EKSTRAKSI METALURGI
BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang
Metalu Meta lurg rgii di dide defi fini nisi sikan kan se sebag bagai ai il ilmu mu dan te tekn knol olog ogii un untu tuk k me memp mper erol oleh eh sa samp mpai ai pengolahan logam yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral,pemerolehan (ekstraksi) logam, sampai ke pengolahannya untuk menyesuaikan sifat-sifat dan perilakunya sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam pemakaian untuk pembuatan produk rekayasa tertentu. Berdasarkan Berdas arkan tahapan rangkai rangkaian an kegia kegiatannya, tannya, metalurgi metalurgi dibeda dibedakan kan menja menjadi di dua jenis jenis,, yaitu metalurgi metalurgi ekstr ekstraksi aksi dan metal metalurgi urgi fisi fisika. ka. Metal Metalurgi urgi ekstraksi yang banyak melibatkan melibatkan proses-proses kimia, baik yang temperatur rendah dengan cara pelindian maupun pada temperatur tinggi dengan cara proses peleburan utuk menghasilkan logam dengan kemurnian tertentu, dinam tertentu, dinamakan akan juga metalurgi kimia. Meski Meskipun pun sesun sesungguhnya gguhnya metalurgi metalurgi kimi kimiaa itu sendiri mempunyai pengertian yang luas, antara lain mencakup juga pemaduan logam denagn logam lain atau logam dengan bahan bukan logam. Beberapa aspek perusakan logam (korosi) dan caracaraa pena car penanggu nggulan langann gannya, ya, pel pelapi apisan san log logam am sec secara ara ele elektr ktroli olit,d t,dll. ll. Ada Adapun pun pro proses ses-pr -prose osess dar darii ekstr eks traks aksii met metalu alurgi rgi / eks ekstr traks aksii log logam am itu sen sendir dirii ant antara ara lai lain n ada adalah lah pyrometalurgy pyrometalurgy (proses ekstra ekst raks ksii ya yang ng di dila laku kukan kan pa pada da te temp mper erat atur ur ti ting nggi gi), ), hydrometalurgy hydrometalurgy(pr (prose osess eks ekstra traksi ksi yang dilakukan pada temperatur yang relatif rendah dengan cara pelindian dengan media cairan), dan electrometalurgy (proses ekstraksi yang melibatkan penerapan prinsip elektrokimia, baik pada temperatur rendah maupun pada temperatur tinggi).
BAB II PEMBAHASAN TAHAPAN PROSES EKSTRAKSI METALURGI
2.1 Hidrometalurgi
Hidr Hi drom omet etal alur urgi gi
meru me rupa paka kan n
caba ca bang ng
ters te rsen endi diri ri
dari da ri
meta me talu lurg rgi. i.
Seca Se cara ra
harf ha rfia iah h
hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Atau secara detilnya proses Hydrometalurgi adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, dimana dilakukan pemakaian suatu zat kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. Hidrometalurgi dapat juga diartikan sebagai proses ekstraksi metal dengan larutan reagen encer (< 1 gram/mol) dan pada suhu < 100º C. Reaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif. Artinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi (larut) dan kemudian dipisahkan dari material yang tak diinginkan. Peralatan yang dipergunakan adalah : a. Electrolysis / electrolytic cell. b. Bejana pelindian (leaching box). Saat ini hidrometalurgi adalah teknik metalurgi yang paling banyak mendapat perhatian peneliti. Hal ini terlihat dari banyaknya publikasi ilmiah semisal jurnal kimia berskala internasion inter nasional al yang memba membahas has peredu pereduksian ksian logam secar secaraa hidrom hidrometalu etalurgi. rgi. LogamLogam-logam logam yang banyak mendapat perhatian adalah nikel (Ni), magnesium (Mg), besi (Fe) dan mangan (Mn). Hidrometalurgi memberikan beberapa keuntungan: 1.
Bijih tidak harus dipekatkan, melainkan Bijih melainkan hanya harus dihanc dihancurkan urkan menjadi bagian-bagian bagian-bagian yang lebih kecil.
2.
Pemakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam
jumlah besar dapat dihilangkan. 3. Polusi atmosfer oleh hasil samping pirometalurgi sebagai belerang dioksida, arsenik (III) oksida, 4.
dan debu tungku dapat dihindarkan. Untuk bijih-bijih peringkat rendah (low grade), metode ini lebih efektif.
5.
Suhu prosesnya relatif lebih rendah.
6. 7.
Reagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan. Produk yang dihasilkan memilki struktur nanometer dengan kemurnian yang tinggi. Pada prinsipnya hidrometalurgi melewati beberapa proses yang dapat disederhanakan tergan ter gantun tung g pada log logam am yang ingin dim dimurn urnika ikan. n. Sal Salah ah sat satu u yan yang g saa saatt ini banyak men mendap dapat at perhatian adalah logam mangan dikarenakan aplikasinya yang terus berkembang terutama
sebagaii mater sebaga material ial sel katodi katodik k pada baterai isi ulang. Baterial Baterial ion litium konvensional konvensional telah lama dikenal dan diketahui memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Namum jika katodanya dilapisi lagi dengan logam mangan oksida maka kapasitas penyimpanan energi baterai tersebut menjadi jauh lebih besar. Kondisi yang baik untuk hidrometalurgi adalah : 1.
Metal yang diinginkan harus mudah larut dalam reagen yang murah.
2. 3.
Metal yang larut tersebut harus dapat “diambil” dari larutannya dengan mudah dan murah. Unsur atau metal lain yang ikut larut harus mudah dipisahkan pada proses berikutnya.
4.
Mineral-mineral Mineral-mi neral pengganggu (gangue minerals) minerals) janga jangan n terl terlalu alu banyak menyer menyerap ap (bere (bereaksi) aksi) dengan zat pelarut yang dipakai.
5.
Za t
pelarutnya
harus
dapat
“diperoleh
kembali”
untuk
didaur
ulang.
Zat yang diumpankan (yang dilarutkan) jangan banyak mengandung lempung (clay minerals), karena akan sulit memisahkannya. 6.
Zat yang diumpankan harus porous atau punya permukaan kontak yang luas agar mudah (cepat) bereaksi pada suhu rendah.
7.
Zat pelarutnya sebaiknya tidak korosif dan tidak beracun (non-corrosive and non-toxic), jadi tidak membahayakan alat dan operator.
1.
Secara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu: Leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reduktan organik.
2.
Pemekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya.
3.
