BAUKSIT LATERIT BAB I BAUKSIT LATERIT I.1 Pengertian Umum Bauksit merupakan endapan yang mengalami pemerkayaan alumunium oksida, yang ditemukan di Les Baux di dekat Avigon, Perancis Selatan. Bauksit terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar alumunium nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan tidak atau sedikit mengandung kuarsa (SiO¬2) bebas atau tidak mengandung sama sekali. Bentuknya menyerupai cellular atau tanah liat dan kadang-kadang berstruktur pisolitic. Secara makroskopis bauksit berbentuk amorf. Kekerasan bauksit berkisar antara 1–3 skala Mohs dan berat jenis berkisar antara 2,5 – 2,6. Bauksit merupakan bahan yang heterogen, yang mempunyai mineral dengan susunan terutama dari oksida aluminium, yaitu berupa mineral buhmit (Al2O3H2O) dan mineral gibsit (Al2O3 .3H2O). Secara umum bauksit mengandung Al2O3 sebanyak 45-65%, SiO2 1-12%, Fe2O3 225%, TiO2 >3%, dan H2O 14-36%. Bauksit merupakan kelompok mineral aluminium hidroksida yang dalam keadaan murni berwarna putih atau kekuningan. Bahan galian yang ditambang dengan menggunakan shovel ini, apabila dicampur dengan bahan mineral lain, misalkan chrome, baja, atau nikel, menghasilkan aluminium yang sangat bagus (Alloy). Aluminium ini tahan panas, kuat namun lentur dan mudah dibentuk. Untuk, onderdil otomotif, perkapalan dan industri pesawat terbang, menggunakan bauksit secara massif.[1] Bauksit kadang-kadang dianggap menjadi mineral, tetapi sebenarnya merupakan batu. Bauksit merupakan bijih utama aluminium. Bauksit terbentuk pada iklim tropis sebagai hasil pelapukan bahan kimia; pencucian silika dalam batuan aluminium-bearing. Ini terdiri dari satu atau lebih dari tiga aluminium hidroksida mineral, gibsit bohmite, diaspore, dalam proporsi yang berbedabeda. Gibsite adalah aluminium hidroksida yang benar, sementara bohmite dan diaspore adalah aluminium oksida hidroksida. Diaspore berbeda dari bohmite dalam struktur kristal dan memerlukan suhu yang lebih tinggi untuk dehidrasi cepat. Bauksit juga mengandung jumlah bervariasi oksida besi, oksida silikon, titanium, dan jumlah kecil dari tanah liat dan silikat lainnya. Bauksit bisa sangat keras, tetapi umumnya cukup lembut dan seperti tanah liat. Muncul dalam warna yang berbeda, termasuk, coklat, tan, kuning, merah, putih dan berbagai kombinasi. Namun lebih sering muncul dengan tanpa warna dibandingkan dengan warna kemerahan, yang sesuai dengan jumlah kandungan oksida besinya. Bauksit ada dalam tiga bentuk: pisolitic longgar, dengan butir marmer ukuran kecil dan bulat, disemen pisolitic, dengan butiran kecil yang disemen bersama-sama, dan tubular, potongan yang lebih besar dengan rongga tidak menentu. (Mineral Institut Informasi, USGS, 2005, Dunia-Aluminium, 2000.)
I.2 Mineralogi dan Kandungan Kimia Bauksit Bauxite adalah batuan sedimen, sehingga tidak memiliki rumus kimia yang tepat. Hal ini terutama terdiri dari mineral alumina yang terhidrasi seperti gibsit Al(OH)3 atau Al2O3. 3H2O)] dalam deposit (endapan) tropis yang lebih baru, atau keadaan subtropis, endapan bauksit memiliki mineral utama boehmite γ-AlO(OH) atau Al2O3.H20] dan beberapa-diaspore α AlO(OH) atau Al2O3.H20]. Komposisi kimia rata-rata bauksit, berat, adalah 45 sampai 60% Al2O3 dan 20 sampai 30% Fe2O3. Berat sisanya terdiri dari silika (kuarsa, kalsedon dan kaolinit, karbonat (kalsit dan magnesit dolomit, titanium dioksida dan air). Pembentukan
bauxites laterit terjadi di seluruh dunia di 145 - 2-juta-tahun yang lalu yaitu di pesisir Kapur dan Tersier; / ref> Endapan bauxites berbentuk sabuk memanjang, kadang-kadang panjangnya mencapai ratusan kilometer, sejajar dengan garis pantai Tersier Bawah di India dan Amerika Selatan; distribusi mereka tidak terkait dengan komposisi mineralogi tertentu dari batuan induknya.