Siapa Bilang Menambang itu Mudah?

Saya tidak tertarik untuk mengomentari pernyataan salah seorang anggota DPR yang mengatakan tentang pengolahan emas itu gampang. Mungkin si Bapak ini lelah dan perlu liburan. Namanya juga politisi, kalau pernyataannya tidak fenomenal, ya bukan politisi namanya. Saya coba menanggapi dari sisi yang lebih ilmiah dari ilmu yang saya pelajari selama hampir 9 tahun ini tentang eksplorasi, penambangan dan pengolahan emas.

Seberapa melimpah emas di bumi?

Emas merupakan salah satu dari beberapa logam mulia (precious metal), selain perak, platinum dan paladium. Beberapa referensi menyebutkan rhodium, osmium dan rhenium dalam logam mulia. Untuk mencapai tingkat ekonomis, unsur yang terkandung dalam mineral atau batuan harus mengalami proses konsentrasi untuk mencapai kadar yang ekonomis untuk ditambang. Perbandingan antara kandungan unsur dibandingkan keterdapatannya di kerak bumi disebut sebagai konsentrasi Clarke. 

Jika konsentrasi suatu unsur masih lebih rendah dibandingkan konsentrasinya di alam, maka unsur itu belum bernilai ekonomis. Sebagai contoh, konsentrasi Clarke dari emas (Au) di kerak bumi sebesar 0,004 ppm. Untuk mencapai nilai ekonomis, emas harus mengalami konsentrasi sebesar 1.000 kali lipat atau sebesar 4 ppm sehingga emas bernilai ekonomis. Part-per-million atau ppm adalah istilah yang digunakan untuk menyatakan kadar dari suatu unsur dalam satu per-sejuta, dalam ilmu kebumian biasanya dinyatakan sebagai gram per ton.

Ilustrasi volume satu-per-seribu, ppm, ppb, ppt

Jika kita mengambil contoh kadar emas 4 ppm, artinya dalam batuan dengan massa 1 ton, terkandung 4 gram emas. Banyak kah itu? Coba kita lihat beberapa contoh, saya kutip dari dari data riil:

- Newmont Batu Hijau (tambang emas di Nusa Tenggara Barat) --> 0,37 gr/ton

"Batu Hijau is a porphyry copper deposit containing small amounts of gold and silver...... On average, gold yield is much lower at only 0.37 gram per tonne processed. This means that a lot of work is needed to obtain small amounts of the metal that can be sold.) (sumber: web Newmont Batu Hijau)

- Kasongan Bumi Kencana (tambang emas di Kotawaringin Timur, Kalimantan Tengah) --> 2.2 gr/ton (sumber: badan geologi, ESDM)

- foto dari sampel emas dalam pirit dari Afrika Selatan milik Thomas Öberthur (BGR, badan geologi Jerman). Kadar emas-nya 5kg per ton, atau 5.000 ppm. wuuoooooow :D

foto: andyyahya, 2015

- Kadar emas di Indonesia saya rangkum dalam diagram tonase-kadar sebagai bagian disertasi saya. Sumbu x adalah tonase dari sumberdaya dari tambang (dalam juta ton), dan sumbu y adalah kadar emas (dalam ppm atau gram per ton). Simbol biru menunjukkan emas epithermal, kotak menunjukkan emas dengan tipe sediment hosted, segitiga untuk porfiri, dan bulat untuk skarn. Rata-rata, kadar emas di Indonesia berada di rentang 0,1 - 15 ppm, besar kecilnya tergantung dari tipe endapannya 

-

Diagram tonase dan kadar dari berbagai tambang emas di Indonesia

Berapa banyak emas yang diproduksi di Indonesia? Apakah Indonesia adalah negara penghasil terbesar emas? Monggo, ini datanya. Indonesia berada di nomor 12 tahun 2012 dan nomor 11 tahun 2013. 

visualisasi andyyahya dan vidya (sumber: world mining data dan mineral commodity summaries USGS, 2015)

update: 29-11-2017

sumber: World Mining Data 2017

2. Sukses berkat kerjasama berbagai ilmu

Rantai penambangan sangat panjang, melibatkan berbagai keahlian, seperti:

a. Teknik Geologi, Tambang Eksplorasi, Teknik Geodesi, Teknik Geofisika, Kimia

- bertugas mencari dimana lokasi yang mengandung keterdapatan logam berharga 

- menemukan saja tidak cukup, eksplorasi detail diperlukan, misalkan dengan melakukan pemetaan geologi detil, studi geofisika dengan airborne, geomagnetik (gambar: http://www.bgr.bund.de/) 

- setelah didapat data detail, perlu dilakukan pemboran untuk mengetahui kondisi di bawah permukaan

- lokasi harus ditentukan dengan tepat dan presisi. Meleset dari target? Uang terbuang percuma

