| 1

BAB IIISISTEM PROSESBahan baku utama sistem proses pengolahan berasal dari penambangan UBP Emas Pongkor yang berasal dari beberapa tempat, yaitu Tambang Ciurug, Kubang Cicau, Ciguha, Gudang Handak, dan Pamoyanan. PT. ANTAM UBP Emas Pongkor menentukan metode hyrdo-electrometallurgy yaitu cyanideleaching dalam sistem proses pengolahan ore. Sistem proses yang digunakan, ditentukan berdasarkan pemahaman mengenai karakteristik ore secara mineralogi. Jenis ore yang terdapat di Pongkor merupakan jenis surface-bound gold (Adsorbed Gold), yaitu emas yang terabsorbsi ke dalam permukaan mineral lain selama proses mineralisasi. Emas dalam bijih emas yang ditambang di Pongkor umumnya terabsorbsi oleh kuarsa dan pyrite, yang terperangkap. Dalam bijih emas hasil tambang di daerah Pongkor terdapat kandungan perak yang cukup tinggi atau mineral jenis electrum. Melalui pemahaman mengenai karakteristik bijih emas atau secara mineralogi, maka diketahui proses pengolahan yang tepat untuk bijih emas daerah Pongkor yaitu melalui proses ekstraksi dengan metode PT. ANTAM Tbk. UPBEmas Pongkor membagi sistem proses pengolahan emas dari ore menjadi produk akhir dore bullion secara umum terbagi tiga tahap, utama yaitu sianidasi, recovery, dan pengolahan limbah. Tahap sianidasi teridiri dari crushing, milling, classification, leaching, dan GCC System. Kemudian dilanjutkan dengan proses recovery yang teridiri dari carbon in leach (adsorpsi), elusi, electrowinning, dan smelting. Sedangkan limbah diolah pada tahap pengolahan limbah. Tahapan proses pengolahan ore menjadi dore bullion secara garis besar digambarkan pada gambar 3.1.

OreCrushingMillingClassificationLeachingCarbon in LeachElutionElectrowinning & smeltingGCC systemTailing treatmentDore bullionTailingRich solution

Gambar 3.1 Diagram Alir Proses

3.1 Unit Sianidasi3.1.1 CrushingCrushing adalah tahap awal proses sianidasi dan merupakan salah satu proses kominusi selain milling. Tujuan dilakukan crushing adalah meningkatkan derajat liberasi untuk membebaskan logam berharga dari pengotornya dan memperbesar luas permukaan bijih sehingga kecepatan reaksi pelarutan dapat berlangsung dengan baik. Tahapan setiap proses crushing digambarkan pada gambar 3.2

O/SConveyor 04Milling plant 1FOB 1Milling plant 2ST 12FOB 2Conveyor transferFine Separation (FSP)O/SU/SU/SSecondary Screen (double deck) 1mm&0.5 mmFST ThickenerFine SumpFST tankPrimary screen(double deck) 32 mm & 16 mmTramp Iron MagnetSecondary Crusher ( Cone Crusher )Conveyor 02Vibrating feederPrimary Crusher ( Jaw Crusher)Conveyor 01Conveyor 03Surge BinAppron feeder+400 mm-400 mm

