Upload
others
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ADE WICAKSONO2709 100 033
JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGIFTI-ITS
DOSEN PEMBIMBING :DR. SUNGGING PINTOWANTORO, S.T.,M.T.
LATAR BELAKANG
Sumber gambar:http://geoenviron.blogspot.com/2013/02/persebar
an-barang-tambang-di-indonesia.html
UU No 4 Tahun 2009 Tentang Pertambangan dan Mineral dan Batubara
Pasal 95
Meningkatkan nilai tambah sumber daya mineral dan /atau batubara
Pasal 102:
Nilai tambah dalam ketentuan ini dimaksudkan untuk
meningkatkan produk akhir dari usaha pertambangan
atau pemanfaatan terhadap mineral ikutan.
Teknik Pengolahan
MineralKalkopirit
Pyrometallurgi
Kelemahan :
1. Memerlukan inputenergi yang tinggi
2. Menghasilkan gasSO2 (polutan) dalamjumlah besar
3. Biaya operasionaltinggi
Hydrometallurgi
Kelemahan :
1. Memerlukan waktu prosesyang lama
2. Hanya untuk mineraltertentu
Bagaimana merancang bangun microwavebatch furnace untuk proses ekstraksi kalkopirit
PERUMUSAN MASALAH
1.• Kalkopirit, pasir silika dan grafit dianggap
homogen.
2.• Pancaran gelombang mikro dianggap sempurna.
3.• Batu tahan api dianggap isolator sempurna.
4.• Panas terisolasi dengan sempurna.
5.• Oksigen dalam microwave batch furnace dianggap
cukup untuk membentuk CO
1. Mengetahui mekanisme proses interaksi gelombang mikro dengan kalkopirit pada desain microwave batch furnace
2. Mengetahu korelasi antara lama waktu peradiasian dengan hasil ekstraksi kalkopirit pada desain microwave batch furnace
Untuk meningkatkan perkembangan teknologi metalurgi ekstraksi di Indonesia.
Penggunaan radiasi gelombang mikro, sebagaiteknologi alternatif proses ekstraksi kalkopiritdan sebagai teknologi yang ramah lingkungan dengan waktu yang relatif singkat.
Sebagai bahan masukan bagi pemerintah dan masyarakat untuk mengembangkan dan memanfaatkan gelombang mikro dalam proses ekstraksi khususnya ekstraksi kalkopirit
Dapat dikembangkan ke dalam Usaha Kecil Menengah
Komposisi Fix Carbon pada GrafitElement Unit Compound
(%Wt)C 40.79
O 37.58
Na 02.30
Mg 01.36
Al 08.02
Si 09.57
Grafit
Sumber gambar:http://www.grafpol.info.pl/
Frekuensi: 300 Mhz- 300 Ghz Panjang Gelombang: 0,001 – 1 m Frekuensi yang digunakan: 2,45 Ghz
Gelombang Mikro
PANAS
Terjadi gesekan/friksi antar molekul
Molekul berpindah dengan cepat
Menciptakan dipol listrik
Mempolarisasi atom atau molekul
Gelombang mikro
Konsep Dasar PemanasanMenggunakan Gelombang Mikro
permitivitas yang nyata dan imajiner (yang bergantungfrekuensi),
konduktivitas termal kapasitas panas temperatur geometri dari kedua sampel dan rongga microwave densitas bulk tingkat daya ukuran partikel massa sampel atau jumlah sampel terjadinya reaksi kimia atau perubahan fasa.