Recovery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching. Leaching adalah proses pelarutan selektif dimana hanya logam-logam tertentu yang dapat larut. Pemilihan metode pelindian tergantung pada kandungan logam berharga dalam bijih dan karakteristik bijih khususnya mudah tidaknya bijih dilindi oleh reagen kimia tertentu. Secara hidrometalurgi terdapat beberapa jenis leaching, yaitu : 1. Leaching in Place (In-situ Leaching) 2. Heap Leaching 3. Vat Leaching /Percolation Leaching 4. Agitation Leaching 5. Autoclaving Reduktan organik adalah hal yang sangat penting dalam proses ini. Reduktan yang dipilih diusahakan tidak berbahaya bagi lingkungan, baik reduktan itu sendiri maupun produk hasil oksidasinya.. Kebanya oksidasinya Kebanyakan kan redukt reduktan an yang diguna digunakan kan adalah kelompok monom monomer er karbohi karbohidrat, drat, turunan aldehid dan keton karena punya gugus fungsi yang mudah teroksidasi. Contohnya adalah proses reduksi mangan dengan adanya glukosa sebagai reduktan:
C6H12O6 + 12MnO2 + 24H+ = 6CO2 + 12Mn2+ + 18H2O
Larutan hasil leaching tersebut kemudian dipekatkan dan dimurnikan. Ada tiga proses pemurnian yang
umum digunakan
yaitu evaporasi, ekstraksi pelarut dan presipitasi
(pengendapan). Di antara ketiganya, presipitasi adalah yang paling mudah dilakukan, juga lebih cepat. Namun cara ini kurang efektif untuk metalurgi adalah : • Pada PBG : bijih / mineral
tetap mineral
kadar logam rendah kadar logam tinggi
sifat-sifat fisik dan kimia tak berubah
• Pada ekstraktif metalurgi : bijih / mineral jadi
logam (metal) sifat-sifat fisik dan kimia
berubah
Kominu Kom inusi si ata atau u peng pengeci ecilan lan uku ukuran ran mer merupak upakan an tah tahap ap awa awall dal dalam am pro proses ses PBG yan yang g bertujuan untuk : a. Membebaskan / meliberasi mineral berharga dari material pengotornya. b. Menghasilkan ukuran dan bentuk partikel yang sesuai dengan kebutuhan pada proses berikutnya. c. Memperluas permukaan partikel agar dapat mempercepat kontak dengan zat lain, misalnya reagen flotasi. Tahapan proses (process aims) pada metalurgi ekstraktif adalah : a.
Pemisahan (separation), yaitu pembuangan unsur, campuran atau material yang tidak diinginkan dari bijih (sumber metal )
b.
Pembentukan campuran (compound foramtion), yaitu cara memproduksi material yang secara
c.
struktur dan sifat-sifat kimianya berbeda dari bijihnya (sumbernya). Pengambilan/produksi metal (metal production), yaitu cara-cara memperoleh metal yang belum
d.
murni. Pemurnian metal (metal purification), yaitu pembersihan, metal yang belum murni (membuang unsur-unsur pengotor dari metal yang belum murni), sehingga diperoleh metal murni.
2.2 Pirometalurgi
Suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50º - 250º C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000º C (proses pembuatan paduan baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500º - 1.600º C ; pada suhu tersebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas. Umpan Umpa n yan yang g ba baik ik ad adal alah ah ko kons nsent entra ratt de deng ngan an ka kadar dar me meta tall ya yang ng ti tingg nggii ag agar ar da dapa patt mengurangi pemakaian energi panas. Penghematan energi panas dapat juga dilakukan dengan memilih dan memanfaatkan reaksi kimia eksotermik (exothermic). Sumber energi panas dapat berasal dari : 1. Energi kimia (chemical energy = reaksi kimia eksotermik). 2. Bahan bakar (hydrocarbon fuels) : kokas, gas dan minyak bumi. 3. Energi listrik. 4. Energi terselubung/te terselubung/tersemb rsembunyi, unyi, panas buangan dipaka dipakaii untuk pemana pemanasan san awal (prehe (preheating ating process). Peralatan yang umumnya dipakai adalah : 1. Tanur tiup (blast furnace). 2. Reverberatory furnace. Sedangkan untuk pemurniannya dipakai : 1. Pierce-Smith converter. 2. Bessemer converter. 3. Kaldo cenverter. 4. Linz-Donawitz (L-D) converter. 5. Open hearth furnace. Proses pirometalurgi terbagi atas 5 proses, yaitu : 1. Dr Dryi ying ng (P (Pen enger gerin inga gan) n) Adalah proses pemindahan panas kelembapan cairan dari material. Pengeringan biasanya sering seri ng te terj rjadi adi ol oleh eh ko kont ntak ak pa pada data tan n le lemb mbap ap de deng nganp anpem embak bakar aran an ga gass ya yang ng pa panas nas ol oleh eh pembakaran bahan bakar fosil. Pada beberapa kasus, panas pada pengeringan bisa disediakan oleh udara panas gas yang secara tidak langsung memanaskan. Biasa Biasanya nya suhu pengeringan di atur pada nilai diatas titik didih air sekitar 120ºC.pada kasus k asus tertentu, seperti pengeringan air garam yang dapat larut, suhu pengeringan yang lebih tinggi diperlukan.
