Pemurnian Emas dan Perak Menggunakan Asam Nitrat

Pemurnian Emas dan Perak Menggunakan Asam Nitrat

Asam nitrat merupakan satu jenis pelarut yang bersifat asam, dimana pelarut ini termasuk dalam golongan oksidator kuat. Ada belasan jenis logam dan metalloid yang bisa dilarutkan menggunakan asam nitrat, antara lain ; perak, tembaga, timah hitam, bismuth, merkuri, dan beberapa unsur kimia lainnya.

Emas tak larut dalam asam nitrat, baik dalam larutan encer, pekat, maupun dalam larutan asam nitrat pekat panas. Atas dasar inilah emas bisa dipisahkan dari logam-logam lain menggunakan asam nitrat, dimana logam-logam ikutan akan larut membentuk senyawa logam nitrat, sementara emas tertinggal sebagai lumpur yang tak larut sama sekali.

Karena kemampuan melarutkan hampir semua logam (selain emas dan beberapa jenis logam lainnya) maka proses pemurnian emas dan perak menggunakan pelarut asam nitrat menjadi salah satu pilihan yang sering digunakan saat ini.

II.1. Penentuan jenis kandungan logam dan kadar emas dalam bahan/bullion.

Kandungan jenis-jenis logam pada bullion emas yang akan dimurnikan harus diteliti terlebih dahulu, agar cara pelarutan menggunakan asam nitrat bisa berlangsung dan efektif untuk dilakukan.

Logam emas yang mengandung campuran logam-logam golongan platina (biasanya bercampur dengan Platina Pt, Palladium Pd, Rhodium Rh) tidak bisa dilarutkan menggunakan asam nitrat. Pemurnian jenis campuran logam ini harus masuk kategori pemurnian logam-logam PGM dan emas, yang dilakukan menggunakan pelarut aqua regia.

Logam emas yang akan dimurnikan harus memiliki kadar yang rendah. Yang dimaksud kadar di sini adalah persentase berat logam emas di dalam bullioin yang akan dimurnikan.

Kadar emas yang tinggi (antara 30% – 60%) akan menyulitkan bagi proses nitrifikasi, dimana proses pelarutan logam-logam selain emas berlangsung sangat lambat, dan bisa dipastikan banyak logam-logam perak atau tembaga yang tak larut (karena sebagian atom atau kumpulan atomnya terbungkus oleh lapisan emas yang inert terhadap asam nitrat). Jika dilakukan pemurnian logam emas berkadar seperti ini, maka kemungkinan kadar emas hasil pemurnian hanya berkisar antara 90% – 95%.

Logam emas berkadar lebih tinggi (kadar emas di atas 60% pada bullion yang akan dimurnikan) tidak bisa dilarutkan dalam asam nitrat, karena banyaknya kandungan emas akan mengakibatkan bullion inert / kebal terhadap asam nitrat.

Logam emas yang layak dimurnikan menggunakan asam nitrat haruslah memiliki kadar di bawah 30%, dimana kadar emas optimum terbaik berada di kisaran antara 5% – 10%.

Terhadap logam dengan kadar emas yang lebih tinggi dari 10%, perlakuan pertama adalah menambah campuran logam lain pada logam tersebut, dengan cara melebur (melelehkan) logam yang akan dimurnikan, seraya mencampurnya dengan logam perak atau tembaga (sebaiknya menggunakan logam perak) pada saat terjadinya pelelehan. Penambahan logam perak saat emas dicairkan pada suhu tinggi akan menurunkan kadar emas dalam bullion yang baru.

Penentuan kadar emas pada bullion bisa dibaca di sub-bab II.4.1. (Persiapan Kadar Emas di Bullion Pada Posisi Optimum Untuk Nitrifikasi)

Versi PDF, klik di sini.

II.2. Pembuatan dan Penyiapan Peralatan Pemurnian Emas.

Peralatan-peralatan yang dibutuhkan untuk proses pemurnian emas sebagai berikut :

  1. Panci stainless steel (bukan panci galvanis) seri 304, beserta tutupnya. Ukuran volume disesuaikan dengan jumlah atau berat logam yang akan dimurnikan. Jika tidak menggunakan panci stainless, kita bisa juga menggunakan panci pyrex untuk perebusan. Panci pyrex memiliki harga yang lebih mahal, namun memiliki unjuk kerja yang jauh lebih baik. Selain panci pyrex, kita juga bisa menggunakan alat perebusan logam yang berasal dari peralatan laboratorium seperti beaker glass, atau Erlenmeyer. Peralatan lpyrex laboratorium umumnya tahan terhadap api, namun memiliki tingkat resiko pecah yang disebabkan tipisnya lapisan kaca.
  2. Masker pelindung pernafasan. Gunakan masker yang baik dan memiliki pori-pori yang halus. Masker yang baik adalah masker yang terbuat dari karbon aktif, atau masker yang menggunakan alat saring dari bahan zeolite. Proses nitrifikasi menghasilkan gas NO2 yang bersifat reduktor kuat. Gas ini mengkonsumsi udara untuk berubah menjadi asam nitrat. Oleh karena itu kita perlu menghindarkan diri dari menghirup gas ini. Pada dasarnya kita bisa menetralisir gas NO2 menggunakan oksidator kuat, sehingga gas yang keluar bisa dinetralisir menjadi cairan yang tak berbahaya.
  3. Sarung tangan karet yang tebal dan mampu melindungi sebagian besar dari tangan dan lengan. Perlindungan sarung tangan perlu dilakukan, karena proses pemurnian emas menggunakan asam nitrat memiliki tingkat resiko yang tinggi. Cairan asam nitrat dapat dengan cepat merusak kulit yang terkena.
  4. Kacamata pelindung. Gunakan kacamata plastik yang mampu melindungi sebagian besar dari wilayah mata. Cairan asam nitrat yang terkena mata dapat menyebabkan kebutaan permanen.
  5. Baju laboratorium atau warepack. Gunakan baju yang aman, agar kulit tubuh bisa terhindar dari resiko terpercik cairan asam nitrat atau soda api.
  6. Pinset penjepit logam yang panjang dan terbuat dari stainless steel. Pinset berguna saat dilakukan peleburan logam, atau saat mengambil bagian-bagian kecil yang berbahaya jika kontak langsung dengan kulit.
  7. Kertas saring bebas abu. Kertas saring digunakan untuk memisahkan bagian terlarut dari bagian yang tak terlarut.
  8. Media dudukan kertas saring. Kertas saring harus ditempatkan pada media yang mampu meloloskan cairan, namun media tersebut harus bersifat tahan asam dan asam nitrat. Jenis media dapat berupa corong kaca pyrex, atau corong plastik, atau saringan tepung yang terbuat dari plastik.
  9. Topless yang terbuat dari kaca atau plastik. Topless berguna untuk tempat penampungan cairan logam yang telah larut dala asam nitrat, atau untuk proses halidasi larutan perak nitrat.
  10. Kaca datar untuk penjemuran bubuk putih perak klorida.
  11. Burner adalah alat bakar yang mampu menghasilkan suhu hingga 16000C. Alat ini berguna untuk melelehkan logam paduan emas, dan logam-logam yang telah dimurnikan. Burner umumnya menggunakan bahan bakar gas. Hati-hati dalam penggunaan burner, pastikan bahwa anda menggunakan petunjuk pemakaian yang benar.
  12. Kowi / crushibel. Kowi merupakan mangkok yang terbuat dari gerabah atau keramik, atau dapat terbuat dari bahan grafit. Kowi yang digunakan harus memiliki daya tahan yang baik terhadap paparan suhu tinggi.