StockpileGrizzlyExcavator BreakerOreROM

Gambar 3.2 Diagram Alir Proses CrushingOre yang berasal dari tambangdiangkut menggunakan grandby menuju stockpile. Rata-rata ore yang dihasilkan dari tambang sebanyak 1004 dmt/hari. Stockpile merupakan tempat penampungan ore sementara sebelum dilakukan proses reduksi ukuran. Stockpile terdiri dari 3 tumpahan yaitu: waste (ore sampingan), ore dengan kadar emas agak rendah dan ore dengan kadar emas tinggi. Tetapi baru-baru ini, karena jumlah ore dengan kadar tinggi sulit didapat maka ore kadar rendah dan kadar tinggi dicampur untuk mendapatkan kadar logam berharga medium. Ore dari stockpile diangkut menggunakan dumptruck menuju grizzly untuk dilakukan pemisahan ore berdasarkan ukuran sehingga ore yang berukuran -400 mm akan dilakukan proses selanjutnya yaitu crushing. Sedangkan ore yang berukuran +400 mm akan diangkut menuju stockpile dan akan direduksi ukurannya menggunakan excavator breaker.Ore yang berukuran -400 mm kemudian akan diumpankan melalui Appron feeder menuju Primary crusher yaitu jaw crusher dengan jenis double toggle. Pada Primary crusher terjadi proses kominusi (reduksi ukuran ore). Prinsip kerja dari jaw crusher yaitu dua plat yang dapat membuka dan menutup seperti rahang. Salah satu dari rahang diam (statik) dan yang lainnya bergerak maju mundur. Jarak antara dua platnya adalah 18 cm sehingga ore dengan ukuran +18 cm harus diremukkan terlebih dahulu agar dapat lolos.Jaw crusher meremukkan material dengan kompresi di dalam rongga remuk. Material yang masuk rongga remuk akan segera mendapat kompresi oleh jaw crusher yang bergerak kemudian material turun hingga mendapat jepitan baru. Jumlah umpan yang masuk diatur oleh Appron feeder dengan kapasitas 70 dmt/h.Ore dengan ukuran -18 cm akan dibawa oleh conveyor 01 menuju tramp iron magnet untuk memisahkan logam-logam magnetis atau besi dari ore. Hal ini dilakukan untuk mencegah kerusakan belt conveyor dan rubber liner pada ball mill. Ore yang sudah dipisahkan dari logam-logam besi dibawa oleh conveyor 02 menuju primary screen jenis double deck square straight. Deck atas berukuran -32 mm dan deck bawah berukuran -16 mm dengan kemiringan 200 sehingga didapatkan ukuran kurang dari 12,5 mm dan untuk mencegah kerusakan karena ore terlalu lama di screen dan menumpuk. Oversize dari primary screen akan dibawa oleh conveyor 03 menuju surge bin yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara. Kemudian akan diumpankan menggunakan vibrating feeder menuju secondary crusher yaitu cone crusher untuk dilakukan reduksi ukuran menjadi -12,5 mm. Keluaran dari cone crusher akan dibawa oleh conveyor 01 ke tramp iron magnet kemudian conveyor 02 menuju primary screen untuk dilakukan screening.Mekanisme kerja cone crusher adalah sumbu tegak berputar dengan pergerakan eksentrik dari bagian bawah yang diputar oleh gear dan pinion. Mantel yang berbentuk kerucut bergerak ke atas sehingga terbentuk rongga remuk antara mantle dan bowl linear. Aksi kompresi ini menyebabkan ukuran material yang berada dalam rongga remuk akan menjadi lebih kecil.Undersize dari primary screen akan dilakukan pengayakan kembali di secondary screen jenis double deckslot straight yang terbuat dari poliurethane. Deck atasnya berukuran 1 mm dan deck bawahnya berukuran 0.5 mm. Oversize dari secondary screen akan dibawa oleh conveyor 04 menuju FOB 1 dan conveyor transfer menuju FOB 2. Kapasitas FOB adalah 800 wmt. Sedangkan undersize dari secondary screen yang berupa lumpur akan ditampung di Fine Sump untuk dipompakan menuju FST( Fine Stop Tank).Di area crushing terdapat beberapa stasiun penanganan lumpur yaitu ST 1, ST 6, ST 12, ST 14, ST 15.1) ST 1 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari tambang.2) ST 6 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari ore di stockpile.3) ST 12 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari ST 1, ST 6, ST 14, ST 154) ST 14 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari FOB.5) ST 15 merupakan tempat penampungan lumpur yang berasal dari IPAL Tambang.

