Ekstraksi (Pengolahan) Bijih Metode Heap Leach

HEAP LEACH

Gambar 1 : Skema Metode Ekstraksi Heap Leach

Heap memiliki arti tingkatan / undakan / terasering / sengkedan, dan leach berarti pelarutan / pencucian. Arti umum dari "Heap Leach" adalah proses pengolahan batuan mengandung mineral logam yang dilakukan tanpa melalui proses mekanis terlebih dahulu. Proses ini dilakukan  dengan cara menyiram tumpukan batuan berjumlah besar / raw material dengan bahan kimia pelarut.

Hasil dari proses "Heap Leach" adalah larutnya logam-logam yang diinginkan, terionisasi bersama larutan kimia yang disiramkan. Akibat dari sifat cairan yang mencari tempat paling rendah, maka larutan logam tersebut terkumpul dalam kolam penampung cairan.

Setelah beberapa waktu, yang diperkirakan larutan telah kaya akan ion-ion logam yang dinginkan, dilakukan proses penyerapan ion ke dalam bahan penyerap (adsorbent), hingga adsorbent mengalami penyerapan maksimal. Sementara adsorbent telah kenyang (jenuh), proses penyiraman tumpukan tetap dilakukan, menggunakan aliran pelarut yang bersirkulasi secara terus-menerus. Proses penyiraman baru dianggap selesai jika biaya produksi telah menyamai nilai dari hasil pengolahan (keuntungan nol). Pada titik ini, tingkat recovery / perolehan logam yang dinginkan sudah berkisar 55% – 60% dari total kandungan logam dalam batuan.

Pada proses "Heap Leach" batuan yang mengandung emas dilarutkan menggunakan Sianida sebagai pelarut, tingkat perolehan sebesar 60% dapat tercapai selama kurang lebih 114 hari. Proses ekstraksi ion dari kolam penampung dapat terus dilakukan secara berkala, yang waktunya tergantung jumlah (volume) bahan baku dan nilai kandungan logam dalam batuan yang diproses. Artinya, proses leaching terus berlangsung selama 114 hari, namun hasil dari proses penyiraman dapat diperoleh setiap saat (tanpa menunggu proses penyiraman selesai). Agar hasil produksi tetap menguntungkan, dibutuhkan jumlah bahan baku yang cukup banyak.

Makin besar volume tumpukan bahan baku, makin luas lahan yang dibutuhkan sebagai dasar dari tumpukan. Agar penggunaan lahan bisa dibatasi, maka tumpukan ditinggikan dan dibuat undakan (untuk menghindari resiko longsor). Inilah mengapa teknologi penyiraman disebut dengan istilah “Heap Leach”.

Proses "Heap Leach" dapat dipercepat melalui berbagai rekayasa kimiawi terhadap bahan baku yang sedang diproses. Penggunaan oksidator kuat sebagai teknik liberalisasi awal merupakan salah satu terobosan yang dapat dilakukan sebelum proses leaching dilakukan. Penggunaan berbagai variasi katalis juga dapat membantu mempercepat siklus penyiraman sehingga waktu berakhirnya proses penyiraman dapat dipersingkat menjadi hanya 1 bulan.

Terapan Penyiraman di Lapangan

Gambar 1 : Skema Metode Ekstraksi Heap Leach

Akibat minimnya informasi yang diperoleh para calon pengusaha (yang pada umumnya bermodal kecil) tentang teknologi ini, mengakibatkan sebagian besar dari mereka justru mengalami kerugian dalam penerapannya.

Secara teori dan aplikasi yang benar dan tepat, biaya produksi jauh lebih kecil dibanding proses yang konvensional (pelumpuran batuan, dan selanjutnya digolah menggunakan reaktor/tong). Artinya, jika menggunakan kaidah-kaidah yang tepat, proses heap leach / penyiraman yang menggunakan sianida sebagai pelarut, pasti menghasilkan keuntungan (yang sudah bisa diperkirakan sebelum proses pengolahan dilakukan).

