CIP/CIL Tanpa Pemborosan: Mixing Lembut, Karbon Keras, Screen Halus

Carbon-in-Pulp (CIP, adsorpsi emas pada karbon di bubur bijih) dan Carbon-in-Leach (CIL, adsorpsi saat pelindian) terkenal “keras” pada karbon. Mixing slurry yang vigor, transfer pompa, dan regenerasi menggerus partikel menjadi fines (fragmen halus). Studi Kale (2019) mencatat pabrik emas modern kehilangan sekitar 64 g karbon per ton bijih sebagai fines [www.researchgate.net].

Dalam salah satu pemetaan industri, sekitar 45% kehilangan terjadi saat mixing/adsorpsi (tangki dan transfer), ~40% saat elusi/regenerasi, dan ~15% saat pemompaan serta screening [www.researchgate.net]. Setiap gram yang hilang berarti emas pada karbon ikut ke tailing dan biaya penggantian karbon meningkat—alasan jelas mengapa attrition harus ditekan.

Karakter kehilangan karbon di pabrik modern

Angka 64 g/ton bijih itu bukan sekadar statistik; ia merangkum dampak mekanik seluruh sirkuit, dari agitasi hingga regenerasi [www.researchgate.net]. Dengan ~45% kehilangan terjadi di mixing dan ~40% di elusi/regenerasi, area kritisnya jelas terlihat [www.researchgate.net]. Sisanya (~15%) datang dari pemompaan dan proses screening yang tidak sempurna.

Sifat fisik karbon dan dampak attrition

Pilihan karbon adalah kendali utama. Karbon keras dengan ketahanan abrasi tinggi—umumnya berbasis cangkang kelapa (coconut-shell)—menjadi standar CIP/CIL karena menghasilkan jauh lebih sedikit fines dibanding karbon berbasis batubara atau kayu. “Coconut shell carbon has a high resistance to abrasion and is… the most preferred” untuk CIP/CIL [www.researchgate.net].

Ukuran butir juga krusial. Karbon segar umumnya dibuat kasar pada –6+18 mesh (~3,3–10 mm) [www.researchgate.net]. Partikel lebih besar memang memiliki luas permukaan relatif lebih kecil, tetapi ketahanan abrasi jauh lebih baik; sebaliknya, pellet kecil atau fines menyerap emas lebih rendah dan lebih mudah hancur. Praktisnya, memakai karbon kelapa berkualitas dan seragam serta menghindari fines undersize dapat memangkas attrition hingga separuh dibanding grade inferior—sementara “low-quality coal carbons can crumble quickly” sebagaimana dicatat tinjauan teknis [www.researchgate.net].

Detail fabrikasi turut berperan: partikel besar yang mulus tanpa retak/tepi tajam cenderung “scuff” lebih sedikit. Beberapa operasi bahkan melakukan pre-attrition (pre-conditioning yang vigor diikuti screening) untuk menyingkirkan fragmen rapuh sebelum dipakai. Impregnasi atau pelapisan logam sebaiknya dihindari karena impuritas bisa melemahkan matriks karbon. Secara operasional, banyak tambang memantau “Attrition Number” (uji sejenis ASTM) dan menolak batch yang mudah mengelupas.

Dalam konteks pengadaan, lini karbon aktif granular relevan untuk memastikan feedstock dengan kekerasan dan ukuran yang konsisten di sirkuit CIP/CIL, sebelum memasuki fase adsorpsi dan regenerasi.

Desain tangki CIP dan agitator rendah geser

Karena mixing standar CIP memang “harsh” terhadap karbon [www.researchgate.net], desain difokuskan pada kontak karbon/bijih yang merata dengan shear minimal. Umumnya digunakan 4–6 tangki berpengaduk seri, dengan agitator aliran aksial up‑pumping pada tip speed rendah (~0,5–1 m/s) agar suspensi terjadi tanpa turbulensi keras.

Beberapa impeller poros (flat‑blade atau low‑pitch turbine) disusun vertikal untuk sirkulasi lembut. Baffle atau draft tube mencegah vorteks. Targetnya: mixing seragam sambil meminimalkan tumbukan karbon dengan impeller maupun dinding tangki. Praktiknya, kecepatan/daya impeller dibatasi sehingga 90–95% karbon tidak pernah naik melampaui permukaan bulk slurry.

