BAB I PENDAHULUAN A. Lata Latarr B Bel elak akan ang g
Indonesia merupakan salah satu Negara yang kaya akan sumber daya alam termasuk sumber daya mineral logam. Kesadaran akan banyaknya mineral logam ini mendorong bangsa Indonesia untuk dapat memanfaatkan sumber daya alam tersebut tersebut secara efisien. Dalam pemanfaatanya, pemanfaatanya, tentu saja menggunak menggunakan an berbagai berbagai metode dan teknologi sehingga dapat diperoleh hasil yang optimal dengan hasil yang yang optima optimall dengan dengan keuntu keuntunga ngan n yang yang besar besar,, biaya biaya produk produksi si yang yang semini seminim m mungkin serta ramah lingkungan. Pengol Pengolaha ahan n tembag tembagaa dan ekstrak ekstraksi si mealur mealurgi gi menjad menjadii sesuatu sesuatu yang yang lebih lebih bermanfaat tidak lepas dari peran reaksi kimia fisika. Pencucian maupun pemisahan pada timah merupakan nagian dari proses yang melibatkan reaksireaksikimiafis reaksikimiafisika.Ol ika.Oleh eh karena karena itu, proses pemurnian pemurnian timah untuk memperoleh memperoleh hasil yang ekonomi perlu di kaji dan dipelajari dari segi kimia fisika.
B. Rumu Rumusa san n Masa Masala lah. h. erdasarkan uraian tersebut diatas, tulisan ini secara khusus akan membahas
permasalahan ! ". Penjel Penjelasan asan dasar dasar meng mengena enaii temba tembaga ga # $. agaim agaimana ana cara cara peng pengola olahan han tembag tembagaa # %. agaim agaimana ana cara cara ekstraksi ekstraksi meta metalur lurgi gi tembag tembaga# a#
C. Tujuan juan
&dapun tujuan dari penulisan makalah ini, antara lain ! ". 'ntuk 'ntuk mengetah mengetahui ui deskri deskripsi psi,, sifat, sifat, dan keguna kegunaan an serta sumber-su sumber-sumbe mber r terdapat bijih mineral tembaga. $. 'ntuk mengetahui mengetahui bagaimana bagaimana cara cara mengo mengolah lah bijih bijih tembag tembaga. a. %. 'ntuk mengetahui mengetahui bagaima bagaimana na cara ekstraks ekstraksii metalurgi metalurgi bijih bijih tembaga tembaga..
BAB II TINJAUAN PUSTAA
A. Deskr!"s! Deskr!"s! M!neral M!neral Tem#aga em#aga
(ormula Kimia
! )u
*istem Kristal
! +eguler
arna
! erah-tembaga, atau merah-maar terang.
Kilap
! etalik
Kekerasan
! $,/ 0 %
erat 1enis
! 2,34
Indeks ias
! ". /44 - ".//%
5oresan
! erah
elahan
! 6idak satupun
Pecahan
! 7ackly
6enacity
! Ductile dan alleable
Dera Deraja jatt Ketra Ketrans nspa para rana nan n
! Opa8 Opa8ue ue
Kemagnetan
! Diamagnetit
B. Sen$a%a Tem#aga &Cu'
6erdapat $ senyaa tembaga yaitu 6embaga 9I: atau cupro dan 6embaga 9II: atau cupri. 6embaga 9I: oksida merupakan senyaa yang berarna hitam dan )u;< umum nya berarna biru. )u*O4./7$O dikenal dengan nama terusi atau prusi yang berarna biru, tetapi bila dipanas kan 7$O nya menguap dan arna nya menjadi putih. Dalam badan perairan laut, tembaga dapat ditemukan dalam bentuk persenyaaan ion seperti )u)O%-, )uO7. Pada batuan mineral atau lapisan tanah, tembaga dapat ditemukan dalam bentuk 0 bentuk seperti ! ". $. %. 4. /.