- sudah dapat sampel dari pemboran, sampel harus dipilih untuk analisa kimia

Sudah mulai terbayang berapa rumitnya skema tahapan prospeksi?

b. Teknik Pertambangan, Teknik Sipil, Teknik Lingkungan

-- ketika data eksplorasi yang didapat sudah lengkap, data tersebut harus di visualisasikan dalam model geologi

-- model geologi nantinya akan digunakan oleh kawan-kawan untuk mendesain bentuk tambang, memodelkan berapa lama umur tambang, bagian mana yang harus ditambang terlebih dahulu (scheduling)

skema metode tambang bawah dengan metode block caving, diterapkan di tambang Grasberg Block Cave, PT Freeport Indonesia (sumber: www.groundtruthtrekking.org) 

-- menambang bukan hanya bermodal back hoe dan truk, namun juga memperhatikan geoteknik (kemiringan lereng, tipe penyanggaan jika ditambang secara bawah tanah), pemilihan alat yang sesuai, perlu menggunakan peledakan atau tidak. Memakai bahan peledak itu perlu ada lisensi nya lo. Coba dibayangkan, kalau seenaknya sendiri memakai peledak seperti petasan atau mercon, bisa-bisa rumah di sekitar tambang pada retak-retak, kaca pada pecah dan lontaran batunya bisa-bisa terbang kemana-mana.

Menjaga lereng tambang supaya stabildan tidak longsor adalah salah satu aplikasi ilmu geoteknik tambang

-- selama menambang, perlu dilakukan reklamasi. Ingat, konsep yang salah yang dipahami banyak orang. Menambang bukan hanya mengambil terus dibiarkan terbuka dan gundul, lahan tambang juga ditaburi top soil atau tanah yang subur untuk dilakukan reklamasi

-- beberapa batuan yang mengandung sulfida dapat mengakibatkan air menjadi bersifat asam (pH kurang dari 7). Apa ditinggalkan begitu saja? Tentunya perlu ditangani dengan lebih hati-hati, misalkan dengan menambahkan batu kapur, membuat kolam sedimen, sebelum dialirkan ke badan sungai

c. Teknik Metalurgi, Teknik Material, Teknik Kimia

-- Sudah jadi bahan mentah mau diapakan? Dijual ke luar negeri apa adanya dan kita terima ketika sudah menjadi barang jadi? Itulah amanat dari UU No 4 Tahun 2009, yang mewajibkan untuk melakukan pengolahan bahan mentah hasil tambang untuk dijadikan menjadi bahan setengah jadi maupun bahan jadi

-- Pernah dengar Smelter? Ya itulah dapur untuk mengolah bahan galian. Itulah jawaban kenapa banyak perusahaan gulung tikar, karena mereka rata-rata tidak mau, sebagian lagi tidak berkomitmen untuk membangun smelter, sehingga banyak pekerja tambang di Indonesia yang terpaksa dirumahkan (selain karena harga global juga anjlok).

d. Ilmu lain

-- peranan ilmu lain sudah jelas berperan serta di dunia tambang. Menambang bukan hanya tentang mengambil dan mengolah, namun juga tentang pemasaran

-- aspek hukum sangat kental di dunia tambang, terkait kontrak dengan pemerintah pusat maupun daerah, dengan adat, dan sebagainya.

3. Mengolah emas dengan raksa, satu-satunya cara?

Hampir semua orang tahu bahwa mengolah emas dengan raksa. Prosesnya sering disebut dengan amalgamasi, yaitu mencampurkan raksa pada batuan, kemudian otomatis emas akan terikat dengan raksa, kemudian bakar, dan taraaaaa,,,,, jadilah emas. Hmmmmm, itu mungkin penambang rakyat. Saya berkali-kali mengupas tentang raksa dan bahayanya dari penambangan di sekitar Pongkor, Sukabumi, dan Pengalengan.

Perlu diketahui, mengapa batuan harus ditumbuk sampai halus, baru ditambahkan raksa untuk mengikat emas? Karena emas berukuran sangat kecil dan umumnya berasosiasi dengan sulfida maupun urat kuarsa. Jika masih menempel, maka emas tetap tidak bisa diikat oleh raksa. Itulah yang disebut sebagai derajat liberasi.

ilustrasi batu yang digerus di dalam ball mill. Ball mill diisi bola baja untuk meremuk batuan

skema ball mill

Tapi pernahkah mendengar tentang sianidasi? Proses sianidasi dengan menggunakan (CN-) sangat lazim digunakan oleh perusahaan berskala besar untuk memisahkan emas dibandingkan dengan menggunakan amalgamasi. Berbeda dengan efek raksa yang baru dirasakan dalam 10 hingga 15 tahun, sianida tidak digunakan pada tambang skala rakyat karena dampaknya yang sangat berbahaya, yang dapat membuat penggunanya meninggal dalam hitungan detik, seperti pada kasus aktivis kemanusiaan, Munir. 

