DARI BIJIH KE KONSENTRAT: PERAN FLOTASI DALAM EKSTRAKSI EMAS

tinggi, tahan terhadap oksidasi, serta bernilai ekonomi tinggi. Dalam industri pertambangan, emas jarang ditemukan dalam bentuk murni dengan ukuran besar, melainkan hadir dalam kadar yang sangat rendah dan distribusi yang tidak merata di dalam batuan induk. Kondisi ini menyebabkan proses pengolahan emas memerlukan tahapan konsentrasi yang efisien sebelum dilakukan proses ekstraksi lanjutan. Secara mineralogi, emas umumnya dijumpai sebagai emas natif (native gold) atau elektrum, yaitu paduan alami emas dan perak. Pada bijih primer, emas sering berasosiasi dengan mineral sulfida seperti pirit, arsenopirit, kalkopirit, dan sfalerit. Emas dapat hadir sebagai partikel bebas (free milling gold) maupun terperangkap di dalam struktur atau permukaan mineral sulfida yang dikenal sebagai emas refraktori (Frideni, dkk 2022). Ukuran partikel emas yang sangat halus, bahkan hingga skala mikron dan submikron, menjadi salah satu faktor utama yang mempersulit proses pembebasan emas secara mekanis. Kadar emas dalam bijih umumnya berkisar antara 0,5–5 g/t untuk bijih berkadar rendah hingga menengah, dan dapat mencapai lebih dari 10 g/t pada bijih berkadar tinggi (Dominy, dkk 2018). Rendahnya kadar emas menuntut penerapan proses pengolahan yang selektif dan ekonomis untuk meningkatkan kadar dan perolehan emas.

apan primer terbentuk melalui aktivitas hidrotermal dan umumnya memiliki kompleksitas mineralogi yang tinggi, sedangkan endapan sekunder berasal dari proses pelapukan dan transportasi, di mana emas hadir sebagai partikel bebas. Pada endapan primer yang kompleks, penerapan flotasi menjadi tahap penting dalam meningkatkan efisiensi pengolahan emas sebelum dilakukan proses pelindian atau pemurnian lebih lanjut.

Salah satu proses peningkatan kadar emas primer yang sering berdampingan dengan mineral sulfida seperti pirit, kalkopirit dan galena adalah dengan menggunakan flotasi. Flotasi adalah proses pemisahan mineral berdasarkan perbedaan sifat kebasahan permukaan. Dalam flotasi emas, mineral pembawa emas dibuat bersifat hidrofob melalui penambahan kolektor sehingga dapat melekat pada gelembung udara dan terangkat ke permukaan sebagai buih flotasi (Fuerstenau, M. C., et al, 2007). Pada sistem emas sulfida, emas sering tidak langsung diflotasikan, melainkan ikut terambil bersama mineral sulfida pembawanya. Oleh karena itu, flotasi emas pada dasarnya merupakan flotasi mineral sulfida dengan emas sebagai logam ikutan (associated valuable metal).

Sumber : B.A Wills

Terdapat beberapa parameter dalam proses flotasi emas, yang nantinya akan mempengaruhi hasil proses flotasi itu sendiri. Parameter-parameter tersebut antara lain seperti:

1. Ukuran partikel, secara teori ukuran partikel yang semakin kecil menghasilkan luas permukaan yang semakin besar,  sehingga memudahkan partikel emas untuk berkontak dengan gelembung udara. Tetapi partikel yang terlalu halus bukanlah jaminan keberhasilan proses flotasi, justru partikel yang terlalu halus cenderung membentuk lapisan slime yang dapat menyebabkan penurunan gaya adhesi dan kemampuan interaksi yang tidak optimal antara partikel emas dengan gelembung udara (Shuming & Ximei, 2024).
2. Tingkat keasaman, dalam flotasi pH dapat memengaruhi berbagai aspek, seperti selektivitas, kecepatan pengapungan, konsentrasi reagen, dan kondisi permukaan mineral. Semakin baik kestabilan interaksi antara pH dan reagen collectormaka mineral hidrofobik akan dapat terangkat ke permukaan dengan sempurna. Akan tetapi, pH untuk setiap proses flotasi tidak selalu sama bergantung pada mineral yang diproses.
3. Conditioning time, yang merupakan periode waktu di mana pulp dan reagen kimia dicampur sebelum flotasi berlangsung. Parameter ini penting untuk memastikan bahwa reagen flotasi memiliki cukup waktu untuk berinteraksi dengan partikel mineral.
4. Laju udara, parameter ini berperan mempengaruhi jumlah dan ukuran gelembung udara yang terbentuk dalam sel flotasi. Laju udara mengikat partikel dengan sifat permukaan hidrofobik. Laju udara yang optimal akan menghasilkan gelembung dengan ukuran dan distribusi yang sesuai untuk menangkap partikel mineral secara efektif. Laju udara yang terlalu rendah dapat menghasilkan gelembung yang terlalu besar dan kurang efektif dalam menangkap partikel, sementara laju udara yang terlalu tinggi dapat menyebabkan turbulensi berlebihan, mengganggu stabilitas buih, dan menurunkan efisiensi flotasi.
5. Gelembung udara, Gelembung udara memiliki peran untuk membawa mineral berharga yang bersifat hidrofobik ke permukaan agar terpisah dari pengotornya. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan untuk gelembung udara ini, seperti ukuran gelembung dan kekuatan permukaan gelembung yang dipengaruhi dari kecepatan aliran udara, dan kecepatan impeller pada agitasinya. Gelembung udara yang bagus tidak mudah pecah dan juga tidak terlalu kuat.
6. Reagen flotasi, hal penting dalam flotasi adalah pemisahan logam berharga dari pengotornya dengan penambahan bahan kimia berupa reagen. Reagen flotasi digunakan untuk membantu proses pemisahan dengan mengubah sifat permukaan mineral terutama yang hidrofilik menjadi hidrofobik agar dapat diapungkan. Terdapat reagen yang penting digunakan dalam flotasi emas dan memiliki fungsinya masing-masing:

• Reagen collector,Kolektor yang paling umum digunakan dalam flotasi emas adalah xantat (misalnya potassium amyl xanthate dan sodium isobutyl xanthate). Xantat bekerja melalui mekanisme adsorpsi kimia (chemisorption) pada permukaan mineral sulfida, membentuk senyawa logam xantat yang bersifat hidrofobik. Selain xantat, ditiophosphat dan dithiocarbamate juga digunakan, terutama untuk meningkatkan selektivitas terhadap mineral sulfida tertentu dan memperbaiki perolehan emas pada bijih kompleks (Bulatovic, S. M., 2007).
• Frother seperti methyl isobutyl carbinol (MIBC) digunakan untuk menstabilkan gelembung udara. Sementara itu, depresan juga sering ditambahkan untuk menekan flotasi mineral pengotor seperti pirit berlebih atau mineral karbonan (Klimpel, R., 1995).

Selain faktor-faktor diatas, terdapat teori zeta potensial sangat penting dalam proses flotasi emas karena parameter ini menggambarkan kondisi muatan listrik permukaan mineral dalam larutan. Muatan permukaan tersebut mengontrol interaksi elektrostatik antara mineral, kolektor, dan gelembung udara, sehingga sangat menentukan keberhasilan adsorpsi kolektor pada permukaan mineral. Dalam flotasi, khususnya ketika kolektor teradsorpsi secara fisik, flotasi akan berlangsung optimal jika muatan kolektor berlawanan dengan muatan permukaan mineral, yang sangat dipengaruhi oleh pH dan titik muatan nol (point of zero charge, PZC). Dengan memahami perilaku zeta potensial, kondisi pH dan jenis reagen dapat diatur secara tepat untuk meningkatkan hidrofobisitas permukaan dan selektivitas flotasi emas (Fuerstenau, D. W., 2005).

Tantangan utama yang sering dihadapi dalam flotasi emas, yaitu terinklusinya emas dalam bentuk yang halus sehingga sulit jika hanya dilakukan proses grinding, kehadiran mineral karbonan yang dapat mengkonsumsi reagen kolektor atau emas terlarut (preg-robbing), dan juga kompleksitas mineralogi pada bijih emas yang membutuhkan optimasi reagen dan optimasi proses yang baik (Marsden, J., & House, I., 2006).