)halcocote 9)u$*: )o=ellite 9)u*: )halcopyrite 9)u(e*$: ornite 9)u/(e*4: >nargite ?)u%9&s*b:*4@
6embaga di alam memiliki tingkat oksidasi <" dan <$. 6embaga dengan bilangan oksidasi <$ merupakan tembaga yang sering ditemukan sedangkan tembaga dengan bilangan oksidasi <" jarang ditemukan, karena senyaaan tembaga ini hanya stabil jika dalam bentuk senyaa kompleks. *elain dua keadaan oksidasi tersebut dikenal pula tembaga dengan bilangan oksidasi <% tetapi jarang digunakan, misalnya K%)u(A. 6abel." eberapa senyaaan yang dibentuk oleh tembaga 6embaga9II: )uO )u9O7:$ )u)l$ )u($ )u* )u*O4./7$O )u9NO%:$.%7$O
Nama 6embaga9I: tembaga9II: oksida )u$O tembaga9II: hidroksida tembaga9II: klorida )u)l tembaga9II: fluorida )uI tembaga9II: sulfida tembaga9II: sulfat pentahidrat atau =itriol biru tembaga9II: nitrat trihidrat
C. S!(at )an egunaan Cu
Nama tembaga9I: oksida tembaga9I: klorida tembaga9I: iodida
". *ifat tembaga 9)u: a. *ifat fisika 6embaga merupakan logam yang berarna kuning kemerahan seperti
emas kuning. udah ditempa 9liat: dan bersifat elastis sehingga mudah dibentuk menjadi pipa, lembaran tipis, dan kaat. Konduktor panas dan listrik yang baik, kedua setelah perak. 6itik leleh ! "B2% dan titik didih $%B".
b. *ifat kimia 6embaga merupakan unsur yang relatif tidak reaktif sehingga tahan
terhadap korosi. Pada udara yang lembab permukaan tembaga ditutupi oleh suatu lapisan yang berarna hijau yang menarik dari tembaga
karbonat basa, )uO7$)O%. Pada kondisi yang istimea, yakni pada suhu sekitar %BB tembaga dapat bereaksi dengan oksigen membentuk )uO yang berarna hitam. *edangkan pada suhu yang lebih tinggi, yakni sekitar "BBB akan
terbentuk tembaga 9I: oksida 9)u$O: yang berarna merah. Cogam )u dan beberapa bentuk persenyaaan, seperti )uO%, )u9O7:$, dan )u9)N:$, tidak dapat larut dalam air dingin atau air
panas tetapi dapat dilarutkan dengan asam. Cogam )u itu sendiri dapat dilarutkan dalam senyaa asam sulfat 97$*O4: panas dalam larutan basa N74O7.
$. Kegunaan tembaga 9)u: *ebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan dinamo. *ebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari
kapal. *erbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi
methanol menjadi metanal. Digunakan untuk menambah kekuatan dan kekerasan mata uang dan
perkakas 0 perkakas yang terbuat dari emas dan perak. Dalam industri, tembaga banyak digunakan dalam industri cat, industri fungisida serta dapat digunakan sebagai katalis, baterai elektroda, sebagai pencegah pertumbuhan lumut, turunan senyaa 0 senyaa karbonat banyak digunakan sebagai pigmen dan pearna kuningan.
D. Daerah Perse#aran
Potensi tembaga terbesar yang dimiliki Indonesia terdapat di Papua. Potensi lainnya menyebar di 1aa arat, *ulaesi 'tara, dan *ulaesi *elatan. Cokasi penyebaran mineral tembaga terdapat di beberapa tempat, yaitu! *ungai entaai *ausu, Perbukitan 6ompera *ausu, *ungai entaa, *ungai 6orue, Perbukitan 6omborong aninili *iaga, *ungai *ilitunang aninili 'P6 6rans, *ungai 5anonggol, *ungai ugis *akarsa, anagading, *ungai outong dan *ungai 6inombo.
BAB III PEN*+LAHAN TEMBA*A
BIJIH TEMBA*A
Kominusi
(lotasi
+eduksi Pemanggangan >kstraksi Pemurnian etalurgi
A. Taha" ,m!nus!
". Definisi Kominusi adalah operasi pengecilan ukuran bijih dengan peremukan dan penggerusan. 6ujuan dilakukannya kominusi adalah untuk menghasilkan partikel
yang
sesuai
dengan
kebutuhan
9ukuran
maupun
bentuk:,membebaskan mineral tembaga yang berharga dari pengotor, memperbesar luas permukaan, sehingga kecepatan reaksi pelarutan dapat berlangsung dengan lebih baik.