Namun dalam ribuan praktek yang dilakukan, justru 99% dari pengolahan terus mengalami kerugian, yang tak kunjung tergantikan. Hanya 1 % yang memperoleh keuntungan, yaitu person-person yang menjual teknologi ini, serta para penjual bahan-bahan kimia yang dibutuhkan.

Kongkalikong antara para “penjual jasa pengolahan” yang menganggap diri sebagai ahli, dan para penjual jasa kimia di lapangan, mengakibatkan para pendatang baru tertarik akan teknologi yang ditawarkan, meskipun secara keilmuan tidak dapat dipertanggungjawabkan. Penggunaan bahan-bahan dengan nama-nama yang menghebohkan, semacam “obat tetes” yang dijual dengan harga tinggi, justru menjadi salah satu daya tarik bagi calon-calon pengusaha rugi, yang tanpa pikir panjang bersedia memodali usaha tersebut.

Akibat dari ditabraknya kaidah-kaidah keilmuan oleh para pengolah yang mengaku-akuahli, atau bisa dikatakan sebagai para penjual jasa keahlian, menghasilkan kerugian para pengusaha kecil, mulai dari puluhan juta rupiah, hingga milyaran rupiah per orangnya.

Sungguh sangat disayangkan, kurangnya perhitungan dan pemahaman dalam ilmu pengolahan mineral logam (umumnya emas), mengakibatkan munculnya ribuan mantan-mantan pengusaha (yang terjadi akibat kebangkrutan). Mantan-mantan pengusaha di sektor pertambangan ini terus bermunculan dari waktu ke waktu, alias patah tumbuh hilang berganti.

Sebenarnya teknologi “Heap Leach” sangat tepat digunakan pada industri pengolahan bijih nikel. Hasil penelitian dan pengembangan yang dilakukan oleh berbagai lembaga penelitian mineral menyimpulkan, teknologi heap leaching hanya membutuhkan investasi yang jauh lebih murah, kecepatan pembangunan pengolahan yang jauh lebih cepat, dan biaya pengolahan yang 75% lebih murah dibanding pengolahan menggunakan smelter.

Proses Pengolahan

Bijih yang telah dihancurkan dialiri dengan larutan encer alkali sianida. Larutan yang mengandung logam mulia yang terlarut (Pregnant Solution) terus meresap melalui bijih hingga mencapai “liner” di bagian bawah tumpukan yang selanjutnya mengalir ke penyimpanan (kolam).

Setelah memisahkan logam mulia dari larutan yang mengandung logam mulia (Pregnant Solution) larutan Sianida biasanya digunakan kembali dalam proses “Heap Leach” atau dibuang ke fasilitas pengolahan air industri.

Di daerah curah hujan yang sangat tinggi, seperti daerah tropis, dalam beberapa kasus ada penembahan air ke dalam fasilitas pengolahan limbah yang bisa menyebabkan pencemaran air jika pengolahan air limbah tidak dilakukan dengan benar (meluap, liner bocor, dll).

Produksi emas melalui metode ini, dapat menghasilkan 20 ton bahan limbah.

Selama fase ekstraksi, ion emas membentuk ion kompleks dengan sianida:

Au⁺ (s) + 2CN^- (aq) à Au (CN)₂ ^- (aq)

Pemisahan ion emas menggunakan prinsip reaksi redukisi dan oksidasi (redoks) seperti persamaan reaksi di bawah ini:

2AU (CN)₂^- (aq) + Zn (s) à Zn (CN)₄ ^- (aq) + 2AU (s)

Metode yang paling umum untuk memisahkan emas dari larutan yang baik yaitu dengan  menggunakan karbon aktif untuk penyerapan selektif  atau dengan proses Merrill-Crowe dimana bubuk seng (Zn) ditambahkan untuk menyebabkan pengendapan emas dan seng. Produk akhir dapat berupa doré (AuAg) atau lumpur  seng-emas (AuZn). Pemisahan logam emas dari campuran lain (pemurnian) akan dibahas selanjutnya.