Upload
muhamad-totos
View
220
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 1/16
METALLURGI UMUM
TUJUAN MEMPELAJARI
Mhs dpt mengerti, memahamidasar metallurgi
Cth MetalurgiEkstraksiPirometalurgi HidrometalurgiElectrometalurgi(Bhn bkr , (Tahapan,
pelarut (electro rerefractory, tanur mengambilfining, electro
proses/reaksi meta logam drgaram lebur,lotermik, diagram lart
electrothermikelingham TermodinamikaPreparasi !isikPreparasi "imia(#glomerasi/sintering(kalsinasi, roasting,noduli$ing, bri%uietingdiagram kellog, drying
Pendahuluan(pengertian metalurgi, macammetalurgi, unit operation, unit
processing
Macam Metalurgi
1. Metalurgi Ekstraksi & suatuilmu yg mempela'ari caramendptkan metal dr ore,konsentrat, serap, slag shg
bermanfaat bg manusia)2. Metalurgi fisik & upayamemadukan logam / lebihagar hasil perpaduan ini mpysifat fisik sesuai dgn ygdiinginkan3. Metalurgi Mekanik &
pembentukan logam dgnstruktur tertentu agar dptdimanfaatkan atau upaya
pemrosesan logam lebih lan'ut
agar dpt dimanfaatkan oleh
manusia, misal utk 'embatanyg mpy daya dukung tertentu)
Cara pengolahan &Pyro metalurgi, hydrometalurgi, electro metalurgi
Tahapan Metalurgi &*ore presing, mineral
procesing, unit operation, pbg*ekstraksi metal, unit
procesing*cth unit operation & 'igging,tabling, magnetic separation,electrostatic separation, flotasi,sluicing, humpreying, hms,hls)
*cth unit procesing& leaching,smelting, con+erting,electrolisis, retorting, firerefining, electro refening,electro inning)
Perbedaan unit operation
dgn unit procesing
-nit operasion &.asar & sifat fisik Produk & mineral!ase & padatPersiapan & kominusi, si$ingHasil & Consentrat, midling,tailing-nit Procesing&.asar & sifat kimia, fisik
produk & metalfase & perubah , padat, cair, gas
persiapan & preparasi (fisik,kimia
hasil & , 0, gasTahapan Metalurgi
e!stra!si
1) preparasi (fisik, kimia*preparasi fisik & aglomerationyg terdiri dari & peleti$ing,sintering, bri%uieting*preparasi kimia & roasting,calcining) ekstraksi metal
-pyrometallurgi &menggunakan energi bhn
bakar pdt cair gas ( smelting,con+erting, retorting, firerefining-hydrometalurgi &menggunakan reagen pelarut( leaching, presipitasi
-ellectrometalurgi &menggunakan energi listrik (electrothermik ( peleburandgn energi listrik, electrolisadlm larutan air ( electrorefining, electro inning,electro plating, fused saltelectrolisis (electrolisa garamlebut)2) Pemurnian
Perubahan "ase*gas li%uid/li%uid gas(kondensasi* gas 0olid / solid gas(retorting*li%uid solid/solid li%uid(smelting
Peralatan tanur
*fi3ed bed (sintering,
!luidi$ed bed (roasting, shaftfurnace ( !e, Pb blast furnace,lime, rotary kiln ( drying,kalsinasi, retort ( retorting,re+erberatory furnace (mattesmelting, electric furnace(electric matte smelting, cellutk electrolisa garam lebur
Bi'ih Preparasi PB4
"onsentrat
Preparasi Ekstraksi
Metalurgi ekstraksi
ogam
Preparasi E!stra!si
Tu'uan &*pengeringan ( T & 115 C
*mengubah senyaa logam
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 2/16
*mengubah ukuran/ sifat fisik bi'ih / konsentrat agar sesuaidgn persyaratan prosesselan'utnya
#lasi"i!asi
1. Kimiaa) "alsinasi
b) Pemanggangan (roasting*oksidasi*reduksi*khloridasi*khusus2. Fisik
#glomerasi &a) Pembriketan (bri%uetiting
b) 6odulasi (noduli$ing
c) 0interisasi (sinteringd) Peletisasi (peleti$ing
#AL$INA$I
Pemanasan pd T7T tanpa penambahan reagen utk mengubah senyaa bi'ih /konsentrat, shg bi'ih /konsentrat sesuai utk prosesselan'utnya) -mumnya t'd
penguraian senyaa kimia pdtemp tinggi)Tu'uan &*penguraian karbonatMC82(p M8(p 9 C8(gM& :n, !e, #g, Pb, Cd, Mn,Mg, Ca;4T < ;4T= 9 >T ?n PC8*penghilangan air kristal dan
penguraian hidroksida
M(8H < M8 9H8;4T= < * >T ln PH8*desagregasi bi'ih kompak
proses penguraian mekanis bi'ih yg sangat kompak dan penguraian senyaa organik Cth & M28@ (misal !e28@sangat kompak (porositasnyarendah, 'k direduksi dgn gasC8 reaksi diffusi gas lamban,mk !e28@ dipanaskan dan
didinginkan mendadak (%uenching shg timbul
retakan yg mudah diterobosgas C8) Ak pd peleburan!e28@ (magnetit ygdikandung oleh bi'i' 7 @5 tdk
perlu uenching)
PEMANGGANGANPemanasan pd T7T dgnreagen (biasanya gas utk mengubah senyaa bi'ih/konsentrat agar sesuai dgn
persyaratan proses selan'utnya)Temp pd D55*1555 C,senyaa yg dirubah logamutama / pengotor %& Pemanggangan '!sidasi
bi'ih yg diolah sulfida & :n, Pb,
6i, Cu, Hg)Aenis &a. Pemanggangan
menghasilkan oksida
*pemanggangan oksidasempurnautk menghasilkan seluruhkandungan belerang (deadroasting) .ilakukan pd bi'ihoksida bila &*bi'ih / konsentrat kaya sulfidalogam berharga) "emudiandiekstrak dgn reduksi misal &Pb0 dan :n0*8ksida logam berharga
bersifat mudah menguap)Misal 0b82 dan #s82,tetapi 'angan teroksidasimencapai 0b8@ dan 0b8Datau #s8@ dan #s8D krn
berbtk padatan, hingga perlu
penambahan karbon / gasC8*pemanggangan oksida partialCu0)n !e0 9 2/ nF 8 <Cu0) (n*nF !e0 9 nF !e8 9 nF080yarat & logam pengotor lebihmudah dioksidasi dr pd logam
berharganyaogam pengotor tdk seluruhnya dioksidasi sebab&
*kemungkinan logam berhargaikut teroksidasi m'd terak (slag*Pembakaran belerangmenghasilkan kalor (penghematan kalor
b. pemangganganmenghasilkan sulfat
sulfatisasi!
maksud & utk membentuk sulfat yg larut air, preparasihydrometallurgisyarat& T7T (diss 0ulfat, utk !e08@ < DD5 C, Cu08@ < G55C, :n08@ < GD5, Pb08@ <1555 Cc. pemanggangan
menghasilkan metal metalisasi!