$. 6ahapan Kominusi a. Peremukan 9)rushing:! )rushing adalah suatu proses yang bertujuan untuk meliberalisasi mineral yang diinginkan agar terpisah dengan mineral pengotor yang lain.
Primary crushing
! +O menjadi 2 0 A
&lat ! 1a crusher, 5yratory crusher, 7ammer mill atau Impact crusher. “Untuk bijih yang keras dan kompak biasanya digunakan jaw crusher atau gyratory crusher, sedangkan utk bahan galian yang lebih brittle digunakan hammer mill atau impact crusher.” *econdary crushing
! 2 0 A menjadi % 0 $
&lat ! 1a crusher, )one crusher, 5yratory crusher, +oll crusher 6ertiary crushing
! % 0 $ enjadi %E2 0 F
&lat ! )one crusher, 7ammer mill, +oll crusher
b. Penggerusan 95rinding:!
"E$ 0 %E2 menjadi fine 9halus:
Primary grinding
(ine grinding
&lat ! all mill, +od mill, Pebble mill, 6ube mill, &utogenous mill, *emi &utogenous 9*&5: mill (aktor-faktor yang mempengaruhi proses kominusi !
'kuran materialEbijih dari tambang
iasanya ukuran materialEbijih dari tambang dalam bentuk bongkah G pemilihan primary crusher dan proses screening
Keadaan bijih G pada material yang lengket akan mempengaruhi pemilihan mill/crusher .
Kesediaan air G penting khususnya untuk proses basah
Proses-proses berikutnya basah atau kering
Korosi pada lining 9bahan pelapis pada dinding dalam mill :
+eaksi antara material dengan air
B. Taha" Peng,lahan a%al &Pemekatan'
Pemekatan bijih bertujuan untuk memisahkan mineral dari pengotornya sehingga diperoleh kadar bijih tinggi. Pemekatan dapat dilakukan melalui dua teknik pemisahan, yaitu pemisahan secara fisis dan pemisahan secara kimia. Pemisahan secara fisis terdiri dari ! ". Pemisahan pengapungan 9flotation separation: (lotasi adalah merupakan konsentrasi untuk memisahkan mineral berharga dan mineral tidak berharga 9bijih: berdasar atas sifat permukaan mineral itu yakni senang tidaknya terhadap udara. (lotasi dilakukan dalam media air, dengan demikian disini ada tiga fase yakni H fase padat, cair dan udara, sifat mineral tersebut adalah !
*ifat polar 9senang terhadap air:
*ifat plan polar 9senang terhadap udara:
a. Cangkah-langkah (lotasi ": Ciberasi, analisis pendahuluan
&gar mineral terliberasi maka perlu dilakukan crushing atau grinding yang diteruskan dengan pengayakan atau classifying. Ini dimaksudkan agar ukuran butir mineral dapat seragam sehingga proses akan lebih sukses atau berhasil. &nalisis pendahuluan dilakukan dengan menggunakan mikroskop sehingga dapat dilihat derajat liberasinya dan kadar dari mineral tersebut. Diupayakan dalam tahap ini juga dilakukan desliming, sebab slime akan mengganggu proses flotasi. $: )onditioning aitu membuat suatu pulp agar nantinya pulp tersebut dapat langsung dilakukan flotasi. Preparasi ini sebaiknya disesuaikan dengan liberasi dalam proses basah, maka conditioning juga harus dilakukan pada proses basah.Pada tahap pengkondisian, reagent yang diberikan adalah modifier, collector dan terakhir frother. %: Proses flotasi Proses ini ditandai dengan masuknya gelembung udara ke dalam pulp
b. +eagen (lotasi &gar proses flotasi dapat berlangsung maka diperlukan reagen flotasi. Penggunaan reagen flotasi ini tidak dimaksudkan untuk mengubah sifat 0 sifat kimia dari partikel tersebut tetapi hanya mengubah sifat permukaan dengan menyerap 9 adsorsi: reagen flotasi tersebut. Keberhasilan pemisahan mineral secara flotasi ditentukan oleh ketepatan penentuan reagen kimia yang digunakan. *ecara garis besarnya reagen yang digunakan dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu ! kolektor, modifier dan frother. ": Kolektor Kolektor adalah senyaa organic yang ditambahkan kedalam pulp untuk mengubah permukaan mineral dari hidropilik menjadi hidropobik dengan
proses
penyerapan
9adsorbsi:.
