Gold liberation (crushing and milling) (Terjemahan)

2.1 Gold liberation (crushing and milling)

Liberasi (pembebasan) merupakan suatu proses yang harus dilakukan jika ingin mengkosentrasi (concentrated) emas. Banyak deposit emas alluvial yang tidak memerlukan proses liberasi Karena emas tersebut sudah hadir dalam bentuk partikel bebas. Namun jika emas hadir dalam bentuk deposit yang berbeda, kebanyakan dari emas tersebut terdapat bersamaan dengan material-material lain, sehingga perlu dilakukan proses pemisahan sebelum dilakukannya proses konsentrasi.  Salah satu langkah yang dapat dilakukan untuk memisahkan partikel-partikel emas dari mineral-mineral  lain adalah dengan proses crushing dan milling yang disebut juga dengan istilah kominusi.

Crushing dan milling merupakan sebuah multiple proses. Primary crushing dapat dilakukan secara manual yaitu dengan menggunakan palu ataupun mesin seperti jaw crushers. Hasil dari proses crushing ini adalah kerikil (gravel) yang kemudian dapat dihaluskan lagi menjadi butiran yang sangat halus atau disebut juga dengan tepung (powder). Proses  milling yang benar akan menghasilkan butiran-butiran yang sangat halus sehingga pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan proses ekstraksi yang sesuai. Terdapat banyak jenis mill yang digunakan di ASGM, beberapa diantaranya ada yang menggunakan air (wet milling) dan adapula yang tidak menggunakan air (dry milling).

 

Batuan yang telah dihancurkan menggunakan palu dan kemudian dihaluskan menggunakan ball mill (Tanzania, 2010)

Flour mills yang biasanya digunakan untuk mengaluskan corn dan millet, jika digunakan untuk menghaluskan batuan tidak akan efektif Karena membutuhkan proses penghalusan yang berulang (Nigeria, 2011). Proses kering ini menyebabkan terbentuknya banyak debu-debu berbahaya.

Di negara Nigeria, proses-proses penghalusan batuan yang mengandung lead telah menyebabkan keracunan lead. Anak-anak dengan tidak sengaja menyentuh tanah yang terkontaminasi debu milling . untuk informasi lebih lanjut dapat dicari di US center for disease control.

2.2 Mining and concentration

Penggunaan hammer mill telah menyebar luas di ASGM di berbagai negara. Energi yang digunakan untuk menggerakkan hammer mill berasal dari 20-30 horsepower motor. Batuan biasanya dibawa oleh operator, sehingga dapat dipecahkan oleh hammer dan kemudian dilakukan proses screening. Material kemudian langsung menuju sluice untuk menghasilkan sebuah konsentrat, yang teramalgamasi oleh merkuri.

The importance of grain size

Pembuatan konsentrat akan berhasil jika partikel-partikel yang akan dijadikan konsentrat tersebut mempunyai ukuran-ukuran yang sama. Sehingga perlu dilakukan proses screening untuk menyaring material-material dengan ukuran yang sama. Penggunaan screen sangat simple dan murah serta dapat menaikan tingkat recovery emas.

Atas dan bawah- miner yang sedang memcahkan batuan menggunakan steel mortar dan kemudian material tersebut melalui proses screening agar memiliki ukuran-ukuran yang sama

Foto ini menunjukkan layar pada permukaan bawah hammer mill. Besar lubang layar ini adalah sekitar 2mm, dalam artian material yang melewati layar ini akan memiliki ukuran maksimum 2mm (Burkina Faso, 2011). Pada kebanyakan bijih, ini terlalui kasar dan akan meninggalkan banyak emas yang tidak terlepas (terliberasi) dan tidak ditemukan (unrecoverable).

Ukuran butiran partikel emas harus diselidiki dan dipahami agar liberasi emas yang sesuai dan efesien  akan didapatkan ketika proses milling. Umumnya efektif untuk menggukung baatuan untuk menjadi lebih kecil daripada 0.5 mm (0.92 inchies;35 mesh(, namun banyaknya operasi batuan ASGM  hanya digiling menjadi ukuran 2 mm (0.08 inches; 10 mesh), menyebabkan pemisahan batuan yang tidak baik. Melakukan tes pada pemisahan dan recovery emas sangat penting dan dapat menyatakan bagaimana untuk meningkatkan temuan emas (gold recovery).