Dari stockpile, stockpile, hasil tambang tambang (ore) diangkut diangkut menuju apron feeder. feeder. Di apron apron feeder feeder oremenga oremengalami lami penyaring penyaringan an dan pengatur pengaturan an beban beban sebelum sebelum diangkut diangkut dengan belt conveyormenuju dryer atau tanur pengering. Diruang pembakaran tersebut terdapat alat pembakaryang menggunakan high sulphur oil atau yang biasa disebut minyak residu sebagai bahanbakar. Dalam tahap pengeringan ini hanya dilakukan penguapan sebagian kandungan air dalam bijih basa dan tidak ada reaksi reaksi kimia. kimia. Ore kemudi kemudian an dihanc dihancurk urkan an dan kemud kemudian iandik dikump umpulk ulkan an di guda gudang ng biji bijih h keri kering ng (Dry (Dry Ore Ore Stor Storag age) e).D .Dim iman ana a dryi drying ng atau atau peng penger erin inga gan n dibutu dibutuhka hkan n untuk untuk mengur menguran angi gi kadar kadar moistu moisture re dalamb dalambiji ijih. h. Biasa Biasanya nya kadar kadar moisture dalam bijih sekitar 30-35 % dan diturunkan dalam proses inidengan rotar rotary y dryer dryer menjad menjadii sekita sekitarr 23 23% % (terga (tergantu ntung ng desain desain yang yang dibua dibuat). t). Dalam Dalam rotarydr rotarydryer yer ini, pengerin pengeringan gan dilakukan dilakukan dengan cara mengalir mengalirkan kan gas panas panas yang dihasilkan daripembakaran pulverized coal dan marine fuel dalam Hot Air Generator (HAG) secara Co-Current (searah) pada temperature sampai 200 C
2. Ca Calc lcin inin ing g (Kal (Kalsi sina nasi si)) Kalsinasi adalah dekomposisi panas material. Contohnya dekomposisi hydrate seperti ferric Hidroksida menjadi ferric oksida dan uap air atau dekomposisi kalsium karbonat menjadi kalsium kalsiu m oks oksida ida dan kar karbon bon dio diosid sidaa dan ata atau u bes besii kar karbona bonatt men menjad jadii bes besii oks oksida ida.Pr .Prose osess kalsinasi membawa dalam variasi tungku/furnace termasuk shaft furnace, rotary kilns dan fluidized bed reactor. Tujuannya untuk menghilangkan menghilangkan kandungan air di dalam bijih, mereduksi sebagiannikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi. Setelah proses drying, bijih nikel yangtersimpan di gudang bijih kering pada dasarnya belumlah kering secara secara sempurna, sempurna, karenaitu karenaitulah lah tahapan tahapan ini bertujua bertujuan n untuk untuk menghilan menghilangkan gkan kandungan air bebas dan air kristal sertamereduksi nikel oksida menjadi nikel logam. Proses ini berlansung dalam tanur reduksi. Bijihdari gudang dimasukkan dalam dalam tanur tanur reduks reduksii dengan dengan kompo komposis sisii
penca pencampu mpura ran n
menggu menggunak nakanr anrati atio o
tertentu untuk menghasilkan komposisi silika magnesia dan besi yang sesuai dengan denganope operas rasion ional al tanur tanur listri listrik. k. Selai Selain n itu dimas dimasukk ukkan an pula pula batub batubara ara yang yang berfun berfungsi gsi sebaga sebagaii bahanp bahanpere ereduk duksi si pada pada tanur tanur reduks reduksii maupun maupun pada pada tanur tanur pelebur. Untuk mengikat nikel dan besireduksi yang telah tereduksi agar tidak teroksidasi kembali oleh udara maka ditambahkanlahbelerang. Hasil akhir dari prose proses s ini ini diseb disebut ut kalsin kalsin yang yang bertem bertemper peratu aturr sekita sekitarr 700 0C. Tujuan Tujuan utama utama proses ini adalah menghilangkan air kristal yang ada dalam bijih,air kristalyang bias biasa a
diju dijump mpai ai
adal adalah ah
serp serpen enti tine ne
(3Mg (3MgO. O.2S 2SiO iO2. 2.2H 2H2O 2O))
dan dan
goet goethi hite te
(Fe2O3 (Fe2O3.H2 .H2O). O).Pro Proses ses dekomp dekompos osisi isi ini dilaku dilakukan kan dalam dalam Rotary Rotary Kiln Kiln dengan dengan tempet tempetatu aturr sampa sampaii 850 oCmeng oCmenggun gunaka akan n pulver pulverize ized d coal coal secara secara Counte Counterr Current. Reaksi dekomposisi air kristal yangterjadi adalah sebagai berikut:
a. SerpentineReaksi SerpentineReaksi dekomposisi dekomposisi dari serpentine adalah sebagai berikut: 3MgO.2SiO2.2H2O Reak Reaksi si
init initer erja jadi di
3 MgO + 2 SiO2 + 2 H2O pada pada
temp temper erat atur ur
46046 0-65 650 0
C
dan dan
tergo ergolo long ng
reak reaksi si
endotermik endotermik.. Pemanasa Pemanasan n lebih lebih lanj lanjut ut MgO MgO dan dan SiO2 SiO2 akan akan memb memben entu tuk k forsterite dan enstatite yang merupakan reaksieksotermik. 2MgO + SiO2 2MgO.SiO
2MgO + SiO2 MgO.SiO2b.
b. GoethiteR GoethiteReaksi eaksi dekompo dekomposisi sisi dari dari goethite goethite adalah sebagai sebagai berikut: berikut: Fe2O3.H2O
Fe2O3+ H2O
Reak Reaksi si ini ini terj terjad adii pada pada 26 260C 0C-330C 330C dan merupa merupakan kan reaks reaksii endote endotermi rmik. k. Disampingmenghilangkan air kristal, pada proses ini juga biasanya didesain sudah terjadi reaksireduksi dari NiO dan Fe2O3. Dalam teknologi Krupp rent, semua reduksi dilakukandalam rotary kiln dan dihasilkan luppen. Sedangkan dalam technology Electric Furnace,hanya sekitar 20% NiO tereduksi secara tidak langsung dalam rotary kiln menjadi Ni dan80% Fe2O3 menjadi FeO sedangkan sisanya dilakukan dalam electric furnace. Produk dari rotary kiln ini disebut dengan calcined ore dengan kandungan moisture sekitar 2%dan siap dilebur dalam electric furnace
3. Roasting (Pemanggangan) Adalah pemanasan dengan kelebihan udara dimana udara dihembuskan pada bijih yang dipanaskan disertai penambahan regen kimia dan pemanasan ini tidak mencapai titik leleh (didih). Kegunaan Roasting adalah : -Mengeluarkan sulfur,
Arsen,
Antimon
- Merubah mineral sulfida menjadi oksida dan sulfur 2 ZnS + 3O2 2 ZnO + 2 SO4 - Membentuk material menjadi porous - Menguapkan impurity yang foltair. Dapur yang digunakan pada proses roasting, yaitu : - Hazard Vloer Oven - Suspensi roasting oven - Fluiized bed roasting
dari
persenyawaannya
Jenis-jenis roasting, yaitu : a. Ok Okssid idaa Roa Roast stin ing g Biasanya dilakukan terhadap mineral-mineral sulfida pada temperatur tinggi (direduksi langsung). Pada temperatur rendah : sulfida logam dapat direduksi dengan Carbon membentuk CS dan CS2. • •
Tidak dapat direduksi langsung karena sulfida logam-logam lebih stabil
b. Reduksi Roasting Adalah suatu proses pemanggangan dimana suatu oksida mengalami proses reduksi oleh suatu reduktor gas yang dimaksudkan dimaksudkan untuk menurunkan menurunkan deraj derajat at oksi oksidasi dasi suatu logam. Peristiwa reduksi ini tidak dapat tercapai untuk suatu oksida yang sangat stabil. c. Chl Chlor Ro Roas asttin ing g Dalam proses ini, bijih/konsentrat dipanggang bersama senyawa klorida (CaCl2,NaCl) atau dengan gas Cl2. Tujuan chlor roasting adalah : Menghasilkan senyawa klorida logam dalam air (di ekstraksi) • •
Mengha Men ghasil silkan kan sen senyaw yawaa klo klorid ridaa log logamam-log logam am yang mud mudah ah men mengua guap p agar dapa dapatt dipisahkan dari mineral-mineral pengganggu (Metalurgi Halida).