4 Au + 8 NaCN + O₂ + 2H₂O → 4 Na[Au(CN)₂] + 4 NaOH

source: world.lib.ru

Walaupun teorinya mudah, namun tidak semua " ore"mempunyai rumus kimia yang sama, dan hasil dari proses sianidasi tidak semudah reaksi di atas. Sebagai contoh, tembaga dapat larut dengan proses sianida, namun adanya emas yang berasosiasi dengan arsen (misalnya emas pada arsenopirit, FeAsS) atau emas yang berasosiasi dengan antimoni (misalnya dengan Stibnit, Sb2S3), mengakibatkan oksigen hanya akan mengikat sedikit emas. Begitu juga dengan invisible gold (sering juga disebut refractory gold), dimana emas tidak dapat dilihat dengan mikroksop karena emas terikat dalam kisi-kisi kristal dari mineral asosiasi, maka proses sianidasi tidak akan berjalan dengan baik. 

Sudah mulai paham kan, mengolah emas tidak semudah garuk-garuk tanah, tambah raksa, terus dijual? Menambang adalah rangkaian panjang dari hulu hingga hilir yang berkelanjutan dan mempengaruhi satu dengan yang lain. 

Kalau Socrates pernah berkata "bijaksana adalah ketika kita tahu bahwa kita memang tidak tahu", maka saya sarankan kepada Bapak anggota DPR yang terhormat, "jangan sok tahu kalau memang tidak tahu ya, Pak."

Leoben, 20 November 2015
Saya ada karena saya adalah bagian dari solusi, bukan bagian dari masalah.


NB: Blog ini ditulis blog sambil nyanyi lagu akhir Doraemon bareng Aqila. Terima kasih buat Vidya buat ilmu editting gambarnya

sumber
http://mine-engineer.com/mining/minproc/cyanide_leach.htm
source: world.lib.ru

Klik Gambar di bawah untuk melihat artikel lain

Read More

Agate: Menggerus Dengan Batumulia

Geologi rasa Farmasi

Menggerus Dengan Batumulia. Buat apa mengkotak-kotakkan keahlian kalau padahal masih berhubungan satu dengan yang lain. Saya bisa bayangkan istri saya lagi cengar-cengir ulekan sambel dan bumbu dipakai jadi properti blog. Tenang, topik blog ini masih ada hubungannya dengan pekerjaanya kok: menggerus dan mengulek. Tenang, topik blog ini masih ada hubungannya dengan pekerjaanya kok: menggerus dan mengulek, jadi ya kudu nrimo

Ulekan

Hampir semua orang Indonesia tahu darimana asal sambel. Yap, benar, sambel datangnya karena dibuat di dapur. :D Sambel, alias sambal, umumnya dibuat dari ulekan, yang rata-rata terbuat dengan cara mengulek (istilah lain ulekan = cobek = munthu). Ulekan bisa terbuat dari batu, ada yang membuat dengan mengecor, ada juga dari kayu. Karena saya ngertinya hanya batu, ya saya akan cerita hanya tentang ulekan batu.

  

klasifikasi sederhana batuan beku (http://myweb.cwpost.liu.edu/vdivener/notes/precambr_geol.htm)

Ada cerita salah kaprah tentang ulekan. Banyak orang bilang ulekan yang asli itu terbuat dari batu candi, batu kali, dan sering kali disebut batu andesit. Tidak semua ulekan terbuat dari batu andesit, karena sering kali kita jumpai ulekan berwarna gelap hampir hitam. 

Ulekan yang berwarna hitam ini jelas bukan batu andesit, karena andesit merupakan batuan beku intermedier berwarna keabu-abuan. Berbeda dengan ulekan warna hitam yang mencirikan batuan asalnya adalah batuan beku yang bersifat basa. Umumnya, ulekan yang berwarna hitam terbuat dari basalt, bukan dari andesit. Mungkin ada juga batuan beku lain yang bisa jadi bahan dasar ulekan :D

kiri: andesit, kanan: basalt (geology.com)

Mortar

Kerjaan saya adalah tukang batu, sedangkan istri adalah tukang obat. Itu dulu, sekarang sudah berbeda. Sekarang saya jadi murid, istri jadi full time mother. Background pendidikan kami berbeda, namun ada hal yang membuat saya melakukan hal yang dia lakukan: mengulek alias menggerus.

Semasa kuliah, ibu negara (istri saya) melakukannya untuk menggerus obat hingga berukuran halus. Di pikiran saya, bubuk itu pasti pahit dan jadi momok buat saya jaman kecil (maklum, kenangan buruk saya dengan antimo yang digerus sebelum naik bus Kediri-Malang masih membekas). 

