I. Pros Proses es Pem Pembu buat atan an Alu Alumu muni nium um
Bauksit
DEFINISI ALUMUNIUM
Alumunium merupakan salah satu dari unsur kimia, dengan lambang Al. Alumunium bukan termasuk jenis logam berat, namun merupakan elemen peringkat ketiga berdasarkan jumlah yang paling melimpah dipermukaan bumi. Aluminium terdapat dalam penggunaan aditif makanan, antasida, buffered buffered aspirin, aspirin, astringents, astringents, semprotan hidung, antiperspirant, antiperspirant, air minum, knalpot mobil, asap tembakau, penggunaan aluminium foil, peralatan masak, kaleng, keramik , dan kembang api. Aluminium digunakan dalam banyak hal. Kebanyakan darinya digunakan dalam kabel bertegangan tinggi. Juga secara luas digunakan dalam bingkai jendela dan badan pesawat terbang. Ditemukan di rumah sebagai panci, botol minuman ringan, tutup botol susu dsb. Aluminium juga digunakan untuk melapisi lampu mobil dan compact disks.
JENIS ALUMUNIUM
Jenis Aluminium dibedakan berdasarkan kemurnian atau persentase aluminium murni dalam komposisi kimia materialnya. Pengelompokan ini diatur oleh Aluminium Association. Kode aluminium terdiri dari 4 digit dari 1XXX, 2XXX, 3XXX, …, 8XXX Untuk Aluminium dengan kemurnian di atas 99% 1. Untu Untuk k padu paduan an Cope Coper r 2. Untu Untuk k padu paduan an Man Manga gan n 3. Untu Untuk k pad padua uan n Sili Siliko kon n 4. Untu Untuk k pad padua uan n Mag Magne nesi sium um 5. Untuk Untuk paduan paduan Magnes Magnesium ium Siliko Silikon n 6. Untu Untuk k pad padua uan n zin zincc
Pada aluminium tempa, seri 1xxx digunakan untuk aluminium murni. Digit kedua dari seri tersebut menunjukkan komposisi aluminium dengan limit pengotor alamiahnya, sedangkan
dua digit terakhir menunjukkan angka kemurnian dua desimalnya. Contoh pada AA 1170,,Aluminium ini memiliki kemurnian 99,70%. Digit pertama pada seri 2xxx sampai 7xxx menunjukkan kelompok paduannya berdasarkan unsur yang memiliki persentase komposisi terbesar dalam paduan. Digit kedua menunjukkan modifikasi dari unsur paduannya, jika digit kedua bernilai 0 maka paduan tersebut murni terdiri dari aluminium dan unsur paduan. Jika nilainya 1 – 9, maka paduan tersebut memiliki modifikasi dengan unsur lainnya. Dua angka terakhir untuk seri 2xxx – 8xxx tidak memiliki arti khusus, hanya untuk membedakan paduan aluminium tersebut dalam kelompoknya.
SKEMA PROSES PEMBUATAN ALUMINIUM
Diagram Industri Alumnium
Proses Pembuatan Aluminium 1.
Proses Penambangan Aluminium
Aluminium ditambang dari biji bauksit yang banyak terdapat di permukaan bumi. Bauksit yang ditambang untuk keperluan industri mempunyai kadar aluminium 40-60%. Setelah ditambang biji bauksit digiling dan dihancurkan supaya halus dan merata. Kemudian dilakukan proses pemanasan untuk mengurangi kadar air yang ada. Selanjutnya bauksit mengalami proses pemurnian. 2.
Proses Pemurnian Aluminium
Proses pemurnian bauksit dilakukan dengan metode Bayer dan hasil akhir adalah alumina.
Proses Bayer
Proses Bayer menghasilkan alumina (Al 2O3) dengan membasuh bahan tambang yang mengandung aluminium dengan larutan natrium hidroksida pada temperatur 175 oC sehingga menghasilkan aluminium hidroksida, Al(OH) 3. Aluminium hidroksida lalu dipanaskan pada suhu sedikit di atas 1000 oC sehingga terbentuk alumina dan H 2O yang menjadi uap air 3.
Proses Peleburan Alumina
Alumina yang dihasilkan dari proses pemurnian masih mengandung oksigen sehingga harus dilakukan proses selanjutnya yaitu peleburan. Peleburan alumina dilakukan dengan proses reduksi elektrolitik. Proses peleburan ini memakai metode Hall Heroult.
