3. ELECTROWINNING ( EW ) Electrowinning ( EW )

3. ELECTROWINNING ( EW )

Electrowinning ( EW ) adalah cara terbaru dan paling efesien digunakan dalamekstraksi  emas dan perak yang terdapat di air kaya / PLS ( Pregnant Liquid Solution ) yang melibatkan penggunaan larutan alkali sianida sebagai larutan elektrolit dengan prinsip elektrolisis ( reaksi redoks ) dalam suatu sel.

Reaksi sel yang terjadi adalah :

Anoda : 2OH^- → O₂ + H₂O + 2e^-
Kotoda : 2Au(CN)₂^- + 2e^- → 2Au + 4CN^-
Overall : 2Au(CN)₂^- + 2OH^- → 2Au + O₂ + H₂O + 4CN^-

Elektrolisis adalah peristiwa penguraian elektrolit oleh arus listrik searah dengan menggunakan dua macam elektroda dalam sebuah kompartemen. Elektroda tersebut adalah katoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif) dan anoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif). Elektroda dapat menggunakan :  

Pada sel elektrolisis energi listrik menyebabkan terjadinya reaksi kimia. Dalam larutan elektrolit, zat terlarut mengalami ionisasi. Kation (ion positif) akan bergerak ke katoda, dan anion (ion negatif) akan bergerak ke anoda. Elektroda tersebut adalah katoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub negatif) dan anoda (elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif). Pada anoda terjadi reaksi oksidasi, yaitu anion (ion negatif) ditarik oleh anoda dan jumlah elektronnya berkurang sehingga bilangan oksidasinya bertambah, sedangkan pada katoda terjadi reaksi reduksi.

Pada elektrolisis, potensial sel ditentukan untuk mengetahui elektroda mana yang akan berperan sebagai elektroda positif dan negatif. Harga potensial oksidasi-reduksi biasanya dinyatakan sebagai potensial reduksi standar, yaitu potensial reduksi bila pereaksi dan hasil reaksi mempunyai aktivitas satu (a=1) dan reaksinya reduksi. Jika potensial reduksi positif berarti mudah tereduksi, tetapi jika negatif berarti sukar tereduksi (mudah teroksidasi).

Metode ini hanya dapat dilakukan untuk logam-logam yang keelektropositifannya rendah seperti Cu, Sn, Pb, Ag, Au, Zn, Cr, dan Ni. Jadi metode ini digunakan untuk logam yang tidak bereaksi dengan air, mudah dioksidasi pada anoda, dan mudah direduksi pada katoda. Proses ini akan menghasilkan endapan lumpur logam (cake) pada kutub katoda yang dapat langsung dilebur ( smelting ).

Pada proses electrowinning akan melepaskan gas H⁺ membuat pH menjadi turun sehingga berisiko mengasilkan gas HCN. Gas ini sangat berbahaya dan bersifat korosif terhadap anoda, untuk itu larutan alkali sianida harus dijaga pada pH 12,5.

Hukum Faraday Akibat aliran arus listrik searah ke dalam larutan elektrolit akan terjadi perubahan kimia dalam larutan tersebut. Menurut Michael Faraday (1834) lewatnya arus 1F mengakibatkan oksidasi 1 massa ekivalen suatu zat pada suatu elektroda (anoda) dan reduksi 1 massa ekivalen suatu zat pada elektroda yang lain (katoda).

Hukum Faraday I : Massa zat yang timbul pada elektroda karena elektrolisis berbanding lurus dengan jumlah listrik yang mengalir melalui larutan, disimbolkan dengan :

         e.i.t                               e.i.t
W = --------      atau     W = -----------
           F                                96.500
dimana 
W = massa zat yang dihasilkan
e = massa ekivalen
i = arus yang mengalir ( Ampere)
t = waktu (detik)

Hukum Faraday II : Massa dari macam-macam zat yang diendapkan pada masing-masing elektroda oleh sejumlah arus listrik yang sama banyaknya akan sebanding dengan berat ekivalen masing-masing zat tersebut.

Rumus: m₁ : m₂ = e₁ : e₂ 
m = massa zat (gram)
e = beret ekivalen = Ar/Valensi = Mr/Valensi