Ekstraksi Titanium

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Proses extraksi titanium

Citation preview

  • Titanium (Ti), merupakan logam transisi dan mempunyai nomor atom 22 dan berat atom 47,90.Titanium adalah logam yang paling melimpah keempat di bumi.Titanium jarang ditemukan dalam bentuk logam murni. Titanium umumnya terbentuk pada batuan igneous, sebagai ilmenite (FeTiO3) yang banyak dijumpai di pantai selatan pulau Jawa, Indonesia, dalam bentuk pasir besi.

  • Titanium sama kuatnya dengan baja, tetapi beratnya hanya 60% dari berat baja.Kekuatan fatik (fatigue strength) lebih tinggi daripada paduan aluminium.Tahan pada suhu tinggi. Ketika temperatur pemakaian melebihi 150 0C maka dibutuhkan titanium karena aluminium akan kehilangan kekuatannya seacara nyata.Tahan korosi. Ketahanan korosi titanium lebih tinggi daripada aluminium dan baja.Dengan rasio berat-kekuatan yang lebih rendah daripada aluminium, maka komponen-komponen yang terbuat dari titanium membutuhkan ruang yang lebih sedikit dibanding aluminium.

  • Militer dan transportasi. Oleh karena kekuatannya, unsur ini digunakan untuk membuat peralatan perang (tank), sepeda motor, sepeda, mobil, dan pesawat ruang angkasa.Industri. Beberapa mesin pemindah panas (heat exchanger) dan bejana bertekanan tinggi serta pipa tahan korosi memakai bahan titanium.

  • Kedokteran. Titanium digunakan dalam produksi implan manusia karena memiliki kompatibilitas yang baik dengan tubuh manusia. Bahan implan gigi, penyambung tulang, pengganti tulang tengkorak, struktur penahan katup jantung, hati buatan, defibrillator, dan pinggul sendi siku menggunakan titanium.Mesin. Titanium juga digunakan sebagai material pengganti untuk batang piston, mesin turbin gas, pisau kompresor, casing, cowlings mesin, dan perisai panas karena memiliki kekuatan yang tinggi dalam pemakaian suhu tinggi.

  • Titanium diproduksi menggunakan proses Kroll. Langkah-langkahnya meliputi:ekstraksipemurnianproduksi sponspenciptaan paduanforming dan shaping.

  • Gambar 1 : Pemrosesan bijih logam berat: a) dredger, b) sieve, c) bunker, d) Reichert cones, e) spirals, f) magnetic sparator, g) dryer, h) electrostatic sparator, i) shaking table, j) dry magnetic sparator, k) vertical belt conveyor, l) electrostatic sparator

  • Pada awal produksi, produsen menerima konsentrat titanium dari penambang. Sementara rutil dapat digunakan dalam bentuk alami, ilmenit diproses untuk menghilangkan besi hingga mengandung minimum 85% titanium dioksida. Bahan-bahan ini dimasukkan dalam reaktor fluidized-bed reactor bersama dengan gas klor dan karbon. Bahan dipanaskan sampai 1652 F (900 C) dan menghasilkan titanium tetraklorida kotor (TiCl4) dan karbon monoksida. Berikut ini adalah persamaan reaksinya:TiO2 + 2Cl2 + 2C TiCl4 + 2CO

  • Pada pembentukan Titanium (IV) Chorida, Chlorida logam lain juga bisa terbentuk. Untuk memisahkannya, logam dimasukkan ke dalam tangki distilasi besar kemudian dipanaskan. Titanium (IV) Chlorida yang sangat murni bisa dipisahkan menggunakan distilasi fraksional pada atmosfer argon atau nitrogen, kemudian disimpan di dalam dry tanks. Tindakan ini menghilangkan klorida logam lain seperti besi, vanadium, zirkonium, silikon, dan magnesium.

  • Titanium (IV) klorida adalah klorida kovalen khas. Ini adalah cairan tak berwarna yang menguap di udara lembab karena bereaksi dengan air membentuk titanium (IV) oksida dan gas hidrogen klorida. Semuanya harus dijaga sangat kering untuk mencegah ini terjadi.

  • Reduksi oleh natriumTitanium (IV) klorida ditambahkan ke reaktor di mana natrium sangat murni telah dipanaskan sampai sekitar 550 C - semuanya berada pada suasana argon inert. Setelah reaksi selesai, semuanya didinginkan campuran dihancurkan dan dicuci dengan asam klorida encer untuk menghilangkan natrium klorida.Reduksi oleh natriumTiCl4 + 4 Na Ti + 4 NaCl

  • Reduksi oleh magnesiumMetode digunakan di seluruh dunia. Metode ini mirip dengan menggunakan natrium, reaksinya:

  • Spon titanium murni diubah menjadi paduan melalui consumable-electrode arc furnace. spons dicampur dengan berbagai paduan dan logam tua (scrab metal). Campuran spons dan paduan dipressure hingga menyatu, lalu dilas membentuk elektroda spons.

  • Elektroda spons kemudian ditempatkan di busur tanur vakum untuk dilebur. Dalam air dingin pada wadah tembaga, busur listrik digunakan untuk melebur elektroda spons untuk membentuk ingot. Semua udara di wadah dipindahkan (dibuat vakum) atau suasana penuh dengan argon untuk mencegah kontaminasi. Biasanya, ingot dilebur kembali satu atau dua kali lagi untuk menghasilkan ingot komersial.

  • Selama produksi titanium murni, sejumlah besar Magnesium Chlorida dihasilkan. Senyawa ini didaur ulang dalam sel daur ulang segera setelah diproduksi. Sel daur ulang memisahkan logam magnesium dan mengumpulkan gas klor. Kedua komponen ini digunakan kembali dalam produksi titanium.

  • Proses ekstraksi yang umum digunakan adalah proses Kroll yang ditemukan oleh Wiliam Kroll. Langkah-langkah ekstraksinya meliputi:ekstraksipemurnianproduksi sponspenciptaan paduanforming dan shaping.