Di banyaknya endapat bijih batuan keras, emas tidak dapat dinyatakan sebagai visible gold atau gold yang tampak, dan batuan harus dihancurkan dengan sangat halus untuk dapat melepaskan partikel emas secara efektif.

2.2  meningkatkan konsentrasi (consentration)

Menghasilkan konsentrat adalah langkah yang penting dalam proses penambangan emas, dan apabila dapat dilaksanakan dengan baik, dapat mengurangi bahkan menghilangkan penggunaan emas. Pengkonsentrasian dapat dilakukan dengan beberapa cara dan dengan beberapa langkah, misalnya menggunakan gravitasi untuk memisahkan partikel berat seperti emas dari partikel-partikel yang lebih ringat. Konsentrasi dapat sangat mengurangi jumlah material yang harus diproses untuk memisahkan emas. Pengkonsentrasi menghilangkan kebutuhan untuk amalgamasi bijih keseluruhan, dan mengurangi jumlah merkuri yang dibutuhkan untuk proses amalgamasi menjadi sekitar 1 bagian merkuro per bagian emas yang ditemukan. Jika merkuri didaur-ulang, kehilangan dapat dikurangi hingga 95%. Jika konsentrasi dilakukan dengan cara yang cukup berpengalaman, itu dapat sekaligus menghilangan kebutuhan merkuri.

Melakukan pemilihan teknologi (atau teknologi-teknologi lebih dari beberapa langkah untuk pengkonsentrasian.) untuk menghasilkan konsentrat bergantung pada tipe bijih, besar butiran dan mineralogy dari emas, jala masuk ke kapitar dan mengetahui mendapat dan peralatan pengoperasian preses. Annec two menyediakan daftar umum untuk kebutuhan-kebutuhan dan biaya dari campur tangan teknik pemilihan.  Banyak dari biaya campur tangan (intervention) akan hanya menjadi dapat diaksel untuk penambangann yang formal dengan akses ke capital. Pengkonsentrasian emas sangat menantang. Penambangan  ASGM dapat kehilangan 25-75% emas selama proses pengkonsentrasian dikarenakan praktis yang tidak baik. Ketidakefektifan ini dapat menyebabkan adanya limbah yang mengandung emas dalam jumlah banyak yang dapat sewaktu-waktu diproses ulang yang seringnya mengginakan metode lain seperti chemical leaching (pelepasan dengan menggunakan bahan kimia)

Pintu air (sluice) bekerja dengan menggunakan prinsip dimana partikel yang berat akan tenggelam hingga ke bawah air sungai sedangkan partikel yang lebih ringan cenderung untuk terbawa aliran sungai dan keluar. Permukaan kasar, seperti karpet, dapat menangkap emas dan partikel berat lainnya. Seperli bola yang menggelinding kebawah bukit, menuruni, momentum meningkat terhadap jarak, membuat mekanisme penangkapan menjadi kurang efektif, jauh kebawah pintu air, khususnta untuk emas halus. Untuk alasan ini banyak emas tertangkap di meter pertama pintu air sederhana seperti yang ditunjukkan dibawah ini. Desain yang lebih modern dapat mencegah masalah ini.

Untuk operasi sluicemyang efesien, penyediaan air secara konsisten menjadi sangat penting. Ketika wadah yang digunakan untuk mengantarkan sedimen dan air pada pintu air, gelombang pada aliran dapat mengangkat partikel emas dari karpet, mengurangi recovery emas. Ini dapat dicegah dengan mengisi reservoir kecil seperti barrel minyak yang mengantarkan aliran konstan ke pintu air.

Ketersediaan air dan pengantarannya sangat penting untuk sluicing yang efesien.

Diatas – tangka minyak diisi dengan air dan pipa digunakan untuk menyalurkan air ke sluice (Tanzania)

Kanan – Air disalurkan ke sluice melalui pipa plastic yang telah dilubangi (Liberta)

Sluice zigzah

Susunan Zigzag sluice dimana sluice atas menjatuhkan material ke sluice kedua dapat digunakan untuk memutuskan kecepatan aliran, oleh karnanya recovery emas meningkat.