d. Fluor Roasting Pemanggangan ini menggunakan reagent F2. e. Yo Yodi dium um Roa Roassti ting ng Pemanggangan ini menggunakan reagent I2. 4. AGLOMERASI Tujuan nya Mengubah ukuran butiran bijih/ konsentrat mjd gumpalan yg relatif besar agar tdk menyumbat lubang2 pd tanur yg digunakan utk lewat gas2. Jenis : 1. Pembriketan (briqueting) (briqueting) cetak-tekan dgn bhn perekat ( kapur, semen, lempung, minyak residu, tar), maup maupun un tanp tanpa a pere pereka kat, t, dila dilaku kuka kan n pd temp temper erat atur ur kama kamar/ r/ pema pemana nasa san. n. Pemakaian terbatas, biaya mahal. 2.
Nodulasi (nodulizing) sepert sepertii pd pembua pembuatan tan klinke klinkerr semen semen dgn dgn cara cara pemana pemanasa san n di dlm tanur tanur putar, shg terbtk gumpalan2.
3. 3. Sinterisasi (sintering) (sintering) banyak banyak digunakan digunakan utk preparas preparasii pelebura peleburan n pd tanur tanur tiup (blast furnace) furnace).. Dilakukan dgn mesin khusus DLSM (dwight- lloyd sintering machine) Proses : bijih besi dicampur 5% kokas dan 5-10% air serta kapur sbg bhn imbuh
•
•
panaskan pd DLSM. Kokas akan terbakar temperatur naik 1200-1300 C
•
aglomerasi tjd krn silikat dlm bijih meleleh / tjd pertumbuhan kristal dan rekristalisasi. rekristalisasi. Utk bijih2/ kosentrat sulfida ( PbS) dilakukan roast sintering
4. Peletisasi (peletizing) umumnya dilakukan pd bijih / konsentrat yg sangat halus shg sulit disinter. Proses: bijih/ konsentrat ditambah air dan bhn perekat (kapur, lempung, bhn2
•
organik) pd temp kamar dibentuk mjd bulatan pelet (gumpalan ukuran 1•
3 cm) di dlm drum atau piringan berputar pembak pembakar arana ana pelet pelet pd temp temp 1200-1 1200-1300 300 C dlm tanur tegak tegak atau atau dgn DLSM
5. Smelting Adalah proses peleburan logam pada temperatur tinggi sehingga logam ,leleh dan mecair setelah mencapai titik didihnya.
Untuk Untuk meleb melebur ur kalsi kalsin n hasil hasil kalsi kalsinas nasi/r i/redu eduksi ksi sehin sehingga gga terben terbentu tuk k fasa fasa lelehan lelehan matte danSlag. danSlag. Kalsin Kalsin panas panas yang keluar dari tanur tanur reduksi reduksi sebagai umpan umpan tanur tanur pelebu peleburr dimasu dimasukka kkanke nkeda dalam lam surge surge bin lalu lalu kemud kemudian ian dibaw dibawa a dengan transfer car ke tempat penampungan.Furnace bertujuan untuk melebur kalsin hingga terbentuk fase lelehan matte dan slag.Dinding furnace dilapisi
deng dengan an batu batu taha tahan n api api yang yang didi diding ngin inka kan n deng dengan an medi media a air air mela melalu luib ibal alok ok temb tembag aga. a. Matt Matte e dan dan slag slag akan akan terp terpis isah ah berd berdas asar arka ka bera beratt jeni jenisn snya ya.. Slag Slag kemudiand kemudiandiang iangkut kut kelokasi kelokasi pembuanga pembuangan n dengan dengan kendaraa kendaraan n khusus.P khusus.Prose roses s peleburan dalam electric furnace adalah proses utama dalam rangkaian proses ini.Reaksi reduksi 80% terjadi secara langsung dan 20%secara tidak langsung pada temperature sampai 1650 C.
Oven yang digunakan, yaitu : a. b.
Schacht Oven Scraal Oven (revergeratory Furnace
c.
