2.1
Karakteristik Karakteristik Bijih Besi
Besi merupakan unsur paling melimpah jumlahnya sekitar 34,6% di bumi. Konsentrasi besi dalam berbagai lapisan bumi bervariasi dari inti sampai permukaan bumi hingga sekitar 5% di kerak luar. Besi adalah unsur dalam susunan berkala yang mempunyai simbol Fe dan nombor atom 26. Besi adalah logam transisi yang paling banyak dipakai karena relatif melimpah di alam dan mudah diolah. Bijih besi merupakan batuan yang mengandung mineral-mineral besi dan sejumlah mineral gangue seperti silika, alumina, magnesia, dan lain-lain. Besi yang terkandung dalam batuan tersebut dapat diekstraksi dengan teknologi tertentu secara ekonomis. Dalam kehidupan, besi merupakan logam paling biasa digunakan dari pada logam-logam yang lain. Hal ini disebabkan karena harga yang murah dan kekuatannya yang baik sreta penggunaannya yang luas. Karakteristik bijih terdiri atas sifat fisik, sifat kimia dan sifat mekanik bijih. Sifat fisik dari mineral terbagi menjadi beberapa yaitu seperti warna, cerat, kilap, perawakan, pecahan, belahan, kekerasan, sifat dalam, berat jenis, kemagnetan, dan lain sebagainya. 1. Kilap adalah kenampakan hasil pantulan cahaya pada permukaan mineral. Ini akan tergantung pada kwalitas fisik fisi k permukaan (kehalusan dan trasparansi). 2. Cerat adalah warna mineral dalam bentuk hancuran (serbuk). Hal ini dapat dapat diperoleh apabila mineral digoreskan pada bagian kasar suatu keping porselin atau membubuk suatu mineral kemudian dilihat warna dari bubukan tersebut. 3. Belahan adalah kecenderungan dari beberapa kristal mineral untuk pecah melalui bidang lemah yang terdapat pada struktur kristalnya. 4. Perawakan
kristal
pada
mineral
diartikan
sebagai
penampakan
sekelompok mineral yang sama yang tumbuh secara tidak sempurna karena ada gangguan dari sumber utama mineral maupun gangguan dari lingkungan tempat terjadinya mineral, sehingga mineral tidak terbentuk
dengan sempurna yang menyebabkan ada perbedaan bentuk dan ukuran mineral. Kenampakkan tersebut sering disebut sebagai struktur mineral. Bijih besi dibagi menjadi beberapa golongan diantaranya adalah golongan oksida, sulfida, dan hidroksida. Golongan oksida meliputi hematit dan magnetit. Sedangkan golongan sulfida antara lain pirit, kalkopirit, arsenopirit, dan pirotit. Limonit dan geotit termasuk ke dalam golongan hidroksida.
2.1.1
Hematit
Hematit adalah salah satu jenis bijih besi dalam bentuk oksida dengan rumus kimia Fe 2O3. Bijih besi jenis ini, mempunyai kandungan besi sekitar 65 – 70 %. Bijih besi hematit memiliki karakteristik sebagai berikut. Sifat Fisik: Warna (Colour )
: Abu-abu perak, hitam
Cerat (Streak )
: Merah Kehitaman
Kilap ( Luster )
: Submetallic Luster (Kilap Luster)
Perawakan ( Habit )
: Tabular (Falaned Habits)
Belahan (Cleavage)
: Sempurna
Pecahan ( Fructure)
: Unevan Fructre
Kekerasan ( Hardness)
: 5-6
Sifat Dalam (Tenacity)
: Brittle Tancity
Berat Jenis (Specific Gravity)
: 3,9 – 4,1 gr/cm2
Kemagnetan
: Diagmagnetik
Susunan Komposisi Kimia (Chemistry)
: Fe2O3
- Klas
: Oxides
- Group
: Hematite Group
Asosiasi
:Asosiasi
Pyrite, Suderite, Jasper, Rutile
dengan Limonite dan
Clays,
Golongan mineral oxides dan hidroxides ini terkadang terdapat juga sebagai mineral penting pada batuan metamorfosa, dan sering juga terdapat sebagai vein (urat pada suatu lapisan batuan). Sifat Kimia: Komposisi kimia yang terkandung pada mineral ini adalah Fe dan O, mengandung unsur oksida dan hidroksida dengan rumus kimia Fe 2O3.
