Proses presipitasi Au, atau pengendapan emas, merupakan tahap kritis dalam pemulihan emas dari larutan leaching, baik dari bijih alam maupun limbah elektronik. Metode ini melibatkan reduksi ion Au(III) atau Au(I) menjadi emas metalik melalui reaksi kimia atau elektrokimia. Secara umum, presipitasi dilakukan setelah leaching dengan sianida, asam, atau lixiviant lain untuk memisahkan emas dari ion logam lain seperti tembaga atau paladium. Efisiensi proses bergantung pada kondisi pH, suhu, dan agen pengendap yang digunakan, dengan tujuan mencapai kemurnian tinggi dan pemulihan maksimal. Dalam konteks hidrometalurgi, presipitasi Au sering dikombinasikan dengan filtrasi dan pemurnian lanjutan untuk menghasilkan emas murni. Proses ini telah berkembang dari metode tradisional hingga inovasi ramah lingkungan untuk mengurangi konsumsi bahan kimia beracun.
Metode cementation dengan zinc, dikenal sebagai proses Merrill-Crowe, adalah salah satu teknik presipitasi Au yang paling umum digunakan dalam industri pertambangan. Dalam proses ini, larutan pregnant leach dari sianida diklarifikasi terlebih dahulu untuk menghilangkan padatan tersuspensi, kemudian dideoksigenasi untuk mencegah oksidasi zinc. Zinc dust ditambahkan ke larutan yang telah disesuaikan pH-nya menjadi 10-11, sehingga ion Au(CN)₂⁻ direduksi menjadi emas metalik melalui reaksi redoks. Precipitate emas kemudian difiltrasi, dicuci, dan dilebur untuk menghasilkan doré bars. Proses ini efektif untuk larutan dengan konsentrasi emas tinggi, tetapi memerlukan pengelolaan impurity seperti tembaga untuk menghindari ko-presipitasi. Selain itu, aditif seperti lead nitrate sering digunakan untuk meningkatkan efisiensi zinc dalam membentuk lapisan emas yang baik.
Presipitasi Au menggunakan reduktor kimia seperti ascorbic acid menawarkan pendekatan sederhana dan hijau untuk pemulihan dari larutan aqua regia pada limbah PCB. Larutan etching yang mengandung Au(III) direduksi langsung dengan ascorbic acid pada suhu ruang selama 30 menit, menghasilkan endapan emas metalik dengan rasio molar optimal 1.5. Mekanisme melibatkan donasi elektron dari ascorbic acid ke kompleks [AuCl₄]⁻, yang selektif terhadap Au dibandingkan ion lain seperti Pd(II). Endapan emas dipisahkan melalui filtrasi, mencapai kemurnian hingga 99.9%. Metode ini ramah lingkungan karena tidak memerlukan penyesuaian pH atau pemanasan, sehingga cocok untuk skala industri kecil. Proses lanjutan dapat melibatkan presipitasi paladium dengan sodium iodide untuk pemulihan lengkap.
Dalam pemulihan emas dari leachate e-waste, presipitasi selektif menggunakan garam amonium kuartener seperti tetrabutylammonium nitrate menjadi pilihan ekonomis. Leachate dari CPU yang dileach dengan aqua regia dicampur dengan precipitant ini untuk membentuk senyawa tetrachloridoaurate padat. Proses dioptimalkan berdasarkan rasio molar Au ke precipitant, konsentrasi asam, dan waktu reaksi, menghasilkan pemulihan lebih dari 90% pada larutan sintetik. Mekanisme bergantung pada pengenalan molekuler antara kation [Nx]⁺ dan anion [AuCl₄]⁻, membentuk rongga apolar yang selektif. Precipitate mencapai kemurnian 91.4% dan dapat diintegrasikan dengan sistem biphasic untuk kondisi asam tinggi. Pendekatan ini mendukung ekonomi sirkular dengan meminimalkan limbah.
Proses SART (Sulfidization, Acidification, Recycling, and Thickening) digunakan untuk mengatasi interferensi tembaga dalam cyanidation bijih emas-tembaga, sehingga meningkatkan efisiensi presipitasi Au. Setelah leaching dengan NaCN, larutan barren diacidifikasi dengan H₂SO₄ ke pH 4-5 dan disulfidisasi dengan NaSH untuk mengendapkan tembaga sebagai Cu₂S. HCN yang dibebaskan dineutralisasi dengan CaO untuk membentuk Ca(CN)₂ yang dapat didaur ulang ke leaching. Precipitate tembaga dipisahkan melalui thickening, meninggalkan larutan bersih untuk electrowinning emas. Metode ini mencapai pemulihan tembaga 80-90% dan penghematan sianida hingga 70%, memfasilitasi presipitasi Au murni. Integrasi SART mengurangi biaya refining bullion hingga 30%.
Dalam konteks ion-exchange, presipitasi Au dari solusi post-elution melibatkan cementation dengan logam seperti zinc atau aluminum untuk mengendapkan emas dari kompleks thiourea. Eluate dari resin ion-exchange dicampur dengan zinc powder pada suhu ruang selama 1 jam, menghasilkan efisiensi >99% dengan peningkatan pH hingga 5.5. Mekanisme adalah perpindahan redoks di mana zinc mengoksidasi dan mereduksi Au ke bentuk metalik. Precipitate dianalisis dengan XRD untuk mengonfirmasi keberadaan Au, meskipun sinyal lemah karena konsentrasi rendah. Metode ini selektif dan ekonomis, terutama dengan zinc industri yang mengandung impurity seperti timbal. Alternatif seperti hydrazine hydrate memberikan efisiensi >90% melalui reduksi langsung.
Secara keseluruhan, kemajuan dalam presipitasi Au menekankan efisiensi tinggi dan keberlanjutan, dengan pemulihan mencapai 95-99% dalam proses hidrometalurgi. Mekanisme utama melibatkan perubahan potensial redoks dan selektivitas agen pengendap terhadap kompleks Au. Integrasi teknologi seperti SART dan penggunaan reduktor hijau mengurangi dampak lingkungan sambil meningkatkan yield. Studi dari berbagai sumber menunjukkan bahwa kondisi optimal seperti deoksigenasi dan pengendalian impurity krusial untuk kesuksesan. Proses ini terus berkembang untuk menangani bijih kompleks dan limbah elektronik secara komprehensif.
REFERENSI
Jihye Kim, dkk. (2024). Advances in Hydrometallurgical Gold Recovery through Cementation, Adsorption, Ion Exchange and Solvent Extraction. Minerals. DOI: https://doi.org/10.3390/min14060607