Proporsi diameter agitator yang lebih kecil terhadap diameter tangki dan propeller setinggi penuh (full‑height) cenderung menghasilkan aliran lebih mendekati laminar. Beberapa pabrik mengadopsi recirculator pompa submersible atau penggerak dual‑impeller untuk mengurangi ketergantungan pada paddle high‑shear. Di tangki yang direkayasa baik, karbon diberi makan perlahan dari dasar dan diambil dekat atas, meminimalkan “fall height”.

Secara empiris, impeller up‑pumping dengan blade hidrofoil menunjukkan attrition lebih rendah 20–30% dibanding paddle downward‑flow. Sebuah pabrik menurunkan kehilangan karbon dari mixing dengan beralih dari turbine high‑shear 900 rpm ke propeller aksial low‑shear 60 rpm. Meski data spesifik bersifat proprietary, konsensusnya jelas: agitasi lebih lembut = attrition signifikan lebih rendah. Namun mixing tetap menyumbang ~40–50% kehilangan karbon [www.researchgate.net], sehingga optimasi peralatan wajib cermat.

Fine carbon recovery screens

Bahkan dengan mixing optimal, sebagian kecil karbon tak terhindarkan menjadi fines (<1 mm). Jika tidak ditangkap, fines ini membawa emas ke tailing. Praktik terbaik adalah memasang screen/klasifier halus di titik strategis untuk mengintersep fines. Umumnya, vibrating atau “trumpet screen” dengan aperture 0,25–1 mm ditempatkan di discharge tangki CIP terakhir (atau sebelum tailing). Di beberapa sirkuit, screen intermediate dipasang antar tangki. Screen dikalibrasi agar larutan dan bijih lolos, sementara partikel karbon tertahan.

Data industri menegaskan urgensinya: Stanley (1987) menemukan bahwa “carbon screenings” (overflow tangki dan loaded‑carbon screens) menyumbang sekitar 5–6% total kehilangan karbon [www.researchgate.net]. Dalam praktik, tailings screen yang baik dapat merecover 80–90% carbon fines, memangkas kehilangan beberapa gram per ton bijih.

Contoh: pada operasi 2 Mtpa, recovery screen 0,5 mm yang menangkap tambahan 2 g C/ton menghemat ~4000 kg C per tahun (setara “dozens of kilos of gold”). Desain umum mencakup wedge‑wire static basket atau high‑frequency vibrator untuk mencegah blinding. Screen perlu dibersihkan (mis. spray water) tetapi beroperasi kontinu. Untuk operasi berkelanjutan, solusi automatic screen memfasilitasi pengambilan fines tanpa interupsi; pada skala lebih kecil, opsi manual screen kerap dipakai sebagai kontrol antara.

Dampak kinerja dan hasil terukur

Studi kasus menunjukkan kehilangan karbon pada pabrik CIP yang didesain baik dapat ditekan hingga <50 g/ton bijih (dibanding >100 g/t pada pabrik lama) [www.researchgate.net]. Penambahan atau upgrading fine screens sering memangkas kehilangan karbon 20–30%. Pada operasi besar, pemasangan screen 0,5 mm tingkat kedua setelah tangki terakhir menurunkan kehilangan dari ~60 menjadi ~40 g/t.

Perbaikan profil agitator dan penurunan kecepatan impeller juga tercatat menurunkan attrition 15–20% dalam praktik (tanpa mengubah kondisi kimia). Semua peningkatan ini langsung berbalik menjadi perolehan emas lebih tinggi dan biaya make‑up karbon lebih rendah.

Catatan sumber dan keselarasan praktik

Angka attrition CIP/CIL, penyebab, dan praktik desain yang dikutip di atas bersandar pada studi dan ulasan industri [www.researchgate.net] [www.researchgate.net], termasuk penekanan pada kekerasan dan sizing karbon [www.researchgate.net] [www.researchgate.net]. (Dimana berlaku, operator di Indonesia mengikuti pedoman global ini.) Semua data diambil dari laporan konferensi peer‑reviewed dan referensi industri pertambangan.