Gambar 2.1 Hematit (Fe2O3)
2.1.2
Magnetit (Fe 3O4)
Kandungan besinya sekitar 70 % s/d 73% ,Bijih besi ini merupakan bijih besi yang terbanyak mengandung kadar besi. Karakteristik bijih besi magnetit adalah sebagai berikut. Sifat Fisik: Warna (Colour )
: Hitam ke abu-abuan
Cerat (Streak )
: Hitam
Kilap ( Luster )
: Kilap logam
Perawakan ( Habit )
: Glanular
Belahan (Cleavage)
:-
Pecahan ( Fructure)
: Uneven
Kekerasan ( Hardness)
: 5,5-6,5
Sifat Dalam (Tenacity)
: Brittle
Berat Jenis (Specific Gravity)
: 5,17-5,18 gr/cm2
Kemagnetan
: Diagmagnetik
Susunan Komposisi Kimia
(Chemistry)
: Fe3O4
- Klas
: Oxides
- Group
: Spinel
Asosiasi
:Talck, Chlorite, Serpentine, Pyrite, Hematite
Sifat kimia: Komposisi kimia yang terkandung pada mineral ini adalah Fe dan O. Mengandung unsur oksida dan hidroksida. Kelompok spinel dan memiliki rumus kimia Fe3O4.
Gambar 2.2 Bijih Besi Magnetit (Fe3O4)
2.1.3
Geotit
Merupakan mineral hidroksida besi yang meiliki kristal ortorombik berwarna kecoklatan, massa jenisnya 4,3 dan tingkat kekerasan 5,3. Umunya memiliki kadar Fe 63%.
Gambar 2.3 Geotit
2.1.4
Limonit
Atau biasa disebut bijih besi lumpur memiliki rumus kimia (Fe2O3.H2O). Limonit ini dapat berupa stalaktit yang berwarna coklat karat dengan goresan cokelat kekuningan.
Gambar 2.4 Limonit
Sifat metalurgi Adapun sifat metalurgi yang dimiliki oleh bijih besi atau hasil olahannya secara umum antara lain : 1.
Deformasi elastis Apabila elemen struktur mula-mula dibebani, maka deformasi yang terjadi masih berada dalam daerah elastis. Dalam daerah ini elemen struktur tersebut masih dapat kembali pada keadaan semula apabila bebannya dihilangkan.
2.
Deformasi Plastis Apabila tegangan yang diberikan pada logam melebihi batas kekuatannya, maka logam akan mengalami deformasi plastis. Deformasi plastis ini menyebabkan terjadinya perubahan permanen didalam struktur internal material.
Apabila perubahan internal material ini terjadi, maka
keadaan semula tidak dapat tercapai meskipun beban dihilangkan. 3.
Regangan (e) Yaitu besar deformasi perpanjang awal (tanpa satuan)
4.
Tegangan (s)
Merupakan gaya per satuan luas dalam satuan Mpa. 5.
Elongation Adalah pertambahan panjang pada pengujian tarik (%).
6.
Kekuatan tarik (tensile strength) Didefinisikan sebagai besar tegangan (gaya) yang diperlukan unutk mematahkan atau memutuskan benda uji.
7.
Kekuatan leleh (yield strength) Adalah besar tegangan yang diperlukan untuk mencapai regangan plastis 0.2%.
8.
Keliatan (ductility) Adalah besar regangan maksimal yang dapat terjadi pada saat benda uji patah atau putus dalam satuan persen (%).
9.
Kekerasan (hardness) Adalah ketahanan bahan terhadap penetrasi dipermukaannya, yang dinyatakan dalam Bilangan kekerasan Brinell (BHN), Vickers (DPH) dan atau kekerasan Rockwell (R). BKB dihitung berdasarkan luas daerah lekukan yang ditimbulkan, sedangkan R dihitung berdasarkan dalamnya lekukan.
10.
Keuletan (toughness) Merupakan daya tahan bahan terhadap lenturan dan puntiran – puntiran berulang – ulang yang diukur dari besarnya energi yang diperlukan untuk mematahkan suatu benda uji yang dinyatakan dalam satuan joule. Penilaian keuletan dilakukan dengan tes Charpy atau Izod .
