Geologi dan Deposit Oil Shale di Dunia

Oil shale dalam bahasa Indonesia Minyak Serpih adalah batuan yang mengandung sejumlah besar bahan organik dalam bentuk kerogen. Hingga 1/3 dari batu dapat menjadi bahan organik padat. Hidrokarbon cair dan gas dapat diekstraksi dari soil shale, tetapi batu itu harus dipanaskan dan / atau diolah dengan pelarut. Ini biasanya jauh lebih efisien daripada mengebor batu yang akan menghasilkan minyak atau gas langsung ke sumur. Proses yang digunakan untuk ekstraksi hidrokarbon juga menghasilkan emisi dan produk limbah yang menyebabkan masalah lingkungan yang signifikan.

Oil shale biasanya memenuhi definisi "shale" karena merupakan "batu laminasi yang mengandung setidaknya 67% mineral lempung," namun, terkadang mengandung cukup bahan organik dan mineral karbonat sehingga mineral lempung kurang dari 67% dari total mineral lempung batu.

Pendahuluan

Oil shale umumnya didefinisikan sebagai batuan sedimen berbutir halus yang mengandung bahan organik yang menghasilkan sejumlah besar minyak dan gas yang mudah terbakar pada destilasi destruktif. Sebagian besar bahan organik tidak larut dalam pelarut organik biasa; oleh karena itu, harus didekomposisi dengan pemanasan untuk melepaskan bahan tersebut. Mendasari hal terpenting oil shale adalah potensinya untuk pemulihan ekonomi dan energi, termasuk minyak dan gas yang mudah terbakar, serta sejumlah produk sampingan. Deposit oil shale yang memiliki potensi ekonomi umumnya adalah yang cukup dekat dengan permukaan untuk dikembangkan oleh tambang terbuka atau penambangan bawah tanah konvensional atau dengan metode in-situ.

Oil Shale memiliki kandungan organik dan hasil minyak yang luas. Nilai komersial oil shale, sebagaimana ditentukan oleh hasil shale oilnya, berkisar antara 100 hingga 200 liter per metrik ton (l / t) batuan. Survei Geologi A.S. telah menggunakan batas bawah sekitar 40 l / t untuk klasifikasi tanah oil shale Federal. Lainnya menyarankan batas serendah 25 l / t.

Deposito oil shale ada di banyak bagian dunia. Deposit ini, yang berkisar dari usia Kambrium hingga Tersier, dapat terjadi sebagai akumulasi kecil dari nilai ekonomi yang kecil atau tidak sama sekali atau deposit raksasa yang menempati ribuan kilometer persegi dan mencapai ketebalan 700 m atau lebih. Oil Shale diendapkan di berbagai lingkungan pengendapan, termasuk air tawar ke danau yang sangat asin, cekungan laut epikontinental, dan rak subtidal, dan di rawa limnis dan pesisir, biasanya dalam kaitannya dengan endapan batubara.

Dalam hal kandungan mineral dan unsur, oil shale berbeda dari batu bara dalam beberapa cara berbeda. Oil Shale biasanya mengandung zat mineral inert (60-90 persen) dalam jumlah yang jauh lebih besar daripada batu bara, yang didefinisikan memiliki kandungan mineral kurang dari 40 persen. Bahan organik dari oil shale, yang merupakan sumber hidrokarbon cair dan gas, biasanya memiliki kandungan hidrogen dan oksigen yang lebih rendah dibandingkan dengan batubara lignit dan bituminous.

Secara umum, prekursor bahan organik dalam oil shale dan batubara juga berbeda. Sebagian besar bahan organik dalam oil shale berasal dari ganggang, tetapi mungkin juga termasuk sisa-sisa tanaman tanah vaskular yang lebih sering menyusun banyak bahan organik dalam batubara. Asal usul beberapa bahan organik dalam oil shale tidak jelas karena kurangnya struktur biologis yang dapat dikenali yang akan membantu mengidentifikasi organisme prekursor. Bahan-bahan tersebut dapat berasal dari bakteri atau produk dari degradasi bakteri alga atau bahan organik lainnya.

Komponen mineral dari beberapa oil shale terdiri dari karbonat termasuk kalsit, dolomit, dan siderit, dengan jumlah aluminosilikat yang lebih sedikit. Untuk oil shale lainnya, kebalikannya adalah silikat-sejati termasuk kuarsa, feldspar, dan mineral lempung dominan dan karbonat adalah komponen minor. Banyak endapan oil shale mengandung sejumlah kecil, tetapi di mana-mana, jumlah sulfida termasuk pirit dan marcasite, menunjukkan bahwa sedimen mungkin terakumulasi dalam dysaerobic ke perairan anoxic yang mencegah penghancuran bahan organik dengan menggali organisme dan oksidasi.

Meskipun shale oils di pasar dunia hari ini (2019) tidak bersaing dengan minyak bumi, gas alam, atau batu bara, shale oil ini digunakan di beberapa negara yang memiliki cadangan shale oil yang mudah dieksploitasi tetapi kekurangan sumber bahan bakar fosil lainnya. Beberapa endapan oil shale mengandung mineral dan logam yang menambah nilai produk sampingan seperti tawas [KAl (SO4) 2.12H2O], nahcolite (NaHCO3), dawsonite [NaAl (OH) 2CO3], belerang, amonium sulfat, vanadium, seng, tembaga, dan uranium.

Nilai kalor kotor oil shale berdasarkan berat kering berkisar antara 500 hingga 4.000 kilokalori per kilogram (kkal / kg) batuan. Oil shale kukersite bermutu tinggi dari Estonia, yang bahan bakar beberapa pembangkit listrik, memiliki nilai panas sekitar 2.000 hingga 2.200 kkal / kg. Sebagai perbandingan, nilai panas batu bara lignit berkisar dari 3.500 hingga 4.600 kkal / kg berdasarkan kering, bebas mineral (American Society for Testing Materials, 1966).

Peristiwa tektonik dan gunung berapi telah mengubah beberapa endapan. Deformasi struktural dapat mengganggu penambangan deposit shale oil, sedangkan intrusi beku mungkin secara termal mendegradasi bahan organik. Perubahan termal dari jenis ini mungkin terbatas pada bagian kecil dari deposit, atau mungkin tersebar luas membuat sebagian besar deposit tidak layak untuk pemulihan minyak serpih.

Tujuan dari laporan ini adalah untuk (1) mendiskusikan geologi dan merangkum sumber daya dari oil shale terpilih dalam berbagai pengaturan geologis dari berbagai belahan dunia dan (2) menyajikan informasi baru tentang simpanan terpilih yang dikembangkan sejak 1990 (Russell, 1990 ).

Sumberdaya yang Dapat Diperbarui

Pengembangan komersial dari deposit oil shale tergantung pada banyak faktor. Pengaturan geologis dan karakteristik fisik dan kimia dari sumber daya adalah yang utama. Jalan, jalur kereta api, saluran listrik, air, dan tenaga kerja yang tersedia adalah beberapa faktor yang harus dipertimbangkan dalam menentukan kelayakan operasi oil shale. Lahan oil shela yang dapat ditambang dapat didahului dengan penggunaan lahan saat ini seperti pusat populasi, taman, dan suaka margasatwa. Pengembangan teknologi penambangan dan pemrosesan in-situ yang baru dapat memungkinkan operasi oil shale di area yang sebelumnya dibatasi tanpa menyebabkan kerusakan pada permukaan atau menimbulkan masalah pencemaran udara dan air.

Ketersediaan dan harga minyak bumi pada akhirnya memengaruhi kelangsungan industri oil shale skala besar. Saat ini, hanya sedikit, jika ada simpanan yang dapat ditambang secara ekonomis dan diproses untuk oil shale yang bersaing dengan minyak bumi. Namun demikian, beberapa negara dengan sumber daya oil shale, tetapi kekurangan cadangan minyak bumi, merasa perlu untuk mengoperasikan industri oil shale. Ketika pasokan minyak bumi berkurang di tahun-tahun mendatang dan biaya untuk minyak bumi meningkat, penggunaan oil shale yang lebih besar untuk produksi tenaga listrik, bahan bakar transportasi, petrokimia, dan produk industri lainnya tampaknya mungkin.

Menentukan Tingkat Oil Shale

Tingkat oil shale telah ditentukan oleh banyak metode berbeda dengan hasil dinyatakan dalam berbagai unit. Nilai kalor oil shale dapat ditentukan menggunakan kalorimeter. Nilai yang diperoleh dengan metode ini dilaporkan dalam satuan Inggris atau metrik, seperti British thermal units (Btu) per pon oil shale, kalori per gram (kal / gm) batuan, kilokalori per kilogram (kkal / kg) batu, megajoule per kilogram (MJ / kg) batu, dan unit lainnya. Nilai kalor berguna untuk menentukan kualitas oil shale yang dibakar langsung di pembangkit listrik untuk menghasilkan listrik. Meskipun nilai kalor dari oil shale yang diberikan adalah sifat yang berguna dan mendasar dari batu, itu tidak memberikan informasi tentang jumlah oil shale atau gas yang mudah terbakar yang akan dihasilkan dengan retorting (destilasi destruktif).

Tingkat Oil shale dapat ditentukan dengan mengukur hasil minyak dari sampel serpih dalam retort laboratorium. Ini mungkin jenis analisis yang paling umum yang saat ini digunakan untuk mengevaluasi sumber daya  oil shale. Metode yang umum digunakan di Amerika Serikat disebut "modifikasi uji Fischer," pertama kali dikembangkan di Jerman, kemudian diadaptasi oleh Biro Pertambangan AS untuk menganalisis Oil shale Formasi Sungai Hijau di Amerika Serikat bagian barat (Stanfield dan Frost, 1949 ). Teknik ini kemudian distandarisasi sebagai American Society for Testing and Materials Method D-3904-80 (1984). Beberapa laboratorium telah memodifikasi metode uji Fischer lebih lanjut untuk mengevaluasi lebih baik berbagai jenis Oil shaledan berbagai metode pemrosesan Oil shale.