Elec El ectr tric ic Ov Oven en (E (Ele lect ctri ricc Furn Furnac ace) e) Dalam pemakaian oven yang perlu diperhatikan, yaitu :
a. Ket Ketah ahan anan an meka mekani niss dari dari feedi feeding ng b. Kemurnian dari bahan bakar. Smelting terbagi beberapa jenis, yaitu : a. Re Redu duks ksii sm smel elti ting ng b. Oksidasi smelting c. Ne Nettral sme smelltin ing g d. Se Seme ment ntas asii smelt smeltin ing g e. Sulf Sulfid idaa sm smel elti ting ng f. Pr Pres esip ipit itas asii smel smelti ting ng g. Flash Flash smelt smelting ing (pel (pelebur eburan an sempr semprot) ot) h. Eks Ekstra traksi ksi timb timbal al dan seng seng secara secara simul simultan tan.. 5. Refining (Pemurnian) Pemuni Pem unian an adal adalah ah pem pemind indahan ahan kot kotora oran n dar darii mat materi erial al deng dengan an pro proses ses pan panas. as. Bertujuan untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte dari sekitar 27 persen menjadi diatas 75 pers persen en.. Matt Matte e yang yang memi memili liki ki bera beratt jeni jenis s lebi lebih h besa besarr dari dari slag slag dian diangk gkut ut ke tanurpemurni / converter untuk menjalani tahap pemurnian dan pengayaan. Proses yang terjadidalam tanur pemurni adalah peniupan udara dan penambahan sililka. Silika ini akan mengikatbesi oksida dan membentuk ikatan yang memiliki berat jenis lebih rendah dari matte sehinggamenjadi sehinggamenjadi mudah untuk dipisahkan.Pada dipisahkan.Pada proses ini yang paling utama adalah menghilangkan/memperkecil kandungansulfur dalam dalam crude crude Fe-Ni Fe-Ni dan sering sering dis disebu ebutt Desulf Desulfur urisa isasi. si. Dilaku Dilakukan kannya nya proses proses ini ini berkaitan berkaitandeng dengan an kebutuhan kebutuhan proses proses lanjutan lanjutan yaitu yaitu digunaka digunakannya nnya Fe-Ni sebagai sebagai umpan untuk pembuatan Baja dimana baja yang bagus harus mengandung Sulfur maksimal 20 ppmsedangkan kandungan Sulfur pada Crude Fe-Ni masih sekitar 0,3% sehingga
ji jika kandungansulfur
tidak
diturunkan
maka
pada
proses
pembuatan
baja
membutuhkan kerja keras untuk menurunkan kandungan sulfur ini
Contoh Proses Ekstraksi Metaluri Secara Pirometalurgi 1. Peleburan Besi
Proses pembuatan besi baja berlangsung didalam Convertor. Plat baja tebal sebelah dalam dilapisi dilapisi refra refractory ctory asam (silikat). (silikat). PipaPipa-pipa pipa udara di bagian bawah 200 buah dengan diameter 1-3 cm. O2 dimasukan melalui pipa-pipa udara yang ada di bagian bawah convertor. Kemudia O2 yang dihembuskan tersebut pada metal bad akan mengoksider logam-logam tertentu untuk membentuk slag. Slag dan logam yang didapat dalam keadaan cair akan terpisah oleh berat jenis. Slag yang dihasilkan 10%. Dampa Dam pak k Ne Negat gatif if dar darii Es Eskt ktra raks ksii
Meta Me talu lurg rgii
Seca Se cara ra Pi Piro rome meta talu lurg rgii.
Pencemaran
lingkungan yang terjadi adalah : 1. Panas yang terasa terasa oleh para pekerj pekerjaa yang berada di sekita sekitarr peralata peralatan n lebur. lebur. 2.
Gas bua buangan ngan yang yang menga mengandu ndung ng racun racun (CO, (CO, NO2, NO2, SO2, SO2, dll) dll)..
3. 4.
Debu dan pada Debu padatan tan yang bet beterb erbanga angan n di seki sekitar tar pabr pabrik. ik. Terrak (sla Te lag) g) ya yang ng bi bisa sa men engo gottor orii at atau au mer erus usak ak lah ahan an,, wa wala laup upun un da dapa patt jug ugaa dimanfaatkan sebagai material pengisi (land fill), pengeras jalan (road aggregate) dan campuran beton ringan (light weight concrete a ggregate).
2.3 Elektrometalurgy Elektrometalurgi merupakan proses ekstraksi metalurgi yang menggunakan sumber listrik sebagai sumber panas. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengendapkan logam dari suatu larutan sebagai hasil pelindian. 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 : Elektrowin Elekt rowinning,m ning,merupaka erupakan n tahap pemerolehan pemerolehan kembal kembalii suatu logam dari larutannya dengan menggu men ggunaka nakan n aru aruss lis listri trik k yang dib diberi erikan kan dar darii lua luar. r. Log Logam am yang dih dihasi asilka lkan n mur murni, ni, mak makaa
•
•
pengendapan dengan cara ini lebih disukai. Elektroref Elekt rorefining, ining,untuk untuk mengeks mengekstraks traksii logamlogam-logam logam sehin sehingga gga diper diperoleh oleh logam dengan tingka tingkatt kemurnian yang tinggi. Elektrodissolution
2. Elektrolisa di dalam larutan garam. Biasanya digunakan untuk mengekstraksi logam-logam yan g 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. Pekerja Peke rjaan an ele elektr ktroli olisa sa ini ter terdir dirii ata atass 2 ti tingka ngkatan tan,, yai yaitu tu ele elektr ktro o Win Winnin ning g dan ele elektr ktro o 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. Sifat Proses Elektro Metalurgy 1. Pada daerah katoda (reduksi), yang lebih mulia mengalami pengendapan. 2. Pada anoda (oksidasi), yang kurang mulia tidak mengalami pengendapan. Jika tidak terjadi keseimbangan, maka reaksi akan terjadi sebaliknya.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
Meta Me talu lurg rgii di dide defi fini nisi sikan kan se sebag bagai ai il ilmu mu dan te tekn knol olog ogii un untu tuk k me memp mper erol oleh eh sa samp mpai ai pengolahan logam yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral,pemerolehan (ekstraksi) logam, sampai ke pengolahannya untuk menyesuaikan sifat-sifat dan perilakunya sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam pemakaian untuk pembuatan produk rekayasa tertentu. Tahapan proses ekstraksi metalurgi : 1. Hidrometalurgi Hidr Hi drom omet etal alur urgi gi
meru me rupa paka kan n
caba ca bang ng
ters te rsen endi diri ri
dari da ri
meta me talu lurg rgi. i.
Seca Se cara ra
harf ha rfia iah h
hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Atau secara detilnya proses Hydrometalurgi adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, dimana dilakukan pemakaian suatu zat kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. 2. Pirometalurgi Suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50º - 250º C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000º C (proses pembuatan paduan baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500º - 1.600º C ; pada suhu tersebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas. 3. Elektrometalurgy Elektrometalurgi merupakan proses ekstraksi metalurgi yang menggunakan sumber listrik sebagai sumber panas. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengendapkan logam dari suatu larutan sebagai hasil pelindian.