3.1.2 MillingMiling merupakan tahapan kedua proses sianidasi, yang juga merupakan proses kominusi. Milling adalah proses penggerusan ore menggunakan grinding ball. Tujuannya adalah untuk mendapatkan ukuran ore sebesar -200 mesh atau 74 mikron dan memperbesar derajat liberasinya.Ore yang akan diumpankan ke proses milling berasal dari FOB, underflow thickener, underflowFSTdan oversize magnetic screen. Ore yang berasal dari FOB 1 akan diangkut oleh conveyor 05 menuju Ballmill Plant 1 sedangkan ore dari FOB 2 akan diangkut oleh conveyor 06 menuju Ballmill Plant 2. Umpan dari FST terlebih dahulu dilakukan proses pengedapan dengan menambahkan flokulan jenis anionic flokulan. Overflow dari FST akan dipompakan menuju tangki Process Water sedangkan untuk underflownya akan dipompakan menuju Ballmill. Ballmill Plant 1 dan Ballmill Plant 2 mempunyai spesifikasi yang berbeda, baik kapasitas, kecepatan putaran dan ukuran grinding ball. Ballmill plant 1 mempunyai kapasitas sebesar 22 ton/ jam, kecepatan putaran 19 rpm dan ukuran grinding ball 80 mm. Ballmill plant 2 mempunyai kapasitas 33 ton/jam, kecepatan putaran sebesar 17 rpm dan ukuran grinding ball 50 mm. Ukuran grinding ball pada tiap ballmill berbeda dimaksudkan agar ore yang keluar dari ballmill mempunyai ukuran yang relatif sama. Ballmill plant 1 dengan kapasitas yang kecil dapat mengangkat grinding ball dengan ketinggian yang relatif lebih rendah dibandingkan dengan Ballmill plant 2 sehingga tumbukan grinding ball di Ballmill plant 1 dengan ore tidak terlalu besar bila menggunakan ukuran grinding ball yang sama di tiap balmill.Di proses milling ditambahkan ekstrak kayu pionera biopolymer L-800 dengan konsentrasi 400 ppm yang berfungsi untuk menurunkan viskositas slurry sehingga proses agitasi pada tahap leaching tidak terganggu karena slurry yang terlalu kental dan mencegah terjadinya fouling karbon di tangki carbon in leach. Selain ekstrak kayu pionera biopolymer L-800, NaCN juga ditambahkan pada proses milling karena proses leaching di mulai pada tahap milling.Ore keluaran dari Ballmill dipisahkan berdasarkan ukuran partikelnya. Tromol screen akan memisahkan ore dengan ukuran oversize +0,8 mm dan ukuran undersize -0,8 mm. Untuk mencegah terjadinya peluberan slurry maka dilakukan pengenceran dengan menggunakan overflowthickener dengan konsentrasi sianida sebesar 200-300 ppm. Oversize dari tromol screen di plant 2 akan diangkut oleh conveyor 06 untuk kembali masuk ke Ballmill plant 2 sedangkan oversize dari tromol screen di plant 1 akan ditampung ke hopper terlebih dahulu sebelum diangkut menggunakan conveyor 05 menuju Ballmill plant 1.Undersize dari tromoll screen akan ditampung di discharge sump. Discharge sump plant 1 mempunyai % solid sebesar 56-60% sedangkan discharge sump plant 2 mempunyai % solid sebesar 50-54%. Slurry yang berada di discharge sump kemudian dipompakan ke cyclone untuk dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran dan berat jenisnya. Cyclone menggunakan prinsip gaya sentrifugal dan gaya tangensial untuk memisahkan slurry. Slurry dimasukan melalui inlet dengan tekanan sebesar 5 psig (plant 1) dan tekanan sebesar 14-16 psig (plant 2). Slurry yang mempunyai ukuran dan berat jenis yang lebih besar akan berada di dinding radial dan akan keluar menjadi underflow sedangkan slurry yang mempunyai ukuran partikel lebih kecil akan terkumpul di bagian tengah/pusat kemudian perlahan naik ke atas dan keluar sebagai overflow. Overflowcyclone mempunyai kadar solid sebesar 38- 42% sedangkan underflowcyclone mempunyai kadar solid sebesar 68-72 %. Underflowcyclone akan dipompakan menuju Ballmill sedangkan overflownya akan dipisahkan dari pengotor seperti plastik dan kayu menggunakan trash screen. Slurry yang sudah dipisahkan dari pengotornya kemudian dialirkan ke tahap selanjutnya yaitu leaching. Tahapan setiap proses milling digambarkan pada gambar 3.3

U/F (-0,8 mm)GCCU/F FST Thickener

FOB 2Discharge SumpTromol ScreenBall millCap 33 ton Grinding ball 50 mm

Mill feederLeaching TankConveyor 06Trash ScreenMill CycloneConveyor PortableConveyor TransferGCCSpray Cyanide Water 200-300 ppmU/F (-200 mesh)U/F(-0,8 mm)O/F (+200mesh)HopperGCCU/F FST ThickenerFOB 1Discharge SumpTromol ScreenBall millCap 22 ton Grinding ball 80 mm

