Proses roasting emas merupakan salah satu metode penting dalam metalurgi untuk menangani bijih emas refraktori, yaitu bijih yang sulit diekstraksi secara langsung karena kandungan senyawa seperti sulfida, karbon organik, dan arsenik. Roasting emas adalah proses termal yang melibatkan pemanasan bijih emas dalam kehadiran udara panas atau gas oksigen untuk mengoksidasi senyawa pengotor. Proses ini diterapkan pada bijih refraktori dan konsentrat yang mengandung sulfida sulfur, karbon organik, dan potensial arsenik, dengan tujuan mencapai pemulihan emas yang tinggi (>90%) selama proses pelindian. Proses ini penting karena bijih refraktori sering kali hanya menghasilkan pemulihan emas rendah (<80%) jika langsung diproses dengan pelindian konvensional.
Selama roasting, sulfida diubah menjadi oksida, dan karbon organik dioksidasi menjadi karbon dioksida, sehingga emas menjadi lebih mudah diakses oleh larutan pelindi. Proses ini juga menghilangkan arsenik melalui volatilisasi, terutama pada bijih dengan kandungan arsenik tinggi. Menurut penelitian, roasting adalah langkah pre-treatment yang krusial untuk meningkatkan efisiensi ekstraksi emas, terutama pada bijih yang mengandung mineral sulfida seperti pirit dan arsenopirit.
Sebelum Roasting (Kiri) dan Setelah Roasting (Kanan)
Proses roasting emas biasanya dilakukan menggunakan teknologi fluidized bed, yang memungkinkan kontak yang efisien antara bijih dan gas oksigen. Terdapat dua jenis fluidized bed yang umum digunakan, yaitu:
- Circulating Fluidized bed (CFB): Digunakan untuk bijih dengan kandungan arsenik rendah (<1% berat). CFB menawarkan keunggulan seperti penghilangan sulfur dan karbon yang lebih tinggi, throughput yang lebih besar per unit roaster, kontrol suhu yang lebih ketat (±10°C), dan kebutuhan akan sorben kalsium untuk menangkap SO₂ yang lebih rendah.
- Bubbling Fluidized bed (BFB): Digunakan untuk bijih dengan kandungan arsenik tinggi (>1% berat). Proses ini sering dilakukan dalam dua tahap: tahap pertama adalah roasting parsial untuk volatilisasi arsenik tanpa oksigen dalam gas proses, dan tahap kedua adalah oksidasi lengkap sulfida dan karbon organik dengan kelebihan oksigen, yang dikenal sebagai “dead” roasting.
Temperatur roasting biasanya diatur di bawah 600°C untuk mengoksidasi materi karbon dan mineral sulfida, dengan reaksi kimia seperti
C + O₂ → CO₂ dan 2MS + 3O₂ → 2MO + 2SO₂
Proses ini menghasilkan gas seperti sulfur dioksida (SO₂), yang perlu dikelola untuk mencegah polusi lingkungan.
Mekanisme Roasting dalam Ore
Penelitian menunjukkan bahwa kondisi proses sangat memengaruhi efisiensi roasting. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan RnD kondisi optimal meliputi:
- Ukuran partikel bijih: Maksimal 150 μm, untuk memastikan kontak yang baik dengan gas oksigen.
- Suhu roasting: Berkisar antara 475°C hingga 525°C, tergantung pada skala (laboratorium atau pilot plant).
- Waktu reaksi: 30 menit hingga 2 jam, dengan waktu yang lebih pendek pada skala pilot plant.
- Konsentrasi oksigen: 40% (berdasarkan volume gas proses), untuk memastikan oksidasi yang efektif.
Kondisi ini memastikan bahwa bijih menjadi pori-pori setelah roasting, memungkinkan larutan pelindi untuk mengakses emas dengan lebih baik selama proses pelindian. Struktur calcine yang dihasilkan, yang dipengaruhi oleh ukuran partikel, suhu, waktu reaksi, dan konsentrasi oksigen, memiliki pengaruh besar terhadap pemulihan emas melalui sianidasi.
Proses roasting emas dapat menghasilkan emisi berbahaya, terutama SO₂, serta senyawa arsenik dan merkuri jika ada dalam bijih. Kehadiran merkuri dan arsenik merupakan perhatian utama, dan perbaikan dalam teknik scrubbing untuk menghilangkan merkuri dan SO₂, serta penggunaan roasting dua tahap, membantu mengendalikan pelepasan arsenik ke atmosfer. Oleh karena itu, teknologi pengendalian polusi, seperti sistem scrubbing dan pengendalian emisi, sangat penting untuk meminimalkan dampak lingkungan.
Berikut adalah perbandingan antara CFB dan BFB:
| Aspek | Circulating Fluidized bed (CFB) | Bubbling Fluidized bed (BFB) |
| Kandungan Arsenik | <1% berat | >1% berat |
| Tahapan Proses | Satu tahap (oksidasi sulfida dan karbon) | Dua tahap (parsial untuk arsenik, lengkap untuk oksidasi) |
| Keunggulan | Throughput tinggi, kontrol suhu ketat, efisiensi tinggi | Cocok untuk bijih arsenik tinggi, volatilisasi arsenik efektif |
| Kebutuhan Sorbent Kalsium | Lebih rendah | Tergantung pada kondisi proses |
Roasting emas adalah proses metalurgi yang penting untuk menangani bijih refraktori, dengan tujuan meningkatkan pemulihan emas melalui sianidasi. Proses ini melibatkan pemanasan bijih dalam fluidized bed pada suhu di bawah 600°C, dengan pilihan teknologi (CFB atau BFB) yang bergantung pada kandungan arsenik. Kondisi optimal, seperti ukuran partikel, suhu, dan konsentrasi oksigen, sangat memengaruhi efisiensi proses. Meskipun efektif, roasting memerlukan pengelolaan lingkungan yang ketat untuk mengendalikan emisi berbahaya seperti SO₂ dan arsenik. Penelitian terus dilakukan untuk mengoptimalkan proses ini, terutama dalam hal efisiensi dan dampak lingkungan.