EKSTRAKSI METALURGI
BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang
Metalu Meta lurg rgii di dide defi fini nisi sikan kan se sebag bagai ai il ilmu mu dan te tekn knol olog ogii un untu tuk k me memp mper erol oleh eh sa samp mpai ai pengolahan logam yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral,pemerolehan (ekstraksi) logam, sampai ke pengolahannya untuk menyesuaikan sifat-sifat dan perilakunya sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam pemakaian untuk pembuatan produk rekayasa tertentu. Berdasarkan Berdas arkan tahapan rangkai rangkaian an kegia kegiatannya, tannya, metalurgi metalurgi dibeda dibedakan kan menja menjadi di dua jenis jenis,, yaitu metalurgi metalurgi ekstr ekstraksi aksi dan metal metalurgi urgi fisi fisika. ka. Metal Metalurgi urgi ekstraksi yang banyak melibatkan melibatkan proses-proses kimia, baik yang temperatur rendah dengan cara pelindian maupun pada temperatur tinggi dengan cara proses peleburan utuk menghasilkan logam dengan kemurnian tertentu, dinam tertentu, dinamakan akan juga metalurgi kimia. Meski Meskipun pun sesun sesungguhnya gguhnya metalurgi metalurgi kimi kimiaa itu sendiri mempunyai pengertian yang luas, antara lain mencakup juga pemaduan logam denagn logam lain atau logam dengan bahan bukan logam. Beberapa aspek perusakan logam (korosi) dan caracaraa pena car penanggu nggulan langann gannya, ya, pel pelapi apisan san log logam am sec secara ara ele elektr ktroli olit,d t,dll. ll. Ada Adapun pun pro proses ses-pr -prose osess dar darii ekstraks ekstr aksii met metalu alurgi rgi / eks ekstr traks aksii log logam am itu sen sendir dirii ant antara ara lai lain n ada adalah lah pyrometalurgy pyrometalurgy (proses ekst ek stra raks ksii ya yang ng di dila laku kukan kan pa pada da te temp mper erat atur ur ti ting nggi gi), ), hydrometalurgy (prose osess eks ekstra traksi ksi yang hydrometalurgy(pr dilakukan pada temperatur yang relatif rendah dengan cara pelindian dengan media cairan), dan electrometalurgy (proses ekstraksi yang melibatkan penerapan prinsip elektrokimia, baik pada temperatur rendah maupun pada temperatur tinggi).
BAB II PEMBAHASAN TAHAPAN PROSES EKSTRAKSI METALURGI
2.1 Hidrometalurgi
Hidr Hi drom omet etal alur urgi gi
meru me rupa paka kan n
caba ca bang ng
ters te rsen endi diri ri
dari da ri
meta me talu lurg rgi. i.
Seca Se cara ra
harf ha rfia iah h
hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Atau secara detilnya proses Hydrometalurgi
adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, dimana dilakukan pemakaian suatu zat kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. Hidrometalurgi dapat juga diartikan sebagai proses ekstraksi metal dengan larutan reagen encer (< 1 gram/mol) dan pada suhu < 100º C. Reaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif. Artinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi (larut) dan kemudian dipisahkan dari material yang tak diinginkan. Peralatan yang dipergunakan adalah : a. Electrolysis / electrolytic cell. b. Bejana pelindian (leaching box). Saat ini hidrometalurgi adalah teknik metalurgi yang paling banyak mendapat perhatian peneliti. Hal ini terlihat dari banyaknya publikasi ilmiah semisal jurnal kimia berskala internasion inter nasional al yang memba membahas has peredu pereduksian ksian logam secar secaraa hidrom hidrometalu etalurgi. rgi. LogamLogam-logam logam yang banyak mendapat perhatian adalah nikel (Ni), magnesium (Mg), besi (Fe) dan mangan (Mn). Hidrometalurgi memberikan beberapa keuntungan: 1.
Bijih Biji h tidak harus dipekatkan, melainkan melainkan hanya harus dihanc dihancurkan urkan menjadi bagian-bagian bagian-bagian yang
2.
lebih kecil. Pemakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam
jumlah besar dapat dihilangkan. 3. Polusi atmosfer oleh hasil samping pirometalurgi sebagai belerang dioksida, arsenik (III) oksida, dan debu tungku dapat dihindarkan. 4. 5.
Untuk bijih-bijih peringkat rendah (low grade), metode ini lebih efektif. Suhu prosesnya relatif lebih rendah.
6. 7.
Reagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan. Produk yang dihasilkan memilki struktur nanometer dengan kemurnian yang tinggi. Pada prinsipnya hidrometalurgi melewati beberapa proses yang dapat disederhanakan tergan ter gantun tung g pada log logam am yang ingin dim dimurn urnika ikan. n. Sal Salah ah sat satu u yan yang g saa saatt ini banyak men mendap dapat at perhatian adalah logam mangan dikarenakan aplikasinya yang terus berkembang terutama sebagaii mater sebaga material ial sel katodi katodik k pada baterai isi ulang. Baterial Baterial ion litium konvensional konvensional telah lama dikenal dan diketahui memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Namum jika katodanya dilapisi lagi dengan logam mangan oksida maka kapasitas penyimpanan energi baterai tersebut menjadi jauh lebih besar.
1.
Kondisi yang baik untuk hidrometalurgi adalah : Metal yang diinginkan harus mudah larut dalam reagen yang murah.
2. 3.
Metal yang larut tersebut harus dapat “diambil” dari larutannya dengan mudah dan murah. Unsur atau metal lain yang ikut larut harus mudah dipisahkan pada proses berikutnya.
4.
Mineral-mi Miner al-mineral neral pengganggu (gangue minerals) minerals) janga jangan n terl terlalu alu banyak menyer menyerap ap (bere (bereaksi) aksi) dengan zat pelarut yang dipakai.
5.
Za t
pelarutnya
harus
dapat
“diperoleh
kembali”
untuk
didaur
ulang.
Zat yang diumpankan (yang dilarutkan) jangan banyak mengandung lempung (clay minerals), karena akan sulit memisahkannya. 6.
Zat yang diumpankan harus porous atau punya permukaan kontak yang luas agar mudah (cepat) bereaksi pada suhu rendah.
7.
Zat pelarutnya sebaiknya tidak korosif dan tidak beracun (non-corrosive and non-toxic), jadi tidak membahayakan alat dan operator.
1.
Secara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu: Leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reduktan organik.
2.
Pemekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya.
3.