Microwave Batch Furnace
Posisi Magnetron Bagian Atas
Posisi Magnetron BagianBawah
Gambar tampak atasmicrowave batch furnace
2CuFeS2(s) + O2(g) Cu2S. FeS(s) + FeO(s) + SO2(g) T = 1220 0C
2FeO(s) + SiO2(s)2FeO.SiO2(s) T = 1250 0C
2 FeS(s) + 3O2+ SiO2(s) 2FeO. SiO2(s) + 2 SO2(g) T = 1250 0C
Cu2S(s) + O2 (g) 2Cu(s) + SO2 (g) T = 1200 0C
2C(s) + O2 (g) 2CO (g)
CuFeS2 (s) + SiO2 (s) + O2 (g) + 2C (s) Cu (s) + FeO. SiO2(s) + 2 SO2(g) + 2CO(g)
Start
Persiapan alat dan bahan
Penghalusan Kalkopirit Penghalusan
pasir silika
Pengayakan Kalkopirit
(50 mikron)
Pengayakan pasir silika (50 mikron)
Uji XRD Uji XRF
Penimbangan Kalkopirit (180.5
gram)
Penimbangan pasir silika (29,6 gram)
Penghalusan Grafit
Pengayakan grafit (50 mikron)
Penimbangan grafit (11,9
gram)
Pembuatan Microwave
Batch Furnace
A
Uji SEM EDX
A
Campuran kalkopirit, pasir silika, dan grafit
(222 gram)
Lama Peradiasian
60 Menit30 Menit 90 Menit
Uji XRD
Hasil
Analisis Data
Kesimpulan
End
120 Menit
Uji XRF
Grafik Hasil Peradiasian Gelombang Mikrodengan Daya 4000 watt terhadapTemperatur
ANALISA DATA
682.6
794.2820.9 822
600
650
700
750
800
850
900
30 60 90 120
Tem
pera
utr (
0C)
Waktu Peradiasian
compound wt (%) compound wt (%)
Cu 21.17 Sb 0.002Fe 25.13 Te 0.002S 30.85 Sn 0.59
Pb 0.114 Ni 0.002Zn 0.59 Au 13 ppmAs 0.036 Ag 56 ppmSe 0.02 Hg 0.5 ppmBi 0.006 Al2O3 2.66Cd 0.002 CaO 1.15Cl 0.24 MgO 0.77Co 0.008 SiO2 11.34
Hasil Pengujian XRF Kalkopirit SebelumPeradiasian Gelombang Mikro Daya 4000 watt
Waktu(menit)
Unsur (% weight)
Cu Fe S Si Al
30 31.0 36.3 9.8 5.9 2.05
60 40.1 32.8 7.0 14.6 2.46
90 42.5 24.2 5.2 8.43 3.1
120 46.0 31.7 1.3 16.9 5.2
Hasil Pengujian X-Ray Flourescence setelahPeradiasian Gelombang Mikro Daya 4000 watt
dengan berat total kalkopirit 222 gram
Hasil Pengujian X-Ray Flourescence setelahPeradiasian Gelombang Mikro Daya 4000 watt dengan
berat total kalkopirit 222 gram
31
40.142.5
46
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
30 60 90 120
Cu (
%w
t)
Waktu Peradiasian
KesimpulanSemakin lama peradiasian gelombang mikro yangdilakukan maka temperatur kerja dan persentasekandungan Cu meningkat.
Rancang bangun yang digunakan pada penelitian inisudah dapat mengekstraksi kalkopirit dan Kadar Cu yangpaling tinggi terjadi pada waktu radiasi 120 menit yaitusebesar 46,0%.
SARAN•Penambahan daya pada microwave batch furnace untuk
meningkatkan temperatur agar bisa leleh sempurna dari bahan yang akan di uji.
•Penggunaan massa total sampel disesuaikan daya dan lama radiasi agar didapatkan hasil ekstraksi yang maksimal
• Penambahan gas oksigen dari luar microwave batch furnace untuk membantu pembakaran agar mengurangi kadar slag
• Peletakan dan penggunaan crucible yang tahan terhadap temperatur yang lebih tinggi.
• Pada saat pengujian XRF dan XRD perlu diperhatiakan dalam preparasisampel karena sangat berpengaruh pada hasil yang diperoleh.