Sluice biasanya miring dengan sudut 5-15 derajat. Kombinasi dari permukaan dia sluice dapat diatur secara optimal. Ini disebut juga sluice utama dan scavenger.

Pada sisi kanan, zigzah sluice dibersihkan pada akhir hari (Suriname)

Sentrifugal terdiri atas wadah memnutar yang memiliki susunan ridge yang menjebak emas ketika wadah berputar. Gaya terapan pada material umpan (ore yang sudah tergiling, konsentrat mineral berat, pasir alluvial, dan lain sebagainya) dapat menjadi 50-200 kali dari gaya gravitasi menyediakan pemisahan emas yang lebih efektif dari sistem yang hanya bergantung pada gravitasi.

Bijih biasanya dimasukkan ke wadah konsentrasi dalam lumpuran 60-75% air (40-25 padatan). Dalam wadah, material bergerak keatas ketika wadah berputar, dan mineral berat termasuk emas terjebak antara ridge ketika mineral ringan mengalir keatas and keluar dari wadah, dikeluarkan sebagai limbah.

Untuk sentrifugal berskala kecil, biasanya siklus operasi berakhir 0.5 sampai 2 jam, setelah itu konsentrat harus dibersihkan dari wadah antara ridge. Mesin IconTM seperti yang terlihat pada gambar dikiri, dibuat oleh Falcon Consentrators didesain untuk memproses sampai dengan 2 ton bijih perjam. Tipe model ini berkisar antara 5-10 ribu $US. Dibawah ini Sentrifugal yang dibuat di Zimbabwe menggunakan turbulence bars yang berperan menjaga bed active konsentrate. Ini bukan merupakan sentrifugal yang efesien, namun relative lebih murah dengan kisaran harga 1-2 ribu $US

2.3 Meningkatkan Konsentrasi (Improving concentration)

Sentrifugal terdiri atas berbagai macam desain yang bervariasi dan harga yang berbeda, dengan desain yang lebih mahal dan memiliki teknik yang lebih baik dan terlebih lagi efesiensi dan kapasitas hasil yang lebih besar.

Umumnya Pengkonsetrasi Sentrifugal membutuhkan:

·         Masukan lumpur dengan ukuran butiran yang relative seragam (penggilingan dan screening yang baik sangat penting)

·         Akses untuk air proses

·         Akses untuk suplai daya

·         Investasi Capital (Awalnya pada beberapa ribu dolar)

Mesin sentrifugal harus dinyalakan untuk memproses ore, dan mereka harus dioperasikan dengan menyeluruh. Hal ini dapat dicapai dengan mengatur ukuran butiran umpan (pengendalian penggilingan), laju umpan, kecepatan perputaran, dan lamanya pergerakan. Salah satu tantangan besarnya adalah untuk menjaga konsentrasi bed active (mencegah kompaksi antara ridge). Hal ini menyakinkan bahwa partikel emas yang berat akan menggantikan partikel kecil, yang mengalir disepanjang ridge dan diluar wadah.

Konsentrator Spiral

Konsentrator Spiral dapat membantu meningkatkan konsentrasi. Konsentrator Spiral merupakan pan di spealisasikan dengan alur spiral di permukaannya, menjulang pada garis miring. Mereka dapat digunakan untuk melakukan pengkonsentrasian dari banyak kilogram menjadi hanya beberapa ratus gram. Konsentrat dihasilkan dari konsentrator spiral yang mungkin cocok untuk perlakuan zero-mercury seperti peleburan langsung.

Umumnya, mesin kecil dinyalakan dengan baterai yang menghidupkan pan dan air memancari spiral.

Konsentrat ditambahkan ke dasar pan menggunkaan sekop kecil. Mineral berat yang terbawa keatas pada spiral selagi air membersihkan mineral yang lebih ringan kebawah. Partikel berat seperti emas akan tetap tinggal di spiral dan diangkat untuk terjatuh ke lubang ditengah pan di tengah pan kedalam gelas.