Metode uji Fischer terstandarisasi terdiri dari memanaskan sampel 100 gram yang dihancurkan ke -8 mesh (2,38-mm mesh) layar dalam retort aluminium kecil hingga 500ºC pada kecepatan 12ºC per menit dan ditahan pada suhu tersebut selama 40 menit. Uap suling dari minyak, gas, dan air dilewatkan melalui kondensor yang didinginkan dengan air es ke dalam tabung centrifuge berskala. Minyak dan air kemudian dipisahkan dengan cara disentrifugasi. Jumlah yang dilaporkan adalah persentase berat shale oil (dan berat jenisnya), air, residu serpih, dan "gas plus kerugian" berdasarkan perbedaan.

Metode uji Fischer tidak menentukan energi total yang tersedia dalam Oil shale. Ketika Oil shaledibalut, bahan organik terurai menjadi minyak, gas, dan residu arang karbon yang tersisa di serpih retort. Jumlah masing-masing gas - terutama hidrokarbon, hidrogen, dan karbon dioksida - biasanya tidak ditentukan tetapi dilaporkan secara kolektif sebagai "gas plus kehilangan," yang merupakan selisih 100 persen berat dikurangi jumlah bobot minyak, air, dan menghabiskan serpih. Beberapa oil shale mungkin memiliki potensi energi lebih besar daripada yang dilaporkan oleh metode uji Fischer tergantung pada komponen "gas plus kehilangan."

Metode uji Fischer juga tidak selalu menunjukkan jumlah maksimum minyak yang dapat diproduksi oleh oil shale tertentu. Metode retorting lain, seperti proses Tosco II, diketahui menghasilkan lebih dari 100 persen dari hasil yang dilaporkan oleh uji Fischer. Bahkan, metode retorting khusus, seperti proses Hytort, dapat meningkatkan hasil minyak dari beberapa oil shale sebanyak tiga hingga empat kali hasil yang diperoleh dengan metode uji Fischer (Schora dkk., 1983; Dyni dkk., 1990) ). Paling-paling, metode uji Fischer hanya mendekati potensi energi dari deposit oil shale.

Teknik-teknik yang lebih baru untuk mengevaluasi sumber daya oil shale meliputi metode uji Rock-Eval dan "keseimbangan material" Fischer. Keduanya memberikan informasi yang lebih lengkap tentang tingkat oil shale, tetapi tidak banyak digunakan. Uji Fischer yang dimodifikasi, atau variasi dekatnya, masih merupakan sumber utama informasi untuk sebagian besar simpanan.

Akan bermanfaat untuk mengembangkan metode pengujian yang sederhana dan andal untuk menentukan potensi energi oil shale yang akan mencakup total energi panas dan jumlah minyak, air, gas yang mudah terbakar termasuk hidrogen, dan arang dalam residu sampel.

Asal Materi Organik

Bahan organik dalam Oil shale termasuk sisa-sisa ganggang, spora, serbuk sari, kutikula tanaman dan pecahan gabus dari tanaman herba dan kayu, dan sisa-sisa seluler lainnya dari tanaman lacustrine, laut, dan darat. Bahan-bahan ini terutama terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan belerang. Beberapa bahan organik mempertahankan struktur biologis yang cukup sehingga jenis tertentu dapat diidentifikasi sebagai genus dan bahkan spesies. Dalam beberapa oil shale, bahan organik tidak terstruktur dan paling baik digambarkan sebagai amorf (bituminite). Asal usul bahan amorf ini tidak dikenal, tetapi kemungkinan campuran alga atau sisa bakteri yang terdegradasi. Sejumlah kecil resin dan lilin nabati juga berkontribusi terhadap bahan organik. Cangkang fosil dan fragmen tulang yang terdiri dari mineral fosfat dan karbonat, meskipun berasal dari organik, dikeluarkan dari definisi bahan organik yang digunakan di sini dan dianggap sebagai bagian dari matriks mineral serpih minyak.

Sebagian besar bahan organik dalam oil shale berasal dari berbagai jenis ganggang laut dan lacustrine. Ini juga dapat mencakup beragam pencampuran bentuk-bentuk puing-puing tumbuhan yang lebih tinggi secara biologis yang tergantung pada lingkungan pengendapan dan posisi geografis. Sisa-sisa bakteri secara volumetrik penting dalam banyak oil shale, tetapi sulit diidentifikasi.

Sebagian besar bahan organik dalam oil shale tidak larut dalam pelarut organik biasa, sedangkan beberapa adalah bitumen yang larut dalam pelarut organik tertentu. Hidrokarbon padat, termasuk gilsonite, wurtzilite, grahamite, ozokerite, dan albertite, hadir sebagai vena atau polong di beberapa oil shale. Hidrokarbon ini memiliki karakteristik kimia dan fisik yang agak beragam, dan beberapa telah ditambang secara komersial.

Kematangan Termal dari Bahan Organik

Kematangan termal Oil shale mengacu pada tingkat di mana bahan organik telah diubah oleh pemanasan panas bumi. Jika oil shaledipanaskan hingga suhu yang cukup tinggi, seperti halnya jika oil shale terkubur dalam-dalam, bahan organik dapat terurai secara termal untuk membentuk minyak dan gas. Dalam keadaan seperti itu, oil shale dapat menjadi sumber batuan untuk minyak bumi dan gas alam. Shale oil Green River, misalnya, dianggap sebagai sumber minyak di ladang Red Wash di timur laut Utah. Di sisi lain, endapan oil shaleyang memiliki potensi ekonomi untuk hasil oil shale dan gasnya belum matang secara panas bumi dan belum mengalami pemanasan yang berlebihan. Deposito semacam itu pada umumnya cukup dekat ke permukaan untuk ditambang dengan tambang terbuka, penambangan bawah tanah, atau dengan metode in-situ.

Tingkat kematangan termal oil shale dapat ditentukan di laboratorium dengan beberapa metode. Salah satu teknik adalah mengamati perubahan warna bahan organik dalam sampel yang dikumpulkan dari kedalaman bervariasi dalam lubang bor. Dengan asumsi bahwa bahan organik mengalami pemanasan panas bumi sebagai fungsi dari kedalaman, warna-warna dari beberapa jenis bahan organik berubah dari warna yang lebih terang ke warna yang lebih gelap. Perbedaan warna ini dapat dicatat oleh petrographer dan diukur menggunakan teknik fotometrik.

Kematangan panas bumi dari bahan organik dalam oil shale juga ditentukan oleh pantulan vitrinit (konstituen umum dari batubara yang berasal dari tanaman tanah vaskular), jika ada dalam batuan. Refleksi vitrinit umumnya digunakan oleh para eksplorasi minyak untuk menentukan tingkat perubahan panas bumi dari batuan sumber minyak bumi di cekungan sedimen. Skala reflektansi vitrinit telah dikembangkan yang menunjukkan kapan bahan organik dalam batuan sedimen telah mencapai suhu yang cukup tinggi untuk menghasilkan minyak dan gas. Namun, metode ini dapat menimbulkan masalah sehubungan dengan oil shale, karena pantulan vitrinit dapat ditekan oleh kehadiran bahan organik yang kaya lipid.

Vitrinit mungkin sulit dikenali dalam oil shale karena menyerupai bahan organik lain yang berasal dari alga dan mungkin tidak memiliki respons reflektansi yang sama dengan vitrinit, sehingga mengarah pada kesimpulan yang salah. Untuk alasan ini, mungkin perlu untuk mengukur reflektansi vitrinit dari batuan yang mengandung lateral vitrinit yang setara dengan bahan alga.

Di daerah di mana batuan telah mengalami pelipatan dan patahan yang kompleks atau telah diterobos oleh batuan beku, kematangan panas bumi dari oil shale harus dievaluasi untuk penentuan yang tepat dari potensi ekonomi simpanan.

Klasifikasi Oil Shale 

Oil shale telah menerima banyak nama berbeda selama bertahun-tahun, seperti batubara cannel, boghead coal, shale alum, stellarite, albertite, shale minyak tanah, bituminite, batubara gas, batubara alga, wollongite, schistes bitumineux, torbanite, dan kukersite. Beberapa nama ini masih digunakan untuk jenis oil shale tertentu. Namun, baru-baru ini, upaya telah dilakukan untuk secara sistematis mengklasifikasikan berbagai jenis oil shale yang berbeda berdasarkan lingkungan pengendapan deposit, karakter petrografi bahan organik, dan organisme prekursor dari mana bahan organik berasal.

Klasifikasi oil shale yang berguna dikembangkan oleh A.C. Hutton (1987, 1988, 1991), yang memelopori penggunaan mikroskop fluoresen biru / ultraviolet dalam studi deposit oil shaledi Australia. Menyesuaikan istilah-istilah petrografi dari terminologi batubara, Hutton mengembangkan klasifikasi oil shale berdasarkan asal-usul bahan organik. Klasifikasinya telah terbukti bermanfaat untuk menghubungkan berbagai jenis bahan organik dalam oil shale dengan kimia hidrokarbon yang berasal dari oil shale.

Hutton (1991) memvisualisasikan oil shale sebagai salah satu dari tiga kelompok besar batuan sedimen kaya-organik: (1) serpih humat dan serpih berkarbon, (2) serpihan batu aspal, dan (3) oil shale. Dia kemudian membagi oil shale menjadi tiga kelompok berdasarkan pada lingkungan deposisi mereka - terestrial, lacustrine, dan laut.

