bio leaching

Download Bio Leaching

Post on 14-Oct-2015

153 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Definisi Bioleaching

TRANSCRIPT

BIOLEACHING

A. Definisi Bioleaching

Bioleaching merupakan suatu proses ekstraksi logam yang dilakukan dengan batuan bakteri, berdasarkan kemampuan bakteri dari genus Thiobacillus untuk mengubah senyawa logam yang tidak dapat larut menjadi senyawa logam sulfat yang dapat larut dalam air melalui mekanisme reaksi biokimia, dan bakteri tersebut dapat hidup dengan memperoleh energy dariproses oksidasi sulfide, beberapa senyawan oksida dan ion ferro.

Jika dibandingkan dengan proses konvensional, penggunaan proses microbial leaching dalam ekstraksi logam bersifat layak dan menguntungkan untuk dikembanggkan, terutama jika digunakkkan untuk mengolah bijih dengan kandungan logam rendah, limbah industry yang mengandung logam, serta limbah penambangan logam (tailing). Secara teknis proses ini telah banyak digunakkan untuk memperoleh logam uranium dan tembaga.

Beberapa proses metaluargi konvensional, terutama dalam proses pemanganan bijih sulfide dengan panas, mengkonsumsi sejumlah besar energy. Sementara itu, energy yang dibutuhkan pada proses bioleaching relatif kecil, sehingga dengan menggunakkan metode tersebut, biaya produksi dapat ditekan seminimal mungkin.

Proses Bioleaching merupakan salah satu alternative proses yang aman terhadap lingkungan. Seperti masalah yang selama ini terjadi dalam operasi penambangan adalah dilepaskannya larutan asam dan logam yang mencemari lingkungan. Untuk menghindari hal tersebut, metode yang tepat dan aman adalah menggunakkan bakteri,karena bakteri dapat berperan dalam merubah limbah beracun dipada lokasi penambangan atau pada lokasi penampungan tailing menjadi limbah yang aman terhadap lingkungan.

Disamping itu, pada operasi pemanggangan (roasting) mineral yang mengandung sulfur atau mineral sulfide, akan dihasilkan emisi gas sulfur di atmosfir. Gas sulfur yang terakumulasi di atmosfir merupakan gas yang menjadi penyebab utama dari hujan asam. Proses bioleaching sangat efektif untuk menghilangkan sulfur yang terdapat dalam mineral sulfide.

Bioleaching menggunakan mikroorganisme bakteri untuk mengekstrak logam mulia, seperti emas, dari bijih di mana ia tertanam. Sebagai alternatif untuk peleburan atau menggongseng, penambang menggunakan bioleaching ketika ada konsentrasi yang lebih rendah dari logam dalam bijih dan mereka membutuhkan metode, efisien bertanggung jawab terhadap lingkungan. Bakteri feed pada nutrisi mineral, sehingga memisahkan logam yang meninggalkan sistem organisme, kemudian logam dapat dikumpulkan dalam suatu larutan.

Mikroorganisme bertindak atas deposit mineral. Mereka adalah katalis untuk mempercepat proses alami di dalam bijih. Bakteri menggunakan reaksi kimia yang disebut oksidasi untuk mengaktifkan kristal logam sulfida menjadi sulfat dan logam murni. Bagian-bagian konstituen dari bijih dipisahkan menjadi logam berharga dan sisa bahan kimia asam sulfur dan lainnya. Akhirnya, bahan yang cukup menumpuk dalam larutan limbah untuk menyaring dan berkonsentrasi ke logam.

Untuk beberapa jenis logam, seperti tembaga, bioleaching tidak selalu ekonomis layak atau cukup cepat, bahkan dengan biaya rendah. Namun, di daerah tertentu di dunia atau dengan logam lainnya, metode ini biaya sederhana, efektif, dan rendah menawarkan pilihan cerdas. Sebagai contoh, negara berkembang seringkali tidak memiliki investasi infrastruktur atau modal untuk memulai peleburan, namun tanah mereka mengandung bijih cukup bahwa ekstraksi secara signifikan dapat meningkatkan perekonomian nasional mereka. Suatu hari kami dapat menggunakan bioleaching untuk logam tambang lainnya, seperti seng dan nikel, di Bulan.