[2] Bijih bauksit merupakan mineral oksida yang sumber utamanya adalah: 1. Al2O3.3H2O, Gibbsit yang sifatnya mudah larut 2. Al2O3.3H2O, Bohmit yang sifarnya susah larut dan Diaspore yang tidak larut. Berdasarkan data yang ada: Tabel 1.1 Kandungan Al2O3 pada Gibbsit, Bormite dan Diaspore Sumber lain dari bijih bauksit: Nephelin : (Na,K)2O.Al2O3.SiO2 Alunit : K2SO4.Al2(SO4)3.4Al(OH)3 Kaolin & Clay : Al2O3.2SiO2.2H2O I.3 Endapan Bauksit Bauksit ditemukan dalam empat jenis deposit meliputi endapan: selimut, saku, interlayered, dan detrital. Endapan Selimut adalah lapisan datar bauksit, rata-rata 4-6 meter tebal, tetapi aa juga endapan selimut yang memiliki ketebalan dari satu meter sampai empat puluh meter (1-40 meter). Endapan Selimut terutama terjadi di Afrika Barat, Australia, Amerika Selatan dan India. Endapan Pocket (saku), sebagai nama akan berarti, adalah kantong-kantong bauksit di dalam tanah, mulai dari kurang dari 1-30 meter. Mereka dapat ditemukan terisolasi atau sebagai endapan tumpang tindih. Endapan Pocket ditemukan di Jamaika, Hispaniola, dan Eropa Selatan. Endapan Interlayered pernah ada sebagai jenis lain batu, tapi seiring waktu telah tertutupi dan dikemas ke bawah. Mereka kemudian lebih terkompresi daripada jenis lain yang dipersamakan. Endapan Interlayered terjadi di Amerika, Suriname, Guyana Brazil, Rusia, Cina, Hongaria dan deposito Mediterranean. Detrital tidak sangat umum. Endapan detrital terbentuk ketika bauksit dari jenis endapan lain mengikis dan membangun tempat lain. Endapan detritial hanya substansial dan terletak di Arkansas. (Mineral Institut Informasi, Dunia-Aluminium, 2000.) I.4. Genesa Endapan Bauksit Bauksit terbentuk dari batuan yang mengandung unsur Al. Batuan tersebut antara lain nepheline, syenit, granit, andesit, dolerite, gabro, basalt, hornfels, schist, slate, kaolinitic, shale, limestone dan phonolite. Apabila batuan-batuan tersebut mengalami pelapukan, mineral yang mudah larut akan terlarutkan, seperti mineral – mineral alkali, sedangkan mineral – mineral yang tahan akan pelapukan akan terakumulasikan. Di daerah tropis, pada kondisi tertentu batuan yang terbentuk dari mineral silikat dan lempung akan terpecah-pecah dan silikanya terpisahkan sedangkan oksida alumunium dan oksida besi terkonsentrasi sebagai residu. Proses ini berlangsung terus dalam waktu yang cukup dan produk pelapukan terhindar dari erosi, akan menghasilkan endapan lateritik. Kandungan alumunium yang tinggi di batuan asal bukan merupakan syarat utama dalam pembentukan bauksit, tetapi yang lebih penting adalah intensitas dan lamanya proses laterisasi. I.5. Keadaan Lingkungan Bauksit ditemukan terutama di daerah tropis dan subtropis di dekat khatulistiwa, namun ada beberapa daerah di Eropa yang mengandung bauksit, dan ada begitu banyak bauksit di Arkansas. Mayor endapan bauksit dapat ditemukan di daerah Karibia dan Mediterania. Australia memiliki
40% bauksit di dunia, diikuti oleh New Guinea dan kemudian Jamaika. (World-Aluminium, 2000). Bijih bauksit terjadi di daerah tropis dan subtropis yang memungkinkan pelapukan yang sangat kuat. Bauksit terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar alumunium nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan tidak atau sedikit mengandung kuarsa (SiO¬2) bebas atau tidak mengandung sama sekali. Bentuknya menyerupai cellular atau tanah liat dan kadang-kadang berstruktur pisolitic. Secara makroskopis bauksit berbentuk amorf. Kekerasan bauksit berkisar antara 1 – 3 skala Mohs dan berat jenis berkisar antara 2,5 – 2,6. Kondisi – kondisi utama yang memungkinkan terjadinya endapan bauksit secara optimum adalah ; 1. Adanya batuan yang mudah larut dan menghasilkan batuan sisa yang kaya alumunium. 2. Adanya vegetasi dan bakteri yang mempercepat proses pelapukan. 3. Porositas batuan yang tinggi, sehingga sirkulasi air berjalan dengan mudah. 4. Adanya pergantian musim (cuaca) hujan dan kemarau (kering). 5. Adanya bahan yang tepat untuk pelarutan. 6. Relief (bentuk permukaan) yang relatif rata, yang mana memungkinkan terjadinya pergerakan air dengan tingkat erosi minimum. 7. Waktu yang cukup untuk terjadinya proses pelapukan.[3] I.6 Penambangan Bauksit Seratus juta ton bauksit yang ditambang setiap tahun. Bauksit sangat mudah ditambang dan diproses. Hal ini biasanya tidak memerlukan pengeboran atau peledakan karena bauksit memiliki kekerasan yang relatif lembut. Bauksit terutama ada secara alami di dalam kelas dapat diterima, tidak seperti banyak bijih logam lainnya. Meningkatkan kadar bauksit tidak bisa diterima jika hanya dengan menghapus tanah liat, juga merupakan proses yang mudah dan murah. Pada 80% dari bauksit dunia dikumpulkan dari selimut endapan, yang relatif dangkal, pertambangan permukaan digunakan. 