Mill FeederLeaching TankConveyor 05Trash ScreenMill Cyclone

Gambar 3.3 Diagram Alir Proses Milling

3.1.3LeachingProses leaching adalah ekstraksi padat-cair atau proses pelarutan secara selektif, dimana hanya logam-logam tertentu yang akan larut. Untuk metode leachingyang digunakan di PT. Antam UBP Emas Pongkor adalah agitation leaching dengan solvent larutan sianida. Tahapan proses leaching tergabung dengan proses Carbon In Leach yang disajikan dalam gambar 3.4 diagram alir proses leaching dan CIL plant 1 dan gambar 3.5 diagram alir proses leaching dan CIL plant 2

Gambar 3.4 Diagram alir proses leaching dan CIL plant 1

Gambar 3.5 Diagram alir proses leaching dan CIL plant 2Umpan proses leaching berasal dari overflow mill cyclone yang telah dipisahkan dari pengotor plastik dan kayu. Pelarut yang digunakan pada proses leaching adalah NaCN. Kapasitas dari tangki leaching 1 dan 2 di plant 1 sebesar 340 m3 dan 1000 m3 untuk tangki leaching 1 di plant 2. Sedangkan untuk tangki CIL di setiap plant masing-masing sebesar 290 m3. Persyaratan untuk proses leaching di PT. Antam UBP Emas Pongkor adalah konsentrasi sianida 700-750 ppm; pH 10-11; % solid 38-42; DO 6-8 mg/l dan waktu tinggal dari tangki leaching hingga tangki CIL terakhir selama 48 jam1. Konsentrasi Sianida

Sianida yang diumpankan ke tangki leaching berasal dari sisa proses elution dan electrowinning dan fresh sodium cyanide (NaCN) yang dilarutkan di tangki mixing. Penambahan fresh NaCN untuk memenuhi kebutuhan leaching sebesar 350 kg dalam larutan 4 m3. Target konsentrasi yang harus dipenuhi dari pencampuran tersebut sebesar 700-750 ppm. Larutan sianida dipompakan ke cyanide holding tank yang bercampur dengan barrent solution dari proses electrowinning dan elution.

2. pH (keasaman)

Pada proses leaching pH pada tangki leaching harus dijaga pada suasana basa (10-11). Karena pH asam akan membuat larutan sianida tidak stabil dan akan menimbulkan HCN (asam sianida) terlepas ke udara bebas.CN+ H2O HCN + OH(3.1)Dengan terlepasnya gas asam sianida ke udara bebas akan menurunkan konsentrasi sianida di dalam tangki leaching berkurang, dengan berkurangnya konsentrasi sianida di tangki leaching sehingga menurunkan persen ekstraksi emas dan perak. Selain itu dengan terlepasnya gas asam sianida ke udara bebas akan menimbulkan bahaya bagi kesehatan dan lingkungan. pH diatas 10-11 akan menurunkan laju reaksi karena terbetuk senyawa H2O2 yang akan menghambat reaksi leaching emas, karena H2O2 akan bereaksi dengan sianida bebas CN- membentuk tiosianat CNO-, yang tidak bereaksi dengan Au dan Ag. Berikut reaksinya:CN + H2O2CNO + H2O(3.2)

3. Kadar padatan (persen solid)

Jika persen solid terlalu tinggi maka larutan sianida tidak cukup untuk melarutkan logam Au dan Ag yang ada, sehingga menurunkan recovery Au dan Ag. Jika persen solid terlalu rendah akan menyebabkan dosis sianida berlebih meskipun kemungkinan recovery Au dan Ag meningkat, disamping itu kapasitas produksi juga akan menurun.