Perusahaan pertambangan harus berhati-hati dari polusi yang mungkin timbul, oleh karena itu solusi mencapai sumber air tanah. Namun secara keseluruhan, bioleaching menghasilkan polusi udara kurang dan kerusakan kecil pada formasi geologi, karena bakteri terjadi di sana secara alami. Sebuah uang logam yang ideal harus memungkinkan jumlah tertentu air ke batu untuk membawa bakteri. Namun, harus dikelilingi oleh batuan yang kedap air untuk memastikan tidak ada air tanah akan tercemar dengan belerang.

Pada proses Bioleaching menggunakan bakteri untuk mengubah sifat fisik dan kimia bahan tambang sehingga logam dapat diekstraksi dengan cara yang lebih ekonomis. Dalam percobaan laboratorium, 97% tembaga asal bahan tambang kualitas rendah dapat diekstrak. Proses tersebut saat ini digunakan dalam skala komersial untuk menambang tembaga dan uranium. Teknologi bioleaching dapat juga digunakan di pertambangan Ni, Zn, Co, Sn, Cd, Mb,Pb, Sb, Sb, As dan Se.

Teknologi yang berkebalikan dengan bioleaching yaitu biooxidation dapat digunakan untuk meningkatkan perolehan logam mulia. Dengan menggunakan teknologi biooksidasi perolehan emas dapatditingkatkan dari hanya 30% menjadi sekitar 98%. Afrika Selatan telah menerapkan teknologi tersebut untuk mengekstrak emas. Selain bioleaching dan biooksidasi, beberapa mikroorganisme termasuk fungi mampu mengakumulasi logam dalam sel dalam konsentrasi yang jauh lebih tinggi dibanding di lingkungan sekitarnya.

Teknologi bio-konsentrasi tersebut potensial untuk mengekstrak logam mulia (emas, perak) dari bahan tambang berkonsentrasi rendah. Teoritis, mikroorganisme bahkan dapat digunakan untuk mengekstrak emas dari laut. Bioleaching merupakan suatu proses untuk melepaskan (remove) atau mengekstraksi logam dari mineral atau sedimen dengan bantuan organismehidup atau untuk mengubah mineral sulfida sukar larut menjadi bentuk yang larut dalam air dengan memanfaatkan mikroorganisme.

B. Bioleaching Pada Logam

Bioleaching merupakan suatu proses untuk melepaskan (remove) atau mengekstraksi logam dari mineral atau sedimen dengan bantuan organisme hidup atau untuk mengubah mineral sulfida sukar larut menjadi bentuk yang larut dalam air dengan memanfaatkan mikroorganisme. Sementara Bosecker (1987) mengungkapkan bahwa bioleaching merupakan suatu proses ekstraksi logam yang dilakukan dengan bantuan bakteri yang mampu mengubah senyawa logam yang tidak dapat larut menjadi senyawa logam sulfat yang dapat larut dalarn air melalui reaksi biokirnia.

Bioleaching logam berat dapat rnelalui oksidasi dan reduksi logam oleh mikroba, pengendapan ion-ion logam pada permukaan sel rnikroba dengan menggunakan enzim, serta menggunakan biomassa mikroba untuk menyerap ion logam. Bakteri yang digunakan dalam proses tersebut antara lain adalah bakteri Pseudomonas fluorescens, Escherichia coil, Thiobacillus ferrooxidans dan Bacillus sp sebagai bakteri leaching yang mampu melarutkan senyawa timbal sulfida sukar larut menjadi senyawa timbal sulfat yang dapat larut melalui proses biokimia.

