I. ALUMINIUM

I. Pra-olah

I.1 Persiapan Bahan Baku.

Bauksit merupakan bahan baku untuk pembuatan alumina, macam-macam

bijih bauksit yang dikenal adalah sebagai berikut :

1. Bauksit “tryhydrat gibsite” (Al2O3 3H2O)

2. Bauksit “monohydrate boehmite” (Al2O3H2O)

3. Diaspore (Al2O3H2O)

Kandungan alumina yang terdapat dalam bijih bauksite uumumnya berkisar

50%, mineral-mineral ikutan yang biasanya teradapat dalam bijih bauksite

adalah kwarsa (SiO2), hematite (Fe2O3), rutile (TiO2). Senyawa silikat dalam

bijih bauksit ada dua jenis, yaitu silika reaktif dalam bentuk lempung yang

larut dalam proses pelarutan dan silica non rektif dalam bentuk mineral

kwarsa yang tidak larut sewaktu proses pelarutan. Sehingga tinggi

rendahnya kadar silica reaktif yang terdapat dalam bijih bauksit akan sangat

mempenfgaruhi pada proses pembuatan alumina yaitu pada proses “bayer”.

Sedangkan komponen bahan organic yang ada dalam bijih bauksit sebagai

mineral ikitan akan berpengaruh pada proses presipitasi hydrat alumina dari

larutan alumina. Sehingga dalam proses pembuatan alumina, analisa kadar

dari bijih bauksit yang akan dijadikan feed harus dibuat teliti.

I.2 Proses pembuatan Alumina.

Prinsip dasar proses ekstraksi alumina dari bijih bauksitdapat

diterangkan sebagai berikut:

1. Mereduksi ukuran bijih bauksit yang akan dijadikan feed deangan cara

digerus (grinding). Hal ini bertujuan untuk mempercepat proses

pelarutan. Hasil atau produk dari proses penggerusan ini umumnya

yang dipakai sebagai feed pada proses bayer yaitu bijih yang berukuran

kurang dari 35 mesh

2. Melarutkan alumina yang terdapat dalam bijih bauksit dengan larutan

soda api atau “caustic soda”dengan konsentrasi dan temperature

tertentu, dengan menggunakan media uap sebagai pemanas didalam

1.

suatu tabung yang dibuat dari baja yang tehan terhadap tekanan yang

timbul akibat proses pemanasan selama berlangsungnya proses

pelaruatan. Suhu pelarutan sekitar 108osampai 250o dengan konsentrasi

soda api 250 sapai 400 gr/liter. Pemilihan temperatu dan konsentrasi

serta lamanya waktu pelarutan tergantung pada sifat-sifat spesifik

bijih bauksit yang digunakan dan berdasarkan perhitungan-perhitungan

yang paling ekonomis meliputi semua rantai proses beserta efek-

efeknya untuk dapat menghasilkan alumina dengan mutu yang

memenuhi persyaratan sesuai yang dibutuhkan.

Reaksi yang terjadi pada prosespelarutan adalah:

Bauksit + NaOH NaAlO2 + H2O

Atau

Al2O33H2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 4H2O

Sesuai dengan reaksi diatas, diperkirakan sekitar 90% alumina yang ada

dalam bijih beuksit akan larut menjadi NaAlO2. sedangkan rekasi

sampingan yang terjadi sebagai akibat adanya unsure silica reaktif dalam

bijih bauksit adalah:

a.SiO2 + 2NaOH Na2SiO2-

b. 5SiO2 + 6NaAlO2 + 5H2O 3Na2O.3Al2O3.5SiO2.5H2O

3. Proses memisahkan larutan natrium aluminat (NaAlO2) dari benda padat

yang tidak larut dan produk dari reaksi disilikasi. Pemisahan dilkaukan

dengan cara pengendapan, suhu pengendapan dikontrol sekitar 100oC,

dimana alumina masih dalam kondisi kelarutannya. Dari proses

pengendapan ini akan didapat suatu produk berupa larutan natrium

aluminat yang bening.

4. Larutan bening yang didapat, kemudian diproses lagi dengan proses

Presipitasi dengan cara menambahkan serbuk Al2O3 sebagai inti

pengendapan (seed). Endapan yang etrbentuk merupakan kristal-kristal

dari hidrat alumina dan sebagian teraglomerasi membentuk gumpalan-

gumpalan alumina yang lebih besar dan tidak mudah pecah. Hasil dari

proses presipitasi yang ukurannya dikembalikan lagi kedalam proses

2.

Presipitasi sebagai inti pengendapan. Larutan sisa presipitasi (spent

liquor), dimanfaatkan kembali dengan cara mengembalikannya kedalam

proses pelarutan dengan terlebih dahulu di uapkan kemudian ditambahkan

soda api. Reaksi yang terjadi selama berlangsungnya proses presipitasi

adalah:

2NaAlO2 + 4H2O 2NaOH + Al2O33H2O

5. Hidrat alumina yang didapat dari proses presipitasi sdan memenuhi

persyaratan yang telah ditentukan, selajutnya akan mengalami proses

kalsinasi (pemanggangan) pada suhu sekitar 1.200oC yang bertujuan untuk

mengeluarkan juga mengurangi kadar air dan air kristal yangbterikat

dalam gumpalan-gumpalan alumina. Reaksi-reaksi yang terjadi pada

proses kalsinasi adalah :

Al2O33H2O Al2O3 + 3H2O

Al2O3 yang didapat dari proses diatas adalah alumina yang siap dikirim ke

pabrik peleburan untuk dilebur menjadi aluminium.