Recovery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching. Leaching adalah proses pelarutan selektif dimana hanya logam-logam tertentu yang dapat larut. Pemilihan metode pelindian tergantung pada kandungan logam berharga dalam bijih dan karakteristik bijih khususnya mudah tidaknya bijih dilindi oleh reagen kimia tertentu. Secara hidrometalurgi terdapat beberapa jenis leaching, yaitu : 1. Leaching in Place (In-situ Leaching) 2. Heap Leaching 3. Vat Leaching /Percolation Leaching 4. Agitation Leaching 5. Autoclaving Reduktan organik adalah hal yang sangat penting dalam proses ini. Reduktan yang dipilih diusahakan tidak berbahaya bagi lingkungan, baik reduktan itu sendiri maupun produk hasil oksidasinya.. Kebanya oksidasinya Kebanyakan kan redukt reduktan an yang diguna digunakan kan adalah kelompok monom monomer er karbohi karbohidrat, drat, turunan aldehid dan keton karena punya gugus fungsi yang mudah teroksidasi. Contohnya adalah proses reduksi mangan dengan adanya glukosa sebagai reduktan: C6H12O6 + 12MnO2 + 24H+ = 6CO2 + 12Mn2+ + 18H2O
Larutan hasil leaching tersebut kemudian dipekatkan dan dimurnikan. Ada tiga proses pemurnian yang umum digunakan yaitu evaporasi, ekstraksi pelarut dan presipitasi (pengendapan). Di antara ketiganya, presipitasi adalah yang paling mudah dilakukan, juga lebih cepat. Namun cara ini kurang efektif untuk metalurgi adalah : • Pada PBG : bijih
/ mineral
tetap mineral
kadar logam rendah
kadar logam tinggi sifat-sifat fisik dan kimia
tak berubah • Pada ekstraktif metalurgi :
bijih
/ mineral jadi logam (metal)
sifat-sifat fisik dan kimia berubah Kominusi Kominu si ata atau u peng pengeci ecilan lan uku ukuran ran mer merupak upakan an tah tahap ap awa awall dal dalam am pro proses ses PBG yan yang g bertujuan untuk : a. Membebaskan / meliberasi mineral berharga dari material pengotornya. b. Menghasilkan ukuran dan bentuk partikel yang sesuai dengan kebutuhan pada proses berikutnya. c.
Memperluas permukaan partikel agar dapat mempercepat kontak dengan zat lain, misalnya reagen flotasi.
a.
Tahapan proses (process aims) pada metalurgi ekstraktif adalah : Pemisahan (separation), yaitu pembuangan unsur, campuran atau material yang tidak diinginkan dari bijih (sumber metal )
b.
Pembentukan campuran (compound foramtion), yaitu cara memproduksi material yang secara struktur dan sifat-sifat kimianya berbeda dari bijihnya (sumbernya).
c.
Pengambilan/produksi metal (metal production), yaitu cara-cara memperoleh metal yang belum murni.
d.
Pemurnian metal (metal purification), yaitu pembersihan, metal yang belum murni (membuang unsur-unsur pengotor dari metal yang belum murni), sehingga diperoleh metal murni. 2.2 Pirometalurgi
Suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50º - 250º C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000º C (proses pembuatan paduan baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500º - 1.600º C ; pada suhu tersebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas. Umpan Umpa n yan yang g ba baik ik ad adal alah ah ko kons nsent entra ratt de deng ngan an ka kadar dar me meta tall ya yang ng ti tingg nggii ag agar ar da dapa patt mengurangi pemakaian energi panas. Penghematan energi panas dapat juga dilakukan dengan memilih dan memanfaatkan reaksi kimia eksotermik (exothermic). Sumber energi panas dapat berasal dari :
1. Energi kimia (chemical energy = reaksi kimia eksotermik). 2. Bahan bakar (hydrocarbon fuels) : kokas, gas dan minyak bumi. 3. Energi listrik. 4. Energi terselubung/te terselubung/tersemb rsembunyi, unyi, panas buangan dipaka dipakaii untuk pemana pemanasan san awal (prehe (preheating ating process). Peralatan yang umumnya dipakai adalah : 1. Tanur tiup (blast furnace). 2. Reverberatory furnace. Sedangkan untuk pemurniannya dipakai : 1. Pierce-Smith converter. 2. Bessemer converter. 3. Kaldo cenverter. 4. Linz-Donawitz (L-D) converter. 5. Open hearth furnace. Proses pirometalurgi terbagi atas 5 proses, yaitu : 1. Drying (Pengeringan) Adalah proses pemindahan panas kelembapan cairan dari material. Pengeringan biasanya sering terjadi oleh kontak padatan lembap denganpembakaran terjadi denganpembakaran gas yang panas oleh pembakaran pembakaran bahan bakar fosil. Pada Pad a beberapa kasus, panas pada pengeringan bisa disediakan oleh udara panas gas yang secara tidak langsung memanaskan. Biasanya suhu pengeringan di atur pada nilai diatas titik didih air sekitar 120ºC.pada kasus tertentu, seperti pengeringan air garam yang dapat larut, suhu pengeringan yang lebih tinggi diperlukan. 2. Calcining (Kalsinasi) Kalsinasi adalah dekomp Kalsinasi dekomposisi osisi panas mater material. ial. Contoh Contohnya nya dekompo dekomposisi sisi hydrate seper seperti ti ferr ferric ic Hidrok Hid roksid sidaa men menjad jadii fer ferric ric oks oksida ida dan uap air ata atau u dek dekomp omposi osisi si kal kalsiu sium m kar karbon bonat at men menjad jadii kalsium oksid kalsium oksidaa dan karbon diosi diosida da dan atau besi karbonat menjadi besi oksida.Proses oksida.Proses kalsinasi kalsinasi membawa dalam variasi tungku/furnace termasuk shaft furnace, rotary kilns dan fluidized bed reactor. 3. Roasting (Pemanggangan) Adal Ad alah ah pe pema mana nasa san n de denga ngan n kel keleb ebih ihan an ud udar araa di dima mana na ud udar araa di dihem hembu busk skan an pa pada da bi biji jih h ya yang ng dipanaska dipana skan n dis disert ertai ai pen penamb ambahan ahan reg regen en kim kimia ia dan pem pemana anasan san ini tid tidak ak men mencap capai ai tit titik ik lel leleh eh (didih).
Kegunaan Roasting adalah : -Mengeluarkan sulfur, Arsen, Antimon - Merubah mineral sulfida menjadi oksida dan sulfur 2 ZnS + 3O2 - Membentuk material menjadi porous
dari
persenyawaannya
2 ZnO + 2 SO4
- Menguapkan impurity yang foltair. Dapur yang digunakan pada proses roasting, yaitu : -
Ha z a r d Suspensi
Vloer roasting
-
Fluiized
bed
Jenis-jenis a. Oksida Roasting
Ov e n oven roasting
roasting,
yaitu :
Biasan Bia sanya ya dil dilakuk akukan an ter terhada hadap p min minera eral-m l-mine ineral ral sul sulfid fidaa pada tem temper peratu aturr ti tinggi nggi (di (dired reduks uksii langsung). Pada temperatur rendah : - sulfida logam dapat direduksi dengan Carbon membentuk CS dan CS2. - Tidak dapat direduksi langsung karena sulfida logam-logam lebih stabil b.