Oil shale terestrial termasuk yang terdiri dari bahan organik kaya lipid seperti spora resin, kutikula lilin, dan jaringan akar gabus, dan batang tanaman darat vaskular yang biasa ditemukan di rawa dan rawa pembentuk batu bara. Oil shale lacustrine termasuk bahan organik kaya lipid yang berasal dari ganggang yang hidup di air tawar, payau, atau danau salin. Shale oil minyak laut terdiri dari bahan organik kaya lipid yang berasal dari ganggang laut, acritarchs (organisme bersel tunggal yang asal usulnya dipertanyakan), dan dinoflagellata laut.

Beberapa komponen petrografi penting secara kuantitatif dari bahan organik dalam Oil shale- telalginit, lamalginit, dan bituminite - diadaptasi dari petrografi batubara. Telalginit adalah bahan organik yang berasal dari alga uniseluler kolonial besar atau berdinding tebal, ditandai oleh genera seperti Botryococcus. Lamalginit termasuk koloni berdinding tipis atau ganggang uniseluler yang muncul sebagai lamina dengan sedikit atau tanpa struktur biologis yang dapat dikenali. Telalginit dan lamalginit berfluoresensi cerah dalam warna kuning di bawah cahaya biru / ultraviolet.

Bituminite, di sisi lain, sebagian besar amorf, tidak memiliki struktur biologis yang dapat dikenali, dan fluoresensi lemah di bawah cahaya biru. Ini biasanya terjadi sebagai bahan dasar organik dengan bahan mineral berbutir halus. Bahan belum sepenuhnya ditandai sehubungan dengan komposisi atau asal-usulnya, tetapi umumnya merupakan komponen penting dari oil shalelaut. Bahan coaly termasuk vitrinit dan inertinit jarang terjadi pada komponen oil shale yang berlimpah; keduanya berasal dari materi humic tanaman darat dan memiliki reflektansi sedang dan tinggi, masing-masing, di bawah mikroskop.

Dalam pengelompokan oil shale tiga kali lipat (terestrial, lacustrine, dan kelautan), Hutton (1991) mengenali enam jenis oil shale tertentu: batubara cannel, lamosite, marinite, torbanite, tasmanite, dan kukersite. Deposito yang paling melimpah dan terbesar adalah marinit dan lamosit.

Cannel coal adalah serpih coklat hingga hitam yang terdiri dari resin, spora, lilin, dan bahan cutinaceous dan gabus yang berasal dari tanaman vaskular terestrial bersama dengan jumlah vitrinit dan inertinite yang bervariasi. Batubara cannel berasal dari kolam yang kekurangan oksigen atau danau dangkal di rawa dan rawa gambut (Stach dkk., 1975, hal. 236-237).

Lamosit adalah pucat dan abu-abu coklat dan abu-abu gelap menjadi oil shale hitam di mana konstituen organik utamanya adalah lamalginit yang berasal dari alga planktonik lacustrine. Komponen kecil lainnya dalam lamosit termasuk vitrinit, inertinite, telalginit, dan bitumen. Endapan oil shale Green River di Amerika Serikat bagian barat dan sejumlah endapan danau Tersier di bagian timur Queensland, Australia, adalah lamosit.

Marinit adalah serpihan abu-abu hingga abu-abu gelap ke minyak hitam yang berasal dari laut di mana komponen organik utamanya adalah lamalginit dan bituminite terutama berasal dari fitoplankton laut. Marinit juga mengandung sedikit aspal, telalginit, dan vitrinit. Marinit diendapkan pada umumnya di laut epeiric seperti di rak laut dangkal yang luas atau laut pedalaman di mana aksi gelombang dibatasi dan arus minimal. Oil shale Devonian-Mississippian di Amerika Serikat bagian timur adalah marinit yang khas. Endapan seperti itu umumnya tersebar luas hingga ratusan hingga ribuan kilometer persegi, tetapi mereka relatif tipis, seringkali kurang dari sekitar 100 m.

Torbanite, tasmanite, dan kukersite terkait dengan jenis-jenis spesifik alga dari mana bahan organik berasal; nama didasarkan pada fitur geografis lokal, Torbanite.

Evaluasi Sumberdaya Oil shale

Relatif sedikit yang diketahui tentang banyak deposit oil shale dunia dan banyak pengeboran eksplorasi dan pekerjaan analitis perlu dilakukan. Upaya awal untuk menentukan ukuran total sumber daya Oil shale dunia didasarkan pada beberapa fakta, dan memperkirakan tingkat dan kuantitas banyak dari sumber daya ini spekulatif, paling-paling. Situasi hari ini belum banyak membaik, walaupun banyak informasi telah diterbitkan dalam dekade terakhir ini, terutama untuk simpanan di Australia, Kanada, Estonia, Israel, dan Amerika Serikat.

Evaluasi sumber daya Oil shale dunia sangat sulit karena beragamnya unit analitik yang dilaporkan. Tingkat deposit beragam dinyatakan dalam AS atau Imperial galon shale oil per ton (gpt) batu, liter shale oil per metrik ton (l / t) batu, barel, pendek atau metrik ton shale oil, kilokalori per kilogram (kkal / kg) oil shale, atau gigajoule (GJ) per unit berat oil shale. Untuk membawa keseragaman ke dalam penilaian ini, sumber daya oil shale dalam laporan ini diberikan dalam metrik ton shale oil dan setara dengan barel oil shale AS, dan tingkat oil shale, di mana diketahui, dinyatakan dalam liter sahel oil per metrik ton (l / t) batuan. Jika ukuran sumber daya dinyatakan hanya dalam satuan volumetrik (barel, liter, meter kubik, dan sebagainya), kerapatan shale oil harus diketahui atau diperkirakan untuk mengubah nilai-nilai ini menjadi metrik ton. Sebagian besar oil shale menghasilkan oil shale yang berkisar dalam kepadatan dari sekitar 0,85 hingga 0,97 dengan metode uji Fischer yang dimodifikasi. Dalam kasus di mana kerapatan shale oil tidak diketahui, nilai 0,910 diasumsikan untuk memperkirakan sumber daya.

Produk sampingan dapat menambah nilai yang cukup besar pada beberapa deposit oil shale. Uranium, vanadium, seng, alumina, fosfat, mineral natrium karbonat, amonium sulfat, dan belerang adalah beberapa produk sampingan yang potensial. Shale bekas setelah retorting digunakan untuk memproduksi semen, terutama di Jerman dan Cina. Energi panas yang diperoleh dari pembakaran bahan organik dalam oil shale dapat digunakan dalam proses pembuatan semen. Produk lain yang dapat dibuat dari oil shale termasuk serat karbon khusus, karbon adsorben, karbon hitam, batu bata, konstruksi dan blok dekoratif, bahan tambahan tanah, pupuk, bahan isolasi wol batu, dan kaca. Sebagian besar kegunaan ini masih kecil atau dalam tahap percobaan, tetapi potensi ekonomi besar.

Penilaian sumber daya oil shale dunia ini jauh dari lengkap. Banyak setoran tidak ditinjau karena data atau publikasi tidak tersedia. Data sumber daya untuk deposit yang terkubur dalam-dalam, seperti sebagian besar dari deposit oil shale Devonian di Amerika Serikat bagian timur, dihilangkan, karena mereka kemungkinan tidak akan dikembangkan di masa mendatang. Dengan demikian, jumlah total sumber daya yang dilaporkan di sini harus dianggap sebagai perkiraan konservatif. Ulasan ini berfokus pada deposit oil shale yang lebih besar yang ditambang atau memiliki potensi terbaik untuk pengembangan karena ukuran dan tingkatannya.

Read More

Elemen Tanah Jarang (REE) dan Penggunaannya

Permintaan untuk elemen tanah -(Rare Earth Elements) REE- jarang telah tumbuh dengan cepat, tetapi deposit atau cadangan yang dapat ditambang terbatas ketersediaan.

Produksi Elemen Tanah Jarang: Bagan ini menunjukkan sejarah produksi elemen tanah Jarang, dalam metrik ton ekivalen oksida tanah jarang, antara tahun 1950 dan 2017. Ini jelas menunjukkan masuknya Amerika Serikat ke pasar pada pertengahan 1960-an ketika televisi berwarna meledak permintaannya. Ketika Cina mulai menjual tanah jarang dengan harga yang sangat rendah pada akhir 1980-an dan awal 1990-an, tambang di Amerika Serikat terpaksa ditutup karena mereka tidak lagi bisa mendapat untung. Ketika China memangkas ekspor pada 2010, harga tanah jarang melambung tinggi. Itu memotivasi produksi baru di Amerika Serikat, Australia, Rusia, Thailand, Malaysia, dan negara-negara lain. Pada 2016, produksi tanah jarang di Amerika Serikat terhenti karena satu-satunya tambang yang tersisa harus mendapat perhatian dan maintenance.

Apa itu Elemen Tanah Jarang?

Unsur tanah jarang adalah sekelompok tujuh belas unsur kimia yang muncul bersama dalam tabel periodik (lihat gambar). Kelompok ini terdiri dari itrium dan 15 unsur lantanida (lantanum, serium, praseodimium, neodimium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, disprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, dan lutetium). Skandium ditemukan di sebagian besar deposit terdiri dari unsur tanah jarang dan kadang-kadang diklasifikasikan sebagai unsur tanah jarang. Persatuan Internasional Kimia Murni dan Terapan mencakup skandium dalam definisi unsur tanah jarang mereka.

Unsur tanah jarang adalah semua logam, dan kelompok ini sering disebut sebagai "logam tanah jarang." Logam-logam ini memiliki banyak sifat yang serupa, dan yang sering menyebabkan mereka ditemukan bersama dalam deposit geologis. Mereka juga disebut sebagai "oksida tanah langka" karena banyak dari mereka biasanya dijual sebagai senyawa oksida.