pd umumnya seluruh sulfidalogam bila dipanaskan di atasT dpt teroksidasi m'd logam,tetapi belum tentumenguntungkan sebab logam
pengotor ikut lebur)0yarat agar untung&*pd T relatif rendah, logamlebih stabil dr oksida maupunsulfat*logam mudah menguap(tekanan uap tinggiHg0(p 9 8 < Hg(u 9 08(g
(& Pemanggangan Redu!si
reduktor & padat & C (batubara, kokasgas & C8, H, 4as
Hidrokarbon ( CH@, gas alamTu'uan&a. menurunkan dera"ad
oksidasi
0b8@ 9 C8 < 0b82 9 C8atau #s8@ 9 C8 < #s82 9C80b8D 9 C < 0b82 9 C8atau #s8D 9 C < #s82 9C8b. Mereduksi bi"ih#konsentrat
cth & Pembuatan besi spons*reformasi gas
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 3/16
CH@9H8 < C8 92HC8 9 H8 < C8 9H*>eduksi bi'ih besi!e82 9 2H < !e 9 2 H8!e82 9 2C8 < !e 9 2C8>eduksi :n8
:n8(p 9 C8 < :n(u 9 C8*>oasting magnetisasi (dlmkonsentrat timah2!e82 9 C8 < !e28@ 9C8
)& Pemangganngan
#hloridasi
pemanggangan dgn menambahreagenCaCl(p, 6aCl (p atau Cl(g
Tu'uan&*menghasilkan khlorida logam(yg larut dlm air dr sulfida utk logam (M& Cu, :nM096aCl 9 8 < 6a08@9 MCl 15 D55*I55Clarut dlm air *menghasilkan logam ygmudah menguapTi89Cl9C < TiCl@(u 9C8Pd proses kroll &TiCl@(u 9 Mg < Ti(p 9MgCl@>eaksi yg lainM89CaCl< MCl(u 9Ca8M0 9 CaCl 9 2/ 8 <MCl(u 9 Ca89 0o (1D5C#tau
M8 9 Cl < MCl(u 91/8M0 9 Cl 9 8 < MCl(u908 (J55*1555C
*& Pemanggangan #husus
diterapkan utk ekstraksi nikel(proses mond
6i(p 9 @C8 < 6i(C8@(uT@2 C;H=JK < *D "kal/mol
6i(C8@(u < 6i(p 9 @C8 T&
1 C
AGL'MERA$I
Tu'uan &Mengubah ukuran butiran
bi'ih/ konsentrat m'dgumpalan yg relatif besar agar tdk menyumbat lubang pd
tanur yg digunakan utk leatgas)Aenis &1. Pembriketan bri$ueting!
cetak*tekan dgn bhn perekat( kapur, semen, lempung,minyak residu, tar, maupuntanpa perekat, dilakukan pdtemperatur kamar/ pemanasan)Pemakaian terbatas, biayamahal)2. %odulasi noduli&ing!seperti pd pembuatan klinker semen dgn cara pemanasan didlm tanur putar, shg terbtk gumpalan)3. 'interisasi sintering!
banyak digunakan utk preparasi peleburan pd tanur tiup (blast furnace) .ilakukandgn mesin khusus .0M(dight* lloyd sinteringmachineProses &*bi'ih besi dicampur D kokasdan D*15 air serta kapur sbg
bhn imbuh*panaskan pd .0M) "okasakan terbakar temperatur naik 155*1255 C*aglomerasi t'd krn silikat dlm
bi'ih meleleh / t'd
pertumbuhan kristal danrekristalisasi)-tk bi'ih/ kosentrat sulfida( Pb0 dilakukan roastsintering(. Peletisasi peleti&ing!
umumnya dilakukan pd bi'ih /konsentrat yg sangat halus shgsulit disinter)Proses&*bi'ih/ konsentrat ditambah air
dan bhn perekat (kapur,lempung, bhn organik pd
temp kamar dibentuk m'd bulatan pelet (gumpalanukuran 1*2 cm di dlm drumatau piringan berputar *pembakarana pelet pd temp155*1255 C dlm tanur tegak
atau dgn .0M
TERM'+INAMI#A
?lmu yg membahas ttghubungan panas dan ker'a
Tahap pembangunan pabrik ekstraksi &*thermodinamika & berhub dgnkemungkinan kelangsungan
proses kimia serta keadaan
akhir yg akan dicapai*kinetika & mempela'ari la'u/kec reaksi dan
pengendaliannya)*transport fenomena &mempela'ari ttg perpindahanmassa dan kalor dr reaksi*perekayasaan & hub dgn
perencanaan dan perancangan pembangunan peralatan/reaktor dan sarana pendukungyg diperlukan utk merealisasikan proses ygdirencanakan)
Peranan Thermodinami!a
1. )ahap Preparasi &termodinamika diterapkan pddiagram !ellogg diagramkesetimbangan logam*sulfur *oksigen
2. )ahap Ekstraksi &termodinamika dipakai utk memperkirakan
berlangsungnya proses redokslogam baik menggunakanreduktor C, H, logam lainnya( metallothermik berdasar data kesetimbangan
pembentukan oksida berbagailogam dpt dibentuk diagramellingham @M/3 9 8 < /3
M833. )ahap pemurnian *
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 4/16
*pd tahap ekstraksi reduksimrpkn reaksi kimia yg sangat
penting pd salah satumetode pemurnian scr pirometalurgi 'ustru sebaliknya yaitu reaksioksidasi)
*pd metode ini unsur pengotor diubah m'd oksida yg secarafisik dpt dipisahkan dr logamutamanya baik sbg oksidaleleh, padatan maupun dlm btk gas*diagram ellingham 'uga dptutk menentukan penghilanganunsur tertentu dgn caraoksidasi selektif *proses pemurnian dilakukan
utk menurunkan kandunganunsur pengotor *pemurnian dpt dilakukan dgnelektrolitic
+asar( Thermodinami!a
1.+ukum ,ogadro
pd 5 C dan GI5 mmHg (0TP,+ol 1 mol gas < ,@1D t2. oyle-gay lussac
PL<n>T>& bilangan reynold < 5,5K tatm/ mol " < K,21@@ 6m/mol"< K,21@@ Aoule/ mol " <1,JKG kalori/ mol " 2) .altonTekanan total gas yg tdk saling
bereaksi mrpkn 'ml masingtekanan parsialnya)P < P19P9Pn@) .i+usi 4raham
L< 1/Nd < 1/NML &difusi, d & kerapatan, M& berat molekul
,# Termodinami!a I
.alam suatu sistem dgn massatetap energi tdk dpt diciptakanmaupun dihancurkan tetapi dpt
berubah ke btk lain)- < % O Lkonstan <- < d
Q < PL 9 F Pkonstan-<%*PL
,! Termodinami!a (
#dalah tdk mungkin membuatsuatu mesin yg dpt merubahenergi panas m'd ker'a kecualisebagian energi itu berpindah
dr T tinggi ke T rendah)
,! Termodinami!a )
Baha pertambahan entropiutk reaksi yg re+ersibel ygmelibatkan kristal pdtsempurna pd 5 " adalah 5(nernst 1J5IEntropi semua kristal padatsempurna pd 5 " < 5 (planck
ENTR'PI0uatu fungsi keadaan ygmrpkn uk/keteraturan/ketidakteratruran struktur atomsuatu system)Entropi naik bila systemmengalami proses menurunnyaketeraturan struktur atomnya)Pelelehan, penguapan mrpkn
proses yg disertai knaikanentropy)0cr kuantitatif kenaikanentropy besarnya < 'ml kalor yg diserap scr isotermik danre+ersible dibagi oleh Tabsolut system pd aktu
proses berlangsung) 0uatu proses berlangsung scr re+ersible apabila pd setiapsaat selama berlangsung,system pd keadaan hanya
sedikit menyimpang dr keadaan setimbang)Mis & peleburan pd ttk leburnya)
+iagram Ellingham & diagramyg menggambarkan harga ;=4(energi bebas pembentukanoksida berbagai unsur/ logamsebagai fungsi temperatur)?nformasi yg terdpt didlmnya&
*bila harga ;=475 mk reaksi berlangsung spontan, suatuoksida akan stabil*bila grafik perubahan energi
bebas berada di bh grs ;=4 <5 mk oksida logam akan stabil)
PIR'METALURGI
0uatu proses yg dilakukan pdT tinggi )D55 CTahapan &*preparasi (fisik, kimia yg
berlangsung dibh ttk lelehnya)*ekstraksi logam berlangsung
pd temp tinggi disertai peleburan, penguapan utk menghasilkan logam*pemurnian agar mudah dlmmengatur komposisi logam
prinsip e!stra!si
pirometalurgi
*berlangsungnya reaksi kimiayg menghasilkan logam dr senyaa*terbtknya fase / lebih logam yg dihasilkan dptterpisah dr senyaa yg tdk dikehendaki)
>eaksi yg berlangsung &reduuksi, oksidasi, netral(tanpa redoks
Proses redu!si
*dlm ekstraksi metalurgi proses reduksi memegang peranan penting*proses reduksi, proses
pembentukan logam dr senyaa oksida dgn reduktor *oksida logam ada yg terdptdialam sbg bi'ih ttp ada 'uga
berbtk senyaa lain/ sulfida)*reduksi beberapa logam adayg t'd pd T dibh ttk lelehnya
(6i8, !e8 sbg reduktor & C(batubara, kokas, H, CH@