20% sisanya berasal dari endapan pocket yang relative di bawah tanah yang terletak di Eropa Selatan dan Hongaria, yang membutuhkan teknik penggalian lebih merusak dan bermasalah. Bauksit yang terkandung di bumi nusantara, jenis mineralnya adalah gibsit, dengan kadar utama alumina, kuarsa, dan silika aktif. Biji bauksit laterit terjadi di daerah tropis dan sub tropis serta membentuk perbukitan landai, yang memungkinkan terjadinya pelapuk yang cukup kuat. Bauksit terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar aluminium tinggi, kadar Fe rendah dan sedikit kadar kuarsa bebas. Batuan yang memenuhi persyaratan itu antara lain nepelin syenit dan sejenisnya yang berasal dari batuan beku, batuan lempung/ serpih. Batuan itu akan mengalami proses laterisasi (proses pertukaran suhu secara terus menerus sehingga batuan mengalami pelapukan). Di Indonesia, bauksit tersebar di Pulau Bintan, Bangka, Kepulauan Riau dan Kalimantan Barat. Gambar 1.2 Penambangan Bauksit Untuk menggali bauksit, dilakukan dengan metode land clearing (mengupas pohon dan semak di permukaan tanah, atau pengupasan tanah penutup). Alat-alat berat macam buldozer, biasa dipakai untuk melakukan pengupasan tersebut. Sementara lapisan bijih bauksit digali dengan shovel, diangkut dengan dump truck untuk dimasukan ke dalam instalasi pencucian. Setelah dicuci (desliming) yang berfungsi memisahkan bijih bauksit dari unsur lain seperti pasir atau lempung kotor, maka dilakukan proses penyaringan (screening). Bersamaan dengan itu dilakukan pemecahan (size reduction) dari butiran-butiran yang berukuran
lebih dari 3 inchi dengan jaw cruscher. Setelahnya, barulah memasukai tahap pengolahan dengan proses bayer (teknik pemurnian bauksit). Berapa angka produksi bauksit yang ditambang dari perut bumi? Cukup banyak, tentu saja. Hal itu guna memenuhi pasokan kebutuhan berbagai industri yang menggunakan bauksit. Volume yang cukup besar itu juga demi melayani permintaan ekspor dari negara lain, seperti Jepang, India, dan beberapa negara di Eropa. Sebelum bijih bauksit ditambang, terlebih dahulu dilakukan pembersihan lokal (land clearing) dari tumbuh – tumbuhan yang terdapat diatas endapan bijih bauksit. Hal ini dimaksudkan untuk mempermudah operasi selanjutnya yaitu pengupasan lapisan penutup (Stripping of overburden) yang umumnya memiliki ketebalan 0,2 meter. Untuk pengupasan lapisan penutup digunakan bulldozer, penggalian endapan bauksit dengan excavator dan pemuatan bijih dengan dump truck. Grafik 1.1 Grafik Hubungan antara tonase bauksit dan jumlah endapannya Penambangan dilakukan dengan sistem tambang terbuka dengan metode berjenjang yang terbagi dalam beberapa blok, sehingga untuk kemajuan penambangan setiap blok disesuaikan dengan blok rencana penambangan pada peta tambang (Gambar 1.2). Dalam pembagian blok, penambangan direncanakan pada peta eksplorasi dengan skala 1 : 1000. Hal tersebut bertujuan untuk memperkirakan jumlah tonase bauksit tercuci yang akan diperoleh dan bijih bauksit kadar tinggi saja yang diambil, sehingga dengan cara pencampuran (mixing) akan dapat memperpanjang umur tambang dan diharapkan hasil yang diperoleh sesuai dengan persyaratan dari pembeli yang telah ditentukan sebelumnya. I.7 Pencucian Proses pencucian yang dilakukan pada instalasi pencucian bertujuan untuk meliberasi bijih bauksit dari unsur-unsur pengotornya yang umumnya berukuran <2mm berupa tanah liat dan pasir kuarsa. Hasil pencucian tersebut mempertinggi kualitas bijih bauksit, dimana akan didapatkan kadar alumina yang lebih tinggi dengan mengurangi kadar silika, oksida besi, oksida titan dan mineral pengotor lainnya. Instalasi pencucian Pari dan Pulau Kelong dipergunakan untuk mencuci bijih bauksit langsung dari front penambangan Lomesa dan Dompak yang diangkut dengan tongkang. Peralatan pencucian yang terdapat di Pulau Kelong adalah ayakan putar (tromol rail atau rotary grizzly) dan ayakan getar (vibrating screen). Sedangkan instalasi pencucian di Pari menggunakan alat tromol screen. Ayakan putar berfungsi untuk mencuci bijih bauksit yang masuk melalui hopper (stationary grizzly), sedangkan ayakan getar berfungsi untuk mencuci bijih bauksit yang keluar dari ayakan putar. Ayakan getar mempunyai dua tingkat ayakan, dimana ayakan tingkat