Tabel Periodik REE: Elemen Tanah Jarang adalah elemen seri 15 lantanida, ditambah itrium. Skandium ditemukan di sebagian besar deposit unsur tanah jarang dan kadang-kadang diklasifikasikan sebagai unsur tanah jarang. Gambar dari Geology.com

Penggunaan Elemen Tanah Jarang

Logam atau paduan tanah jarang telah digunakan di banyak perangkat yang digunakan orang setiap hari, seperti memori komputer, DVD, baterai isi ulang, ponsel, catalytic converter, magnet, lampu neon dan banyak lagi.

Selama dua puluh tahun terakhir, telah terjadi ledakan permintaan untuk banyak barang yang membutuhkan logam tanah jarang. Dua puluh tahun yang lalu hanya sangat sedikit ponsel yang digunakan, tetapi jumlah penggunanya telah meningkat menjadi lebih dari 7 miliar yang saat ini. Penggunaan elemen tanah jarang di komputer telah tumbuh hampir secepat ponsel juga.

Banyak baterai isi ulang dibuat dengan senyawa tanah jarang. Permintaan baterai terjadi karena permintaan untuk perangkat elektronik portabel seperti ponsel, ipad atau tablet, laptop, dan kamera.

Beberapa gram senyawa tanah jarang ada dalam baterai yang memberi daya pada setiap kendaraan listrik dan kendaraan hibrida-listrik. Karena kekhawatiran akan kemandirian energi, perubahan iklim, dan isu-isu lain mendorong penjualan kendaraan listrik dan hibrida, permintaan baterai yang dibuat dengan senyawa tanah jarang akan naik lebih cepat.

Tanah jarang digunakan sebagai katalis, fosfor, dan senyawa pemoles. Ini digunakan untuk pengendalian polusi udara, layar pada perangkat elektronik, dan pemolesan kaca berkualitas optik. Semua produk ini diperkirakan akan mengalami peningkatan permintaan dalam beberapa tahun kedepan.

Pada penggunaan utama zat lain dapat digantikan dengan unsur tanah jarang dalam penggunaannya; Namun, pengganti ini biasanya kurang efektif dan mahal.

Dari tahun 1950-an hingga awal 2000-an, serium oksida adalah cat lapidary yang sangat populer. Itu tidak mahal dan sangat efektif. Kenaikan harga baru-baru ini hampir menghilangkan penggunaan serium oksida dan seni lapidary. Jenis pengecatan lainnya, seperti aluminium dan titanium oksida, sekarang digunakan sebagai gantinya.

Tanah jarang digunakan sebagai katalis, fosfor, dan senyawa pemoles. Ini digunakan untuk pengendalian polusi udara, layar menyala pada perangkat elektronik, dan pemolesan kaca berkualitas optik. Semua produk ini diperkirakan akan mengalami peningkatan permintaan.

Zat lain dapat digantikan dengan unsur tanah jarang dalam penggunaannya yang paling penting; Namun, pengganti ini biasanya kurang efektif dan mahal.

Dari tahun 1950-an hingga awal 2000-an, cerium oxide adalah cat lapidary yang sangat populer. Itu tidak mahal dan sangat efektif. Kenaikan harga baru-baru ini hampir menghilangkan penggunaan serium oksida dalam batu jatuh dan seni lapidary. Jenis polandia lain, seperti aluminium dan titanium oksida, sekarang digunakan sebagai gantinya.

Penggunaan Pertahanan Militer 

Elemen tanah jarang memeainkan peran penting pada pertahanan nasional. Militer menggunakan Kacamata night-vision lantanum Pencari jarak, senjata yang dipandu dengan presisi, peralatan komunikasi, peralatan GPS, baterai, dan elektronik pertahanan lainnya. Ini memberi militer Amerika Serikat keuntungan besar. Logam tanah jarang adalah bahan utama untuk membuat paduan yang sangat keras yang digunakan dalam kendaraan lapis baja dan proyektil yang hancur akibat benturan.

Pengganti dapat digunakan untuk elemen tanah jarang di beberapa aplikasi pertahanan; Namun, pengganti itu biasanya tidak seefektif dan mengurangi superioritas militer.

Apakah Elemen Ini Benar-Benar "Langka"?

Unsur tanah jarang tidak "langka" seperti namanya. Thulium dan lutetium adalah dua unsur tanah jarang yang paling melimpah - tetapi masing-masing memiliki kelimpahan kerak rata-rata yang hampir 200 kali lebih besar dari kelimpahan kerak emas [1]. Namun, logam-logam ini sangat sulit untuk ditambang karena tidak biasa menemukannya dalam konsentrasi yang cukup tinggi untuk ekstraksi ekonomis.

Unsur-unsur tanah langka yang paling melimpah adalah serium, itrium, lantanum, dan neodimium [2]. Mereka memiliki kelimpahan kerak rata-rata yang mirip dengan logam industri yang biasa digunakan seperti kromium, nikel, seng, molibdenum, timah, tungsten, dan timah [1]. Sekali lagi, mereka jarang ditemukan dalam konsentrasi yang dapat diekstraksi.

Sejarah Produksi dan Perdagangan Tanah Jarang

Pra-1965

Sebelum 1965, permintaan unsur-unsur tanah jarang relatif kecil. Pada saat itu, sebagian besar pasokan dunia sedang diproduksi dari deposito placer di India dan Brasil. Pada 1950-an, Afrika Selatan menjadi produsen terkemuka dari tanah jarang yang menyimpan deposit monasit. Pada saat itu, Tambang Pass Gunung di California memproduksi sejumlah kecil oksida tanah langka dari carbonatite Precambrian.

Televisi Bearwarn Memicu Permintaan

Permintaan akan unsur-unsur tanah jarang mengalami ledakan pertama pada pertengahan 1960-an, ketika perangkat televisi berwarna pertama memasuki pasar. Europium adalah bahan penting untuk menghasilkan gambar warna. Tambang Pass Gunung mulai memproduksi europium dari bastnasite, yang mengandung sekitar 0,1% europium. Upaya ini menjadikan Mountain Pass Mine sebagai produsen tanah langka terbesar di dunia dan menempatkan Amerika Serikat sebagai produsen terkemuka.

Cina Memasuki Pasar

Cina mulai memproduksi sejumlah oksida tanah langka pada awal 1980-an dan menjadi produsen terkemuka dunia pada awal 1990-an. Melalui 1990-an dan awal 2000-an, Cina terus memperkuat cengkeramannya di pasar oksida tanah langka di dunia. Mereka menjual tanah langka dengan harga sangat rendah sehingga Tambang Pass Gunung dan banyak lainnya di seluruh dunia tidak mampu bersaing dan menghentikan operasi.

Permintaan Pertahanan dan Elektronik Konsumen

Pada saat yang sama, permintaan dunia meroket karena logam tanah jarang dirancang menjadi beragam produk pertahanan, penerbangan, industri, dan elektronik konsumen. China memanfaatkan posisi dominannya dan mulai membatasi ekspor dan memungkinkan harga oksida bumi langka naik ke level bersejarah.

China sebagai Konsumen Langka Bumi Terbesar

Selain menjadi produsen bahan tanah jarang terbesar di dunia, Cina juga merupakan konsumen dominan. Mereka menggunakan tanah jarang terutama dalam pembuatan produk elektronik untuk pasar domestik dan ekspor. Jepang dan Amerika Serikat adalah konsumen terbesar kedua dan ketiga dari bahan tanah jarang. Mungkin saja keengganan China untuk menjual tanah jarang adalah pertahanan sektor manufaktur yang bernilai tambah.

Puncak Dominasi Produksi Tiongkok?

Dominasi Cina mungkin telah memuncak pada 2010 ketika mereka menguasai sekitar 95% dari produksi tanah jarang di dunia, dan harga untuk banyak oksida tanah langka telah meningkat lebih dari 500% hanya dalam beberapa tahun. Itu adalah kebangkitan bagi konsumen dan penambang tanah jarang di seluruh dunia. Perusahaan pertambangan di Amerika Serikat, Australia, Kanada, dan negara-negara lain mulai mengevaluasi kembali prospek tanah jarang yang lama dan mencari yang baru.

Tingginya harga juga menyebabkan produsen melakukan tiga hal: 1) mencari cara untuk mengurangi jumlah unsur tanah jarang yang diperlukan untuk memproduksi masing-masing produk mereka; 2) mencari bahan alternatif untuk digunakan sebagai pengganti unsur tanah jarang; dan, 3) mengembangkan produk-produk alternatif yang tidak memerlukan unsur tanah jarang.

Upaya ini telah menghasilkan penurunan jumlah bahan tanah jarang yang digunakan dalam beberapa jenis magnet dan pergeseran dari produk pencahayaan tanah jarang ke teknologi dioda pemancar cahaya. Di Amerika Serikat, rata-rata konsumsi tanah jarang per unit produk manufaktur telah menurun, tetapi permintaan untuk lebih banyak produk yang diproduksi dengan unsur tanah jarang telah meningkat. Hasilnya adalah konsumsi yang lebih tinggi.

Sumber Daya Beli Cina Di Luar Tiongkok

Perusahaan-perusahaan Cina telah membeli sumber daya tanah jarang di negara lain. Pada tahun 2009, Perusahaan Tambang Logam Non-Ferrous Tiongkok membeli saham mayoritas di Lynas Corporation, sebuah perusahaan Australia yang memiliki salah satu hasil tertinggi dari unsur tanah jarang di luar Tiongkok. Mereka juga membeli Tambang Baluba di Zambia.

Produksi Bumi Langka Di Luar Tiongkok

Tambang di Australia mulai memproduksi oksida tanah langka pada tahun 2011. Pada 2012 dan 2013 mereka memasok sekitar 2% hingga 3% dari produksi dunia. Pada 2012 Tambang Pass Gunung kembali berproduksi, dan Amerika Serikat memproduksi sekitar 4% elemen tanah jarang di dunia pada 2013. Produksi di Brasil, Malaysia, Rusia, Thailand, dan Vietnam berlanjut atau meningkat.

