MINERAL CHALCOPYRITE / KALKOPIRIT – CuFeS2

Sistem kristal : Tetragonal

Warna : Kuning terang sering dengan coklat

Kekerasan : 3,5 – 4 skala Mohs

Belahan : Tidak jelas

Berat jenis : 3,9 – 4,1 gram/cm3

Kilap : Logam

Pecahan : Conchoidal

Cerat : Hitam kehijauan

Mineral ini terbanyak bersama tembaga dan lebih sedikit bersama sulfida. Sebagai mineral bijih primer berkarakteristik hipotermal dan urat-urat mesotermal bertemperatur lebih tinggi. Juga terbentuk dibawah kondisi epitermal keduanya dalam urat dan bentuk kristal. Dapat larut pada senyawa asam dan jika dibakar apinya berwarna hijau dan mengeluarkan racun.

Metode yang digunakan untuk mengekstraksi tembaga dari bijihnya tergantung sifat alami dari bijih. Bijih sulfida seperti kalkopirit diubah menjadi tembaga menggunakan metode yang berbeda dari bijih silikat, karbonat, atau sulfat.

Kalkopirit adalah salah satu bijih sulfida tembaga dengan rumus CuFeS2. Kalkopirit hanya sedikit mengandung tembaga dan harus dipekatkan misalnya dengan flotasi buih. Penjelasan flotasi buih merupakan salah satu cara pemekatan dalam ekstraksi logam.

Bijih yang terpekatkan dipanaskan dengan silikon dioksida (silika) dan oksigen pada tanur.

Ion tembaga(II) pada kalkopirit direduksi menjadi tembaga(I) sulfida dan direduksi lebih jauh pada tahap akhir.

Besi dalam kalkopirit diubah menjadi besi(II) silikat yang mana akan dibuang.

Sebagian besar belerang dalam kalkopirit berubah menjadi gas belerang dioksida. Senyawa tersebut digunakan untuk membuat asam sulfat melalui proses kontak. Seluruh proses yang terjadi adalah :

2 Cu2FeS + 2 SiO2 + 4 O2 → Cu2S + 2 FeSiO3 + 3 SO2

Tembaga(I) sulfida yang dihasilkan selanjutnya diubah menjadi tembaga dengan bantuan oksigen.

Cu2S + 2 → 2 Cu + SO2

Tembaga yang dihasilkan dalam proses tersebut bersifat porous dan rapuh dengan kemurnian sekitar 98-99,5 %.

Pemurnian Tembaga

Tembaga yang dihasilkan melalui ekstraksi dari bijih sulfida masih belum murni. Pertama, tembaga tersebut dibersihkan dari belerang yang tersisa. Kemudian dipasang sebagai anoda untuk tujuan pemurnian dengan elektrolisis.

Pemurnian menggunakan elektrolit tembaga(II) sulfat, tembaga kotor sebagai anoda, dan batang tembaga murni sebagai katoda. Diagram singkat elektrolisis tembaga adalah sebagai berikut:

ekstraksi tembaga

Pada katoda, ion tembaga(II) diubah menjadi tembaga.

Cu2+ + 2 e- → Cu (s)

Pada anoda, tembaga diubah menjadi larutan sebagai ion tembaga(II).

Cu (s) → Cu2+ + 2 e-

Pengotor pada anoda akan terlucuti menjadi lumpur anoda. Sedangkan katoda akan habis menjadi ion tembaga(II), yang selanjutnya akan diubah menjadi tembaga murni pada anoda.