Klasifikasi
dari
kolektor
berdasarkan sifat ionnya, yaitu kationik dan anionic umumnya kolektor dari golongan ini dipakai pada pekerjaan flotasi sulfide. 6etapi ini juga memungkinkan dipakai dalam pekerjaan flotasi mineral non sulfida .
*edangkan kolektor kationic untuk flotasi non sulfide. Dalam pemakaian harus diperhatikan mengenai jumlah kolektor. Kolektor yang digunakan bila digunakan terlalu sedikit tidak dapat mengapungkan mineral secara selektif, sedangkan bila terlalu banyak akan menghasilkan flotasi yang tidak terlalu baik )ontohnya ! Janthate, thiocarbonilid, asam oleik, dll. $: odifier odifier adalah reagen kimia yang diperlukan dalam proses flotasi untuk mengintensifkan selektifitas dari pekerjaan kolektor. >fek yang umum dihasilkan adalah menaikaan dan menurunkan hidropobisitas dari suatu permukaan partikel tertentu. 1enis modifier ini adalah P7 regulator 9 pengatur p7:, acti=ator, depresan dan dispersan. p7 regulartor adalah media yang digunakan untuk mengatur p7. Pengaturan p7 dari pulp ini dilakukan dengan penabahan kapur, sodium karbonat, sodium hidroksida atau ammonium untuk menaikkannya dengan penambaahan sulfuric, sulfuros tau asam klorida. &kti=ator adalah suatu reagen yang digunakan dalam flotasi untuk meningkatkan kerja dari kolektor pada permukaan partikel mineral. Ini berarti baha reagen acti=ator membantu untuk mengapungakan mineral pada saat proses flotasi. Depresan juga merupakan reagen kimia yang dipakai untuk melemahkan kerja dari kolektor terhadap permukaan partikel mineral dengan cara menyelimuti permukaan partikel sehingga tidak menempel pada gelembung udara. Dengan kata lain depresan adalah reagen flotasi yang membantu untuk menenggelamkan partikel mineral. Penekan E pencegah 9depresant: yang berguna untuk mencegah agar mineral pengotor tidak ikut menempel pada udara dan ikut terapung. isalnya ! n *O 4 untuk menekan n *. Pengatur keasaman 9p7 regulator: yang berfungsi untuk mengatur tingkat keasaman proses flotasi. isalnya ! 7)l, 7NO %, )a 9O7:%, N74 O7, dll. %: (rother
(rother 9pembuih: akan terkonsentrasi pada antar muka udara dan air. Kehadiran froter pada fasa cair pada larutan reagen kimia yang dipakai dalam flotasi untuk membentuk buih atau busa. +eagen ini mempunyai permukaan yang aktif dan biasanya pada flotasi berguna untuk meningkatkan gelembung
udara dan menolong supaya gelembung
menyebar. Ini berarti memperbaiki kondisi penempelan partikel mineral dan menaikaan stabilitas busa. Kontak antar mineral udara dan air dikenal dengan kontak tiga fasa dan sudut yang terbentuk antara mineral dengan antar muka udara-air yang diukur pada fasa air disebut dengan sudut kontak. *udut kontak L B, berarti permukaan padatan diselimuti air 9hidropilik: dan sudut kontak L "2BB udara menutupi padatan. *udut kontak sering digunakan sebagai ukuran kehidropobikan permukaan mineral. Pemakaian frother pada proses flotasi sangat penting dilihat dari fungsinya yaitu !
(rother mencegah perpaduan gelembung udara dan menjaga kestabilan gelembung untuk selama periode aktu yang cukup lama.
Capisan frother pada kulit gelembung udara menaikkan ketahanan gelembung terhadap bermacam 0 macam ketahanan dari luar.
Capisan
frother
pada
gelembung
mengurangi
kecepatan
gelembung didalam pulp, sehingga kontak gelembung dengan mineral 0 mineral akan menimbulkan kondisi yang lebih baik yang menguntungkan proses flotasi.
Proses pemekatan dengan flotasi.
C. Pr,ses Re)uks!.
*etelah bijih tembaga dipekatkan 9tembaga sulfida:, kemudian direduksi dengan cara pemangggangan. +eaksi yang terjadi pada proses ini adalah sebagai berikut! $)u*9s: < %O$9g: G $)uO9s: < $*O $9g: Pemanggangan bersifat eksoterm sehingga setelah pemanggangan dimulai tidak perlu ditambahkan panas lagi. 'ntuk memperoleh logam tembaga dilakukan dengan cara reduksi tembaga oksida dengan karbon sebagai reduktor !
)uO9s: < )9s:
M G
)u9g: < )O9g:
'ap logam tembaga meninggalkan reaktor dan terkondensasi menjadi cair, yang selanjutnya memadat. 7idrogen dan logam aktif, seperti natrium, magnesium, dan aluminium juga digunakan sebagai reduktor jika karbon yang dipakai tidak cocok. 7asil reduksi pada tahap ini dinamakan tembaga blister yang kemurniannya mencapai 32. 'ntuk kebutuhan penghantar listrik, tembaga harus dimurnikan melalui elektrolisis
D. Pemurn!an
Pemurnian logam kasar sangat penting ditinjau dari dua aspek. Pertama adanya pengotor mengakibatkan
logam
yang bersangkutan tidak
dapat
dimanfaatkan sesuai yang diinginkan, misalnya adanya arsenik dalam persentase yang sangat kecil sebagai pengotor, umumnya dalam tembaga, mengakibatkan penurunan sifat kondukti=itas listrik "B-$B. Kedua adanya pengotor dalam logam itu sendiri sangat berharga, misalnya perak merupakan hasil samping dari metalurgi timbel dan tembaga. etode untuk pemurnian logam kasar meliputi pemurnian elektrolitik misalnya untuk tembaga, oksadasi pengotor yang harus dipisahkan misalnya untuk besi, distilasi logam dengan titik didih rendah seperti raksa, ink dan nikel, one refining 9pemurnian ona:.
ona refining merupakan teknik pemurnian logam dengan hasil kemurnian yang sangat tinggi. 6eknik ini berdasarkan pada kenyataan baha pengotor lebih mudah larut dalam fase cairan daripada fase padatan. Dalam proses ini batangan logam yang akan dimurnikan di leatkan secara perlahan kedalam kumparan pemanas listrik yang mengakibatkan logam meleleh dan pengotor larut di dalam fase lelehan logam. atangan logam bergerak terus maju dan ketika keluar dari kumparan pemanas maka bagian ujung luar menjadi dingin dan segera memadat kembali, sedangkan pengotor akan tetap tertinggal larut dalam ona pelelehan didalam kumparan pemanas.
BAB IESTRASI METALUR*I
A. H!)r,metalurg!
7idrometalurgi merupakan salah satu cabang tersendiri dari metalurgi. *ecara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair 9a8ueous solution: atau secara detailnya proses hidrometalurgi adalah suatu proses yang menggunakan pemakaian suatu at kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. +eaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif. &rtinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi 9larut: dan kemudian dipisahkan dari material yang tidak diinginkan. Pelarut yang digunakan dalam pengolahan hidrometalurgi dapat
berupa asam atau senyaa
pengompleks. etode
hidrometalurgi memiliki beberapa keuntungan, yaitu biaya pengolahan yang rendah, reko=eri yang tinggi, proses pengolahan relatif mudah, in=estasi alat yang rendah sehingga memungkinkan percepatan proses produksi, dan proses pengolahan yang relatif lebih singkat. Penggunaan metode hidrometalurgi juga memiliki kelemahan, yaitu dibutuhkan reagen pereaksi yang cukup banyak dan kapasitas produksinya kecil.*ehingga diperlukan optimalisasi agar diperoleh hasil yang maksimal.eberapa faktor yang mempengaruhi metode hidrometalurgi antara lain suhu selama proses roasting, konsetrasi reaktan, ukuran partikel sampel dan p7. &pabila kombinasi dari faktor-faktor tersebut tepat, maka proses hidrometalurgi akan optimal 9pehlke, "3%:. *ecara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reagen, pemekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya, recovery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching . Leaching adalah proses pelarutan selektif yang hanya logam-logam tertentu yang dapat larut. Pelarut akan melarutkan sebagian bahan padatan sehingga bahan terlarut yang diinginkan dapat diperoleh. Pemilihan metode pencucian tergantung pada kandungan logam berharga dalam bijih dan