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 5/16
Peleburan Redu!si
.ilakukan pd bi'ih/ konsentratoksida utk menghasilkanlogam digunakan reduktor ( karbon hidrogen
>eaksi &M8 9 C8 M 9 C8>eaksi dgn C pdtM89 C < M 9 C8C8 yg terbtk dpt m'd reduktor)-nsur pengotor adakemungkinan ikut tereduksiR8 9 C8 R 9 C8
Peleburan -esi
.ilakukan dlm tanur tiup
(blast furnace utk mendptkan besi antah
Peleburan Timbal
Ekstraksi timbal dilakukanhasil dr pemanggangansempurna (kalsin scr oksidasidr konsentrat galena)Pb0 9 2/ 8 Pb8 9 08Peleburan dilakukan pd tanur
tegak penampang segiempat,menggunakan reduktor kokasdan flu3 mengatur komposisiteraks (slag agar pemisahanantara logam dan pengotornyadpt baik) Pengarah pengotor !etdk sulit utk diatasi sebab !e8lebih stabil dr Pb8Pb8 9 C8 Pb9 C8!e82 9 C8 !e 9 C8!e8 9 C8 !e 9C8
Peleburan Timah
Peleburan dilakukan dlm tanur pantul >e+erbaroty !urnace)Peleburan berbeda dg Pb sebab!e bermasalah yaitu " !e < " 0n) Harga kelarutan !e dlm 0ncukup besar dpt membentuk senyaa antar logam)*bila ingin diperoleh logam 0ntinggi ( yg berarti 0n8 di dlmterak kecil mk !e dlm 0n
akan tinggi ( berarti pengotor dlm 0n tinggi*Bila diinginkan timah dgkemurnian tinggi mk 0n sbg0n8 dlm terak akan tinggi)Maka peleburan timah
dilakukan bertahap (slagdilebur lagi dgn ditambahscrap iron agar terbtk hardhead alloy/ seny 0n*!e ygdilebur kembali dlmre+erberatory ?0n8 9 C8 < 0n8 9C80n8 9 C < 0n 9C8
Redu!si menghasil!an uap
logam
*-tk bbrp logam tertentu ygmpy tekanan uap relatif tinggi,ekstraksi dilakukan dg carareduksi pdt menghasilkan uaplogam tsb)*pemisahan antara pengotor 9logam dpt dilakukan dgnmudah*uap logam yg didptdikondensikan:n0 9 2/ 8 < :n8 9 08:n8 9 C < :n 9 C8Sg dominan:n89C8 < :n 9 C8.idlm tanur retort t'd reaksiC89C<C8.gn demikian gas ygdihasilkan dr proses restoringini mrpkn campuran uap :n,gas C8, C8 dlm 'ml kecil)
Peleburan netral*proses ini lebih dikenal sbgMatte 0melting atau 0peiss0melting tergantung senyaalogam yg dilebur *pengotor diupayakan m'dseng oksida (terak/slangsedang logam berharga m'dfase leleh yg disebut matte/speiss*matte & produk peleburan yg
mrpkn logam sulfida( Cu0fe0, 6i!e0
*0peiss & produk peleburan ygmerupakan seng logam dgnarsenit (#s atau antimon ( 0b(M3#sy (M30by*pd peleburan netral tdk dilakukan penambahan
oksidator maupun reduktor M0n MF0 9 4M & logam berharga, MF &logam tdk berharga, 4 &
pengotor *Bila MF mudah dioksidasi dr M mk bila dilakukan
pemanggangan oksidasi partial&M0(n*nFMF0 9 nFMF8 9 4*krn oksida logam bersifat
basa, mk MF8 membutuhkanfluk asam (0i8 shg dptmembentuk silikat*4 dpt bersifat asam / basa*MF8 dan 4 masuk ke terak *.lm pemanggangan partial&selalu di'aga agar tdk semuaMF0 teroksidasi m'd MF8sebab dlm roasting M0 dptteroksidasi m'd M8, mk dlm
peleburan matte dpt diubahkembali m'd M0)
PEMILI,AN -,N -#R
*murah*kemurnian nilai kalori*cck dgn yg dilebur *kesediaan bhn bkr
MCM( TANUR
*>eford
*Blast !urnance*>e+er Beratory*Tungku listrik *Con+erter
TEMP PR'$E$
Cooper smelting < 1555*1155:ink retort < 1@55*1I55>essemer < 1I55Tuyere < 1J55Electric arc < 2I55
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 6/16
PEMILI,AN
RE.RACT'R/
*Harga *komp kimia*Ttk lebur * "elenturan*0trenght * Thermalconducti+ity
*Electrical *Pemurnian
METAL'TERMI#
*Proses peleburan reduksisuatu oksida logam dgnmenggunakan logam lain sbgreduktor)*Metode ini dilakukan bilalogam yg direduksi sangatstabil, shg tdk dpt direduksioleh karbon, kecuali pd temp
yg sangat tinggi/ olehhydrogen, demikian 'ugalogam membtyk karbida tdk mungkin dihasilkan dgnreduktor karbon)
"euntungan & sifat reaksi dr pembentukan oksida #l82dan 0i8 eksotermik, shg kebkalor utk peleburan sebag
besar tercukupi dr reaksinya"erugian &>eduktor sangat mahal shg
penggunaan terbatas pdlogam yg bernilai tinggi)Cth &Cr82 9#lCr 9 #l82Mg8 9 0i Mg 90i8
Proses '!sidasi
Tu'&
Mengubah senyaa sulfida(matte logam pengotor m'doksida msk ke terak 0ebagai oksidator digunakanudaraCth & *Pd proses con+erting
Peleburan $ul"idasi
Peleburan utk mendptkanmatte ttp umpannya senyaaoksida) Pd bi'ih nikel min
garnierite 6i89Ca0 < 6i0(matte 9 Ca8
RCa8 9 y0i8 <(Ca83(0i8y (terakMatte dilakukan con+erting hslnya bukan logam ttp tetapmatte, dgn kandungan nikeltinggi
Peleburan Presipitasi
Proses ekstraksi berdasarkanreaksi pendesakan yaitu reaksiantara logam sulfida dgnlogam lainM0 9 MF < M 9MF0Pb09!e(scrap < Pb9!e0(peleburan timbal0b0292!e<0b92!e0(peleburan antimon
Peleburan semprot
Proses scr simultan, dr pemanggangan oksidasi partial*peleburan matte ygdilakukan dlm 1 reaktor "onsntrat tembaga nikel
berbutir hls disemprotkan bersama udara yg diperkayaoksigen).lm reactor mula t'd proses
pemanggangan (msh pdt)"alsin (hsl pemangganganakan meleburmatte"euntungan&Penggunaan kalor lebih eff)
,/+R'METALLURGI
PEN+A,ULUAN
Hydrometallurgi mrpkn proses
ekstraksi logam maupun logamradioaktif yg mendsrkan atasreaksi kimia di dlm air dgnmenambahkan $at pelarut)
TA,AP
,/+R'METALLUR
GI
1.)ahap Pelindian#
/E,0+%
Tahap pelar utan logam
(senyaa logam scr selektif dr min yg ada dlm bi'ih/ dr
produk lain shg dptdipisahkan dr unsur/logam
pengotor yg tdk larut)2.)ahap Perolehan kembali#
E045E6 logam/ sengaalogam berharga dr larutan kaya
hsl pelindian)
Material yg mungkin diproses
dgn hydrometallurgy *
a)Bi'ih kadar rendah (emas,uranium oksida, tembagaoksoda, +anadium
b)Material lain, dpt berupa &konsentrat ($inc sulfida,kalsin (hasil pemanggangan,matte speiss, alloy (pelinian
thd perpaduan/parting)
io-+ydro-Metallurgi & proses pelarutan/ pelindian yg dibantuoleh bakteri yg terdiri dr
proses kimia dan bakteri)
RA0 MATERIAL
a)o grade ore (B'h kdr rendahProses pelarutan hrs dilakukanscr besaran shg dibutuhkan
pelarut yg banyak dan pelaruthrs disirkulasikan kembali spymenguntungkan)
b)"onsentrat, kalsin, matte,speiss, alloys.ubutuhkan pelarut yg sedikit)
PELARUT
'yarat *
a)Hrs cukup cepat melarutkan bi'ih konsentrat yg akandilarutkan dan selektif (ganguemin tdk terlarutkan)0elektifitas min tergantung &*"onsentrat pelarut) 0emakintinggi konsentrat pelarut mk makin banyak logam yg akanlarut) 6amun mempertinggikonsentrasi tdk selamanyamenguntungkan krn
kemungkinan ada logam lainyg ikut terlarut)
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 7/16
*Temperatur) Bila Tempdinaikan akan mempercepatreaksi, namun yg perludiperhatikan adl naiknya Tempmemungkinkan pengotor ikutterlarut, disamping itu akan
menambah biaya utk mempertinggi Temp)*Qaktu "ontak) 0emakin lamaaktu kontaknya mk metalterlarut akan semakin banyak dan metal pengotor ikutterlarut)
b) Harganya relatif murah danmudah didapatkan dlm 'ml
banyak)c) 0ifat korositas reagen dan
akibatnya thd konstruksidiharapkan sekecil mungkin)d) "emungkinan utk didaur ulang agar lebih ekonomis)
MACAM PELARUT
a.,ir 7ater!
