluminium oksida hidrat. 2 Al(OH)4-(aq) Al2O3 . 3H2O(s) + 2 OH-(aq) Setelah dilakukan pencucian, dan penyaringan. Alumina hidrat dipanaskan sampai 1200 oC, maka dihasilkanlah laumina dengan kemurnian 99,5%. Al2O3 . 3H2O(s) Al2O3(s) + 3 H2O(g) Untuk memperoleh Al dilakukan dengan elektrolisis dalam kriolit.
  • Pelindian Emas
              Emas dilindi dengan larutan NaCN yang dialiri oksigen, 4 Au (s) + 8 CN-(aq) + O2 (g) + H2O(l) 4 Au(CN)42--(aq) + 4 OH- (aq) pengotor dipisahkan melalui penyaringan, dan seng ditambahkan untuk mendesak emas dari larutan. Au(CN)42--(aq) + Zn(s) Zn(CN)42-(aq) + 2 Au (s)
  • Pelindian Seng Oksida
          Seng oksida sebagai hasil pemanggangan seng sulfida dilindi dengan asam sulfat encer. ZnO(s) + 2H+(aq) Zn2+(aq) + H2O(l) Untuk menghilangkan logam-logam pengotor seperti Ag dan Cd, ke dalam larutan perlu ditambahkan serbuk seng. Zn(s) + Cd2+(aq) Zn2+(aq) + Cd(s) Zn(s) + 2 Ag+(aq) Zn2+(aq) + 2 Ag(s) Untuk mendapatkan Zn dilakukan dengan elektrolisis.

2. Proses pemanggangan (roasting)
        Proses pemekatan bijih melalui pemanasan bijih yang disertai pengontrolan jumlah udara (oksigen).
Misalnya : 
  • Pengubahan bijih sulfida menjadi oksida :
          2 ZnS(s) + 3 O2(g) ZnO(s) + 2 SO2(g) melalui tahap ini pengotor As dapat dihilangkan. 
  • Pengubahan bijih sulfida secara parsial menjadi oksida :
          2 PbS(s) + 3 O2(g) 2 PbO(s) + 2 SO2(g) galena PbS(s) + PbO(s) 3 Pb(s) + SO2(g) 
  • Pengubahan sulfida menjadi sulfida yang lebih meningkat kadarnya :          
          Semula dalam bijih CuFeS2 terdapat kadar Cu sebanyak 0,5 - 5%, setelah dilakukan pemanggangan maka kadar Cu dalam Cu2S meningkat menjadi 25-30%. 2 CuFeS2 (s) + 4 O2(g) Cu2S(s) + 3 SO2(g) + 2 FeO(s)

SEMOGA BERMANFAAT..

sumber : Artikel Sebaran Dan Ekstraksi Unsur-Unsur Logam

1 komentar: