TUGAS 1 PENGOLAHAN BAHAN GALIAN 2 DIAGRAM KELLOG
Disusun Oleh :
Nama
: Faisal Akbar Tri
Erto Putra NIM
: 112.10.0063
Kelas
:D
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA 2012
Diagram Kellog Pemanggangan oksidasi secara termodhinamika terhadap logam sulfide dapat diatur sehingga
2SO A2MO.P P2SO 22
A2MS.P3O2
didapat : logam oksida, logam sulfat, dan logam lain. Untuk menentukan kondidsi yang tepat bago pembe pembentuk ntuk produk produk,, perlu ditinjau ditinjau dengan dengan sistem : logam, logam, belerang belerang dan oksigen. oksigen. Reaksi Pemanggan Oksidasi, dibagi menjadi Tiga Kelompok yaitu : •
•
•
Reaksi Utama : 2 MS + 3O 2 = = = = 2 MO + 2SO2………………
(1)
MS + 2O2 = = = = = MSO4………………………
(2)
MS + O2 = = = = = = M + SO 2……………………
(3)
Reaksi Samping dan Fase Gas : 2 S + 2O2 = = = = = = 2 SO2…………………….
(4)
2SO2 + O2 = = = = = = 2SO3…………………….
(5)
Reaksi Samping dan Fase Padat : 4MSO4 = = = = = = 2MO.MSO4 + 2SO2 + O2….
(6)
2MO.MSO 4 = = = = 4MO + 2SO2 + O2…………
(7)
2MO = = = = = 2 M + O2………………………...
(8)
CATATAN a. Tidak Tidak semua semua senyawa senyawa padat padat dapat terbentu terbentuk, k, misal oksida oksida basa basa (MO.MS (MO.MSO O4), ada logam yang tidak stabil, hal ini diabaikan. b. Beberapa Beberapa logam mungkin mungkin dapat membentuk membentuk lebih dari oksida basa (MOX.MSO4), X disini bervasriasi. c. Bila Bila logam memilik memilikii lebih dari dari satu macam, macam, dapat terbent terbentuk uk lebih lebih dari satu senyawa senyawa padat. Masing-masing Reaksi Kesetimbangan dapat diperoleh dari suatu persamaan termodinamika. Misal reaksi (1) pada kesetimbangan
K1 =
Bilas semua fasa terkondensasi (padat) berada dalam keadaan standard, maka harga activity (a) =1
?G0 T 4.575 O2
P3
K1 =
Jika harga ini digaritmakan, maka didapat persamaan : Log K1 = 2 log P. SO 2 – 3 log P . O 2 Pada temperatur tertentu harga K dapat diperoleh dari persamaan : ∆G0
= - 4. 575 T log K
∆G0
= Harga energi bebas standard (lihat Tabel)
T
= Temperatur
log K1 =
, JadiI log K dapat dihitung
Maka dari reaksi (1) – (8) dapat ditulis persamaan : 2 MS + 3 O2 = = = 2 MO + 2 SO2………………………… (1) MS + 2 O2 = = = MSO4……… ………………… ……………… ………… ………… ……...
(2) (2)
MS + O2 = = = M + SO2………… ……………… ………… ………… ………… ………. …...
(3) (3)
2 S + 2O2 = = = 2 SO2………… ……………… ………… ……… …………… ……………. ….
(4) (4)
2 SO2 + O2 = = = 2 SO3………… ……………… ………… ………… ………… ………… …… (5) (5) 4 MSO4 = = = 2 MO.MSO 4 + 2 SO2 + O2………………
(6)
2 MO.MSO4 = = = 4 MO + 2 SO2 + O2 ………………..
(7)
2 MO = = = 2 M + O2…………………………………….
(8)
(1) Log K1
= 2 log P.SO 2 – 3 log P.O 2
(2) Log K2
= - 2 log P. O2
(3) Log K3
= Log P.SO 2 – log P.O2
(4) Log K4
= 2 log P.SO 2 – 2 log P.S 2 – log P.O 2
(5) Log K5
= 2 log P.SO 3 – 2 log P.SO 2 – log P.O2
(6) Log K6
= 2 log P.SO 2 + log P.O2
(7) Log K7
= 2 log P.SO 2 + log P.O2
(8) Log K8
= log P.O 2
Dari reaksi :
(7)
a. Terl Terlih ihat at bahw bahwaa komp kompos osis isii gas gas camp campur uran an dite ditent ntuk ukan an oleh oleh teka tekana nan n pars parsia ial, l, dua dua diantaranya adalah komponen gas-gas dalam system. b. Pada Komposisi gas tertentu, maka komosisi fasa padat yang stabil akantertentu pula,
OKI OKI daer daerah ah masi masing ng-m -mas asin ing g kompo omposi sisi si pada padatt yang yang stab stabil il dapa dapatt dig digamba ambark rkan an diagramnyadaengan tekanan parsisal dua komponen gas sebagai koordinat (log P.SO2 dan log P.O2). c. Pada diagram Kellog persamaan kesetimbangan (1) – (3) dan (6) – (8) merupakan garis
lurus, sebagai pembatas stabilitas komponen padat sesuai reaksi yang besangkutan. Untuk (4) dan (5) masing-masing masing-masing memiliki memiliki pembentuka pembentukan n SO2, SO3 Untuk temperatur tertentu, hubungan antara log P.SO 2 dan log P.O2 juga tergantung harga P.S2 atau P.SO3. bila P.SO2 dan P.O2 membesar maka, P.SO3 Juga akan memebesar. Harga P.S2 akan membesar bila P.SO2 besar & P.O2 kecil. d. Bila Bila titk A berada berada pada daerah daerah MS merup merupakan akan kead keadaan aan awal awal dengan dengan P.SO P.SO2 dan P.O2 tertentu, sedangkan P.O2 diperbesar P.SO2 tetap. Maka akan didapat didapat komposisi komposisi MO. jika P.O P.O2 diperbesar lagi akan mendapatkan MO.MSO
Log P.SO2 Log P.O2
CATATAN : P.S 2
= 1 Atm (Pers.4)
P.SO3
= 1 Atm (Pers.5)
1. Pemangangann Oksidasi a. Meng Mengha hasi sika kan n Oksi Oksida dasi si •
Akan sempurna bila logam utamanya sulfide dibuat oksida, kemudian diekstrak dengan reduksi (PbS, ZnS dan lainya), disamping itu bila oksidasi logam utamanya mudah menguap (Sb 2O3.AS2O3)
•
Akan Akan Parsial Parsial bila logam logam pengg penggoto otorr mudah mudah dioksid dioksidasi asi dari logam logam utamnya utamnya
ada
yang ikut teroksidasi b. Menghasilkan Menghasilkan sulfat sulfat
mudah larut dalam dalam air
c. Menghasilkan logam
logam mungup pada T rendah dan lebih
stabil dari sulfat (Hg)
2. Pema Pemang ngga gang ngan an Redu Reduksi ksi a. Menur Menurun unny nyaa der deraja ajatt oksid oksidasi asi b. Mereduksi Mereduksi konsentrat, konsentrat, bijih c. Magne agneti tisa sasi si,, Fe2O3 + CO
3. Pema Pemang ngga gang ngan an Khlo Khlorid ridasi asi
logam 2 Fe3O4 + CO2
Mudah larut dalam air
4. Pema Pemang ngga gang ngan an khus khusus us Agar lebih murni, contoh Nikel
TUGAS 1 PENGOLAHAN BAHAN GALIAN 2 DIAGRAM KELLOG
Disusun Oleh :
Nama
: Septian Dwi
Nurcahyadi NIM
: 112.10.0071
Kelas
:D
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI MINERAL UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” YOGYAKARTA
2012
DIAGRAM KELLOG
1. Pemangangann Oksidasi d. Meng Mengha hasi sika kan n Oksi Oksida dasi si •
Akan sempurna bila logam utamanya sulfide dibuat oksida, kemudian diekstrak dengan reduksi (PbS, ZnS dan lainya), disamping itu bila oksidasi logam utamanya mudah menguap (Sb 2O3.AS2O3)
•
Akan Akan Parsial Parsial bila logam logam pengg penggoto otorr mudah mudah dioksid dioksidasi asi dari logam logam utamnya utamnya
ada
yang ikut teroksidasi e. Mengha Menghasilk silkan an sulfat sulfat f.
mudah mudah larut larut dalam dalam air
Menghasilkan logam
logam mungup pada T rendah dan lebih
stabil dari sulfat (Hg) 5. Pema Pemang ngga gang ngan an Redu Reduksi ksi d. Menur Menurun unny nyaa deraj derajat at oksid oksidasi asi e. Mered Mereduk uksi si konse konsentr ntrat, at, bijih bijih f. Magneti netissasi, asi, Fe2O3 + CO 6. Pema Pemang ngga gang ngan an Khlo Khlorid ridasi asi Mudah larut dalam air
loga logam m 2 Fe3O4 + CO2
A2MO.P2SO2
A2MS.P3O2
7. Pema Pemang ngga gang ngan an khus khusus us Agar lebih murni, contoh Nikel
Pemanggangan oksidasi secara termodhinamika terhadap logam sulfide dapat diatur sehingga didapat : logam oksida, logam sulfat, dan logam lain. Untuk menentukan kondidsi yang tepat bago pembe pembentuk ntuk produk produk,, perlu ditinjau ditinjau dengan dengan sistem : logam, logam, belerang belerang dan oksigen. oksigen. Reaksi Pemanggan Oksidasi, dibagi menjadi Tiga Kelompok yaitu : •
•
•
Reaksi Utama : 2 MS + 3O 2 = = = = 2 MO + 2SO2………………
(1)
MS + 2O2 = = = = = MSO4………………………
(2)
MS + O2 = = = = = = M + SO 2……………………
(3)
Reaksi Samping dan Fase Gas : 2 S + 2O2 = = = = = = 2 SO2…………………….
(4)
2SO2 + O2 = = = = = = 2SO3…………………….
(5)
Reaksi Samping dan Fase Padat : 4MSO4 = = = = = = 2MO.MSO4 + 2SO2 + O2….
(6)
2MO.MSO 4 = = = = 4MO + 2SO2 + O2…………
(7)
2MO = = = = = 2 M + O2………………………...
(8)
CATATAN d. Tidak semua senyaw senyawaa padat dapat terbentuk, terbentuk, misal oksida basa (MO.MS (MO.MSO O4), ada logam yang tidak stabil, hal ini diabaikan. e. Bebe Beberap rapaa loga logam m mung mungki kin n dapa dapatt memb memben entu tuk k lebih lebih dari dari oksid oksidaa basa basa (MOX.MSO4), X disini bervasriasi. f. Bila Bila logam memili memiliki ki lebih lebih dari satu satu macam, macam, dapat dapat terbent terbentuk uk lebih lebih dari satu satu senyawa senyawa padat. Masing-masing Reaksi Kesetimbangan dapat diperoleh dari suatu persamaan termodinamika. Misal reaksi (1) pada kesetimbangan
K1 =
0 ?G P234.575 SO 2 T P O2
Bilas semua fasa terkondensasi (padat) berada dalam keadaan standard, maka harga activity (a) =1 K1 =
Jika harga ini digaritmakan, maka didapat persamaan : Log K1 = 2 log P. SO 2 – 3 log P . O 2 Pada temperatur tertentu harga K dapat diperoleh dari persamaan : ∆G0
= - 4. 575 T log K
∆G0
= Harga energi bebas standard (lihat Tabel)
T
= Temperatur
log K1 =
, JadiI log K dapat dihitung
Maka dari reaksi (1) – (8) dapat ditulis persamaan : 2 MS + 3 O2 = = = 2 MO + 2 SO2………………………… (1) MS + 2 O2 = = = MSO4……… ………………… ……………… ………… ………… ……...
(2) (2)
MS + O2 = = = M + SO2………… ……………… ………… ………… ………… ………. …...
(3) (3)
2 S + 2O2 = = = 2 SO2………… ……………… ………… ……… …………… ……………. ….
(4) (4)
2 SO2 + O2 = = = 2 SO3………… ……………… ………… ………… ………… ………… …… (5) (5) 4 MSO4 = = = 2 MO.MSO 4 + 2 SO2 + O2………………
(6)
2 MO.MSO4 = = = 4 MO + 2 SO2 + O2 ………………..
(7)
2 MO = = = 2 M + O2…………………………………….
(8)
(1) Log K1
= 2 log P.SO 2 – 3 log P.O 2
(2) Log K2
= - 2 log P. O2
(3) Log K3
= Log P.SO 2 – log P.O2
(4) Log K4
= 2 log P.SO 2 – 2 log P.S 2 – log P.O 2
(5) Log K5
= 2 log P.SO 3 – 2 log P.SO 2 – log P.O2
(6) Log K6
= 2 log P.SO 2 + log P.O2
(7) Log K7
= 2 log P.SO 2 + log P.O2
(7)
(8) Log K8
= log P.O 2
Dari reaksi : e. Terl Terlih ihat at bahw bahwaa komp kompos osis isii gas gas camp campur uran an dite ditent ntuk ukan an oleh oleh teka tekana nan n pars parsia ial, l, dua dua diantaranya adalah komponen gas-gas dalam system. f.
Pada Komposisi gas tertentu, maka komosisi fasa padat yang stabil akantertentu pula, OKI OKI daer daerah ah masi masing ng-m -mas asin ing g kompo omposi sisi si pada padatt yang yang stab stabil il dapa dapatt dig digamba ambark rkan an diagramnyadaengan tekanan parsisal dua komponen gas sebagai koordinat (log P.SO2 dan log P.O2).
g. Pada diagram Kellog persamaan kesetimbangan (1) – (3) dan (6) – (8) merupakan garis
lurus, sebagai pembatas stabilitas komponen padat sesuai reaksi yang besangkutan. Untuk (4) dan (5) masing-masing masing-masing memiliki memiliki pembentuka pembentukan n SO2, SO3 Untuk temperatur tertentu, hubungan antara log P.SO 2 dan log P.O2 juga tergantung harga P.S2 atau P.SO3. bila P.SO2 dan P.O2 membesar maka, P.SO3 Juga akan memebesar. Harga P.S2 akan membesar bila P.SO2 besar & P.O2 kecil. h. Bila Bila titk A berada berada pada daerah daerah MS merup merupakan akan kead keadaan aan awal awal dengan dengan P.SO P.SO2 dan P.O2 tertentu, sedangkan P.O2 diperbesar P.SO2 tetap. Maka akan didapat didapat komposisi komposisi MO. jika P.O P.O2 diperbesar lagi akan mendapatkan MO.MSO
Log P.SO2
Log P.O2
CATATAN : P.S 2 P.SO3
= 1 Atm (Pers.4) = 1 Atm (Pers.5)