Reduksi
Roasting
Adalah suatu proses pemanggangan dimana suatu oksida mengalami proses reduksi oleh suatu reduktor redukt or gas yang dimaks dimaksudkan udkan untuk menuru menurunkan nkan derajat oksid oksidasi asi suatu logam logam.. Peris Peristiwa tiwa reduksi ini tidak dapat tercapai untuk suatu oksida yang sangat stabil.
c. Chlor Roasting Dalam Dal am pro proses ses ini ini,, bij bijih/ ih/kon konsen sentra tratt dip dipang anggang gang ber bersam samaa sen senyawa yawa klo klorid ridaa (Ca (CaCl Cl2,NaCl) atau dengan gas Cl2. Tujuan -Menghasilkan
chlor senyawa
klorida
roasting logam
dalam
adalah air (di
: ekstraksi)
Menghasilkan senyawa klorida logam-logam yang mudah menguap agar dapat dipisahkan dari mineral-mineral pengganggu (Metalurgi Halida). d. Fluor Roasting
Pemanggangan ini menggunakan reagent F2. e.
Yodium
Roasting
Pemanggangan ini menggunakan reagent I2. 4. Smelting Adalah proses peleburan logam pada temperatur tinggi sehingga logam ,leleh dan mecair setelah mencapai titik didihnya. Oven a.
yang
b.
digunakan, Schacht
Scraal
c. Dalam
Oven
Electric pemakaian
a. b.
Ketahanan Kemurnian
Smelting
terbagi
: Oven
(revergeratory
Oven yang
oven
yaitu
perlu
(Electric diperhatikan,
mekanis dari beberapa
Furnace Furnace) yaitu :
dari bahan jenis,
feeding bakar. yaitu
:
a. b.
Reduksi Oksidasi
smelting smelting
c. d.
Netral Sementasi
smelting smelting
e.
Sulfida
smelting
f. g.
Flash
Presipitasi smelting
(peleburan
smelting semprot)
h. Ekstraksi timbal dan seng secara simultan. 5. Refining (Pemurnian) Pemun Pem uniian ad adal alah ah Contoh Proses
pemi pe mind ndah ahan an Ekstraksi
kottor ko oran an da darri mat ater eriial de deng ngan an Metaluri S eca ra
proses pros es pa pana nass. Pirometalurgi
1. Peleburan Besi Proses pembuatan besi baja berlangsung didalam Convertor. Plat baja tebal sebelah dalam dilapisi refractory asam (silikat). Pipa-pipa udara di bagian bawah 200 buah dengan diameter 1-3 cm. O2 dimasukan melalui pipa-pipa udara yang ada di bagian bawah convertor. Kemudia O2 yang yan g dih dihemb embusk uskan an ter terseb sebut ut pad padaa met metal al bad aka akan n men mengoks gokside iderr log logamam-log logam am ter terten tentu tu unt untuk uk membentuk slag. Slag dan logam yang didapat dalam keadaan cair akan terpisah oleh berat jenis. Slag yang dihasilkan 10%. Dampak Negatif dari Esktraksi Metalurgi Secara Pirometalurgi Pencemaran lingkungan yang terjadi adalah :
1. Panas yang terasa oleh para pekerja yang berada di sekitar peralatan lebur. 2. Gas buangan yang mengandung racun (CO, NO2, SO2, dll). 3. Debu dan padatan yang beterbangan di sekitar pabrik. 4. Terak Terak (s (slag lag)) yang bis bisaa men mengot gotori ori ata atau u mer merusa usak k lah lahan, an, wal walaupu aupun n dap dapat at jug jugaa dim dimanf anfaat aatkan kan sebagaii mater sebaga material ial pengisi (land fill fill), ), pengera pengerass jalan (road aggregate) dan campur campuran an beton ringan (light weight concrete aggregate).
2.3 Elektrometalurgy Elektrometalurgi merupakan proses ekstraksi metalurgi yang menggunakan sumber listrik sebagai sumber panas. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengendapkan logam dari suatu larutan sebagai hasil pelindian. 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 : Elektrowin Elekt rowinning,m ning,merupaka erupakan n tahap pemerolehan pemerolehan kembal kembalii suatu logam dari larutannya dengan menggu men ggunaka nakan n aru aruss lis listri trik k yang dib diberi erikan kan dar darii lua luar. r. Log Logam am yang dih dihasi asilka lkan n mur murni, ni, mak makaa
•
•
pengendapan dengan cara ini lebih disukai. Elektroref Elekt rorefining, ining,untuk untuk mengeks mengekstraks traksii logamlogam-logam logam sehin sehingga gga diper diperoleh oleh logam dengan tingka tingkatt kemurnian yang tinggi. Elektrodissolution
2. Elektrolisa di dalam larutan garam. Biasanya digunakan untuk mengekstraksi logam-logam yan g 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. Pekerja Peke rjaan an ele elektr ktroli olisa sa ini ter terdir dirii ata atass 2 ti tingka ngkatan tan,, yai yaitu tu ele elektr ktro o Win Winnin ning g dan ele elektr ktro o 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. Sifat Proses Elektro Metalurgy 1. Pada daerah katoda (reduksi), yang lebih mulia mengalami pengendapan. 2. Pada anoda (oksidasi), yang kurang mulia tidak mengalami pengendapan. Jika tidak terjadi keseimbangan, maka reaksi akan terjadi sebaliknya.
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan
Meta Me talu lurg rgii di dide defi fini nisi sikan kan se sebag bagai ai il ilmu mu dan te tekn knol olog ogii un untu tuk k me memp mper erol oleh eh sa samp mpai ai pengolahan logam yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral,pemerolehan (ekstraksi) logam, sampai ke pengolahannya untuk menyesuaikan sifat-sifat dan perilakunya sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam pemakaian untuk pembuatan produk rekayasa tertentu.
Tahapan proses ekstraksi metalurgi : 1. Hidrometalurgi Hidr Hi drom omet etal alur urgi gi
meru me rupa paka kan n
caba ca bang ng
ters te rsen endi diri ri
dari da ri
meta me talu lurg rgi. i.
Seca Se cara ra
harf ha rfia iah h
hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Atau secara detilnya proses Hydrometalurgi adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, dimana dilakukan pemakaian suatu zat kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. 2. Pirometalurgi Suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50º - 250º C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000º C (proses pembuatan paduan baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500º - 1.600º C ; pada suhu tersebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas. 3. Elektrometalurgy Elektrometalurgi merupakan proses ekstraksi metalurgi yang menggunakan sumber listrik sebagai sumber panas. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengendapkan logam dari suatu larutan sebagai hasil pelindian.