Alumina dilarutkan dalam larutan kimia yang disebut cryolit pada sebuah tungku yang disebut pot. Pot ini mempunyai dinding yang dibuat dari ceramic. Bagian luar pot terbuat dari baja. Aliran listrik diberikan melalui anoda dan katoda. Proses reduksi memerlukan karbon yang diambil dari anoda. Pada proses ini dibutuhkan arus listrik searah sebesar 50 - 150 kiloampere. Arus listrik akan mengelektrolisa alumina menjadi aluminium dan oksigen bereaksi membentuk senyawa CO2 Aluminium cair dari hasil elektrolisa akan turun ke dasar pot dan selanjutnya dialirkan dengan prinsip siphon ke krusibel yang kemudian diangkut menuju tungku-tungku pengatur (holding furnace). Kebutuhan listrik yang dihabiskan untuk menghasilkan 1 kg aluminium berkisar sekitar 12 - 15 kWh. Satu kg aluminium dihasilkan dari 2 kg alumina dan ½ kg karbon. Reaksi pemurnian alumina menjadi aluminium adalah sbb: Pada proses peleburan digunakan dapur krusibel. Hal yang pertama kali dilakukan adalah proses persiapan dapur. Dimulai dari pembersihan tungku lebur dan melapis dengan coating hingga penempatan briket batubara dalam tungku besar.
Selama proses peleburan, material Al yang digunakan dilakukan proses pre-heating . Hal ini bertujuan untuk menghilangkan moisture pada permukaan material untuk menghindari pembentukan gas dan melarut dalam logam cair yang dapat menyebabkan cacat gas. Setelah proses pre-heating maka material logam dimasukkan kedalam tungku dan dibiarkan melebur. Selama peleburan briket batubara terus ditambahkan untuk menjaga kestabilan suplai kalor untuk melebur logam. i. Alloying Pada proses pengecoran dimana selain bertujuan menghasilkan produk yang sesuai dengan dimensi juga dibutuhkan nilai sifat mekanis material yang sesuai. Pemberian material tambahan (alloying) bertujuan untuk meningkatkan harga sifat mekanis dari material. Untuk material Al pemberian alloying menggunakan material Cu, Zn, Mg, P, Si, Sr, dan Na. ii. Degassing Pada temperatur tinggi gas hidrogen akan cenderung berdifusi kedalam logam cair. Gas-gas hidrogen ini harus dikeluarkan dari Aluminium cair karena akan menyebabkan terjadinya cacat pada benda cor. Proses pengeluaran gas ini disebut proses degasser. Umumnya degasser yang digunakan adalah dalam bentuk tablet atau gas (gas argon dan gas nitrogen). Mekanisme pengeluaran gas pada logam Aluminium cair adalah sebagai berikut : Tablet yang dimasukkan ke dalam Aluminium cair akan menghasilkan gas dalam bentuk gelembung yang hampir hampa udara (< 1 atm). Gas hidrogen yang terlarut dalam Aluminium tidak dapat keluar karena tekanan didalam Aluminium cair << 1 atm sedangkan tekanan diluar sebesar 1 atm. Akibatnya gelembung udara yang dihasilkan tablet masuk ke dalam gas hidrogen dan gelembung udara tersebut terbawa keatas bersaman dengan kotoran lain yang terlarut didalam Aluminium cair. Gas-gas atau gelembung udara tersebut sebagian akan menjadi dross dan akan dibuang melalui proses pembuangan dross. iii.Cover Flux Setelah proses degasser selesai dilanjutkan dengan proses pemberian flux. Proses pemberian flux bertujuan untuk menutupi
atau covering permukaan logam
Aluminium cair agar terhindar dari masuknya gas hidrogen kedalam logam aluminium. Pemberian flux dilakukan pada saat mulai pencairan aluiminium dengan cara menaburkan flux pada permukaan Aluminium cair. Covering flux berfungsi untuk covering permukaan logam cair agar terhindar dari masuknya gas hidrogen . Pemberian flux jenis ini dilakukan tanpa pengadukan.
Aluminium daur ulang
Salah satu keuntungan aluminium lainnya adalah, mampu didaur ulang tanpa mengalami sedikitpun kehilangan kualitas. Proses daur ulang tidak mengubah struktur aluminium, daur ulang terhadap aluminium dapat dilakukan berkali-kali (wasteonline.org). Mendaur ulang aluminium hanya mengkonsumsi energi sebesar 5% dari yang digunakan dalam memproduksi aluminium dari bahan tambang (economist.com). Di Eropa, terutama negara Skandinavia, 95% aluminium yang beredar merupakan bahan hasil daur ulang. Proses daur ulang aluminium berawal dari kegiatan meleburkan sampah aluminium. Hal ini akan menghasilkan endapan. Endapan ini dapat diekstraksi ulang untuk mendapatkan aluminium, dan limbah yang dihasilkan dapat digunakan sebagai bahan campuran aspal dan beton karena merupakan limbah yang berbahaya bagi alam.
