Pemurnian logam mulia terutama melibatkan tiga metode utama: pemurnian pirometalurgi, pemurnian hidrometalurgi, dan pemurnian elektrolitik. Pemurnian elektrolitik adalah teknik umum yang menggunakan logam mentah sebagai anoda , lembaran logam dengan kemurnian tinggi sebagai katoda, dan larutan garam logam sebagai elektrolit. Melalui aksi elektrokimia, logam mentah larut, dan logam yang lebih murni mengendap di katoda. Metode ini cocok untuk memurnikan sebagian besar logam, terbukti sangat efektif untuk emas, perak, tembaga, timbal, timah, dan lainnya.
Sistem pemurnian hidrometalurgi mengekstraksi logam mulia dari bijih, skrap, atau paduan melalui reaksi kimia. Peralatan inti biasanya meliputi reaktor hidrometalurgi, bejana pelindian titanium , dan bejana reduksi titanium/enamel. Metode pemurnian logam mulia ini memiliki pengoperasian yang sederhana, biaya rendah, dan tingkat perolehan yang tinggi, sehingga mampu memproses bijih berkadar rendah dan material kompleks.
Pemurnian pirometalurgi terjadi dalam kondisi peleburan suhu tinggi, menggunakan metode fisika atau kimia untuk menghilangkan pengotor dari logam mentah. Proses ini mencakup proses seperti pemurnian oksidasi, pemurnian sulfidasi, dan pemurnian klorinasi. Pemurnian distilasi merupakan pendekatan lain yang memanfaatkan perbedaan tekanan uap logam utama dan pengotor melalui siklus penguapan dan kondensasi berulang untuk menghilangkan kontaminan. Berbagai metode pemurnian logam mulia ini dapat dipilih dan dikombinasikan secara fleksibel berdasarkan komposisi bahan baku dan kemurnian yang dibutuhkan.
Metode utama pemurnian emas dari logam mulia meliputi pemurnian elektrolitik, klorinasi suhu tinggi, dan proses kimia. Pemurnian elektrolitik menggunakan emas mentah sebagai anoda dan pelat emas murni atau titanium sebagai katoda. Arus searah dialirkan ke larutan emas, menyebabkan anoda emas mentah larut sambil mengendapkan emas yang lebih murni ke katoda. Diciptakan oleh ahli kimia Jerman Wörfel pada abad ke-19, metode ini masih banyak digunakan hingga saat ini.
Metode klorinasi suhu tinggi, yang diusulkan oleh Australian Miller pada tahun 1887, merupakan teknik pemurnian minyak mentah. Metode ini melibatkan pemasukan gas klorin ke dalam emas mentah cair, yang menyebabkan pengotor terklorinasi sesuai urutan besi, seng, timbal, tembaga, dan perak. Pengotor-pengotor ini membentuk klorida dan terpisah dari emas. Rand Refinery di Afrika Selatan menggunakan metode ini untuk menghasilkan emas moneter. Mereka menempatkan 500 kg emas mentah ke dalam krusibel grafit yang dilapisi timbal oksida, memasukkan gas klorin pada suhu 1423 K, menghasilkan emas dengan kemurnian 99,5%–99,6%.
Metode kimia biasanya melibatkan dua proses: pelarutan emas dan reduksi emas. Metode ini cocok untuk memurnikan emas mentah dalam jumlah kecil dengan kandungan perak di bawah 8%. Emas mentah umumnya dilarutkan menggunakan aqua regia. Emas larut sementara perak tetap berada dalam residu sebagai perak klorida, yang dipisahkan dari emas. Selanjutnya, emas direduksi dari larutan yang mengandung emas menggunakan agen pereduksi seperti asam oksalat, fero sulfat, atau SO₂. Reduksi asam oksalat menawarkan selektivitas tinggi dan proses yang cepat, sehingga banyak digunakan. Selama reduksi, larutan yang mengandung emas dipanaskan hingga 343K, dengan pH terkontrol antara 1–1,5. Penambahan asam oksalat menghasilkan kemurnian emas 99,9%–99,99%. Menguasai beragam metode pemurnian emas dari logam mulia ini sangat penting untuk menghasilkan emas dengan kemurnian tinggi.