karakteristik bijih khususnya mudah tidaknya bijih dicuci oleh reagen kimia tertentu. *ecara umum dua proses utama untuk ekstraksi dan meningkatkan kadar 6iO $ dalam pasir besi dengan metode hidrometalurgi, yaitu leaching dengan asam sulfat maupun asam klorida. Proses sulfat tergolong panjang, mahal, dan limbah besi sulfat kurang bernilai ekonomis. Proses leaching bertujuan untuk memecahkan bijih atau konsentrat dari bahan yang akan diekstraksi untuk memisahkan atau menghasilkan mineral berharga. *elain itu proses ini juga mudah melarutkan at dalam bijih atau konsentrat sehingga akan didapatkan bentuk konsentrat yang kaya logam berharga. Proses yang umumnya dipakai untuk mendapatkan 6iO $ dalam pasir besi atau mineral ilmenit adalah proses hidrometalurgi yang terdiri atas proses klorinasi dan sulfat. Pada proses ini, digunakan reagen asam kuat dalam jumlah besar sehingga tidak ekonomis. etode lain yang baru dikembangkan untuk ekstraksi 6iO $ dari pasir besi adalah kombinasi proses pirometalurgi dan hidrometalurgi. Proses pirometalurgi pada prinsipnya adalah proses kaustik. Proses ini menggantikan proses dekomposisi dengan proses sulfat atau klorinasi. Proses kaustik ini adalah proses dekomposisi dengan menggunakan soda ditambah dengan perlakuan roasting . Roasting merupakan proses yang bertujuan untuk mereduksi pengotor atau bahan yang tidak diinginkan. *ebelum dicuci ukuran sampel diperhalus dengan crushing atau grinding. Proses grinding ialah mereduksi ukuran dari bijih yang berukuran halus menjadi ukuran sangat halus 9biasa disebut dengan mill:. Didalam beberapa pemurnian, perlakuan kimia terkadang dibutuhkan untuk menghasilkan keadaan optimum recovery.
B. H!)r,metalurg! Pa)a Tem#aga
Proses 7idrometalurgi adalah suatu proses metalurgi, dimana dilakukan pemakaian suatu at kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. 7idrometalurgi dapat juga diartikan sebagai proses ekstraksi metal
dengan larutan reagen encer 9Q " gramEmol: dan pada suhu Q "BB R). Dalam proses peluluhan senyaanya yaitu logam larut dan lepas dari bijinya oleh air sehingga terbentuk larutan logam tersebut dalam air. Carutan ini dapat dimurnikan setelah itu senyaa logam murninya dapat direduksi langsung menjadi logamnya sedangkan jika terbentuk endapan dapat dipisahkan melalui penyaringan. Carutan hasil peluluhan dapat diregenarasi dan dipakai kembali untuk proses peluluhan. 6embaga dapat diluluhkan oleh asam sulfat bersama oksigen, emas oleh larutan sianida bersama oksigen. enurut persamaan reaksi berikut ! $)u(e*9s: < 7$*O4 9a8: < 4O$ 9g: G $)u*O4 9a8: < (e$O% 9s: < * 9s: < 7$O 9l: iji tembaga Carutan Peluluh &u9s: < $)N- 9a8: < O$ 9g: < $7$O 9l: G ?&u9)N:$@- 9a8: < 4O7- 9a8: 9iji emas: 9Carutan Peluluh: *etelah larutan ion logamnya terbentuk maka ion logamnya direduksi dengan logam lain yang lebih reaktif. 'ntuk kedua ion logam diatas dipakai masingmasing logam besi dan ink sebagai reduktor, menurut persamaan reaksi sebagai berikut ! )u*O4 9a8: < (e 9s: G (e*O4 9a8: < )u 9s: keuntungan! ". ijih tidak harus dipekatkan, melainkan hanya harus dihancurkan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. $. Pemakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam jumlah besar dapat dihilangkan. %. Polusi atmosfer oleh hasil samping pirometalurgi sebagai belerang dioksida, arsenik 9III: oksida, dan debu tungku dapat dihindarkan. 4. 'ntuk bijih-bijih peringkat rendah 9lo grade:, metode ini lebih efektif. /. *uhu prosesnya relatif lebih rendah. A. +eagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan. . Produk yang dihasilkan memilki struktur nanometer dengan kemurnian yang tinggi.
Pada prinsipnya hidrometalurgi meleati beberapa proses yang dapat disederhanakan tergantung pada logam yang ingin dimurnikan. *alah satu yang saat ini banyak mendapat perhatian adalah logam mangan dikarenakan aplikasinya yang terus berkembang terutama sebagai material sel katodik pada baterai isi ulang. ateria ion litium kon=ensional 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 ! ". etal yang diinginkan harus mudah larut dalam reagen yang murah. $. etal yang larut tersebut harus dapat Sdiambil dari larutannya dengan mudah dan murah. %. 'nsur atau metal lain yang ikut larut harus mudah dipisahkan pada proses berikutnya. 4. ineral-mineral pengganggu 9gangue minerals: jangan terlalu banyak menyerap 9bereaksi: dengan at pelarut yang dipakai.
C. P!r,metalurg!
*uatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. *uhu yang dicapai ada yang hanya /BR - $/BR ) 9proses ond untuk pemurnian nikel:, tetapi ada yang mencapai $.BBBR ) 9proses pembuatan paduan baja:. ang umum dipakai hanya berkisar /BBR - ".ABBR ) H pada suhu ters ebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas. 'mpan yang baik adalah konsentrat dengan kadar metal yang tinggi agar dapat mengurangi pemakaian energi panas. Penghematan energi panas dapat juga dilakukan dengan memilih dan memanfaatkan reaksi kimia eksotermik 9eJothermic:. *umber energi panas dapat berasal dari ! ". >nergi kimia 9chemical energy L reaksi kimia eksotermik:. $. ahan bakar 9hydrocarbon fuels: ! kokas, gas dan minyak bumi.
%. >nergi listrik. 4. >nergi terselubungEtersembunyi, panas buangan dipakai untuk pemanasan aal 9preheating process:. Peralatan yang umumnya dipakai adalah ! . 6anur tiup 9blast furnace:. /. +e=erberatory furnace.
*edangkan untuk pemurniannya dipakai ! ". Pierce-*mith con=erter. $. essemer con=erter. %. Kaldo cen=erter. 4. Cin-Donait 9C-D: con=erter. /. Open hearth furnace. Proses pirometalurgi terbagi atas / proses, yaitu ! ". Drying 9Pengeringan: Drying adalah proses pemindahan panas kelembapan cairan dari material. Pengeringan biasanya sering terjadi oleh kontak padatan lembap denganpembakaran gas yang panas oleh pembakaran bahan bakar fosil. Pada beberapa kasus, panas pada pengeringan bisa disediakan oleh udara panas gas yang secara tidak langsung memanaskan. iasanya suhu pengeringan di atur pada nilai diatas titik didih air sekitar "$BR).pada kasus tertentu, seperti pengeringan air garam yang dapat larut, suhu pengeringan yang lebih tinggi diperlukan. $. )alcining 9Kalsinasi: Kalsinasi adalah dekomposisi panas material. )ontohnya dekomposisi hydrate seperti ferric 7idroksida menjadi ferric oksida dan uap air atau dekomposisi kalsium karbonat menjadi kalsium oksida dan karbon diosida dan atau besi karbonat menjadi besi oksida.Proses kalsinasi membaa dalam =ariasi tungkuEfurnace termasuk shaft furnace, rotary kilns dan fluidied bed reactor. %. +oasting 9Pemanggangan:
+oasting adalah pemanasan dengan kelebihan udara dimana udara dihembuskan pada bijih yang dipanaskan disertai penambahan regen kimia dan pemanasan ini tidak mencapai titik leleh 9didih:. Kegunaan +oasting adalah ! engeluarkan sulfur, &rsen, &ntimon dari persenyaaannya erubah mineral sulfida menjadi oksida dan sulfur embentuk material menjadi porous enguapkan impurity yang foltair. Dapur yang digunakan pada proses roasting, yaitu !
7aard Tloer O=en
*uspensi roasting o=en
(luiied bed roasting
1enis-jenis roasting, yaitu ! a. Oksida +oasting iasanya dilakukan terhadap mineral-mineral sulfida pada temperatur tinggi 9direduksi langsung:. Pada temperatur rendah ! -
sulfida logam dapat direduksi dengan )arbon membentuk )* dan )*$.
-
6idak dapat direduksi langsung karena sulfida logam-logam lebih stabil
b. +eduksi +oasting &dalah suatu proses pemanggangan dimana suatu oksida mengalami proses reduksi oleh suatu reduktor gas yang dimaksudkan untuk menurunkan derajat oksidasi suatu logam. Peristia reduksi ini tidak dapat tercapai untuk suatu oksida yang sangat stabil. c. )hlor +oasting Dalam proses ini, bijihEkonsentrat dipanggang bersama senyaa klorida 9)a)l$,Na)l: atau dengan gas )l$. 6ujuan chlor roasting adalah ! -
enghasilkan senyaa klorida logam dalam air 9di ekstraksi:
-
enghasilkan senyaa klorida logam-logam yang mudah menguap agar dapat dipisahkan dari mineral-mineral pengganggu 9etalurgi 7alida:.
d. (luor +oasting Pemanggangan ini menggunakan reagent ($. e. odium +oasting Pemanggangan ini menggunakan reagent I$. 4. *melting &dalah proses peleburan logam pada temperatur tinggi sehingga logam ,leleh dan mecair setelah mencapai titik didihnya. O=en yang digunakan, yaitu ! a. *chacht O=en b. *craal O=en 9re=ergeratory (urnace c. >lectric O=en 9>lectric (urnace: Dalam pemakaian o=en yang perlu diperhatikan, yaitu ! a. Ketahanan mekanis dari feeding b. Kemurnian dari bahan bakar. *melting terbagi beberapa jenis, yaitu ! a. +eduksi smelting b. Oksidasi smelting c. Netral smelting d. *ementasi smelting e. *ulfida smelting f. Presipitasi smelting g. (lash smelting 9peleburan semprot: h. >kstraksi timbal dan seng secara simultan.
/. +efining 9Pemurnian: Pemunian adalah pemindahan kotoran dari material dengan proses panas.
D. Ph$r,metalurg! "a)a tem#aga
Pyrometalurgi adalah suatu proses pengolahan mineral dengan dasar panas dengan pengolahan tembaga melalui suatu proses yang bertujuan untuk mengubah pengotor senyaa *ulfida menjadi Oksida atau disebut dengan proses +oasting. +eaksinya yaitu! )u(e*$< 3O$ menjadi $)u$*< $(e$O%< A*O$ erdasarkan reaksi diatas, proses +oasting bertujuan untuk mengubah esi *ulfida menjadi esi Oksida sedangkan 6embaga tetap *ulfida. Diubahnya besi sulfida menjadi besi oksida adalah agar pada proses selanjutnya yaitu smelting atau peleburan, tembaga sulfida akan mencair meninggalkan besi oksida yang bertitik cair lebih tinggi dan akan ditinggalkan sebagai terak pengotor, sedangkan tembaga yang telah mencair akan turun kebaah karena berat jenis tembaga yang lebih tinggi dari besi oksida. &dapun urutan prosesnya sebagai berikut! ". ijih tembaga dihaluskan dengan alat peremuk batuan $. ijih dicampur air sehingga terbentuk slurry %. *lurry dimasukkan ke tangki sel flotasi dengan tujuan pemisahan dari mineral pengotor 4. Diperoleh konsentrat )u dalam bentuk )u dengan kadar tinggi /. Diproses lanjut dalam pabrik pengaa-airan 9 deatering plant: untuk menghilangkan air dengan! penyaring putar dan pengeringan sampai di dapat konsentrat )u yang kering A. +oasting atau pemanggangan bertujuan untuk proses reduksi pengotor
. >kstraksi tembaga murni dari konsentrat tembaga dengan dengan! prometalurgi dan elektrolisis 9 dengan arus listrik:
BAB ESIMPULAN