pertama (bagian atas) mempunyai lebar lubang bukaan 12,5 mm dan ayakan tingkat kedua (bagian bawah) mempunyai lebar bukaan 2mm sehingga alat ini sering disebut system ayakan getar bertingkat (vibration horizontal double deck screen). Dengan demikian selama proses pencucian, bijih mengalami tiga tahap proses pencucian , yaitu: • Proses penghancuran untuk memper-kecil ukuran bijih bauksit yang berasal dari front penambangan. • Proses pembebasan (liberasi) bijih bauksit dari unsur–unsur pengotor. • Proses pemisahan (sorting) terhadap bijih bauksit yang berdasarkan perbedaan ukuran dan pemisahan terhadap fraksi yang tidak diinginkan (<2 mm). BAB II ELEKTROMETALURGI
II.1 Pengertian Elektrometalurgi Elektrometalurgi merupakan proses ekstraksi metalurgi yang menggunakan sumber listrik sebagai sumber panas. Electrometallurgy adalah metode yang menggunakan energi listrik untuk menghasilkan logam dengan elektrolisis. Electrometallurgy biasanya merupakan tahap terakhir dalam produksi logam dan karena itu didahului oleh operasi Pyro-atau hidrometalurgi. elektrolisis dapat dilakukan pada oksida logam cair (berbau elektrolisis) yang digunakan misalnya untuk memproduksi aluminium dari aluminium oksida melalui proses Hall-Hérault. Elektrolisis dapat digunakan sebagai tahap penyulingan akhir dalam produksi logam pyrometalurgi (electrorefining) dan juga digunakan untuk pengurangan logam dari larutan garam logam air yang dihasilkan oleh hidrometalurgi (elektrowining).[6] Tujuan dari proses ini adalah untuk mengendapkan logam dari suatu larutan sebagai hasil pelindian II.2 Prinsip Elektro Metalurgy Untuk prinsip elektro metalurgy ini adalah suatu elektrolisa dimana penggunaan tenaga listrik untuk mengendapkan suatu metal atau logam pada salah satu elektrodanya. Proses elektrometalurgi terdiri atas lima macam, yaitu : 1. Suatu elektrolisa di dalam larutan air,terbagi atas : Elektrowinning,merupakan tahap pemerolehan kembali suatu logam dari larutannya dengan menggunakan arus listrik yang diberikan dari luar. Logam yang dihasilkan murni, maka pengendapan dengan cara ini lebih disukai. Elektrorefining,untuk mengekstraksi logam-logam sehingga diperoleh logam dengan tingkat kemurnian yang tinggi. Elektrodissolution 2. Elektrolisa di dalam larutan garam. Biasanya digunakan untuk mengekstraksi logam-logam yang sangat reaktif, seperti Al dan Mg. 3. Elektrolisa di dalam larutan zat organik. 4. Elektroplating dan Anodisasi. 5. Korosi logam dan teknik penanggulangannya. Yang banyak digunakan pada elektrolisa metal adalah elektrolisa dalam larutan air dan elektrolisa dalam larutan garam, sedangkan elektrolisa dalam larutan zat organik sedikit sekali digunakan. Pekerjaan elektrolisa ini terdiri atas 2 tingkatan, yaitu elektro Winning dan elektro Refinary. Hasil dari elektro Winning selanjutnya dimurnikan melalui elektro Refinery. Pekerjaan di dalam elektrolisa dilakukan dengan arah arus DC, dimana daerah elektrolisa positif disebut anoda, sedangkan daerah elektrolisa negative disebut katoda. Banyaknya penempelan logam pada plat katoda adalah berbanding lurus dengan elektrisitet pada larutan. Kekuatan elektrisitet = joule coulomb. II.3 Sifat Proses Elektro Metalurgy 1. Pada daerah katoda (reduksi), yang lebih mulia mengalami pengendapan. 2. Pada anoda (oksidasi), yang kurang mulia tidak mengalami pengendapan. BAB III PENGOLAHAN BAUKSIT III.1 Proses Pengolahan Bauksit Pada penjelasan sebelumnya telah dijelaskan bahwa bauksit merupakan sumber atau bahan baku untuk membentuk almunium. Aluminium dapat diproduksi melalui dua rute yang berbeda:
produksi primer dari bijih aluminium dan aluminium daur ulang dari proses dan produk skrap aluminium yang digunakan. Produksi aluminium primer terdiri dari tiga langkah: pertambangan bauksit, alumina produksi dan elektrolisis. Dua yang disebut terakhir akan dijelaskan selanjutnya, penambangan bauksit tercakup dalam bagian Lingkungan, Ekologi & Recycling. Pada gambar 2.1 dapat kita lihat perubahan bentuk dari bauksit. Pada mulanya bauksit masih berupa endapan mineral yang baru ditambang kemudian setelah mengalami proses pengolahan, yang akan dibahas pada bab dua ini akan berubah menjadi serbuk putih yang disebut dengan alumina murni yang kemudian di smelter membentuk logam almunium.