Penilaian sumber daya mineral baru yang dilakukan oleh Survei Geologi Amerika Serikat mengidentifikasi sumber daya yang signifikan di luar Cina. Meskipun Cina adalah pemimpin dunia dalam produksi tanah jarang, mereka hanya mengendalikan sekitar 36% dari cadangan dunia. Ini memberikan peluang bagi negara lain untuk menjadi produsen penting sekarang karena China tidak menjual bahan tanah jarang di bawah biaya produksi.

Oksida tanah jarang: Oksida tanah jarang ini digunakan sebagai pelacak untuk menentukan bagian mana dari daerah aliran sungai yang mengalami erosi [4]. Searah jarum jam dari pusat atas: praseodymium, cerium, lanthanum, neodymium, samarium, dan gadolinium. Gambar dari Peggy Greb, galeri gambar USDA.

Bagan produksi REE: Bagan ini menunjukkan dominasi Tiongkok dalam produksi unsur-unsur tanah jarang antara tahun 1994 dan akhir 2017. Amerika Serikat adalah produsen yang signifikan selama tahun 1990-an, tetapi bahan-bahan berharga murah yang dijual oleh tambang-tambang paksa Tiongkok di Amerika Serikat dan negara-negara lain di luar operasi. Karena Cina membatasi ekspor, dan harga-harga meningkat dengan cepat pada tahun 2009 dan 2010, tambang-tambang di Australia dan Amerika Serikat menjadi aktif kembali. Grafik oleh Geology.com menggunakan data dari United States Geological Survey.

Bahaya Produser Dunia yang Dominan

Penawaran dan permintaan biasanya menentukan harga pasar suatu komoditas. Ketika persediaan menyusut, harga-harga naik. Ketika harga naik, mereka yang mengendalikan pasokan tergoda untuk menjual. Perusahaan pertambangan melihat harga tinggi sebagai peluang dan upaya untuk mengembangkan sumber pasokan baru.

Dengan elemen tanah jarang, waktu antara keputusan perusahaan pertambangan untuk memperoleh properti dan awal produksi bisa beberapa tahun atau lebih lama. Tidak ada cara cepat untuk membuka properti pertambangan baru.

Jika satu negara mengendalikan hampir semua produksi dan membuat keputusan tegas untuk tidak mengekspor, maka seluruh pasokan komoditas dapat dengan cepat terputus. Itu adalah situasi berbahaya ketika sumber pasokan baru membutuhkan waktu lama untuk berkembang.

Pada 2010 Cina secara signifikan membatasi ekspor tanah jarang mereka. Itu dilakukan untuk memastikan pasokan tanah jarang untuk pembuatan dalam negeri dan untuk alasan lingkungan. Pergeseran oleh China ini memicu pembelian panik, dan beberapa harga tanah jarang melonjak secara eksponensial. Selain itu, Jepang, Amerika Serikat, dan Uni Eropa mengadu ke Organisasi Perdagangan Dunia tentang kebijakan perdagangan tanah jarang China yang terbatas.

Sumber Daya Mineral Bumi Langka Dunia

"Tanah Jarang relatif melimpah di kerak bumi, tetapi menemukan konsentrasi yang dapat ditambang lebih jarang daripada bijih lainnya. Sumber daya AS dan dunia terkandung terutama dalam bastnäsite dan monasit. Deposit Bastnäsite di Cina dan Amerika Serikat merupakan persentase terbesar dari sumber daya ekonomi tanah jarang di dunia, sementara simpanan monasit di Australia, Brasil, Cina, India, Malaysia, Afrika Selatan, Sri Lanka, Thailand, dan Amerika Serikat merupakan segmen terbesar kedua.

Tanah liat apatit, cheralit, eudialit, loparit, fosforit, tanah jarang (adsorpsi ion), monasit sekunder, larutan uranium bekas, dan xenotime merupakan sebagian besar sumber daya yang tersisa. Sumber daya yang belum ditemukan dianggap relatif besar dibandingkan dengan permintaan yang diharapkan. "Dikutip dari Ringkasan Komoditas Mineral Survei Geologi Amerika Serikat [2].

Outlook Elemen Tanah Jarang

Permintaan global untuk mobil, elektronik konsumen, pencahayaan hemat energi, dan katalis diperkirakan akan meningkat pesat selama dekade berikutnya. Permintaan magnet bumi jarang diperkirakan akan meningkat, seperti permintaan baterai isi ulang. Perkembangan baru dalam teknologi medis diharapkan dapat meningkatkan penggunaan laser bedah, pencitraan resonansi magnetik, dan detektor kilau tomografi emisi positron.

Elemen tanah jarang banyak digunakan di semua industri ini, sehingga permintaan mereka harus tetap tinggi.

Refrensi Elemen Tanah Jarang

[1] Rare Earth Elements - Critical Resources for High Technology: United States Geological Survey, Fact Sheet 087-02. [2] Rare Earths: Joseph Gambogi, United States Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, 2017. [3] Rare Earths: Joseph Gambogi, United States Geological Survey, Minerals Yearbook 2011. [4] A Rare-Earth Approach to Tracing Soil Erosion: United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service. [5] China's Ace in the Hole: Rare Earth Elements: Cindy A. Hurst, National Defense University Press. [6] The Geology of Rare Earth Elements: Republication of "The Principal Rare Earth Elements Deposits of the United States - A Summary of Domestic Deposits and a Global Perspective." [7] Rare Earth Elements and National Security: Council on Foreign Relations Energy Report, 2014.

Refrensi Elemen Tanah Jarang

[1] Rare Earth Elements - Critical Resources for High Technology: United States Geological Survey, Fact Sheet 087-02.

[2] Rare Earths: Joseph Gambogi, United States Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, 2017.

[3] Rare Earths: Joseph Gambogi, United States Geological Survey, Minerals Yearbook 2011.

[4] A Rare-Earth Approach to Tracing Soil Erosion: United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service.

[5] China's Ace in the Hole: Rare Earth Elements: Cindy A. Hurst, National Defense University Press.

[6] The Geology of Rare Earth Elements: Republication of "The Principal Rare Earth Elements Deposits of the United States - A Summary of Domestic Deposits and a Global Perspective."

[7] Rare Earth Elements and National Security: Council on Foreign Relations Energy Report, 2014.

Read More

GENESA EMAS

Emas adalah unsur kimia dalam tabel periodik yang memiliki simbol au (bahasa latin: 'aurum') dan nomor atom 79. Sebuah logam transisi (trivalen dan univalen) yang lembek, mengkilap, kuning, berat, "malleable", dan "ductile". Emas tidak bereaksi dengan zat kimia lainnya tapi terserang oleh klorin, fluorin dan aqua regia. Logam ini banyak terdapat di nugget emas atau serbuk di bebatuan dan di deposit alluvial dan salah satu logam coinage. Kode isonya adalah xau. Emas melebur dalam bentuk cair pada suhu sekitar 1000 derajat celcius.

Emas merupakan logam yang bersifat lunak dan mudah ditempa, kekerasannya berkisar antara 2,5 – 3 (skala mohs), serta berat jenisnya tergantung pada jenis dan kandungan logam lain yang berpadu dengannya. Mineral pembawa emas biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan (gangue minerals). Mineral ikutan tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineral pembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi. Mineral pembawa emas terdiri dari emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlah paduan dan senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium. Elektrum sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya kandungan perak di dalamnya >20%.

Bagamana proses terbentuknya emas

Emas terbentuk dari proses magmatisme atau pengkonsentrasian di permukaan. Beberapa endapan terbentuk karena proses metasomatisme kontak dan larutan hidrotermal, sedangkan pengkonsentrasian secara mekanis menghasilkan endapan letakan (placer). Genesa emas dikatagorikan menjadi dua yaitu:

* endapan primer
* endapan plaser.

Kegunaan emas

Emas digunakan sebagai standar keuangan di banyak negara dan juga digunakan sebagai perhiasan, dan elektronik. Penggunaan emas dalam bidang moneter dan keuangan berdasarkan nilai moneter absolut dari emas itu sendiri terhadap berbagai mata uang di seluruh dunia, meskipun secara resmi di bursa komoditas dunia, harga emas dicantumkan dalam mata uang dolar amerika. Bentuk penggunaan emas dalam bidang moneter lazimnya berupa bulion atau batangan emas dalam berbagai satuan berat gram sampai kilogram.

Emas juga diperdagangkan dalam bentuk koin emas, seperti krugerrand yang diproduksi oleh south african mint company dalam berbagai satuan berat. Satuan berat krugerrand yang umum ditemui adalah 1/10 oz (ounce), 1/4 oz, 1/2 oz dan 1 oz. Harga koin krugerrand didasarkan pada pergerakan harga emas di pasar komoditas dunia yang bergerak terus sepanjang masa perdagangan. Koin krugerrand khusus (atau biasa disebut proof collector edition) juga diproduksi secara terbatas sesuai dengan tema tertentu. Karena diproduksi terbatas, sering kali harga koin krugerrand edisi proof ini melebihi harga kandungan emas koin tersebut tergantung pada kelangkaan dan kondisi koin khusus ini. Edisi yang cukup digemari dan dicari para investor adalah edisi yang memuat gambar nelson mandela.

