Activated Carbon Untuk Industri Emas dan Perak

Pada awalnya arang kayu dengan luas permukaan 200 m2/gram digunakan untuk mengekstrak emas dan perak dari larutannya. Seiring perkembangan arang aktif yang memiliki luas permukaan 1000 m2/gram digunakan untuk hal tersebut tentunya juga dengan semakin meningkatnya efisiensi ekstraksi tersebut. Hal tersebut mendorong produksi arang aktif (activated carbon) di seluruh dunia. Tempurung kelapa (coconut shell) adalah bahan favorit untuk produksi arang aktif saat ini, dan cangkang sawit (palm kernel shell) sepertinya akan menjadi prioritas berikutnya.

Arang aktif (activated carbon) memiliki luas permukaan besar karena banyaknya pori-pori dari permukaannya. Pori-pori tersebut sengaja dibuat untuk meningkatkan efisiensi penjerapan (adsorption). Semakin banyak pori-pori terbentuk semakin luas permukaan activated carbon tersebut. Berdasarkan ukurannya pori-pori tersebut dibedakan menjadi macropore, mesopore dan micropore. Macropore adalah ukuran pori terbesarnya yang berada pada sisi luar atau permukaan activated carbon tersebut dan sebagai pintu masuk material yang akan dijerap (adsorb) selanjutnya melalui mesopore yang berukuran medium hingga terakhir ke micropore. Micropore inilah terminal terakhir material yang dijerap. Ukuran pori micropore berkisar 10 angstrom, mesopore 100-1000 angstrom dan macropore lebih besar 1000 angstrom (1 angstrom = 1e-10 meter). Bahan baku atau material activated carbon, pilihan proses aktivasi yang digunakan dan kondisi operasinya yang akan menentukan luas permukaan activated carbon tersebut yang terdiri dari macropore, mesopore dan micropore tersebut. Kekerasan dan kepadatan bahan juga sering menjadi pertimbangan penting mengingat penggunaan activated carbon itu sendiri, misalnya sejumlah ekstraksi dilakukan dengan pengadukan dan ada juga dengan operasi kolom. 

Penggunaan spesifik arang aktif untuk penjerapan material atau industri tertentu biasanya juga membutuhkan spesifikasi tertentu. Activated carbon yang digunakan pada fluida cairan akan optimal bila dirancang khusus pada kondisi tersebut, demikian juga yang akan digunakan pada fluida gas. Ukuran material target serta cara ekstraksinya akan menentukan spesifikasi teknis arang aktif tersebut. Demikian juga pada emas dan perak, yang ekstraksinya dengan pengadukan dan operasi kolom. Sehingga bahan baku dari tempurung kelapa umumnya masih menjadi pilihan utama karena memiliki tingkat kekerasan dan kepadatan yang tinggi sehingga tahan abrasi. Dan demikian juga cangkang sawit juga bisa digunakan mengingat level kekerasan yang juga tinggi. Sehingga activated carbon yang digunakan harus memenuhi kriteria berupa cukup keras, cukup aktif dan ukuran partikel yang sesuai. Pada ekstraksi emas activated carbon yang diproduksi dengan aktivasi fisika (steam activation) yang digunakan. Rotary kiln adalah alat aktivasi dengan bahan baku seperti tempurung kelapa, sedangkan alat fluidized bed dan multi hearth kiln umum digunakan untuk activated carbon dari batubara.

Activated carbon pada dasarnya bisa dibuat dari berbagai bahan yang mengandung karbon (carbonaceous material) seperti batubara, tempurung kelapa, cangkang sawit, kayu, bambu, heavy oil bahkan tulang. Setiap bahan, jenis aktivasi dan kondisi operasi prosesnya menentukan kualitas atau karakteristik activated carbon tersebut. Activated carbon dari tempurung kelapa memiliki banyak micropore, sedangkan activated carbon dari kayu didominasi mesopore dan macropore (micropore hanya memiliki porsi kecil) karena struktur kayu juga lebih terbuka. Untuk activated carbon dari batubara distribusi micropore, mesopore dan macropore hampir merata. Berdasarkan karakteristik diatas maka activated carbon tempurung kelapa banyak digunakan untuk menjerap molekul-molekul kecil dari gas dan cairan. Penggunaannya seperti masker gas, solvent recovery dan gold recovery. Sedangkan activated carbon dari kayu untuk penjerapan molekul-molekul besar seperti menjerap pewarna organik di industri. Sedangkan activated carbon batubara untuk penjerapan molekul-molekul organik dengan ukuran bervariasi dan penggunaannya umumnya untuk pengolahan air minum dan pengolahan air limbah. 

Setelah emas atau perak terjerap ke pori-pori activated carbon, tahap selanjutnya adalah memungut atau melepaskannya (delution) dari activated carbon. Ada 2 teknologi yang biasa digunakan untuk tahap ini yakni AARL elution process dan Zadra elution process. Perbedaannya electrowinning merupakan bagian integral Zadra circuit tetapi menjadi bagian terpisah pada AARL circuit. Zadra mendominasi di kawasan Amerika Utara sedangkan AARL mendominasi di Southern Hemisphere, tempat dimana teknologi tersebut awalnya dikembangkan. Manakah yang terbaik? Faktor operator dan kinerja alat yang lebih menentukan. 10 Nnegara produsen emas terbesar saat ini antara lain China, Australia, Amerika Serikat, Rusia, Afrika Selatan, Peru, Kanada, Ghana, Indonesia dan Uzbekistan.