Pembentukan mineral logam sangatberhubungan dengan aktivitas magmatisme dan vulkanisme, pada saat prosesmagmatisme akhir (late magmatism), pada suhu sekitar 200oC. Westerveld (1952)menerbitkan peta jalur kegiatan magmatik. Dari peta tersebut dapat diperkirakankemungkinan keterdapatan mineral logam dasar yang pembentukannya berkaitandengan kegiatan magmatik.
Carlile dan Mitchell (1994), berdasarkandata-data mutakhir Simanjuntak (1986), Sikumbang (1990), Cameron (1980),Adimangga dan Trail (1980), memaparkan busur-busur magmatik seluruh Indonesiasebagai dasar eksplorasi mineral. Teridentifikasikan 15 busur magmatik, 7diantaranya membawa jebakan emas dan tembaga, dan 8 lainnya belum diketahui.Busur yang menghasilkan jebakan mineral logam tersebut adalah busur magmatikAceh, Sumatera-Meratus, Sunda-Banda, Kalimantan Tengah, Sulawesi-MindanauTimur, Halmahera Tengah, Irian Jaya. Busur yang belum diketahui potensisumberdaya mineralnya adalah Paparan Sunda, Borneo Barat-laut, Talaud,Sumba-Timor, Moon-Utawa dan dataran Utara Irian Jaya. Jebakan tersebutmerupakan hasil mineralisasi utama yang umumnya berupa porphyry copper-goldmineralization, skarn mineralization, high sulphidation epithermalmineralization, gold-silver-barite-base metal mineralization, low sulphidationepithermal mineralization dan sediment hosted mineralization.
Jebakan emas dapat terjadi di lingkunganbatuan plutonik yang tererosi, ketika kegiatan fase akhir magmatisme membawalarutan hidrotermal dan air tanah. Proses ini dikenal sebagai proses epitermal,karena terjadi di daerah dangkal dan suhu rendah. Proses ini juga dapat terjadidi lingkungan batuan vulkanik (volcanic hosted rock) maupun di batuan sedimen(sedimen hosted rock), yang lebih dikenal dengan skarn. Contoh cukup baik atasskarn terdapat di Erstberg (Sudradjat, 1999). Skarn Erstberg berupa roofpendantbatugamping yang diintrusi oleh granodiorit. Sebaran skarn dikontrol oleh olehstruktur geologi setempat. Sebagai sebuah roofpendant, zona skarn bergradasidari metasomatik contact sampai metamorphic zone (Juharlan, 1993).
Konsep cebakan emas epitermal merupakanhal baru yang memberikan perubahan signifikan pada potensi emas Indonesia.Cebakan yang terbentuk secara epitermal ini terdapat pada kedalaman kurang dari200 m, dan berasosiasi dengan batuan gunungapi muda berumur kurang dari 70 jutatahun. Sebagian besar host rock merupakan batuan vulkanik, dan hanya beberapayang merupakan sediment hosted rock. Cebakan emas epitermal umumnya terbentukpada bekas-bekas kaldera dan daerah retakan akibat sistem patahan.
Proses mineralisasi dalam di lingkunganbatuan vulkanik ini dikenal sebagai sistem porfiri (porphyry). Contoh baik atasporfiri terdapat di kompleks Grasberg di Papua, dengan mineralisasi utamabersifat disseminated sulfide dengan mineral bijih utama kalkopirit yang banyakpada veinlet (MacDonald, 1994). Contoh lain terdapat di Pongkor dan Cikotok diJawa Barat, Batu Hijau di Sumbawa, dan Ratotok di Minahasa.
Lingkungan lain adalah kondisi gunungapi di daerahlaut dangkal. Air laut yang masuk ke dalam tubuh bumi berperan membawa larutanmineral ke permukaan dan mengendapkannya. Contoh terbaik atas proses initerjadi di Pulau Wetar, yang menghasilkan mineral barit.
Proses pengkayaan batuan karena pelapukandikenal dengan nama pengkayaan supergen. Batuan granitik yang lapuk akanmenghasilkan mineral pembawa aluminium, antara lain bauxit. Proses ini sangatberhubungan dengan keberadaan jalur magmatik, berupa subduksi pada lempengbenua bersifat asam, sehingga menghasilkan baruan bersifat asam. Contohpelapukan granit ini antara lain terjadi di Kalimantan Barat, Bangka, Belitungdan Bintan.
Peridotit terbentuk di lingkungan lempengsamudera yang akan kaya mineral berat besi, nikel, kromit, magnesium danmangan. Keberadaannya di permukaan disebabkan oleh lempeng benua Pasifik yangterangkat ke daratan oleh proses obduksi dengan lempeng benua Eurasia, yangkemudian “disebarkan” oleh sesar Sorong (Katili, 1980) sebagai pulau-pulaukecil di berada di kepulauan Maluku. Pelapukan akan menguraikan batuanultrabasa tersebut menjadi mineral terlarut dan tak terlarut. Air tanahmelarutkan karbonat, kobalt dan magnesium, serta membawa mineral besi, nikel,kobalt, silikat dan magnesium silikat dalam bentuk koloid yang mengendap.Endapan kaya nikel dan magnesium oksida disebut krisopas, dan cebakan nikel inidisebut saprolit. Proses pelapukan peridotit akan menghasilkan saprolit, batuanyang kaya nikel. Pelapukan ini terjadi di sebagian kepulauan Maluku, antara laindi pulau Gag, Buton dan Gebe (Sudrajat, 1999).