Terdapat beberapa negara yang memproduksi secara massal koin emas untuk ditawarkan sebagai alternatif investasi, antara lain:

1. Australia - kangaroo
2. China - panda
3. Malaysia - kijang emas
4. Canada - maple leaf
5. Inggris - britannia
6. Amerika serikat - eagle dan buffalo
7. Afrika selatan - krugerrand
8. New zealand - kiwi
9. Singapore - lion
10. Austria - philharmonic

Cara memisahkannya Emas Murni dari pertambangan (ekstraksi), jenisnya ada dua:

Ekstraksi emas

Amalgamasi adalah proses penyelaputan partikel emas oleh air raksa dan membentuk amalgam (au – hg). Amalgam masih merupakan proses ekstraksi emas yang paling sederhana dan murah, akan tetapi proses efektif untuk bijih emas yang berkadar tinggi dan mempunyai ukuran butir kasar (> 74 mikron) dan dalam membentuk emas murni yang bebas (free native gold).
Proses amalgamasi merupakan proses kimia fisika, apabila amalgamnya dipanaskan, maka akan terurai menjadi elemen-elemen yaitu air raksa dan bullion emas. Amalgam dapat terurai dengan pemanasan di dalam sebuah retort, air raksanya akan menguap dan dapat diperoleh kembali dari kondensasi uap air raksa tersebut. Sementara au-ag tetap tertinggal di dalam retort sebagai logam

Proses sianidasi terdiri dari dua tahap penting, yaitu proses pelarutan dan proses pemisahan emas dari larutannya. Pelarut yang biasa digunakan dalam proses cyanidasi adalah nacn, kcn, ca(cn)2, atau campuran ketiganya. Pelarut yang paling sering digunakan adalah nacn, karena mampu melarutkan emas lebih baik dari pelarut lainnya. Secara umum reaksi pelarutan au dan ag adalah sebagai berikut:

4au + 8cn- + o2 + 2 h2o = 4au(cn)2- + 4oh-
4ag + 8cn- + o2 + 2 h2o = 4ag(cn)2- + 4oh-

pada tahap kedua yakni pemisahan logam emas dari larutannya dilakukan dengan pengendapan dengan menggunakan serbuk zn (zinc precipitation). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

2 zn + 2 naau(cn)2 + 4 nacn +2 h2o = 2 au + 2 naoh + 2 na2zn(cn)4 + h2
2 zn + 2 naag(cn)2 + 4 nacn +2 h2o = 2 ag + 2 naoh + 2 na2zn(cn)4 + h2

Penggunaan serbuk zn merupakan salah satu cara yang efektif untuk larutan yang mengandung konsentrasi emas kecil. Serbuk zn yang ditambahkan kedalam larutan akan mengendapkan logam emas dan perak. Prinsip pengendapan ini mendasarkan deret clenel, yang disusun berdasarkan perbedaan urutan aktivitas elektro kimia dari logam-logam dalam larutan cyanide, yaitu mg, al, zn, cu, au, ag, hg, pb, fe, pt. Setiap logam yang berada disebelah kiri dari ikatan kompleks sianidanya dapat mengendapkan logam yang digantikannya. Jadi sebenarnya tidak hanya zn yang dapat mendesak au dan ag, tetapi cu maupun al dapat juga dipakai, tetapi karena harganya lebih mahal maka lebih baik menggunakan zn. Proses pengambilan emas-perak dari larutan kaya dengan menggunakan serbuk zn ini disebut “proses merill crowe”.

dibawah ini adalah teknik pengolahan emas dengan berbagai cara

Dengan cara sianida

cara kerja
1. Bahan berupa batuan dihaluskan dengan menggunakan alat grinding sehingga
menjadi tepung (mesh + 200).
2. Bahan di masukkan ke dalam tangki bahan, kemudian tambahkan h2o (2/3 dari
bahan).
3. Tambahkan tohor (kapur) hingga ph mencapai 10,2 – 10,5 dan kemudian
tambahkan nitrate (pbno3) 0,05 %.
4. Tambahkan sianid 0.3 % sambil di aduk hingga (t = 48/72h) sambil di jaga ph
larutan (10 – 11) dengan (t = 85 derajat).
5. Kemudian saring, lalu filtrat di tambahkan karbon (4/1 bagian) dan di aduk hingga (t= 48h), kemudian di saring.
6. Karbon dikeringkan lalu di bakar, hingga menjadi bullion atau gunakan. (metode 1)
7. Metode merill crow (dengan penambahan zink anode / zink dass), saring lalu
dimurnikan / dibakar hingga menjadi bullion. (metode 2)
8. Karbon di hilangkan dari kandungan lain dengan asam (3 / 5 %), selama (t =30/45m), kemudian di bilas dengan h2o selama (t = 2j) pada (t = 80 – 90 derajat).
9. Lakukan proses pretreatment dengan menggunakan larutan sianid 3 % dan soda
(naoh) 3 % selama (t =15 – 20m) pada (t = 90 – 100o).
10. Lakukan proses recycle elution dengan menggunakan larutan sianid 3 % dan soda
3 % selama (t = 2.5 j) pada (t = 110 – 120 derajat).
11. Lakukan proses water elution dengan menggunakan larutan h2o pada (t = 110 –
120o) selama (t = 1.45j).
12. Lakukan proses cooling.
13. Saring kemudian lakukan proses elektrowining dengan (v = 3) dan (a = 50) selama
(t = 3.5j). (metode 3)

proses pemurnian (dari bullion) dapat dilakukan dengan beberapa metode, yaitu:

1. metode cepat
secara hidrometallurgy yaitu dengan dilarutkan dalam larutan hno3 kemudian tambahkan garam dapur untuk mengendapkan perak sedangkan emasnya tidak larut dalam larutan hno3 selanjutnya saring aja dan dibakar.

2. metode lambat
secara hidrometallurgy plus electrometallurgy yaitu dengan menggunakan larutan h2so4 dan masukkan plat tembaga dalam larutan kemudian masukkan bullion ke dalam larutan tersebut, maka akan terjadi proses hidrolisis dimana perak akan larut dan menempel pada plat tembaga (menempel tidak begitu keras/mudah lepas) sedangkan emasnya tidak larut (tertinggal di dasar), lalu tinggal bakar aja masingmasing, jadi deh logam murni.

Proses pengolahan emas dengan sistem perendaman

bahan
ore/ bijih emas yang sudah dihaluskan dengan mesh + 200 = 30 ton
formula kimia
1. Nacn = 40 kg
2. H2o2 = 5 liter
3. Kostik soda/ soda api = 5 kg
4. Ag no3 =100 gram
5. Epox cl = 1 liter
6. Lead acetate = 0.25 liter (cair)/ 1 ons (serbuk)
7. Zinc dass/ zinc koil = 15 kg
8. H2o (air) = 20.000 liter

proses perendaman
• perlakuan di bak i (bak kimia)
1. Nacn dilarutkan dalam h2o (air) ukur pada ph 7
2. Tambahkan costik soda (+ 3 kg) untuk mendapatkan ph 11-12
3. Tambahkan h2o2, ag no3, epox cl diaduk hingga larut, dijaga pada ph 11-12
• perlakuan di bak ii (bak lumpur)
1.ore/ bijih emas yang sudah dihaluskan dengan mesh + 200 = 30 ton dimasukkan ke dalam bak
2.larutan kimia dari bak i disedot dengan pompa dan ditumpahkan/ dimasukkan ke bak ii untuk merendam lumpur ore selama 48 jam
3.setelah itu, air/ larutan diturunkan seluruhnya ke bak i dan diamkan selama 24 jam, dijaga pada ph 11-12. Apabila ph kurang untuk menaikkannya ditambah costic soda secukupnya
4.dipompa lagi ke bak ii, diamkan selama 2 jam lalu disirkulasi ke bak i dengan melalui bak penyadapan/ penangkapan yang diisi dengan zinc dass/ zinc koil untuk mengikat/ menangkap logam au dan ag (emas dan perak) dari larutan air kaya
5.lakukan sirkulasi larutan/ air kaya sampai zinc dass/ zinc koil hancur seperti pasir selama 5 – 10 hari
6.zinc dass/ zinc koil yang sudah hancur kemudian diangkat dan dimasukkan ke dalam wadah untuk diperas dengan kain famatex
7.untuk membersihkan hasil filtrasi dari zinc dass atau kotoran lain gunakan 200 ml h2so4 dan 3 liter air panas
8.setelah itu bakar filtrasi untuk mendapatkan bullion

Read More

GENESA TEMBAGA

Tembaga secara garis besar genesanya dapat dibagi 2 (dua) kelompok, yaitu genesa primer dan genesa sekunder.

1. Genesa Primer

Logam tembaga, proses genesanya berada dalam lingkungan magmatik, yaitu suatu proses yang berhubungan langsung dengan intrusi magma. Bila magma mengkristal maka terbentuklah batuan beku atau produk-produk lain. Produk lain itu dapat berupa mineral-mineral yang merupakan hasil suatu konsentrasi dari sejumlah elemen-elemen minor yang terdapat dalam cairan sisa.

Pada keadaan tertentu magma dapat naik ke permukaan bumi melalui rekahan-rekahan (bagian lemah dari batuan) membentuk terowongan (intrusi). Ketika mendekati permukaan bumii, tekanan magma berkurang yang menyebabkan bahan volatile terlepas dan temperatur yang turun menyebabkan bahan non volatile akan terinjeksi ke permukaan lemah dari batuan samping (country rock) sehingga akan terbentuk pegmatite dan hidrotermal.

Endapan pegmatite sering dijumpai berhubungan dengan batuan plutonik tapi umumnya granit yang kaya akan unsur alkali, aluminium, kuarsa dan beberapa muskovit dan biotit.

Endapan hidrotermal merupakan endapan yang terbentuk dari proses pembentukan endapan pegmatite lebih lanjut, dimana larutan bertambah dingin dan encer. Cirri khas endapan hidrotermal adalah urat yang mengandung sulfida yang terbentuk karena adanya pengisian rekahan (fracture) atau celah pada batuan semula.

rendah, tersebar relatif merata dengan jumlah cadangan yang besar. Endapan bahan galian ini erat hubungannya dengan intrusi batuan Complex Subvolcanic Calcaline yang bertekstur porfitik. Pada umumnya berkomposisi granodioritik, sebagian terdeferensiasi ke batuan granitik dan monzonit. Bijih tersebar dalam bentuk urat-urat sangat halus yang membentuk meshed network sehingga derajat mineralisasinya merupakan fungsi dari derajat retakan yang terdapat pada batuan induknya (hosted rock). Mineralisasi bijih sulfidanya menunjukkan perkembangan yang sesuai dengan pola ubahan hidrotermal.