.pt utk melarutkan bbrpmaterial yg senyaa sulfat sptCu08@ dan :n08@ maupunkhlorida) .gn adanya udara /8 bertekanan dan ber temperatur 1D5 C akan dptmelarutkan sulfida logam)
6i0 9 8 < 6i08@b. ,sam ,cid!
#sam sulfat encer utk melarutkan tembaga oksidamaupun $inc oksida)Cu8 9 H08@ Cu08@ 9H8
:n8 9 H08@
:n08@ 9H8CuC82)Cu(8H 9 H08@Cu08@9C8 92H8#sam sulfat pekat utk
pemisahan gold sil+er alloy)#sam khlorida utk melarutkanlogam :n, asam nitrat utk melarutkan logam emas dan
perak) Banyak digunakan krnsangat murah, tdk terlalu
korosif dan sangat efektif utk
melarutkan oksida termasuk hidroksida/karbonat)c. asa ases!
#monium hidroksida maupunammonium karbonat cck utk melarutkan nati+e copper
maupun copper carbonat)0odium hidroksida (6a8Hutk proses Bayer dlm
pemurnian bauksit)0odium karbonat utk melarutkan bi'ih uraniumoksida)
6a8H 9#l(8H2 6a(#l(8H@CuC82)Cu(8H9(6H@C829I6H@8H
2Cu(6H2@91H8d. aram
1)6atrium 0ianida (6aC6 /"alium 0ianida ("C6 dptmelarutkan emas / perak asaldi9 udara@#u9K6aC6959H5@6a#u(C69@6a5H@#g9K6aC6959H5@6a#g(C69@6a5H
)4aram !erric (!eCl2,!e(08@2 dpt melarutkantembagaCu09!e(08@2Cu08@9!e08@90Cu09!eCl2CuCl9!eCl902)6aC82 utk pelindianuranium-8926aC829H895,D8 6a@(-8(C82296a8H@)6aCl utk pelindian Pb08@
Pb08@96aCl 6a08@9PbClPbCl96aCl 6a(PbCl@D)6a0 utk pelindian minsulfida membtk poly sulfida0b02926a06a2(0b02I)6a082 (0odium thiosulfat utk melarutkan perak #gCl96a082#g08296aCl
#g08296a082 6a@(#g(0822
e) #ir "hlor utk melarutkanmin sulfida:n09Cl < :nCl 90
P, PELARUT
Pelarutan akan t'd pd kondisi
pH ttu oleh krn itu pulp hrsdiatur pHnya agar t'd proses pelarutan) >eagen pengatur pHdpt berupa basa n garam kuatseperti lime(Ca8, Ca(8H,
6a8H dan 6aC82) Biladiinginkan suasana basa mk digunakan lime (Ca8krnselain murah 'uga&*utk menetralkan senyaaasam
*utk mencegah $at pelarut yghilang krn proses hidrolisa*dpt mencegah hilangnya $at
pelarut krn C8 udara*sbg alat penggumpal
1 $'LI+ PULP
0emakin kental pulp berartise'ml larutan pelarut yg samahrs melarutkan logam yg lebih
banyak, disamping itukesempatan kontak antara
partikel dgn pelarut akansemakin kecil) Pulp yg kentalakan menimbulkan beban ygsemakin berat dlm proses
pengadukan, shg dptmematahkan rake (pengaduk,anmun utk pulp yg encer akanmempercepat proses
pengendapan shg
memungkinkan ker'a pengaduk 'uga semakin berat
LAMAN/A PR'$E$
PELARUTAN
amanya proses pelarutansama dgn aktu agitasi ygtergantung pd kec reaksi dr
proses pelarutan
AGITA$I 2 AERA$I
#gitasi/pengadukan diperlukanutk mencegah pengendapan
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 8/16
partikel selama proses pelarutan dan 'uga diharapkandgn adanya agitasi semua
partikel akan memperolehkesempatan mengadakankontak langsung serta bereaksi
dgn $at pelarut)#erasi berfungsi pula sbgagitasi) #ir lift mrpkn alat utk memasukan udara ke dlm pulpagar proses pelarutan lebihmudah, namun krn alatnyadirancang sedemikian rupa shgudara yg dimasukan tadi dptmemindahkan pulp dr dasar keatas, shg penggunaan air liftdlm aerasi lebih baik drpd
pemasukan sumber oksigenlainnya seperti oksidator oksigen murni maupun o$on)
PENGARU, PE3AN -,N
#IMIA
Min sulfida biasanya sulitdilarutkan dgn adanya
penambahan kimia lainnyadiharapkan sulfida dpt berubahm'd oksida yg mudahdilarut'an
PENGARU,
TEMPERATUR
Bila T naik mk akti+itas pelarutan semakin besar)Tetapi dgn adanya kenaikan Toksigen akan berkurangdisamping itu biaya
pemanasan 'uga mahal)
.A#T'R MET'+A
TE#NI#
PELIN+IAN
a) "adar bi'ih, biaya penambangan, biaya transpor b) "emudahan mineral/logam berharga dilarutkan oleh pelarut)c) Biaya penggilingan /biaya
pemanggangan)
TE#NI# 4 MET'+A
PELIN+IAN
1./eaching in Place# nsitu#
Pelarutan 'etempat
-ntuk melarutkan bi'ihtembaga kadar sangat rendah,
shg tidak mungkin dilakukan penambangan maupunditranspor) Pelindian dilakukandi ta dgn membuat teroonganmaupun saluran utk mengalirkan pelarut)2.+eap /eaching
-tk bi'ih berkadar rendah)Bi'ih yg berbongkahditumpuk pd suatu tempat dgndasar agak miring) Tinggi
tumpukan sekitar I*J m) #ir ta / reagen pelarut asam sulfatencer disemprotkan dr atas dan
pelarut yg sudah m'd larutankaya ditampung di dasar,
proses ini dilakukan berulangagar kadar logam berharganyarelatif tinggi) #gar distribusi
pelarut rata dan sirkulasi udara baik mk di tengah tumpukandipasang pipa berlubang scr +ertical)3. Percolation#5at /eaching#
'and /eaching
Cocok utk material berukuran pasir dan distribusinya scr homogen dan keadaannya
porous) Proses ini dlm tangkiyg dasarnya berlubang dandilapisi sebuah filter) Pelarutditambahkan dr atas yg
akhirnya turun melaluimaterial yg dilarutkan) Tangkidpt disusun scr seri dan proses
pelindian scr counter current)"euntungan & penggunaan
pelarut minimalis, dptdiperoleh larutan kaya kadar tinggi dan tidak memerlukanthickener maupun filter khusus)(. Pulp# 'lime /eaching
Material hrs dihaluskan,Proses pelarutan scr kontinue
dilakukan pengadukan dan pemberian pelarut 'ugakontinue) Tempat pelarutandigunakan agiator ygdilengkapi dgn air lift maupunrake sbg pengaduk
8.Pressure /eaching 4as oksigen maupun hydrogendimasukkan dgn menggunakantekanan tinggi) Aml gas ygterlarut tergantung akan P gas)6i09K!e091@8956H29KHo6i(6H2I08@9@(6H@082
6i(6H208@9H 6i9(6H@08@
"euntungan &"ec reaksi dpt dipercepat dan
proses dpt dilakukan pd T diatas ttk ddh normal),Pemakaian pelarut lebihefisien krn kelarutan gas akannaik dgn kenaikan dr tekanan)9.+ot :igestion
.ilakukan dlm sebuah +esselyg dipanaskan dr luar)Biasanya digunakan utk menger'akan material dgn
pelarut konsentrasi tinggi dlmkeadaan panas/ mendekati ttk didih dan diperlukan
