air asam tambang

Air Asam Batuan (AAB) adalah produk yang terbentuk akibat oksidasi mineral yangmengandung besi-sufur, seperti: pyrite (FeS2) dan pyrrhotite (FeS) oleh oksidator yangberasal dari atmosphere (misalnya; air, oksigen dan karbon dioksida) dengan bantuankatalis bakteri Thiobacillus ferooxidans dan produk-produk lain yang terbentuk sebagaiakibat dari reaksi oksidasi tersebut.

Reaksi terbentuknya AAB dapat dinyatakan dengan persamaan reaksi seperti tersebut dibawah. Dalam persamaan reaksi tersebut, bahan mineral yang dioksidasi adalah pyrite(FeS2), namun reaksi yang sama juga berlaku untuk pembentukan AAB dari oksidasipyrrhotite (FeS).

FeS2 + 7Fe2(SO4)3 + 8H2O = 15FeSO4 + 8H2SO4 (1)

FeS2 + Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 + 2S (2)

4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 bacteria = 2Fe2(SO4)3 + 2H2O (3)

2S + 3O2 + 2H2O bacteria = 2H2SO4 (4)

4FeS2 + 15O2 + 2H2O = 2Fe2(SO4)3 + 2H2SO4 (5)

S + 3Fe2(SO4)3 + 4H2O = 6FeSO4 + 4H2SO4 (6)

Bakteri yang terlibat pada reaksi 3 dan 4 biasanya berasal dari strain Thiobacillusferooxidans yang khas untuk setiap lokasi. Mereka menggunakan sulfur sebagai sumberenergi dan memperoleh kebutuhan nutrisi dari atmosphere (nitrogen, oksigen, karbondioksida dan air) dan mineral (sulfur dan phospor). Meskipun bukan katalis dalampengertian yang sebenarnya, namun bakteri ini berfungsi sebagai agen yangmempercepat terjadinya reaksi. Pada kondisi habitat yang optimal, bakteri ini merupakanfaktor yang paling menentukan dalam pembentukan AAB. Mereka juga mampuberadaptasi dengan melakukan mutasi jika terjadi perubahan habitat yang ekstrim.

Diduga tanpa kehadiran bakteri Thiobacillus ferooxidans reaksi 1,2 dan 5 merupakanreaksi yang dominan, sementara itu dengan adanya bakteri seperti yang dinyatakandalam persamaan 5, reaksi yang terjadi merupakan kombinasi dari reaksi 1 dan 3 atau2,3 dan 4 atau 1,2,3 dan 4.

Seperti terlihat didalam persamaan reaksi, selain diperlukan adanya pyrite, keberadaanoksigen dan air sangat menentukan terbentuknya AAB. Dengan demikian pembentukanAAB dapat dicegah dengan menghindari kontak pyrite dengan oksigen (misalnya: denganmenempatkan mineral di bawah permukaan air) atau dengan mencegah kontak pyritedengan air (misalnya: menempatkan mineral di daerah yang kering). Pembentukan AABjuga dapat dihindari dengan mencegah pertumbuhan T. ferrooxidans denganmenggunakan bahan kimia. Hasil akhir reaksi adalah asam sulfat dan ferric sulphate.Asam sulfat merupakan produk antara yang penting. Pada awal oksidasi pyrite, pH turunsecara cepat dan kemudian stabil kembali pada nilai antara 2.5 – 3.0. Nilai pH akhir padaumumnya ditentukan oleh kebutuhan pH optimal bagi pertumbuhan strain bakteri yangterlibat di dalam reaksi.

Jika pyrite dan/ atau pyrrhotite adalah mineral sulfida yang terbuka terhadap oksidasiatmosphere maka hasil reaksi seperti reaksi di atas. Tergantung pada keberadaan air danoksigen, reaksi tidak selalu berlangsung sempurna seperti dinyatakan oleh persamaan 1sampai 6, dalam hal demikian maka produk antara merupakan senyawa kimia ataumineral tetap berada pada kondisi teroksidasi.

Jika mineral logam (seperti galena –PbS), chalcopyrite ( FeS.CuS), sphalerite (zincsulphide, ZnS) terdapat bersamaan dengan mineral pyrite and pyrrhotite (biasanya terjadipada reaksi oksidasi deposit mineral yang berlangsung secara alami dan reaksi oksidasideposit tambang) maka akan terjadi efek sekunder akibat oksidasi mineral yangmengandung mineral mengandung besi-sulfur menjadi asam sulfat dan besi Ferric.

Pada pH yang stabil (2.5 sampai 3.0) asam sulfat dan besi sulfat yang terbentukmenyebabkan ion ferric dapat berfungsi sebagai oksidator. Tanpa kehadiran ion ferricpada pH 2.5 – 3.0, asam sulfat dapat melarutkan beberapa logam berat yang terikatpada karbonat dan mineral oksida, namun memiliki sedikit efek terhadap logam beratyang terikat pada sulfida.

Dengan adanya ion ferric maka logam berat yang terikat pada sulfida, termasuk timbal,tembaga, seng, kadmium, akan terlarut menurut reaksi :

MS + nFe+++ = Mn+ + S + nFe++ (7)

Dimana:

MS = merupakan padatan logam berat yang terikat pada sulfida.

Fe+++ = ion ferric iron terlarut; Mn+ = ion logam berat terlarut; S = sulphur; Fe++ = ionferrous terlarut.

Melalui proses inilah AAB dapat melarutkan sejumlah besar logam berat. Air asamtambang yang tidak dikelola dengan baik menyebabkan dua dampak lingkungan yangutama, yakni turunnya pH Terjadinya pengasaman yang disebabkan oleh asam sulfatdan terlarutnya logam berat yang disebabkan oleh ion besi. Perlu diperhatikan agar duadampat ini dilihat sebagai 2 efek yang terpisah, karena dampaknya terhadap lingkunganyang sangat berbeda, dan juga karena proses terjadinya air asam tambang danterlarutnya logam berat merupakan proses yang terpisah.