Pengolahan Bauksit dapat melalui berbagai cara, meliputi: a. Cara Asam (H2SO4) Hanya dilakukan untuk pembuatan Al2(SO4)3 untuk proses pengolahan air minum dan pabrik kertas. • Reaksi dapat dipercepat dengan menaikkan temperatur sampai 180oC (Autoclaving) • KalsinasiCocok untuk lowgrade Al2O3 tetapi high SiO2 yang tidak cocok dikerjakan dengan cara basa. • Hasil Basic-Al-Sulfat dikalsinansi menjadi Al2O3, kelemahan cara ini adalah Fe2O3 ikut larut. b. Cara Sintering dengan Na2CO3 (Deville-Pechiney) Sintering dilakukan dalam Rotary Kiln 1000 C selama 2-4 jam, cocok untuk bijih dengan high Fe2O3 dan SiO2. Reaksi-reaksi: Al2O3 + Na2CO3 = NaAlO2 + CO2(g) Fe2O3 + Na2CO3 = Na2O∙Fe2O3 + CO2(g) TiO2 + Na2CO3 = Na2O∙TiO2 + CO2(g) SiO2 + Na2CO3 = Na2O∙SiO2 + CO2(g) c. Dengan proses elektolisa Bahan utamanya adalah bauksit yang mengandung aluminium oksida. pada katoda terjadi reaksi reduksi, ion aluminium (yang terikat dalam aluminium oksida) menerima electron menjadi atom aluminium, 4 Al(3+) + 12 e(1-) ————–> 4 Al pada anoda terjadi reaksi oksidasi, dimana ion-ion oksida melepaskan elektron menghasilkan gas oksigen. 6 O(2-) ——————> 3 O2 + 12 e(1-) logam aluminium terdeposit di keping katoda dan keluar melalui saluran yang telah disediakan. d. Cara Basa (NaOH), Proses Bayers (Th 1888) Ada 2 macam produk alumina yang bisa dihasilkan yaitu Smelter Grade Alumina (SGA) dan Chemical Grade Alumina (CGA). 90% pengolahan bijih bauksit di dunia ini dilakukan untuk menghasilkan Smelter Grade Alumina yang bisa dilanjutkan untuk menghasilkan Al murni. Berikut block diagram pengolahan bauksit melalui proses SGA: III.2 Produksi Alumina dan Aluminium Aluminium adalah logam yang paling banyak digunakan kedua di dunia. Disebut dengan aluminium tinggi karena cocok untuk berbagai tujuan. Ini adalah bahan yang kuat, tangguh dan
ringan mampu menghantarkan panas dengan baik. Banyak materi dalam kehidupan sehari-hari terbuat dari aluminium, dan bahan paling banyak digunakan untuk transportasi terbuat dari aluminium. Mobil, truk, kapal, pesawat terbang, dan kabel listrik tegangan tinggi yang mengandung aluminium. Aluminium juga mudah didaur ulang, dan tidak kehilangan kualitas dalam proses daur ulang. Sekitar 85% dari bauksit dunia pergi untuk membuat alumina, untuk kemudian membuat aluminium, persentase sisanya digunakan untuk membuat kimia, abrasive dan produk refraktori. (Mineral Institut Informasi, "tanggal tidak diketahui) Bauksit harus diolah menjadi aluminium oksida murni (alumina) sebelum dapat dikonversi ke aluminium secara elektrolisis. Hal ini dicapai melalui penggunaan proses kimia Bayer di kilang alumina. Aluminium oksida dilepaskan dari zat-zat lain dalam bauksit dalam larutan soda kaustik, yang disaring untuk menghapus semua partikel larut. Aluminium hidroksida kemudian diendapkan dari larutan soda, dicuci dan dikeringkan sedangkan larutan soda didaur ulang. Setelah kalsinasi, akhir-produk, aluminium oksida (Al2O3), adalah ton powder. Proses Bayer Proses Bayer adalah cara yang digunakan untuk mengubah bauksit menjadi alumina. Alumina aluminium oksida anhidrat, serbuk putih halus. Alumina adalah komoditas berharga karena dari satu alumina dapat menghasilkan aluminium; 90% alumina dunia digunakan untuk memproduksi aluminium. Proses Bayer dikembangkan pada 1888 oleh Karl Joseph Bayer. Proses relatif murah, dan menyebabkan dorongan substansial dalam produksi aluminium, menjadikannya sebagai komoditas sehari-hari. Sekarang ini proses Bayer masih merupakan metode yang paling murah. Proses Bayer - metode yang ekonomis untuk memproduksi oksida aluminium - ditemukan oleh seorang kimiawan Austria Karl Bayer dan dipatenkan pada tahun 1887. Proses melarutkan komponen aluminium bijih bauksit di sodium hidroksida (soda api); menghilangkan kotoran dari solusi, dan presipitat alumina hidrat tri yang