pengadukan yg efektif) Prosesscr batch tdk kontinue seperti
pelindian thdilmenit/ monasitdgn menggunakan asam sulfat);.,cid 0uring
dilakukan thd mat halus yg di9
dgn air sebanyak kurang lebih15 dan di9 dgn asam sulfat pekat secukupnya) Material tsbdibiarkan dlm bin kmddipanggang) .ibuat pulpkembali dgn menambahkan air shg didptklan larutan kaya ygdipisahkan dgn padatan dgncara filtrasi / counter currentdecantation)
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 9/16
PR'$E$
,/+R'METALLUR
G/
?)Pengecilan uk butir melalui peremukan dan penggilingan)Berkaitan dgn kominusi
biasanya 'uga diiringi dgnsi$ing yakni pengayakan/klasifikasi) Bi'ih yg tlhdireduksi dilakukan
pengkondisian dgn mengatur pH baru dilakukan pelindiandgn me9 pelarut/reagen kimia)"md pemisahan antara larutankaya dgn residu dgnmenggunakan thickener/filtrasi, baru logam diambil dr
larutan kaya dgn cara ttu)
PR'$E$ PELIN+IAN
.asarnya pelarutan kimiaiscr selektif thd logam berhargadr min bi'ih)a) Pelindian ogamogam berharga yg berbtk logam di alam hanya dikenalutk bbrp logam mulia spt emas(#u, perak (#g dan platinum(Pt)#u9@6aC6989H8<<<<<6a#u(C6 9
6a8H9H81#g9@6aC6989H8<<<<<<6a#g(C696a8H9H8)
b) Pelindian 8ksida*8ksida Tembaga
Tenorit &Cu89H08@<Cu08@9H8)2Cuprit&Cu08@9H08@95,D8 <Cu08@ 9 H8)@Pd reaksi @ diperlukan oksigensbg oksidator *8ksida -raniumc) Pelindian 0ulfida*0ulfida tembaga
*sulfida seng
PURI.I#A$I LARUTAN
a. Purifikasi thd as
.lm proses sianidasi #u n #gdlm tahapan pelindian scr senga'a dilarutkan 8 utk
membantu berlangsungnya proses, ttp dlm proses reco+eryscr sementari dgn serbuk seng,8 yg terlerut ini tdk diinginkan, mk perludihilangkan dr larutan) Cara ygdigunakan adl proses deaerasidlm suatu tangki
bertekananrendah dimana lar dipercikkan m'd tetesan shgmpy permukaan cair gas yg
shg gas dpt dipisahkan dr cairan)b. Purifikasi thd ion
pengganggu.
Penghilangan ion tembaga dr lar :n08@ yg akan diambilsengnya dgn elektrolisa ionCu9 dihilangkan dgnsementasi oleh serbuk sengCu9 9:nCu 9:n9c. Purifikasi thd partikel
padatan
Purifikasi thd partikel padatanyg msh ada dlm larutan
biasanya dilakukan dgn carafiltrasi dan dibantu dgnfloculasi utk mempercepat danmemperbaiki proses filtrasi)
PENGAM-ILAN L'GAM
+R LARUTAN
a. 0ara Kristalisasi.igunakan bila logam berharga dlm larutan dptdiendapkan sbg kristalsenyaa logam tsb dgn
pengaturan T shg dptdimanfaatkan sifat kelarutanttu)b. 0ara Presipitasi ionic
Memanfaatkan sifat kelarutansuatu senyaa dr logam
berharga yg akan diambil)
0enyaa tsb dibentuk dlmlarutan dgn me9 ion ttu)iCl96aC82iC8296aClPtCl@96H@Cl(6H@9(PtCl
MgCl9Ca(8HMg(8H9CaCl(-808@[email protected] ,dsorbsi
Memanfaatkan kemampuanarang kayu (charcoal yg dptmengadsorbsi garam ttu dr larutannya)d.0ara Presipitasi oleh as
4as ttu dpt mendesak logamttu dr senyaanya dlm larutandgn pengaturan tek gas, T, pHlarutan dan konsentrasi ionlogam dlm larutan) 4as ygdigunakan H0, 08, C8, He)0ara Flotasi ion dan Flotasi
Presipitat
!) 0ebka 1JDJ) .gn cara inidpt direco+ery ion logam dr lar dgn menggunakan agent
pengatif permukaan baik cationic maupun anionic) f. 0ara on E<cange
*0orption & lar yg mengandunglogam berharga dileatkanmelalui tumpukan resin shgion logam berharga tsb terikatdlm fasa resin*Elution& pd fasa resindileatkan se'ml kecil +ol lar ttu yg sanggup mengambil
kembali ion logam berharga dr fasa resin) g. 0ara 'olent E<traction
Mendasarkan atas kemampuansenyaa organic ttu yg dptmengekstraksi senyaa ionlogam berharga tertentu)Tahapnya&Tahap Ekstraksi & dimana lar ion logam berharganya yg adadlm fasa a%uaeous dikontakan
dgn sol+ent organic ttu ygsesuai sedemikian rupa shg ion
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 10/16
logam berharganya terlarutkandlm fasa organicTahap 0tripping& dimana ionlogam berharga yg ada dlmfasa organic kembalidikontakan dgn pelarut
a%uaeous ttu yg sesuai dgn +olyg relatif kecil)0ol+ent yg digunakan&Ethers & di ethyl ether utk
berbagai ion#lcohol& 1*8ctanol utk memisahkan Co*6i#ldehydes & !urfural utk
pemurnian myk pelumas"etenes & He3one8rganic #cid
Phenols & Pokol utk boronEsters & .EHP#, ..P#, TBP0yarat E3tractant yg baik &*0electi+itas tinggi*kapasitas ekstraksi besar *mudah distripped*mudah dipisahkan dr air krn &
beda BA yg nyata, +iscositasrendah, teg perm besar *#man dlm penanganannya &tdk beracun, tdk mudahterbakar, tdk mudahmenguap/terbangh. 0ara electrolisa
Menggunakan energi listrik)0uatu arus searah dgn teg ttuyg dihub pd anoda dan katodayg tercelup didlm suatu lar ionlogam berharga) ogam
berharga akan mengendap pdkatoda krn mengalami proses
reduksi)"atoda & Cu9 9 eCu#noda& H8 5,D8 9 H99e
#INETI#A PR'$E$
PELIN+I#AN
!aktor yg mempengaruhi&a) Partikel lebih halus, mk kec
pelindian 'uga naik b) #gitasi/ pengadukan
semakin baik mk kec reaksi 'uga naik
c) T naik mk kec reaksi naik d) "onsentrasi pelarut naik,kec 'uga naik e) Penurunan Pulp density(solid kec reaksi naik f) Bila terbtk produk reaksi yg
tdk larut kec tergantung sifat produk, porous tdk terpengaruhi)
,/+R' 5$
PIR'METALLURGI
a) ogam dpt diperolehlangsung dr larutan kaya dlmkeadaan murni
b) .lm larutan yg umumdigunakan (asam, 'enis
pengotor silica tdk larut(banyak di'umpai dlm bi'ihc) Problem korosi relatif kurang bila dibandingkan dgnrusaknya refraktori tanur
pyrometalurgi)d) Proses hydro dilakukan dlmT kamar (bila memakai
pemanasan dpt menyebabkankonsumsi bhn bkr tinggie) Penanganan produk
pelarutan lebih mudah danmurah bila dibandingkan dgn
pirometallurgif) Proses cocok utk bi'ih kadar rendahg) Proses hydro dpt dimulai dr skala kecil, dikembangkansesuai kebthnh) Pengotoran udara relatif kecil meskipun limbah cair