LOGAM EMAS
Emas adalah unsur kimiadalam tabel periodik yang memiliki simbol Au (bahasaLatin: 'aurum') dan nomor atom79. Sebuah logam transisi (trivalen dan univalen) yang lembek,mengkilap, kuning, berat, "malleable", dan "ductile". Emastidak 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 ISOnyaadalah XAU. Emas melebur dalam bentuk cair pada suhu sekitar 1000derajat celcius.Gambar 1
Bijih Emas
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 logamlain yang berpadu dengannya. Mineral pembawa emas biasanya berasosiasi dengan mineral ikutan (gangueminerals). Mineral ikutan tersebut umumnya kuarsa, karbonat, turmalin, flourpar, dan sejumlah kecil mineral non logam. Mineralpembawa emas juga berasosiasi dengan endapan sulfida yang telah teroksidasi.Mineral pembawa emas terdiri dari emas nativ, elektrum, emas telurida, sejumlahpaduan dan senyawa emas dengan unsur-unsur belerang, antimon, dan selenium.Elektrum sebenarnya jenis lain dari emas nativ, hanya kandungan perak didalamnya >20%.
Emas terbentuk dari proses magmatisme ataupengkonsentrasian di permukaan. Beberapa endapan terbentuk karena prosesmetasomatisme kontak dan larutan hidrotermal, sedangkan pengkonsentrasiansecara mekanis menghasilkan endapan letakan (placer). Genesa emas dikatagorikanmenjadi dua yaitu:
- Endapan primer; dan
- Endapan plaser.
EKSTRAKSI EMAS
1. Amalgamasi
Amalgamasiadalah proses penyelaputan partikel emas oleh air raksa dan membentuk amalgam(Au – Hg). Amalgam masih merupakan proses ekstraksi emas yang paling sederhanadan murah, akan tetapi proses efektif untuk bijih emas yang berkadar tinggi danmempunyai ukuran butir kasar (> 74 mikron) dan dalam membentuk emas murni yangbebas (free native gold).
Proses amalgamasi merupakan proseskimia fisika, apabila amalgamnya dipanaskan, maka akan terurai menjadielemen-elemen yaitu air raksa dan bullion emas. Amalgam dapat terurai denganpemanasan di dalam sebuah retort, air raksanya akan menguap dan dapat diperolehkembali dari kondensasi uap air raksa tersebut. Sementara Au-Ag tetaptertinggal di dalam retort sebagai logam.
Proses amalgamasi merupakan proseskimia fisika, apabila amalgamnya dipanaskan, maka akan terurai menjadielemen-elemen yaitu air raksa dan bullion emas. Amalgam dapat terurai denganpemanasan di dalam sebuah retort, air raksanya akan menguap dan dapat diperolehkembali dari kondensasi uap air raksa tersebut. Sementara Au-Ag tetaptertinggal di dalam retort sebagai logam.
2. Sianidasi
Proses Sianidasi terdiri dari dua tahappenting, 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 umumreaksi 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-
4Ag + 8CN- + O2 + 2 H2O = 4Ag(CN)2-+ 4OH-
Pada tahap kedua yaknipemisahan logam emas dari larutannya dilakukan dengan pengendapan denganmenggunakan serbuk Zn (Zinc precipitation). Reaksi yang terjadi adalah sebagaiberikut:
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
2 Zn + 2 NaAg(CN)2 + 4 NaCN +2 H2O = 2 Ag + 2 NaOH + 2 Na2Zn(CN)4+ H2
Gambar 2
Emas Hasil Ekstraksi
Penggunaan serbuk Zn merupakan salah satu carayang efektif untuk larutan yang mengandung konsentrasi emas kecil. Serbuk Znyang ditambahkan kedalam larutan akan mengendapkan logam emas dan perak.Prinsip pengendapan ini mendasarkan deret Clenel, yang disusun berdasarkanperbedaan urutan aktivitas elektro kimia dari logam-logam dalam larutancyanide, yaitu Mg, Al, Zn, Cu, Au, Ag, Hg, Pb, Fe, Pt. setiap logam yang beradadisebelah kiri dari ikatan kompleks sianidanya dapat mengendapkan logam yangdigantikannya. Jadi sebenarnya tidak hanya Zn yang dapat mendesak Au dan Ag,tetapi Cu maupun Al dapat juga dipakai, tetapi karena harganya lebih mahal makalebih baik menggunakan Zn. Proses pengambilan emas-perak dari larutan kayadengan menggunakan serbuk Zn ini disebut “Proses Merill Crowe”.