List

Air Asam Tambang merupakan salah satu isu lingkungan yang berpotensi terjadi di kegiatan penambangan baik batubara maupun bijih. Air asam tambang terbentuk karena adanya mineral sulfida yang tersingkap akibat kegiatan penggalian dan penimbunan batuan penutup. Mineral sulfida tersebut kontak dan teroksidasi oleh oksidator utama yakni oksigen dan membentuk produk-produk oksidasi. Produk-produk oksidasi tersebut kemudian terlindi oleh adanya air (air hujan). Hal ini menyebabkan peningkatan keasaman di badan air penerima yang ditandai dengan rendahnya nilai pH. Selain peningkatan keasaman, pembentukan air asam tambang juga menyebabkan peningkatan terhadap konsentrasi logam-logam terlarut di badan air penerima.

Komponen Pembentukan Air Asam Tambang (Abfertiawan, 2016)

 

Di pertambangan batubara yang menerapkan metode tambang terbuka (open pit mine), air asam tambang berpotensi terbentuk di dua lokasi yakni pit penambangan (mine pit) dan timbunan batuan penutup (overburden disposal). Pembentukan air asam tambang di pit penambangan tidak dapat dihindari ketika lapisan batuan penutup yang berpotensi membentuk air asam tambang tersingkap menjadi dinding pit dan kontak dengan oksigen dan air. Oleh karena itu, air asam tambang yang bersumber dari pit penambangan berpotensi memiliki kualitas yang tidak memenuhi baku mutu lingkungan sehingga harus dialirkan ke sistem pengolahan air asam tambang sebelum masuk ke badan air penerima. Sedangkan pembentukan air asam tambang di timbunan batuan penutup berpotensi dapat terbentuk ketika timbunan tersebut belum final dan jika tidak adanya upaya pencegahan pembentukan air asam tambang yang salah satunya dapat dilakukan melalui metode enkapsulasi material PAF dengan menggunakan NAF.

Mineral sulfida merupakan mineral yang secara alami berdasarkan proses pembentukannya sudah terkandung didalam batuan. Mineral yang menjadi sumber pembentuk air asam tambang  ini berpotensi dapat ditemukan di area penambangan baik tambang batubara maupun mineral (emas, lead, zinc, dll). Terdapat beberapa jenis mineral yang menyebabkan terbentuknya air asam tambang. Perhatikan berikut ini.

Tabel 1  Mineral sulfida yang diketahui sebagai pembentuk Air Asam Tambang

Mineral Formula
Sulfida yang menghasilkan AAT dengan oksigen sebagai oksidan:
  Pyrite, marcasite FeS2
  Pyrrhotite Fe1-xS
  Bornite Cu5FeS4
  Arsenopyrite FeAsS
  Enargite/famatinite Cu3AsS4/Cu3SbS4
  Tennantite/tetrahedrite (Cu,Fe,Zn)12As4S13/(Cu,Fe,Zn)12Sb4S13
  Realgar AsS
  Orpiment As2S3
  Stibnite Sb2S3
Tambahan sulfida yang dapat menghasilkan Air Asam Tambang dengan oksidan besi ferri:
  Sphalerite ZnS
  Galena PbS
  Chalcopyrite CuFeS2
  Covellite CuS
  Cinnabar HgS
  Millerite NiS
  Pentlandite (Fe,Ni)9S8
  Greenockite CdS

 

Mineral sulfida tersebut akan  teroksidasi oleh kehadiran oksigen ketika adanya aktivitas penggalian dan penimbunan di pertambangan. Oksidasi minerasl sulfida dan adanya air akan membentuk produk oksidasi berupa besi fero, sulfat dan asam. Reaksi pembentukan air asam tambang dapat terjadi berdasarkan tahapan reaksi sebagai berikut:

Oksidasi Mineral Sulfida (Pyrite) oleh kehadiran Oksigen

2FeS2(s) + 15O2(g) + 2H2O(l)  -> 2Fe2+(aq) + 4SO42-(aq) + 4H+(aq)

Pirit + Oksigen + Air  -> Besi Ferro + Sulfat + Keasaman

Pyrite merupakan salah satu mineral sulfida utama yang sering ditemukan di area pertambangan terutama tambang batubara. Ketika kegiatan penggalian dan penimbunan dilakukan, mineral pyrite yang terkandung di dalam batuan penutup (overburden) maupun interburden tersingkap ke udara terbuka. Hal ini menyebabkan pyrite teroksidasi oleh oksigen bebas dan terlindi oleh air (hujan). Hasil reaksi tersebut membentuk besi ferro, sulfat, dan keasaman H+ yang menyebabkan penurunan nilai pH air.