Zona pengayaan pada endapan tembaga porfiri:

·         Zona pelindian.

·         Zona oksidasi.

·         Zona pengayaan sekunder.

·         Zona primer.

Reaksi yang terjadi pada proses pengayaan tersebut adalah :

5FeS₂ + 14Cu²⁺ + 14SO₄^2- + 12H₂O 7Cu₂S + 5Fe²⁺ + 2H⁺ + 17SO₄^2-

Sifat susunan mineral bijih endapan tembaga porfiri adalah:

 - Mineral utama terdiri : pirit, kalkopirit dan bornit.

 - Mineral ikutan terdiri : magnetit, hematite, ilmenit, rutil, enrgit, kubanit, kasiterit, kuebnit dan emas.

 - Mineral sekunder terdiri : hematite, kovelit, kalkosit, digenit dan tembaga natif.

Akibat dari pembentukannya yang bersal dari intrusi hidrotermal maka mineralisasi bijih tembaga porfiri berasosiasi dengan batuan metamorf kontak seperti kuarsit, marmer dan skarn.

2. Genesa Sekunder

Dalam pembahasan mineral yang mengalami proses sekunder terutama akan ditinjau proses ubahan (alteration) yang terjadi pada

mineral-mineral urat (vein). Mineral sulfida yang terdapat di alam mudah sekali mengalami perubahan. Mineral yang mengalami oksidasi dan berubah menjadi mineral sulfida kebanyakan mempunyai sifat larut dalam air. Akhirnya didapatkan suatu massa yang berongga terdiri dari kuarsa berkarat yang disebut Gossan (penudung besi). Sedangkan material logam yang terlarut akan mengendap kembali pada kedalaman yang lebih besar dan menimbulkan zona pengayaan sekunder.

Pada zona diantara permukaan tanah dan muka air tanah berlangsung sirkulasi udara dan air yang aktif, akibatnya sulfida-sulfida akan teroksidasi menjadi sulfat-sulfat dan logam-logam dibawa serta dalam bentuk larutan, kecuali unsur besi. Larutan mengandung logam tidak berpindah jauh sebelum proses pengendapan berlangsung. Karbon dioksit akan mengendapkan unsur Cu sebagai malakit dan azurit. Disamping itu akan terbentuk mineral lain seperti kuprit, gunative, hemimorfit dan angelesit. Sehingga terkonsentrasi kandungan logam dan kandungan kaya bijih.

Apabila larutan mengandung logam terus bergerak ke bawah sampai zona air tanah maka akan terjadi suatu proses perubahan dari proses oksidasi menjadi proses reduksi, karena bahan air tanah pada umumnya kekurangan oksigen. Dengan demikian terbentuklah suatu zona pengayaan sekunder yang dikontrol oleh afinitas bermacam logam sulfida.

Logam tembaga mempunyai afinitas yang kuat terhadap belerang, dimana larutan mengandung tembaga (Cu) akan membentuk seperti pirit dan kalkopirit yang kemudian menghasilkan sulfida-sulfida sekunder yang sangat kaya dengan kandungan mineral kovelit dan kalkosit. Dengan cara seperti ini terbentuk zona pengayaan sekunder yang mengandung konsentrasi tembaga berkadar tinggi bila dibanding bijih primer.

Eksplorasi tembaga adalah keseluruhan urutan kegiatan mulai mencari letak mineralisasi sampai menentukan cadangan insitu hasil temuan mineral tembaga yang ada.

Tahap-tahap dalam perencanaan kegiatan eksplorasi secara umum:

1. Tahap Eksplorasi Pendahuluan

Menurut White (1997), dalam tahap eksplorasi pendahuluan ini tingkat ketelitian yang diperlukan masih kecil sehingga peta-peta yang digunakan dalam eksplorasi pendahuluan juga berskala kecil 1:50.000 sampai 1:25.000. Adapun yang dilakukan pada tahap ini adalah:

a. Studi Literatur

Dalam tahap ini, sebelum memilih lokasi eksplorasi dilakukan studi terhadap data dan peta-peta yang sudah ada (dari survey terdahulu), catatan lama, laporan temuan dan lain-lain, lalu dipilih daerah yang akan disurvei. Setelah itu, studi faktor-faktor geologi regional dan provinsi metalografi dari peta geologi regional sangat penting untuk memilih daerah eksplorasi, karena pembentukan endapan bahan galian dipengaruhi dan tergantung pada proses-proses geologi yang pernah terjadi, dan tanda-tandanya dapat dilihat di lapangan.

b. Survei dan Pemetaan

Jika peta dasar (peta topografi) dari daerah eksplorasi sudah tersedia, maka survei dan pemetaan singkapan (outcrop) atau gejala geologi lainnya sudah dapat dimulai (peta topografi skala 1:50.000 atau 1:25.000). Tetapi jika belum ada, perlu dilakukan pemetaan topografi lebih dahulu. Kalau di daerah tersebut sudah ada peta geologi, maka hal ini sangat menguntungkan, karena survei bisa langsung untuk mencari tanda-tanda endapan yang dicari (singkapan), melengkapi peta geologi dan mengambil contoh dari singkapan yang penting.

Selain singkapan batuan pembawa bahan galian, yang perlu juga diperhatikan adalah perubahan/batas batuan, orientasi lapisan batuan sedimen (jurus dan kemiringan), orientasi sesar dan tanda-tanda lainnya. Hal-hal penting tersebut harus diplot pada peta dasar dengan bantuan alat-alat seperti kompas geologi, inklinometer, altimeter, serta tanda-tanda alami seperti bukit, lembah, belokan sungai, jalan, kampung, dan lain-lain. Dengan demikian peta geologi dapat dilengkapi atau dibuat baru (peta singkapan).

Tanda-tanda yang sudah diplot pada peta tersebut kemudian digabungkan dan dibuat penampang tegak atau model penyebarannya (model geologi). Dengan model geologi hepatitik tersebut kemudian dirancang pengambilan contoh dengan cara acak, pembuatan sumur uji (test pit), pembuatan paritan (trenching), dan jika diperlukan dilakukan pemboran. Lokasi-lokasi tersebut kemudian harus diplot dengan tepat di peta (dengan bantuan alat ukur, teodolit, BTM, dan lain-lain).

Dari kegiatan ini akan dihasilkan model geologi, model penyebaran endapan, gambaran mengenai cadangan geologi, kadar awal, dan lain-lain yang dipakai untuk menetapkan apakah daerah survei yang bersangkutan memberikan harapan baik (prospek) atau tidak. Kalau daerah tersebut mempunyai prospek yang baik maka dapat diteruskan dengan tahap eksplorasi selanjutnya.

2. Tahap Eksplorasi Detail

Menurut (White, 1997), kegiatan utama dalam tahap ini adalah sampling dengan jarak yang lebih dekat (rapat), yaitu dengan memperbanyak sumur uji atau lubang bor untuk mendapatkan data yang lebih teliti mengenai penyebaran dan ketebalan cadangan (volume cadangan), penyebaran kadar/kualitas secara mendatar maupun tegak. Dari sampling yang rapat tersebut dihasilkan cadangan terhitung dengan klasifikasi terukur, dengan kesalahan Mineral - Tembaga 6

yang kecil (<20%), sehingga perencanaan tambang yang dibuat menjadi lebih teliti dan resiko dapat dihindarkan.

Pengetahuan atau data yang lebih akurat mengenai kedalaman, ketebalan, kemiringan, dan penyebaran cadangan secara 3-Dimensi (panjang-lebar-tebal) serta data mengenai kekuatan batuan sampling, kondisi air tanah, dan penyebaran struktur (kalau ada) akan sangat memudahkan perencanaan kemajuan tambang, lebar/ukuran bahwa bukaan atau kemiringan lereng tambang. Juga penting untuk merencanakan produksi bulanan/tahunan dan pemilihan peralatan tambang maupun prioritas bantu lainnya.

3. Studi Kelayakan

Pada tahap ini dibuat rencana produksi, rencana kemajuan tambang, metode penambangan, perencanaan peralatan dan rencana investasi tambang. Dengan melakukan analisis ekonomi berdasarkan model, biaya produksi penjualan dan pemasaran maka dapatlah diketahui apakah cadangan bahan galian yang bersangkutan dapat ditambang dengan menguntungkan atau tidak.

Tahap Eksploitasi Menurut Sukandarrumidi (2009), penambangan dilakukan dengan cara tambang terbuka (open pit), apabila endapan bijih ditemukan tidak terlalu dalam. Dapat juga dilakukan dengan penambangan dalam (underground) dengan membuat terowongan atau pengangkutan dengan menggunakan alat-alat berat.

Khusus untuk tambang tembaga Grasberg dan Batu Hijau (Indonesia) adalah tipe porfiri. Cebakan tembaga tipe porfiri mempunyai dimensi besar dan kadar relatif rendah sehingga atas pertimbangan keekonomian, penambangan hanya dapat dilakukan dengan cara tambang terbuka (open pit mining). Pengupasan lapisan penutup (overburden) dan penambangan bijih dilakukan dengan sistem jenjang (benches). Cebakan bijih tembaga yang sangat tebal memerlukan banyak jenjang, dengan lebar dan tinggi jenjang diupayakan untuk dapat menahan batuan yang berhamburan saat peledakan, dan menyediakan ruang gerak yang memadai untuk alat pembongkar (excavator) dan unit pemuat (haulage).

1. Pengeboran

Pengeboran merupakan tahap awal untuk menghasilkan lubang siap ledak (blast holes). Lubang siap ledak kemudian diledakkan dengan menggunakan bahan peledak yang sudah ditentukan di bagian peledakan (blasting group) untuk menghasilkan material hancur hasil peledakan (broken muck) yang selanjutnya digali oleh alat gali dan dimuat oleh alat angkut (dump truck). Tahapan inti dalam proses pengeboran adalah:

a. Persiapan dan pembersihan lokasi pengeboran

Kegiatan utamanya adalah menyiapkan rencana lokasi pengeboran yang rata untuk mesin bor, membuat tanggul yang aman untuk memisahkan posisi mesin bor dari alat lainnya, dan membersihkan batas material atau lumpur dari sisa peledakan sebelumnya.

 Disini ditentukan tanda batas lokasi pengeboran yang umumnya berbentuk kotak/persegi empat atau berbatasan langsung dengan hasil peledakan yang sudah dilakukan sebelumnya. Proses persiapan dan pembersihan lokasi pengeboran dengan menggunakan dozer Caterpillar seri D10 atau seri D11.

b. Pelaksanaan pengeboran produksi

Pengeboran dilakukan dengan menggunakan mesin bor. Pola pengeboran bisa menggunakan “pola pengeboran manual” atau “pola pengeboran dengan sistem Aquila”. Pola pengeboran manual menggunakan patok-patok kayu sebagai tanda posisi lubang yang harus dibor yang diletakkan di tanah dan dilengkapi dengan keterangan survey mengenai kedalaman lubang yang harus dibor. Sementara pengeboran dengan sistem Aquila sudah terpasang pada semua mesin bor mengandalkan sistem pandu satelit (Global Positioning System atau GPS) yang terhubung langsung ke antenna mesin bor untuk memandu operator mengikuti pola dan kedalaman pengeboran.

Setelah proses pengeboran, mesin bor dipindahkan ke lokasi pengeboran lainnya atau menunggu sampai proses peledakan lubang bor tersebut selesai. Pemindahan mesin bor untuk jarak lebih dari 500 meter diangkut dengan alat bantu yang disebut mesinlowboy.

2. Peledakan

Setelah lubang bor dibuat, juru ledak akan memeriksa setiap lubang bor untuk memastikan kedalaman lubang tersebut sebelum dilakukan pengisian bahan peledak (explosive). Setelah lubang disetujui, lubang diisi dengan primer (detonator+booster) dan bahan peledak sesuai dengan kandungan air di dalamnya.

3. Penggalian

Proses penggalian dilakukan dengan menggunakan alat gali atau shovel untuk menggali material hasil peledakan atau material lepas yang berupa bijih atau batuan penutup.

Ada dua jenis shovel yang digunakan dalam operasi penambangan tambang tembaga: yaitu:

a. Shovel listrik, yaitu alat gali yang digerakkan dengan tenaga listrik.

b. Shovel hidraulik, yaitu alat gali yang digerakkan dengan sistem hidraulik.

Ada dua metode proses penggalian, yaitu:

a. Single side loading, yaitu metode penggalian di mana ketika menerima muatan, truk berada pada satu sisi shovel. Dengan demikian ketika salah satu truk sedang diberi muatan, truk kedua dalam posisi antri atau pre-spot. Hidraulik shovel umumnya menggunakan metode single side loading dan dilakukan di sisi kiri shovel. Shovel listrik dilakukan bila loading area hanya bisa untuk maneuver satu truk saja.

b. Double side loading, yaitu metode penggalian di mana ketika menerima muatan, truk berada pada kedua sisi shovel sehingga ketika salah satu truk sedang diberi muatan, truk kedua berada pada posisi menerima muatan di sisi lain. Metode ini pada umumnya diterapkan untuk shovel listrik dengan lebar area loading yang memenuhi syarat dua kali radius putar truk yang ditugaskan di shovel tersebut.

4. Pengangkutan

Bijih atau batuan penutup yang sudah digali kemudian diangkut ke dalam alat angkut yang dikenal sebagai truk angkut tambang (dump truck). Setelah dilakukan pengisian oleh shovel, truk akan menuju ke tempat pembuangan yang telah ditentukan sesuai dengan materialnya. Jika truk mengangkut bijih, material yang diangkut akan dibuang ke crusher bijih atau stockpile bijih. Jika material yang diangkut adalah bahan penutup, material akan dibuang ke crusher overburden (OHS:Overburden Handling System) atau ke overburden pump.

5. Penggerusan bijih atau batuan

Saat ini Grasberg ditambang dengan metode tambang terbuka. Namun karena bukaan yang semakin dalam, sekitar tahun 2015, cara penambangan akan diubah menjadi tambang bawah tanah. Jika semua terwujud, tambang bawah tanah Grasberg akan menjadi salah satu yang terbesar.

 Pengolahan bijih tembaga melalui beberapa tahap, yaitu:

A. Pengapungan (flotasi)

Proses pengapungan atau flotasi di awali dengan pengecilan ukuran bijih kemudian digiling sampai terbentuk butiran halus. Bijih yang telah dihaluskan dimasukkan ke dalam campuran air dan suatu minyak tertentu. Kemudian udara ditiupkan ke dalam campuran untuk menghasilkan gelembung-gelembung udara. Bagian bijih yang mengandung logam yang tidak berikatan dengan air akan berikatan dengan minyak dan menempel pada gelembung-gelembung udara yang kemudian mengapung ke permukaan. Selanjutnya gelembung-gelembung udara yang membawa partikel-partikel logam dan mengapung ini dipisahkan kemudian dipekatkan.

B. Pemanggangan

Bijih pekat hasil pengapungan selanjutnya dipanggang dalam udara terbatas pada suhu dibawah titik lelehnya guna menghilangkan air yang mungkin masih ada pada saat pemekatan dan belerang yang hilang sebagai belerang dioksida. Mineral - Tembaga12

Campuran yang diperoleh dari proses pemanggangan ini disebut calcine, yang mengandung Cu2S, FeO dan mungkin masih mengandung sedikit FeS. Setelah itu calcine disilika guna mengubah besi(II) oksida menjadi suatu sanga atau slag besi(II) silikat yang kemudian dapat dipisahkan. Reaksinya sebagai berikut.

Tembaga(I) sulfida yang diperoleh pada tahap ini disebut matte dan kemungkinan masih mengandung sedikit besi(II) sulfide

C. Reduksi

Cu2S atau matte yang yang diperoleh kemudian direduksi dengan cara dipanaskan dengan udara terkontrol, sesuai reaksi

2Cu2S(s) + 3O2(g) ―→ 2Cu2O(s) + 2SO2(g)

Cu2S(s) + 2Cu2O(s) ―→ 6Cu(s) + SO2(g)

Tembaga yang diperoleh pada tahap ini disebut blister atau tembaga lepuhansebab mengandung rongga-rongga yang berisi udara.

D. Elektrolisis

Blister atau tembaga lepuhan masih mengandung misalnya Ag, Au, dan Pt kemudian dimurnikan dengan cara elektrolisis. Pada elektrolisis tembaga kotor (tidak murni) dipasang sebagai anoda dan katoda digunakan tembaga murni, dengan elektrolit larutan tembaga(II) sulfat (CuSO4). Selama proses elektrolisis berlangsung tembaga di anoda teroksidasi menjadi Cu2+ kemudian direduksi di katoda menjadi logam Cu.

Katoda : Cu2+(aq) + 2e → Cu(s)

Anoda : Cu(s) → Cu2+(aq) + 2e

Pada proses ini anoda semakin berkurang dan katoda (tembaga murni) makin bertambah banyak, sedangkan pengotor-pengotor yang berupa Ag, Au, dan Pt mengendap sebagai lumpur.

1.      Logam Tembaga, kegunaan:

a. Sebagai campuran untuk membuat perunggu (Cu 90% dan Sn10%) untuk membuat patung, indutri arloji, atau ornamen

b. Sebagai campuran untuk membuat monel (Ni 70% dan Cu 30%)

c. Sebagai campuran membuat duralium (Al 96% dan Cu 4%) untuk komponen pesawat

d. Sebagai campuran untuk membuat perhiasan (Cu 45% dan Au 55%)

e. Sebagai campuran untuk membuat kuningan (Cu 70% dan Zn 30%) untuk membuat aksesoris, alat musik, atau ornamen

f. Sebagai campuran membuat kupronikel, (Cu 75% dan Ni 25%) untuk membuat uang koin logam (contoh logam Amerika) dan logam-logam senjata mengandung tembaga

g. Alat-alat listrik seperti, kabel istrik, kumparan dinamo dan komponen berbagai alat elektronik, alnico, pipa, motor listrik, generator, kabel transmisi, instalasi listrik rumah dan industri, kendaraan bermotor, konduktor listrik, kabel dan tabung coaxial, tabung microwave, sakelar, reaktifier transsistor, kawat, pematrian, alat-alat dapur

h. Sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian kapal

i. Serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol menjadi metanal.

2.      Senyawa Tembaga, kegunaan:

a. Tembaga (II) Oksida (CuO), sebagai insektisida, bahan baterai, bahan penyepuh dan bahan pewarna hitam untuk keramik, bahan gelas, porselen dan rayon

b. Tembaga (II) Sulfat (CuSO4), sebagai antilumut pada kolam renang dan memberikan warna biru pada air, pengawet kayu, penyepuhan dan zat aditif dalam radiator

c. Tembaga (II) Klorida (CuCl2), sebagai pewarna keramik dan gelas, pabrik tinta, untuk menghilangkan kandungan belerang pada pengolahan minya, dan fotografi serta pengawet kayu dan katali

d. Campuran CuSO4 dan Ca(OH)2, disebut bubur boderiux banyak digunakan untuk mematikan serangga atau hama tanaman, pencegah jamur pada sayur dan buah

e. Cu(OH)2 yang larut dalam larutan NH4OH membentuk ion kompleks cupri tetramin (dikenal sebagai larutan schweitser), digunakan untuk melarutkan selulosa pada pembuatan rayon (sutera buatan).

Read More