Penambang menggunakan konsentrator spiral besar sebagai langkah akhir pengkonsentrasian (Amerika Utara)

Vortex

Vorteks dapat membantu meningkatkan konsentrasi, Selama langkah akhir dari produksi koensentrasi grade tinggi, vortek pada dasarnya sangat baik dapat menangkap emas halus.

Air memasuki mangkuk dengan ukuran 30-50 cm dengan sudut lateral dari pipa air menyebabkan air berputar menciptakan kolam putaran yang mengering melalui lubang dengan ketinggian tertentu yang berada pada pusat wadah.

Konsentrat ditempatkan di wadah dan putaran air menyingkirkan partikel yang halus, sedangkan partikel yang lebih  berat (contohnya emas) akan tertinggal. Partikel-partikel yang tersingkirkan akan mengalir melalui penyaliran tinggi menuju timba dibawahnya.

Aliran dapat diisi dengan pompa kecil atau bejana penaik air. Untuk hasil terbaik, gunakan air bersih. Vorteks sangat murah dan sangat sederhana untuk dioperasikan.

Meja penggetar (Shaking Table)

Umpan mineral dan air ditambahkan ke tepian tinggi dari meja dan mesin digunakan untuk menggetarkan meja. Inklinasi, air mengalir dan bergetar menghasilkan pergerakan partikel di sepanjang meja terhadap sudut terbawah. Partikel ringan akan lebih mudah tercuci di sepanjang ridge daripada partikel berat. Hal ini membuat kedua partikel tersebut terpisah pada sepanjang meja dan menciptakan konsentrat berat kaya emas. Meja penggetar dapat menyediakan pemisahan yang baik dari pisahan emas dari mineral lainnya dan menghasilkan konsentrat yang memiliki grade tinggi lebih besar daripada 50%. Emas harus tettap di ekstrak dari konsentrrat menggunakan proses lainnya (gravitasi, kimiawi atau peleburan langsung contohnya). Meja bisa jadi mahal dan membutuhkan perhatian yang khusus untuk mengorganisasikan penambangan skala-kecil dengan jalur terhadap kapital. Meja penggetar besar digunakan pada pabrik prosesing bebas merkuri berskala kecil di Mongolia.

Pengapungan (Flotation)

Pengapungan merupakan proses material dengan memanfaatkan keuntungan perbedaan pada karakteristik permukaan material. Agen kimiawi digunakan untuk mengapungkan mineral dan membentuk mineral yang kaya akan buih yang nantinya akan dipisahkan dari permukaan untuk memproduksi konsentrat. Flotasi merupakan salah satu proses utama yang digunakan oleh pertambangan skala besar untuk mengonsentrasi sulfide dan emas, namun dapat dilakukan dengan mudah pada tambang skala kecil sekalipun.

Prinsip dibalik flotasi ini adalah kemampuan untuk melekatkan gelembung atau material ringan lainnya pada mineral permukaan. Fungsi dari mineral “wettability/dapat dibasahi”. Mineral hidrofilik merupakan salah satu mineral yang paling mudah untuk dibasahi, sedangkan mineral hidropobik merupakan mineral yang tahan terhadap air. Banyak mineral seperti silica, sulfide, oksida, dan karbonat dapat dipisahkan dengan flotasi. Bahkan mineral yang memiliki massa jenis yang sama dan sulit untuk dipisahkan oleh metode gravitasi. Untuk itu, flotasi dapat digunakan untuk proses bijih tipe kompleks, termasuk bijih yang sulit menggunakan metode gravitasi.

Sebenarnya, sistem flotasi diawali dengan crusher, setelah itu penggilingan, prose sluice untuk menangkap kerikil emas, dan setelah itu dilanjutkan dengan proses sel flotasi ini. Konsentrat kaya sulfide pada emas ini disaring dari sistem menggunakan penyaring paddleboat. Emas dalam konsentrat diekstrak dengan menggunakan sianida (Ecuador).

Langkah Utama Flotasi:

1.      Tambahkan reagen kimia untuk Slurry (hancuran ore dan air) untuk membuat mineral hidrofobik

2.      Membuat buih slurry untuk mengangkut mineral yang diinginkan ke atas dan membuat buih permukaan (mineral yang kaya busa)

3.      Skim (pemisahan) yang mengapungkan buih mineral dari cell flotasi untuk menghasilkan konsentrat