Ekstraksi Tembaga

Tembaga (Cu) adalah suatu unsur logam berat yang ditemukan di alam dalam keadaan bebas dan sebagai senyawanya. Tembaga dalam bentuk senyawa umumnya terdapat dalam mineral-mineral, terutama mineral sulfida, oksida dan karbonat. Tembaga merupakan unsur transisi berwarna coklat kemerahan yang mempunyai nomor atom 29 kerapatan 8,93 gram/cm3. Tembaga banyak digunakan dalam industri alat-alat listrik, zat warna dalam industri cat, dan dapat digunakan sebagai fungisida, yaitu tembaga sulfat (CuSO4).

Tembaga memiliki tingkat oksidasi dari 0 sampai 2+, yang merupakan oksidasi tertinggi dari tembaga dalam bentuk senyawa.Tembaga murni mencair pada suhu 1083° C dan akan menjadi uap atau mendidih pada suhu 2567° C pada tekanan normal. Bijih tembaga yang sangat penting berupa sulfida seperti kalkosit dan kalkopirit. Tembaga di alam terdapat sebagai: sulfida, seperti chalcopite, bronit, chalcocite, covelite dan oksida, seperti cuprite, ferronite.

Tembaga merupakan konduktor panas dan listrik yang baik. Selain itu unsur ini memiliki korosi yang cepat sekali. Tembaga murni sifatnya halus dan lunak, dengan permukaan berwarna jingga kemerahan. Tembaga dicampurkan dengan timah untuk membuat perunggu. Tembaga tidak bereaksi dengan air, namun ia bereaksi perlahan dengan oksigen dari udara membentuk lapisan coklat-hitam tembaga oksida. Berbeda dengan oksidasi besi oleh udara, lapisan oksida ini kemudian menghentikan korosi berlanjut.

Ion Tembaga(II) dapat berlarut ke dalam air, di mana fungsi mereka dalam konsentrasi tinggi adalah sebagai agen anti bakteri, fungisi, dan bahan tambahan kayu. Dalam konsentrasi tinggi maka tembaga akan bersifat racun, tetapi dalam jumlah sedikit tembaga merupakan nutrien yang penting bagi kehidupan manusia dan tanaman tingkat rendah. Di dalam tubuh, tembaga biasanya ditemukan di bagian hati, otak, usus, jantung, dan ginjal.

Proses ekstraksi mineral tembaga menjadi tembaga batang dikenal 2 macam cara, yaitu:

1. Phyrometalurgi

Phyrometalurgi adalah suatu proses pengolahan mineral dengan dasar panas dengan pengolahan tembaga melalui suatu proses yang bertujuan untuk mengubah pengotor senyawa Sulfida menjadi Oksida atau disebut dengan proses Roasting. Reaksinya yaitu:

CuFeS2 + 9O2 => 2Cu2S + 2Fe2O3 + 6SO2

Berdasarkan reaksi diatas, proses Roasting bertujuan untuk mengubah Besi Sulfida menjadi Besi Oksida sedangkan Tembaga tetap Sulfida. Diubahnya besi sulfida menjadi besi oksida adalah agar pada proses selanjutnya yaitu smelting atau peleburan, tembaga sulfida akan mencair meninggalkan besi oksida yang bertitik cair lebih tinggi dan akan ditinggalkan sebagai terak pengotor, sedangkan tembaga yang telah mencair akan turun kebawah karena berat jenis tembaga yang lebih tinggi dari besi oksida.

Adapun urutan prosesnya sebagai berikut:

• Bijih tembaga dihaluskan dengan alat peremuk batuan
• Bijih dicampur air sehingga terbentuk slurry
• Slurry dimasukkan ke tangki sel flotasi dengan tujuan pemisahan dari mineral pengotor 
• Diperoleh konsentrat Cu dalam bentuk Cu dengan kadar tinggi
• Diproses lanjut dalam pabrik pengawa-airan (dewatering plant) untuk menghilangkan air dengan: penyaring putar dan pengeringan sampai di dapat konsentrat Cu yang kering
• Roasting atau pemanggangan bertujuan untuk proses reduksi pengotor 
• Ekstraksi tembaga murni dari konsentrat tembaga dengan dengan: prometalurgi dan elektrolisis ( dengan arus listrik)

2. Hidrometalurgi

Hidrometalurgi adalah suatu proses pengolahan tembaga dari batuan alam dengan berdasar pada air sebagai pengolahnya, namun maksud air adalah bukan air biasa melainkan air yang telah dicampur dengan suatu asam tertentu sebagai reduktor.Pada proses ini dipakai suatu asam sebagai reduktor yaitu asam sulfat (H2SO4) yang mudah didapatkan dan rendah biaya pengolahan. Dipakainya asam sulfat sebagai pereduktor adalah bertujuan untuk membentuk tembaga sulfat (CuSO4.5H2O). Tembaga adalah suatu unsuryang sangat mudah membentuk sulfida. Oleh karena itu, asam sulfat dipakai sebagai pilihan.

Adapun prosesnya adalah sebagai berikut :

• Mula-mula batuan tembaga dihancurkan hingga menjadi halus sampai mess tertentu.
• Dilanjutkan dengan ditempatkan pada suatu tabung yang terbuat dari bahan tahan asam ( plastik, fiber, dll) lalu ditambah air dengan ukuran tertentu.
• Ditambahkan asam sulfat pekat sambil diaduk agar terbentuk larutan tembaga sulfat ( CuSO4.5H2O).
• Setelah terbentuk larutan tembaga sulfat dipindahkan pada suatu tabung elektrolisis yang bertujuan untuk mengambil ion tembaga dari larutan tembaga sulfat yang terbentuk pada proses pengasaman.
• Secara bertahap ambil tembaga yang mene mpel pada katoda, dan tembaga hasil dari katoda adalah tembaga murni.
• Selanjutnya tembaga hasil dari katoda siap untuk proses peleburan pada tungku peleburan tembaga yang mampu menghasilkan suhu 1300° C.