mungkin lebih solidmenanggulanginya)
#E$ULITAN /G
MUNG#IN
MUNCUL
a) Pemisahan min penggangguyg tdk larut dlm lar kaya)
b) 0e'ml kecil pengotor dlm lar kaya dpt berpengaruh buruk pd
pengendapan logam scr
elektrolitik
c) Proses hydro berlangsunglamban
ELE#TR'METALLURGI
Mrpkn suatu proses utk mengambil metal dr bi'ih/ore,
konsentrat, crude metal danlarutan dgn menggunakantenaga listrik)
TUJUAN
1) -tk mendptkan logam dr suatu larutan hsl dr leaching
process electro inning) -tk pemurnian Crude Metalyg mana crude metal ini dibtk sbg anoda sedang katodanya
dipakai metal yg se'enis dgnmetal yg akan dimurnikan electro refining2) utk melapisi suatu metal dgmetal lain yg lebih berharga,lebih menarik, lebih thnkorosi, dan tahan oksidasielectro platting@) -tk menge3traksi logam ygreaktif spt #l, Mg yakni dgn
cara elektrolisa garam lebur
!used 0alt ElectrolysisD) -tk melebur ore/b'h,konsentrat, 0crap dgn caramengubah tenaga listrik m'dtenaga panas ElectroThermis Process)
.gn adanya berbagai prosesdlm temp, mk dptdikelompokan m'd macam
ttg penggunaan arus listrik&1)-ntuk elektrolisa dlm tempkamar seperti electro platting)) -tk menimbulkan panasmis& !used salt electrolysis dan
peleburan dgn menggunakanlistrik)
%& ELECTR'0INNING
Pd proses electroinningfenomena yg ter'adi adl
pengendapan logam ttu pdkatoda)
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 11/16
Misal electroinning tembaga)#noda & 4rafit, katoda &tembaga
eaksi reduksi dpt ter"adi pd
katoda *a) Pengendapan logamtembaga)Cu99 9 eCu
b) Pembentukan gas hydrogenH9 9 e 5,D Hc) Penyerapan gasyaitu proses tereduksi gashydrogen m'd ion hidroksida 8 9 H8 9e 8H*d) Bila ada ion lainmissal ion ferri mk ion tsbakan direduksi ke +alensi ygrendah!e29 9 e !e9
eaksi 4ksidasi pd ,noda*
a)Pembentukan gas oksigendan chlor H8 8 9 H9 9eCl* 1/Cl 9 e
b) Penyerapan gasyaitu proses oksidasi gashydrogen m'd ion hydrogenHH9 9eBila ada ion lain, missal ionferri mk ion tsb akandioksidasi ke Lalencia yg lebihtinggi
(& ELECTR' RE.INING
Mrpkn tahapan lan'ut dr
pemurnian logam ygdimaksudkan utk menghasilkan logam berkadar electrolotik) ogam akandimurnikan dibentuk sbganoda) Proses yg t'd mrpkn
perpindahan logam utama dr anoda ke katoda)#noda & Crude metal (logamygdimurnikan"atoda & ogam yg se'enislogam utama yg akandiekstrak)
eaksi yg mungkin t"d pd
katoda*
Pb99 9e PbPb99 9 8H* Pb8 9 H8
Pb8 9 H8 9e Pn 98H*
eaksi pd ,noda
*Pd anode akan terbtk slimearna coklat kehitaman & Pb999 H8 Pb8 9 @H9 9e*>eaksi lain &@8H* 8 9H8 9eH889@H9 9@e
)& ELECTR' PLATTING6PEN/EPU,AN7
0uatu pengendapan dgn caraelektrolisa yg dimaksud utk melindungi dr korosi maupundigunakan utk memberikanarna yg lebih menarik drpdmetal yg dilapisi) Metal ygdipakai&Cr,6i,#u,#g,Cu,:n,Co,0n,.tTahapan & pencucian,
penyepuhan (metal yg dilapisisbg katoda, pelumasan, perataan
*&.U$E+ $ALT
ELE#TR'L/$I$
#da beberapa metal yg tdk dptterbentuk sbg ater solutiontapi hanya terbtk sbg moltensalt) Cth &
#l,Mg,6a,Ca,Ba,i,Ti,Be,Ce)Metal tsb mpy afinitas yg
besar thd oksigen shg tdk biasdilakukan pengendapan dlma%ua (perlu T tinggi)>eaksi& #l9H8 #l(8H92H#rus istrik berfungsi sbg&*Elektrolisa*0umber panas dr elektrolitspy bath tetap cair dan
biasanya tdk perlu panas dr luar)
8& ELECTR' T,ERMIC
PR'CE$$
#rus listrik bias digunakan utk menimbulkan panas shg biasdigunakan utk melebur metal)
0ara ini dilakukan bila*
a) #rus di daerah peleburanlebih murah drpd bhn bakar lainnya)
b)Panas bhn bkr yg ada tdk ckputk melebur metalc) .igunakan pd pembuatan!erro #lloy, !erro Chrom U!erro Tungsten yg dgn maksudagar tdk t'd pengotoran)
Keuntungan
Peleburan#Pemurnian dgn
listrik*
a)Produkta yg didpt lebihrendah kadar 0 nya
b)Temp atau panas peleburanmudah diatur c)Tdk ada gas yg dihasilkan dr
bhn bakar, apalagi abu bhn bkr))enaga /istrik :pt :iubah ke
Panas :gn 0ara*
1) oncatan #rus istrik
Biasanya #rc !urnance berdiameter 5 ft, kapasitas K5Ton .dg dilapisi refractory,
bag atas ditembus 2 elektrodayg nantinya akan
mengeluarkan bunga api shgmemanaskan material yg akandilebur) 0tl melebur yg dituang? adl 0lag kmd metalnya)
)?nduction !urnanceMrpkn tanur peleburan yg
pemanasannya dilakukan dgnmengalirkan arus listrik kesuatu metal shg tahanan metalini menimbulkan panas)
Biasanya dilakukan di ab dimana sebuah cruicible dililit
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 12/16
dgn kt listrik, sedangmaterial yg akan dilebur didlm cruicible)
,U#UM .ARA+A/
M < Eki+alen Elektro 3 ? 3 tEk < berat atom/n)f n & +alensif& bilangan faraday JI@I@ JID55 c/mol
#spek "ualitatif U kuantitatif proses electrolysis tercakupdlm Hk faraday)1) Penguraian kimia pd proseselektrolisis hanya t'd pd
elektroda) Besar penguraian kimia(diukur berdsrkan
berat/+olume selamaelektrolisis sebanding dgn kuatarus dan lamanya arus electricyg mengalir yaitu 'ml tenagaelektrik yg mengalir melaluilarutan2)Bila se'ml elektrik ttudialirkan melalui berbagai
'enis elektrolit mk berat $at ygakan dibebaskan sebandingdgn eki+alensi electrokimianya)
Ekialen elektro kimia suatu
&at *
Berat $at dlm gr yg dibebaskan pd electroda oleh aliranelectric sebesar 1 cuolomb
melalui electrolit $at yg bersangkutan Kesimpulan*
Bh 'ml elektrik ygdiperlukan utk membebaskan 1eki+alen $at dr berbagai 'eniselektrolit selalu sama yaituJI@J@ Coulomb)
P'TEN$IAL ELE#TR'+A
2 P'TEN$IAL $EL
ELE#TR'LI$I$
ET < E. 9 EC 9 E4 9 E" ET & Potensial totalE. & Potensial dekomposisiEC & Potensial yg dibthkan utk melaan tahanan ygditimbulkan oleh elektrolit
E4 & Potensial utk mengendapkan logam danmembebaskan gasE" & Potensial yg diberikanutk mengimbangi turunya+olta pd daerah kontak)