Saya sempat nge-aminin, untungnya kerjaan saya ngetok-ngetok batu, jadi ga ada hubungannya dengan menggerus dan mengulek. Dan, saya ketiban apes. Penelitian disertasi saya mengharuskan saya untuk harus mengulek batu. Selama di Indonesia, saya mengulek menggunakan mortar, yang berbahan dasar dari keramik. Namun di tempat saya belajar sekarang, saya menggunakan mortar yang berbahan dasar agate. Agate itu apa? Batu? Kok judul tulisannya batu mulia? Hmmm, dibaca yuk..

Agate

 Nama ini agak mirip dengan nama teman saya "AGAT-hon", mirip sama artis Indonesia "Cornelia AGAT-ha", atau penulis novel "AGAT-ha Christie." Tapi sepertinya nama di atas tidak ada hubungannya dengan agate :D.

agate (http://www.quartzpage.de/agate.html)

Dalam bahasa Jerman, agate disebut sebagai "achat", dibaca "agat". Bentuk mortar berbahan dasar agate sama seperti ulekan sambel pada umumnya, bedanya ulekan nya bukan terbuat dari batu, tapi dari grup mineral silika. Sama seperti kuarsa yang mempunyai rumus kimia SiO2, agate mempunyai kekerasan relatif Mohs 6,5-7. Karena keindahannya, agate sangat umum dikoleksi dan menjadi salah satu batu mulia.

Apa yang unik dari agate? Silika jenis ini menunjukkan tekstur kalsedon, sehingga kita akan melihat adanya lapisan (banded) pada mineral ini. Agate adalah sedimentary silica rich rock  yang dicirikan dengan pertumbuhan kuarsa yang merambut (fibrous). Batuan asalnya bisa bervariasi, namun umumnya batuan primer nya adalah batuan volkanik seperti aliran lava pada basalt. 

Pertumbuhan lapisan ini menunjukkan pertumbuhan dari kuarsa dan bisa bervariasi. Pada batuan yang sudah berongga, aktivitas magma membuat fluida yang kaya akan silika naik melalui rongga tersebut dan akan membeku secara perlahan, membuat kristal nampak tumbuh dari dinding batuan yang berongga menuju ke tengah. Jika pertumbuhan kristal tidak stabil, seringkali kita menjumpai adanya rongga di tengah yang berisi kristal kuarsa yang sangat indah. Sedangkan pada pertumbuhan mineral yang sempurna, akan membuat mineral nampak pejal atau masif. 

Sayatan agate dengan tebal 10mm dengan habit sperulitik (gambar: http://www.quartzpage.de/agate.html)

pertumbuhan kristal agate dengan habit sperulitik (http://www.quartzpage.de/agate.html)

pertumbuhan kristal agate dengan habit sperulitik (http://www.quartzpage.de/agate.html)

agate tumbuh dalam rongga "fortification agates" (http://www.quartzpage.de/agate.html)

Menggerus Batu

Agate mempunyai skala kekerasan Mohs 7, sehingga sangat umum untuk menggerus batuan atau mineral yang lebih lunak dari skala Mohs 7. Untuk apa menggerus batuan dengan batuan? Apa ga berat ya?

Jawabannya ya pasti berat dan bikin ngos-ngosan, apalagi kalau diperlukan ukuran butir dari batuan yang seragam. Butiran ini nantinya akan dianalisa kimia, bisa dengan metode XRF, AAS, ICP-MS atau inklusi fluida metode crush leached. Karena disertasi saya melakukan semua metode tadi, saya sangat bersahabat sekali dengan agate. Untungnya lagi, ada agate mortar yang di desain dengan dengan sistem pneumatic sehingga lebih memudahkan dalam penggerusan. 

Hal lain yang bisa dilakukan adalah dengan menggerus batuan dengan batuan ball mill. Ball mill skala lab ini biasa saya pakai untuk menghancurkan batuan hingga ukuran 0,1 - 1 mikron, tergantung berapa lama proses pemakaian alatnya. Seperti namanya, di dalam chamber ball mill diisi bola-bola yang terbuat dari baja atau tungsten carbide.

Kalau agate mortar ini ada di Indonesia beberapa bulan yang lalu, bisa-bisa bentuk mortarnya berubah, bukan lagi untuk mengulek, tapi berubah jadi cincin. :peace

Semoga bermanfaat, selamat menggerus dengan batumulia

potongan agate punya saya (abaikan nama saya yang salah)

Santen niku sarine kelopo. 

Pulau ketupat wonten meduro. 

Cekap semanten atur kawulo. 

Menawi wonten lepat nyuwun ngapuro.

http://www.yuprocks.com/agates_introduction.shtml

http://www.quartzpage.de/agate.html

Read More