kemudian dikalsinasi untuk aluminium oksida. Sebuah pabrik Proses Bayer pada dasarnya merupakan perangkat untuk pemanasan dan pendinginan sirkulasi ulang besar aliran larutan soda kaustik. Bauksit ditambahkan pada titik suhu tinggi, lumpur merah dipisahkan pada suhu menengah, dan alumina diendapkan pada titik suhu rendah dalam siklus. Bauksit biasanya terdiri dari dua bentuk alumina - Sen suatu hidrat terbentuk Boehmite (Al2O3.H2O) dan bentuk gibsit tri hidrat (Al2O3.3H2O).Qal menggunakan Proses Bayer untuk memperbaiki dua nilai dari bauksit Weipa, sebagian besar yang "monohidrat" bauksit kelas. Adapun sistematika proses pengolahan bauksit meliputi: 1. LANGKAH 1 - Crushing dan Grinding Recovery (perolehan) Alumina dimulai dengan bauksit melewati melalui layar untuk menyortir dengan ukuran (sizing-screening). Material tersebut kemudian dihancurkan untuk menghasilkan bahan yang relatif seragam ukuran. Bijih tersebut kemudian dimasukkan ke dalam pabrik penggilingan besar dan dicampur dengan larutan soda kaustik (sodium hidroksida) pada suhu dan tekanan tinggi. Mill berputar seperti drum besar sementara batang baja - berguling-guling longgar di dalam gilingan - menggiling bijih untuk sebuah konsistensi bahkan lebih halus. Proses ini banyak seperti blender dapur hanya jauh lebih lambat dan jauh lebih besar. Materi yang akhirnya dibuang dari pabrik disebut lumpur (slurry).Larutaan yang dihasilkan mengandung larutan natrium alumina dan undissolved residu bauksit yang mengandung zat besi, silikon, dan titanium. Residu ini - biasa disebut sebagai "lumpur merah" - secara bertahap tenggelam ke dasar
tangki dan dihapus. 2. LANGKAH 2-Digesting Lumpur yang dipompa ke digester, disini reaksi kimia untuk membubarkan alumina berlangsung. Dalam digester bubur yang dimasukkan dalam keadaan - di bawah 50 pound per square inch tekanan - dipanaskan sampai 300 ° Fahrenheit (145 ° Celcius). Tetap dalam digester di bawah kondisi dari 30 menit sampai beberapa jam. Soda kaustik ditambahkan lebih banyak untuk melarutkan senyawa yang mengandung aluminium dalam bubur. Senyawa yang tidak diinginkan baik tidak larut dalam soda kaustik, atau bergabung dengan senyawa lain untuk menciptakan skala pada peralatan yang harus dibersihkan secara berkala. Proses pencernaan menghasilkan larutan natrium aluminat. Karena semua ini terjadi dalam pressure cooker, bubur dipompa menjadi serangkaian "tank flash" untuk mengurangi tekanan dan panas sebelum dipindahkan ke "tanki pengendap." 2NaOH + Al2O3.3H2O --> 2NaAlO2 + 4H2O 2NaOH + Al2O3.H2O --> 2NaAlO2 + 2H2O 3. LANGKAH 3-Settling Settling dicapai terutama dengan menggunakan gravitasi, meskipun beberapa bahan kimia harus ditambahkan untuk membantu proses. Sama seperti segelas air gula dengan pasir halus tersuspensi di dalamnya akan terpisah dari waktu ke waktu, begitu juga dengan kotoran dalam bubur, seperti pasir dan besi dan elemen lainnya jejak yang tidak larut akhirnya akan mengendap di bawah. Larutan di bagian atas tangki (yang terlihat seperti kopi) sekarang diarahkan melalui serangkaian filter. Setelah mencuci untuk memulihkan soda alumina dan kaustik, lumpur merah sisanya dipompa ke kolam penyimpanan yang besar dimana dikeringkan dengan penguapan. Alumina dalam larutan masih hangat terdiri dari partikel-partikel kecil, kristal ditangguhkan. Namun masih ada beberapa, kotoran padat sangat halus yang harus dibuang. Sama seperti penyaring kopi menjaga alasan keluar dari cangkir Anda, filter di sini bekerja dengan cara yang sama. Saringan berukuran raksasa terdiri dari serangkaian "leaves" - filter kain besar atas rangka baja dan menghapus banyak dari zat padat dalam cairan yang tersisa. Bahan tertangkap oleh filter dikenal sebagai "cake filter" dan dicuci untuk menghilangkan alumina dan soda kaustik. Minuman keras disaring - natrium aluminat solusi - kemudian