Tenaga yg dubthkan (Qatt &Lolt 3 #mpere"QH & Lolt 3 #mpere 3
'am/1555
TERM'+INAMI#A
PR'$E$
ELE#TR'+I#
Proses reaksi perpindahanmuatan (anion(*, kation (9
pd antar muka suatu elektrodadgn elektrolit 4EElekrolit & lar a%ueous, lar garam, elektrolit padat)Elektroda &ogam/ paduanlogam, grafit, Hg Cair, PlatinaProses Elektrodik &1) .eelektronisasi)Elektronisasi
0el Elektrokimia0el Lolta/4al+ani 0elElektrolisis1) >eaksi redok Engistrik
Eng istrik .isosiasi elektrolit) #n & Elektroda negatif Elekroda (9 "at& Elektroda positif Elektroda (*2) #n & tempat berlangsungnyaoksidasi
"at & tmpt berlangsungnyareduksi@) E anoda7Ekatoda
EanodaEkatoda
PRIN$IP ELE#TR'#IMIA
#spek kualitatif dan kuantitatif tercakup pd Hk !araday &1) .ekomposisi hanya t'd pdelektroda) M< ek 3 ? 3 t
2) M1 & M& M2 < ek1 & ek&ek2
P'TEN$IAL $EL
RE5ER$I-LE
Tergantung dr &*Bhn Elektroda *Temperatur *>eaksi .lm sel *#kti+itas?on
Penentuan E1) Elektroda Calomale (air raksa & 0CEHgCl 9 E Hg 9 Cl*) .gn standar elektrodahydrogen (0HEH9 9 e* HTek H & 1 atm, T & JK "
EMA$
Mineral &*Pyrite (!e0 & @I,I !e ,D2,@ 0*4alena (Pb0 & KI,I Pb ,12,@ 0*0phalerite (:inc Blende/ :n0& IG,1:n, 2,J*Chalcopyrite (Cu!e0 &2@,DGCu, 25,D@!e, 2@,J0
*Co+ellite (Cu0 & II,DCu,22,D 0*Magnetite (!e8)!e82 &G,@ !e*#rsenopyrite (!e#s)0& 2@,2!e, @I#s, 1J,G0*Cuprite (tembaga ruby Cu8& KK,K*Electrum (#u, #g& KG,1#g, 1,J #u*"uarsa (0i8
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 13/16
TE'RI AMALGAMA$I
Proses pembasahan/ penyelaputan partikel emasoleh air raksa dan membentuk amalgam (#u*Hg)Hanya utk b'h kadar tinggi, uk
kasar, dan dlm btk emas murniyg bebas)
Faktor yg mempengaruhi
,malgamasi *
1) -k Partikel Emas-k kasar G@*DKJ mikrometer sangat ideal krn sudahterliberasi sempurna U akantenggelam ke dsr alatamalgasi, hingga mudah
kontak dgn Hg)-k halus7D5 umumnya akanterapung U sulit kontak) -k diatas DKJ 'arang terdapat didlm b'h emas primer)) "eadaan PermukaanPartikel Emas dan Hg"emampuan membtk amalgam ditentukan olehkeadaan permukaan partikelemas) 0emakin bersih,semakin mudah dibasahi air raksa) ap pengotor menghalangi pembasahan dan
penyelaputan)2) Aml Hg yg digunakan0emakin besar 'ml Hg, kontak mkn mudah, >eco+ery makintinggi, kehilangan Hg makin
besar) Aml Hg yg digunakantergantung pd kadar emas dlm
bi'ih, sifat b'h, 'enis uk peralatan amalgamasi ygdigunakan)@)Qaktu amalgamasiMakin lama makin baik (reco+ery tinggi, sebab aktukontak semakin lama) Qaktuamalgasi tergantung uk
partikel emas, makin halusaktu makin lama karena parthls semakin sulit dibasahi oleh
Hg)D) 0olid
0 antara 25*D5) Bilaterlalu tinggi D5menyulitkan pergerakan butir)0 rendah, proses baik kapasitas bi'ih yg diolah 'ugarendah)
C/ANI+A$I
Keunggulan 0yanidasi *
1) .pt utk mengekstraksi b'hemas yg kompleks dan
berkadar rendah)) Perolehan lebih tinggi dr
proses lain)
eagen yg digunakan*
*6aC6 (0odium Cyanidasering digunakan krn kekuatan
pelarutan emas *"C6(Potasium Cyanida*Ca(C6 (Calcium Cyanida*Camp ketiganya
)ahap*
1) Tahap Pelarutan@#u9KC6*989H8@#u(C6*9@8H*@#g9 KC6* 9 8 9H @#g(C6* 9@8H*
) Tahap pengendapana) Pengendapan dgn serbuk :n:n96a#u(C69@6aC69H8#u96a8H96a:n(C6@9
H:n96a#g(C69@6aC69H8#g96a8H96a:n(C6@9H
b) Penyerapan dgn karbon aktif .ilakukan dgn pengadukan(carbon in pulp maupun dgncara aliran/ sirkulasi (carbon inleach)
Faktor 6g mempengaruhi0yanidas*
1) "ekuatan larutandlm , menun'ukan 'ml beratcyanida dlm larutan) "ec
pelarutan bertambah sampaittk maksimum dgn
bertambahnya kekuatan
larutan))pH larutan pH & 11*1 agar &a) mencegah HidrolisaC6* 9H8 HC6 98H*
b) Mencegah .ekomposisiCyanida oleh C8 dr -dara)
6aC69H89C8 6aHC829HC6Pengatur pH & 6a8H, Ca8,
6atrium Carbonat)
Terbaik "apur karena &a) Mencegah hilangnyacyanida oleh C8 udara sebab&Ca89C8CaC82, C8 tdk
bereaksi dgn 6aC6) b) Menetralkan senyaa asamyg terdpt dlm bi'ihCa9 9 08@* Ca08@c) Mengendapkan partikelhalus)
2) 0olid0 rendah pemakaianCyanida tdk efisien0 tinggi pengadukan hrskuat0 disesuaikan kapasitasmesin@) -k butir Harus halus terekspose,terlalu hls menghambat,
biaya mahal, terlalu kasar
pelarutan lambat)D) Penambahan reagen kimia(Pb8#g09Pb89@6aC66a#g(C6 9 Pb0 9 6a0)
Pengolahan*
Dgn Kapal Keruk
#irMangkuk 0aringan
Putar 8+ersi$e"apal keruk
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 14/16
0piral #ir Aig Primer
imbahAig 0ca+enger Pompa
imbah 0piral Triple3
Aig 0ekunder 0piral.uple3
imbah"onsentrat
Di Pongkor
>8M imeead 6itrate
Crushing4rinding
6aC6 0ianidasi
"arbon #ktif C?##> 6a8H
6C!loc Culant Thickener Electroinning
!e(08@2 Tailing Pulp0melting !loc .am
H8 Cyanide Black fill bullionCu08@ .estructionMine
!locculant PlantCoagulant0ungai
Proses Amalgamasi
>8M Elu+ial Primer #lu+ial Preparasi -kuran "onsentrasi
"onsentratTailing(dibuang
#lmagator .iproses menghslkan min berat#ir >aksa #malgam Tailing
.ipros
es menghslkan min brt !iltrasi #ir >aksa residu >etorting #ir >aksa .orf Bullion
Sianidasi
Bi'ih .r Tambang
Ca8 Crushing4rinding(150olid Thickening 8+erflo-nderflo(D50
6aC6Pb88 #gitator Thickening -nder!lo8+erflo (rich 0olution !lotasi.e #erasi
Tailing "onsentrat
:n Presipitasi Pb, :n.ust
Presipitate Barren
solution
TIMA, PUTI,
Mineral =tama & Calssiterite(0n8
Pengolahan & Aigging, Tabling,M0, HT0 hingga didapatkonsentrat G5 0n
eaksi*0n8 9 C8 0n8 9C80n8 9 C8 0n 9 C8Bi'ih Timah mengandung !e,mk besi mrpkn masalah dlm
peleburan
Peleburan dilakukan
bertingkat*
1)Peleburan ? didptkan logamkdr tinggi, mk terak 'uga msh
mengandung timah yg relatif tinggi (slag & 2D0n8, DCa8, 1 !e8) Terak dilebur di9 dgn scrapion akan dihslkan timah kotor (hard head alloy mrpknsenyaa K5 0n dan 5 !e,dilebur kembali ke re+erb ?