Pemurnian logam golongan platina (termasuk platina , paladium , rodium , iridium , osmium, dan rutenium ) dari logam mulia merupakan salah satu bidang teknologi pemurnian yang paling kompleks. Proses pemurnian logam golongan platina umumnya terdiri dari tiga tahap: pelarutan material, pemurnian, dan pemulihan logam mulia , dengan pemurnian menjadi fokus utama. Material pemurnian biasanya berupa logam golongan platina mentah yang dihasilkan setelah pemisahan. Jika material berbentuk padat, material tersebut harus dilarutkan terlebih dahulu sebelum dimurnikan.
Metode pemurnian logam golongan platina dapat menggunakan teknik tradisional, ekstraksi pelarut, atau kombinasi keduanya. Pemurnian modern logam golongan platina dari logam mulia seringkali memanfaatkan teknologi ekstraksi pelarut yang sangat efisien. Dengan menggunakan reagen kimia dan kondisi proses tertentu, metode ini secara efektif memisahkan logam mulia dari matriks kompleks. Melalui reaksi kimia multi-tahap dan proses pemisahan, logam golongan platina dapat dimurnikan hingga kemurnian 99,9% atau lebih tinggi.
Proses produksi logam relatif mudah. Misalnya, garam amonium platina terurai setelah kalsinasi pada suhu 633–1073K untuk menghasilkan platina metalik. Garam amonium paladium, rodium, iridium, dan rutenium direduksi oleh hidrogen selama kalsinasi untuk menghasilkan logamnya masing-masing. Reagen organik seperti hidrazin hidrat atau asam format juga dapat digunakan untuk reduksi larutan guna menghasilkan serbuk logam dengan kemurnian umum. Produk olahan meliputi logam murni, logam dengan kemurnian tinggi, logam dengan kemurnian spektroskopi, bubur, dan senyawa kimia. Memahami metode khusus untuk memurnikan logam golongan platina dari logam mulia ini sangat penting untuk memanfaatkan logam langka dan bernilai tinggi ini.
Pemurnian elektrolitik adalah metode utama untuk memurnikan perak dari logam mulia. Pemurnian elektrolitik perak , yang pertama kali dipatenkan oleh Möbius pada tahun 1884, tetap menjadi metode pemurnian perak yang dominan di dunia. Proses ini melibatkan elektrolisis vertikal maupun horizontal, dengan perak mentah sebagai anoda. Arus searah dialirkan ke sel elektrolitik yang berisi elektrolit perak nitrat, melarutkan anoda perak mentah dan mengendapkan perak yang lebih murni di katoda .
Selain elektrolisis , pemurnian perak juga dapat menggunakan teknik hidrometalurgi. Sistem pemurnian perak modern untuk logam mulia biasanya menggunakan peralatan hidrometalurgi, termasuk reaktor hidrometalurgi, bejana pelindian titanium, dan bejana reduksi berlapis enamel/titanium. Sistem ini menghasilkan ekstraksi dan pemurnian perak yang efisien melalui proses seperti pelindian, filtrasi, pemurnian, dan presipitasi.
Metode lain untuk memurnikan perak dari logam mulia adalah pemrosesan kimia, yang biasanya melibatkan dua langkah utama: pelarutan dan reduksi. Perak dilarutkan dalam asam nitrat untuk membentuk larutan perak nitrat. Larutan ini kemudian dapat diolah dengan zat pengendap seperti natrium klorida untuk membentuk endapan perak klorida, atau direduksi langsung menjadi perak metalik menggunakan zat pereduksi. Berbagai metode daur ulang perak dari logam mulia ini dapat dipilih berdasarkan skala produksi, karakteristik bahan baku, dan kemurnian produk yang dibutuhkan. Setiap metode memiliki skenario aplikasi dan keunggulannya masing-masing.
Bahasa