didinginkan dan dipompa ke "precipitator." Na2CO3 + Ca(OH)2 --> CaCO3 + 2NaOH 4. LANGKAH 4-Presipitasi: Bayangkan sebuah tangki setinggi gedung enam lantai. Sekarang bayangkan baris demi baris dari tangki disebut precipitator. Natrium aluminat dari settling dan operasi penyaringan dipompa ke dalam debu. partikel alumina yang baik (fine) - disebut "kristal benih" (alumina hidrat) ditambahkan untuk memulai pengendapan partikel alumina murni sebagai larutan yang mendingin. Kristal Alumina mulai tumbuh di sekitar biji, kemudian menetap ke bagian bawah tangki di mana mereka akan dihapus dan dipindahkan ke "tank penebalan." Akhirnya, disaring lagi kemudian ditransfer oleh konveyor ke "tanur kalsinasi." 2NaAlO2 + 4H2O --> Al2O3.3H2O + 2 NaOH
5. LANGKAH 5-Kalsinasi: Kalsinasi adalah proses pemanasan untuk menghilangkan air kimia gabungan dari hidrat alumina. Itu sebabnya, setelah alumina terhidrasi adalah dikalsinasi, ini disebut alumina sebagai anhidrat. "Anhidrat" berarti "tanpa air."Dari precipitation, hidrat disaring dan dicuci untuk membasuh kotoran dan menghilangkan kelembaban. Sebuah sistem konveyor terus menerus memberikan hidrat ke dalam kiln kalsinasi. Kiln kalsinasi adalah batu bata-dalam berjajar dan gas-dipecat untuk suhu 2.000 ° F atau 1.100 ° C. Berputar perlahan-lahan (untuk memastikan alumina mengering secara merata) dan dipasang pada landasan miring yang memungkinkan alumina untuk bergerak melalui ke pendinginan eqipment. (Metode terbaru menggunakan metode yang disebut kalsinasi tidur cairan di mana partikel alumina ditangguhkan atas layar dengan udara panas dan dikalsinasi.) Hasilnya adalah bubuk putih seperti yang ditunjukkan di bawah ini: alumina murni. Kaustik soda dikembalikan ke awal proses dan digunakan lagi. Proses Hall-Heroult Smelting: Pada tahun 1886, dua ilmuwan 22 tahun di sisi berlawanan dari Atlantik, Charles Hall dari Amerika Serikat dan Paulus LT Heroult dari Perancis, membuat penemuan yang sama cryolite cair (sodium aluminium fluorida mineral) bisa digunakan untuk membubarkan alumina dan reaksi kimia yang dihasilkan akan menghasilkan aluminium metalik. Proses Hall-Heroult tetap digunakan saat ini. Proses Hall-Heroult terjadi dalam karbon besar atau grafit kontainer baja dilapisi disebut "reduction pot". Pada kebanyakan tanaman, pot yang berjajar dalam baris panjang, yang disebut potlines. Kunci reaksi kimia yang diperlukan untuk mengkonversi alumina untuk aluminium metalik adalah menjalankan suatu arus listrik melalui campuran / alumina cryolite. Proses ini membutuhkan penggunaan arus searah (DC) - bukan arus bolak (AC) yang digunakan di rumah. Jumlah daya yang sangat besar yang diperlukan untuk memproduksi aluminium adalah alasan mengapa pabrik almunium hampir selalu terletak di daerah di mana tenaga listrik yang terjangkau tersedia. Beberapa ahli berpendapat bahwa satu persen dari seluruh energi yang digunakan di Amerika Serikat yang digunakan dalam pembuatan aluminium. Tegangan listrik yang digunakan dalam reduction pot hanya 5,25 volt, tapi ampere (kuat arus) yang SANGAT tinggi - umumnya dalam kisaran 100.000 sampai 150.000 ampere atau lebih. Yang sedang mengalir antara anoda karbon (bermuatan positif), terbuat dari coke petroleum dan pitch, dan katoda (bermuatan negatif), dibentuk oleh karbon tebal atau lapisan grafit dari pot. Ketika melewati arus listrik melalui campuran, karbon dari anoda bergabung dengan oksigen dalam alumina tersebut. Reaksi kimia menghasilkan aluminium logam dan karbon dioksida. Aluminium cair mengendap ke bagian bawah panci mana secara berkala syphoned off ke cawan lebur sedangkan karbon dioksida - gas - kabur. Sangat sedikit cryolite hilang dalam proses, dan alumina ini terus diisi dari wadah penyimpanan di atas pot reduksi. Logam ini sekarang siap untuk ditempa, berubah menjadi alloys, atau diekstrusi ke dalam bentuk dan formulir yang diperlukan untuk membuat peralatan, elektronik, mobil, pesawat terbang kaleng dan ratusan lainnya akrab, dan item berguna lainnya. Aluminium terbentuk pada temperatur sekitar 900 °C, tetapi sekali dibentuk memiliki titik lebur hanya 660 °C. Dalam beberapa smelter ini cadangan panas digunakan untuk melelehkan logam