LI9UATI'N
*?mpure metal didinginkan*.imasukan dlm tanur dipanaskan 2 C*0n akan meleleh diikuti Pbdan Bi, sedangkan #s, 0b,9C8 akan membtk dross
-'ILING
*Hsl li%uation ada yaitu drossdan impure metal (metal 9Pb,Bi
*?mpure metal dihembus dgnudara panas hingga mendidih,Bi akan teroksidasi
mengapung (kmd diskimming, Pb m'd dross dapat dipisahkan dr metal 0n(JJ,J0n
ELE#TR'LI$A
0bg elektrolit digunakan 4luo0ilicic acid/ Hydro !luo 0ilicic
#cid)
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 15/16
#noda berupa impure metal,katoda berupa timah murni)Cell dilapisi Pb)
'ifat )imah*
*Tahan "orosi *Ttk
leleh rendah*Harga timah tinggi *#ntigesekan tinggi
Kegunaan *
*0bg bhn pelapis *Bhnsolder, alloy (bron$e*Prltn rmh tangga *Bhnkimia
Peleburan Timah
"onsentrat Batu baraBatugampingG50n >e+erberatory!urnace ?
0lag?mpure metal 0crab ion
>e+erb ??i%uationHardhead #lloy 0lag.ross Metal To drossBoiling .ross Pure metal
Pengolahan Timah
A?4
Electrostatic0eparation
"onduktor 6on "onduktor
Magnetic 0eparationMagnetic 0eparation
Magnetic 6on magnetic 6on
magnetic Magnet
PENG'LA,AN -J,
TEM-AGA L'GA
M
i"ih *
0ulfida, 8ksida, karbonat dannati+e ore yg penting adlsulfida ore sebab kadar relatif tinggi)
Mineral * Chalcosite (Cu0,Chalcopyrite (Cu!e0,Bornite (Cu0cu0!e0,Co+ellite (Cu0, disamping ituada yg karbonat sepertiMalachite (CuC82Cu(8H,
#$urite (CuC82Cu(8H ,sosiasi * 0ilika (D5*I5, Besi (15*5, 0ulfur (15, dan se'mlalumina, kalsium, oksida,kobalt, selenium, tellurium,
perak dan emas) P *
dgn cara flotasi tembaga,emas, perak ikut dlmkonsentrat, sedang $inc,timbal, non sulphide masuk tailing) "adar konsentrat D*25Cu)
Preparasi kimia & Partialroating
Metallurgy *
0melting, produk berupa&Matte & mrpkn sulfida Cu dan!e sbg Cu0 dan !e0) Mattemengandung Cu 2D*@D sbg
Cu0 dan 5*25 !e sbg !e0)0lag & terdiri dr 8ksida !e, :n,Pb dan 0ilikat yg mengandung5,2D*5,D5 Cu)!lue .ust dan !umes &
penimbul polusi, debuditangkap dgn Cyclon, ater*spray, cottrel, electrostatic
precipitator)
+al2 6g )"d :lm Peleburan
*0emua Cu8, Cu0, Cu08@ ygada dlm charge diubah m'dCu0*0ulfur yg tdk berikatan dgnCu dan !e dikeluarkan sbg
082 dan 082!e82 9 !e0 G!e8 9 08*ime, Mg, #l akan msk keslag dlm btk silikat*#u,#g dan logam mulialainnya msk ke matte sbgsulfida*#s, 0b, Te, :n, 0e, dlm reaksioksidasi maupun reduksi msk ke fumes/ terbtk sulfida dlmmatte
*6i msk ke matte sbg sulphate)
GRA+E &Prosentase tembagadi dlm matte.ALL & berat matte yg terbtk dr charge total)
C'N5ERTING
Pengubahan matte m'd blister copper dgn cara oksidasi)
)ahap*
?) Pembentukan 0lag!e0 9 5,D 8 !e8 908!e8 msk slag) 0lag mshmengandung I Cu, mk dimasukan kembali kere+erberatory furnace)??) Pembentukan Blister Copper (Cu0.i con+enter, matte
dihilangkan !e0 shg tinggalCu0 yg disebut blister copper, kmd dioksidasikembali shg membentuk hitemetal (CuCu0 9 8 Cu 9 08
RE.INING T,+ -LI$TER
C'PPER
Blister copper mengandungimpurities sulfur, besi, lead,
bismuth, arsenic cobalt, 'ugalogam mulia (emas, perak)
7/23/2019 methalurgy
http://slidepdf.com/reader/full/methalurgy 16/16
,da 2 cara pemurnian
%& .ire Re"ining
dilakukan peleburan dlm tanur impurities yg dpt dihilangkan &0, Cd, :n, Mg, #l, !e, 0n, Pb,#s, dan 0b)
Tu'uan &*menghilangkan elemen ygmengganggu proses electrorefining)*membuat tembaga yg sedikitmengandung oksigen (utk kep
pelistrikan*-tk membuat anoda*-tk mencetak dlm btk billet,slab, kaat)Proses ada tahap &
?) Pereode oksidasi, prosesnyadisebut flapping terbentuk slag??) Pereode reduksi/ polling,mengikat oksigen dgn coke/green timber, agar oksigennyatinggal 5,5D*5,D(& Electro Re"ining
Hsl peleburan diatas dibuatanoda, dilakukan electrolisa,impurities yg dpt dipisahkanadl 0e, Te, Be, 6i, #g dan #u)Hal yg perlu diperhatikan&*Loltage & 5,25*5,2D L, densityarus1I,5 #/s% ft, kadar Cudidpt JJ,J*Emas*Perak terkumpul sbgslime*Bismuth dan nikel yg msk keelectroline menganggu
'alannya electrolisa mk electrolyte hrs sering diganti,
kalau tdk tembaga akan ikutmengendap dlm electrolyte)
PENG'LA,AN :INC
Mineral *
0phalerite (:n0, !ranklinite(:n8, Mn8, !e82) "dr :n
pd :n0 sekitar 2 P * .ifferential !lotation Preparasi Kimia &>oasting dilakukan pd flash
roster, multiple hearth roaster mengubah sulfida m'd oksida)
.iharapkan sulfida dptdireduksi dr D5 m'd K sa'a):n0 92/8 :n8 9 08
Preparasi Fisik*
.ialkukan sintering(digumpalkan 'uga akan
mereduksi 0 dr K m'd 1sa'a) etorting*
#da mcm & +ertical nhori$ontal:inc akan melebur pd @1J C,mendidih J5I C sedangmereduksi dibutuhkan TempJ15*J25 C>eaksi &:n8 9 C :n 9 C8))1
:n8 9 C8 :n9C8)))C8 9 C C82
+al2 yg perlu diperhatikan*
*:inc mudah bereaksi dgn C8*Pd T 1555 C, C8 'mlnyasedikit
-LA$T .URNACE
Prinsipnya < retorting,
membuat $inc uap,dikodensasikan shg terbtk $inccair (KJ :inc uap) 0lagmasih mengandung *2 :n,5,D Pb
+al yg perlu diperhatikan
*-tk mencegah t'd reoksidasidi dlm system mk temp chargedi dlm furnace hrs di'aga diatas temp reoksidasi $inc 1555C
*-tk mencegah t'd reoksidasisetelah produk keluar dr furnace ke kondensor gas, mk temp hrs dibh tempreoksidasi @D5 C*-tk mencegah t'd reoksidasididlm kondenser, mk hrscepat didinginkan)
PEMURNIAN
1. eflu<ing
Metal yg lebih +olatile (:n,Cd dpt dipisahkan dr !e, Pb
dgn tekanan uap ttu) .gn carayg sama dpt dipisahkan antaraCd, :n
2. Elektrolisa
.ilakukan bila biaya listrik
murah dan timbal sangatkorosif thd refractory)Prinsip&*Bi'ih di roasting, temp I55*G55 C, temp 'angan terlalutinggi, dpt terbtk ferrite(:n8!e82*.ilarutkan dlm asam sulfur agar didpt $inc sulfat,:n890C98 :n08@*.ilakukan electroinning