Oksidasi Besi Ferro menjadi Besi Ferri oleh kehadiran Oksigen

4Fe2+(aq) + O2(g) + 4H+(aq)  -> 4Fe3+(aq) + 2H2O(l)

Besi Ferro + Oksigen + Keasaman -> Besi Ferri + Air

Pada tahapan selanjutnya, besi ferro yang dihasilkan pada reaksi pertama dioksidasi oleh oksigen pada kondisi yang asam membentuk besi ferri. Reaksi ini berjalan cukup lambat namun keberadaan bakteri acidophiles yang berperan sebagai katalisator menyebabkan reaksi menjadi lebih cepat.

Hidrolisa Besi Ferri

4Fe3+(aq) + 12 H2O(l)  -> 4Fe(OH)3(s) + 12H+(aq)

Besi Feri + Air   -> Besi Hidroksida + Keasaman

Hidrolisa adalah reaksi yang pemisahan molekul air. Besi ferri terhidrolisa membentuk besi hidroksida dan 12 mol keasaman. Proses reaksi ini lebih banyak terjadi pada lingkungan air dengan pH di atas 3,5. Reaksi ini menyebabkan terbentuknya presipitat besi hidroksida yang berwarna kuning keemasan yang sering dikenal dengan istilah “yellowboy”.

Reaksi Lanjutan: Oksidasi Pyrite oleh Oksidan Besi Ferri

FeS2 (aq) + 14Fe3+(aq) + 8H2O(l)  -> 15Fe3+(aq) + 2SO42-(aq) + 16 H+(aq)

Pirit + Besi Feri + Air   -> Besi Fero + Sulfat + Keasaman (16 mol)

Endapan besi hidroksida di aliran sunga (Sumber: Abfertiawan, 2016)

 

Reaksi ini merupakan reaksi lanjutan ketika lingkungan air terpenuhi. Besi ferri dapat berperan menjadi oksidan kuat pada kondisi lingkungan air yang sangat asam (pH<3). Reaksi ini merupakan reaksi propagasi (perbanyakan) yang berlangsung sangat cepat dan akan berhenti ketika mineral sulfida pyrite dan atau besi ferri telah habis. Reaksi lanjutan ini merupakan reaksi yang menghasilkan nilai keasaman lebih besar jika dibandingkan dengan reaksi lainnya. Keasaman yang dihasilkan dalam reaksi ini mencapai 16 mol H+.

 

Referensi:

Abfertiawan, M.S. Model Transpor Air Asam Tambang Melalui Pendekatan Daerah Tangkapan Air. 2016. Disertasi Doktor. Institut Teknologi Bandung. Bandung



Leave a Reply

Your email address will not be published.

  Posts

1 2
July 18th, 2019

Mengenal PHREEQC: Aplikasi Model Geokimia Perairan

PHREEQC, yang diambil dari akronim pH – REdox – EQuilibrium, merupakan salah satu aplikasi yang dapat digunakan untuk melakukan  pemodelan […]

April 1st, 2018

Mengkonversi Flow Accumulation Lines Menjadi Polyline Shapefile

Setelah melakukan analisis terhadap aliran air dengan menggunakan feature Flow Direction dan FLow Accumulation, maka pertanyaan berikutnya adalaha bagaimana cara […]

March 31st, 2018

Delineasi Catchment Area Menggunakan ArcGIS

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan   Analisis terhadap daerah tangkapan hujan atau catchment area atau basin atau watershed merupakan hal yang […]

March 31st, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 4 of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Uji Kinetik (Kinetic Test) Berbeda dengan static test, kinetic test ditujukan untuk mendapatkan pemahaman terhadap perilaku […]

February 12th, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 3 of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Single Addition Net Acid Generation (NAG) test NAG Test merupakan uji lainnya yang digunakan untuk mengklasifikasikan […]

February 11th, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 2 of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Uji Statik (Static Test) Uji statik merupakan salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengetahui potensi […]

February 10th, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 1 Of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Pengelolaan lingkungan merupakan aspek penting dalam kegiatan industri pertambangan baik pertambangan batubara maupun mineral. Pemerintah Indonesia […]

December 2nd, 2017

Pengolahan Biologi dan Organik Karbon

Pengolahan Biologi merupakan  salah satu dari metode pengolahan yang direncanakan untuk menyisihkan material organik yang ada dalam air limbah domestik […]

June 30th, 2017

Design Thingking dalam Inovasi Teknologi

Berikut adalah tulisan materi yang saya buat sebagai bagian dari materi didalam Materi Ajar Perencanaan Sistem Pengelolaan Air Limbah di […]

June 24th, 2017

Pengelolaan Air Asam Tambang

Tantangan Pengelolaan Air Asam Tambang Air asam tambang merupakan salah satu isu lingkungan yang seringkali dihadapi oleh perusahaan pertambangan, baik […]