daur ulang, yang kemudian dicampur dengan logam baru. Logam daur ulang hanya membutuhkan 5 persen dari energi yang dibutuhkan untuk membuat logam baru. logam daur ulang yang diblending dengan logam baru memungkinkan penghematan energi yang cukup, serta efisiensi penggunaan panas ekstra tersedia. Ketika datang ke kualitas, tidak ada perbedaan antara logam dasar dan logam daur ulang. Proses peleburan dibutuhkan untuk menghasilkan aluminium dari alumina adalah terus menerus potline biasanya disimpan dalam produksi 24 jam sehari sepanjang tahun. Smelter tidak bisa dengan mudah dihentikan dan dimulai kembali. Jika produksi terganggu oleh kegagalan satu daya lebih dari empat jam, logam di dalam pot akan mengeras, seringkali membutuhkan proses pembangunan kembali yang relatif mahal. Biaya pembangunan smelter, tipikal modern adalah sekitar $ 1,6 miliar. Kebanyakan pabrik pengolahan aluminium yang menghasilkan 99,7% murni - diterima untuk sebagian besar aplikasi. Namun, aluminium murni super (99,99%) diperlukan untuk beberapa aplikasi khusus, biasanya yang dilihat asalah daktilitas tinggi atau konduktivitas diperlukan. Perlu dicatat bahwa apa yang mungkin tampak perbedaan marjinal dalam kemurnian dari aluminium dan aluminium smelter grade kemurnian super dapat mengakibatkan perubahan signifikan pada properti dari logam. III. 3 Cost Produksi Untuk biaya produksinya atau biaya pengolahan bauksitnya, kami memberikan contoh data dalam bentuk tabel dan analisis statistiknya, sebagai berikut: Tabel 3.2 Contoh aliran kas pada perusahaan tambang bauksit (hanya contoh) KEY STATISTICS 2004 2005 2006 2007 2008 Industry Revenue 107,942 104,367 131,689 158,085 169,151 Rp.Billion Industry Gross Product 7,016 6,784 8,560 10,276 10,995 Rp.Billion Number of Establishments 110 120 130 130 130 Units Employment 109,600 101,200 85,700 81,000 85,400 Units Exports 2,856 3,457 6,481 6,521 7,820 Rp.Billion Imports 10,926 10,899 25,482 30,419 35,880 Rp.Billion Total Wages 1,425 1,316 1,114 1,010 1,109 Rp.Billion Domestic Demand 116,012 111,809 150,690 181,983 197,211 Rp.Billion COST STRUCTURE % OF SALES COST STRUCTURE % OF SALES Cost of Goods Sold 67.13 Gross Profit 32.87 Operating Expense 21.5 Profit (Loss) Before Tax 11.36 Administration 1.58 Depreciation 0.56 Electricity 0.66 Freight 1.99 Fuel, Parking, Toll & Retribution 1.62 Interest 3.09 Land and Building Rental 2.74 Marketing 2.69 Repairs and Maintenance 0.54 Service Fee 0.7 Staff Welfare Allowance 1.38 Other Expenses 0.92 Stationery & Inventory 0.48 Telephone 0.8 Utensils and Equipment 1.24 Wages and Salaries 0.5 Tabel 3.4 Tabel Sebaran Usaha Tambang bauksit
ESTABLISHMENTS IN (%) ESTABLISHMENTS IN (%) Central Java 13.4 DKI Jakarta 6.5 East Java 22.4 North Sumatra 17.9 Papua 2 Bali 3 South Sulawesi 6 West Java 28.8 (DIS, Bauxite ore Mining in Indonesia, July 22,2009) BAB IV PENUTUP IV.1 Kesimpulan Dari uraian an penjelasan mengenai pengolahan bauksit laterit, dapat ditarik beberapa simpulan, meliputi: 1. Bauksit merupakan endapan mineral yang mengalami pengkayaan almunium oksida, yang terdiri atas mineral gibsit dan buhmit. 2. Pengolahan bauksit pada umumnya menggunakan prinsip elektrometalurgi, yaitu metode untuk mendapatkan bijih dengan menggunakan tenaga listrik yaitu prinsip elektrolisis. 3. Pengolahan bauksit diawalali dengan proses bayers yang menggunakan bantuan larutan bersifat basa untuk mendapatkan alumina. 4. Alumina diolah menjadi almunium menggunanakan proses Hall-Heroult yang menggunakan arus DC.