4. Oksigen Terlarut

Kebutuhan oksigen terlarut (dissolved oxygen) bergantung terhadap jenis logam yang akan diekstraksi dalam bijih emas atau ore. Oksigen terlarut berpengaruh pada laju reaksi, pada persamaan reaksi leaching berikut:

4 Au + 8 NaCN + O2 + 2H2O 4 NaAu(CN)2 + 4 NaOH(3.3)4 Ag + 8 NaCN + O2 + 2H2O 4 NaAg(CN)2 + 4 NaOH(3.4)Pada penambahan sianida berlebih maka laju reaksi ditentukan oleh jumlah oksigen terlarut, demikian juga sebaliknya. Oksigen terlarut pada tangki leaching berasal dari udara tekan yang berasal dari kompresor yang didistribusikan oleh pengaduk (shaft agitator). Parameter standar untuk kelarutan oksigen pada tangki leaching di UBPE Pongkor adalah 6-8 mg/lPada tahapan leaching terdapat permasalahan yaitu terjadinya reaksi larutan sianida dengan logam-logam Fe, Cu, Ni, Zn, dan CO yang merupakan impurities. Apabila ratio Au dan impurities lebih dari 1:5 maka impurities akan mempengaruhi proses leaching Au. Dengan adanya impurities tersebut menyebabkan sianida bebas (CN-) terkonsumsi oleh impurities, sehingga kebutuhan sianida pada proses leaching akan semakin banyak.Setelah melakukan proses leaching, slurry yang berada di tangki leaching dialirkan ke tangki Carbon In Leach. Pada tangki CIL terjadi proses lanjutan leaching yang bersamaan proses adsorbsi senyawa kompleks Au, Ag oleh karbon aktif3.1.4 GCC (Gravity concentrator Circuit)GCC merupakan unit untuk meningkatkan konsentrasi logam mulia. Slurry yang mengandung logam mulia akan terpisah dengan pengotornya karena memiliki massa yang lebih besar. Pemisahan tersebut dilakukan dengan cara sentrifugasi. Hasil dari proses pemisahan secara sentrifugasi akan menyebabkan konsentrasi logam mulia yang terkandung dalam slurry meningkat.Umpan yang masuk ke GCC sebanyak 1500 kg untuk sekali batch1) Magnetic screenMagnetic screen merupakan tahap awal pada GCC yang berfungsi untuk memisahkan slurry dari logam besi dan partkel lebih besar dari 2 mm. Oversize yang berukuran +2 mm akan dipompakan kembali kedischarge sump ballmill sedangkan undersize yang berukuran 2mm dan bebas logam besi akan dialirkan ke tahap selanjutnya yaitu proses classification menggunakan Falcon Gravity concentrator.

2) Falcon Gravity concentratorFalcon Gravity concentrator bekerja berdasarkan gaya sentrifugal dan gaya gravitasi. Gaya ini akan memisahkan slurry yang mengandung emas dan perak berdasarkan ukuran dan berat jenisnya. Slurry yang berukuran 2 mm masuk melalui pipa feed yang berada di bagian atas Falcon Gravity concentrator dan slurry akan menabrak baffle sehingga slurry mengalir ke atas ditambah dengan adanya gaya sentrifugal akibat adanya putaran di Gravity concentrator maka slurry yang memiliki ukuran dan berat jenis lebih kecil akan keluar Falcon Gravity concentrator sebagai overflow sedangkan emas dan perak akan menempel di dinding. Emas dan perak memiliki berat jenis sebesar 19.3 kg/m3 dan 10 kg/m3. Sedangkan pengotor yang umumnya berupa silikat memiliki berat jenis sebesar 2.6 kg/m3. Emas dan perak yang menempel di dinding gravity concentrator dilakukan penyemprotan menggunakan fresh water kemudian konsentrat ditampung di feed cone. Konsentrat emas akan dilakukan proses selanjutnya apabila volume sudah mencapai 1.250 kg.3) Inline Leach Reactor (ILR)Inline Leach Reactor merupakan tempat berlangsungnya proses leaching. Pada ILR, proses leaching emas dan perak dilakukan dengan menambahkan larutan Natrium sianida sebagai pelarut sedangkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen ditambahkan H2O2. ILR diputar dengan kecepatan 2 rpm agar terjadi pengadukan sehingga umpan, pelarut dan oksidator bereaksi seccara optimal. ILR mempunyai kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan agitation leaching. Berikut perbandingan In Leach Reactor dan Agitation Leaching:

Tabel 3.1 Perbandingan Leaching dengan ILR&Agitation Leaching PlantIn-Line Leach ReactorAgitation Leaching Plant

Total recovery mencapai 96 %Total recovery