Gambar 1 Proses Bioleaching

C. Proses Bioleaching

Proses Bioleaching merupakan teknologi altematif yang dapat dikembangkan sebagai salah satu teknologi untuk memperoleh (recovery) logam di masa mendatang. Salah satu penerapan proses ini adalah untuk melepaskan dan mengekstraksi logam berat yang ada dalam sedimen, sehingga sedimen tersebut bebas logam berat dan aman terhadap lingkungan. Disamping itu proses bioleaching (bacterial leaching) dapat menimbulkan dampak negatif terhadap lingkungan. Dimana proses tersebut menyisakan suatu unsur atau senyawa ke dalam air dan masuk ke tanah sehingga akan mempengaruhi unsur hara dalam tanah.

Ekstraksi besi dapat melibatkan berbagai jenis bakteri mengoksidasi besi dan sulfur, termasuk Thiobacillus Acidithiobacillus dan thiooxidans Acidithiobacillus (sebelumnya dikenal sebagai Thiobacillus). Sebagai contoh, bakteri mengkatalisasi rincian arsenopirit mineral dengan mengoksidasi sulfur dan logam (dalam hal ini ion arsenik kasus) untuk keadaan oksidasi yang lebih tinggi sementara mengurangi dioksigen oleh H2 dan Fe3.

FeAsS (s) Fe2 (aq) AS3 (aq) S6 (aq)

Proses ini sebenarnya terjadi pada periode ketika (membran sel) bakteri. Pada tahap1, Elektron masuk ke dalam sel dan digunakan dalam proses biokimia untuk menghasilkan energi bagi bakteri untuk mengurangi molekul oksigen ke air.Pada tahap 2, bakteri mengoksidasi Fe2 untuk Fe3 (sementara mengurangi O2).

Fe2 Fe3

Mereka kemudian mengoksidasi logam ke keadaan oksidasi yang lebih tinggi positif. Dengan electron diperoleh, mereka mengurangi Fe3 untuk Fe2 untuk melanjutkan siklus.Proses untuk tembaga adalah sangat mirip tetapi efisiensi dan kinetika tergantung pada mineral tembaga. Mineral yang paling efisien adalah mineral supergen seperti senshinsei kaliberasi, Cu2S dan Covellite, cus. Mineral kalkopirit tembaga utama (CuFeS2) tidak kehabisan sangat efisien yang dominan mengapa tembaga teknologi produksi tetap flotasi diikuti oleh peleburan dan pemurnian. Pencucian dari CuFeS2 mengikuti dua tahap menjadi terlarut dan kemudian lebih lanjut dioksidasi, dengan ion Cu2 ditinggalkan.

D. Bioleaching Dengan Jamur

Beberapa jenis jamur dapat digunakan untuk bioleaching. Jamur dapat tumbuh pada berbagai strata, seperti dengan memo elektronik, catalytic converter, dan fly ash dari pembakaran limbah rumah tangga. Percobaan telah menunjukkan bahwa dua strain jamur (Aspergillus Niger, simplicissimum Penicillium) mampu memobilisasi Cu dan Sn sebesar 65%, dan Al, Ni, Pb, dan Zn oleh lebih dari 95% Aspergillus Niger dapat. Menghasilkan beberapa asam organik seperti sitrat asam. Sehingga dapat digunakan untuk bioleaching sulfide

E. Peranan Mikroba Dalam Siklus Besi

Siklus logam oleh mikroba salah satu indikasi paling jelas menunjukan bahwa tanah tidak bersifat inert. Tanpa adanya siklus logam, maka transformasi logam tidak mungkin terjadi. Mikroba pentrasnformsi logam penting dalam pembentukan tanah dan produksi biji logam. Mikroorganisme memiliki peranan penting dalam mengekstark logam-logam menjadi bijih logam grade rendah, mengasamkan limbah, dan mencemari penyediaan air. Logam Fe merupakan dari logam dlam tanah. Tramform