II. Prinsip dan Mekanisme.

Syarat alumina yang akan dilebur menjadi logam aluminium adalah

sebagai berikut :

1. kadar Al2O3 98,50% - 99,40%

2. kadar SiO2 0,015% - 0,03%

3. kadar Fe2O3 0,015% - 0,03%

4. kadar TiO2 0,001% - 0,003%

proses yang dilakukan untuk melebur atau mereduksi alumina menjadi logam

aluminium adalah proses “Hall Herrault”. Proses ini didasarkan pada prinsip

elektrolisa lelehan garam alumina pada temperature yang tinggi.

Lelehan garam alumina merupakan suatu campuran antara alumina

dengan kryolit (NaAlF6). Campuran akan meleleh pada suhu yang lebih

rendah dibandingkan dengan temperature titik lebur alumina. Titik lebur

alumina adalah sekitar 2.015oC, sedangkan titik lebur campuran alumina dan

kryoloit sekotar 1.000oC.

3.

Bejana yang diperlukan untuk proses peleburan alumina menjadi

aluminium adalah suatu bejana yang disebut sel elektrolosa berbentuk segi

empat. Sel ini mempunyai dua elektroda, yaitu elektroda negative yang

disebut anoda dan elektroda positif yang disebut katoda. Kedua elektroda ini

terbuat dari bahan yang sama yaitu karbon. Posisi katoda dibuat sedemikian

rupa sehingga melepisi bejana sel elektrolosa.

Karena proses ini didasarkan pada proses elektrolisa maka dalam

bejana ini diperlukan suatu media yang dapat menyalurkan arus listrik untuk

keperluan tersebut. Oleh karena itu dipasanglah batang-batang baja yang

dipasang pada dasar bejana tersebut. Arus listrik yang dialirkan akan

menyebabkan kedua elektroda saling berinteraksi. Interaksi ini disebabkan

karena adanya beda potensial yang dimiliki kedua elektroda tersebut akibat

aliran arus listrik yang dialirkan.

Reaksi dasar yang terjadi pada sel elektrolisa adalah sebagai berikut :

Katoda : 4Al2O3 8Al + 6O2

Anoda : 7C + 6O2 5CO2 + 2CO

___________________________________

4Al2O3 + 7C 8Al + 5CO2 + 2CO

pada reaksi diatas dapat kita lihat bahwa produk setelah reksi adalah logam

aluminium, gas CO dan gas CO2. logam aluminium yang didapat dari proses

ini akan terendapkan pada dasar bejana elektrolisa, hal ini disebabkan karena

beret jenis logam aluminium lebih besar dri pada berat jenis larutan campuran

alumina dan kryolit. Logam aluminium produk dari reaksi ini akan memiliki

presentase (kadar) aluminium sekitar 99,70% dan siap untuk dipasarkan.

Pemasaran logam ini biasanya dalam bentuk balok-balok aluminium atau

lebih dikenal dengan nama “aluminium ingot”. Secara sistematis proses

peleburan alumina menjadi aluminium dapat digambarkan pada bagan

berikut :

4.

Skema proses Hall Herrault

5.

Elektroda karbon alumina

listrikProses hall herrault elektrolisa temperature

1000oC

Proses pemurnian (Refinery)

Aluminium ingot 99,7% Al

Logam aluminium 99,9% Al

kryolit

III. Bagan Alir Bauksit

Kapur Tohor

Penggerusan Soda api Pelarutan (Digestion) Uap air panas

Pengendapan (Settling)

Endapan Cairan

Pencucian Penjernihan (Clarification)

Cairan Endapan (red mud)

Seed

Al2O3

Presipitasi (Precipitation)

Pemisahan (Classifying)

Cairan Pencucian dan Penyaringan

(Filtering) Uap air

Penguapan Kalsinasi (Evaporation)

Alumina

SKEMA PENGOLAHAN BAUKSIT

6.

IV. Produk Akhir.Untuk keperluan yang sifatnya langsung, logam aluminium yang

didapat dari pross elektrolisa tidak perlu lagi dimurnikan, misalnya untuk

keperluan dunia rekayasa dan elektronika. Sedangkan untuk keperluan yang

sifatnya khusus, misalnya untuk keperluan industri, pengepakan, makanan

atau industri obat-obatan, maka aluminium ini harus diproses lagi. Proses

ulang ini disebut “refinery”, dari proses ini akan didapatkan suatu produk

logam aluminium dengan kadar 99,9%.

B. EMAS.

I. Pra-olah.

I.1 Crushing dan Screening.

Umumnya mineral yang ada dalam bijih kadarnya masih rendah

dengan distribusi yang heterogen. Maka untuk mengatasi hal tersebut

dilakukan penghancuran/crushing. Crushing adalah suatu proses yang

bertujuan untuk melibrasi mineral yang diinginkan agar terpisah dari mineral

pengotor yang lain menggunakan alat crusher atau 6.5 inchi (ukuran kasar).

Selanjutnya bijih dilakukan screening, yaitu pengayakan yang dilakukan

terhadap suatu material untuk memperoleh ukuran-ukuran tertentu,

berdasarkan besarnya lubang ayakan. Adapun tujuan dari screening adalah :

untuk mendapatkan ukuran butir dari material yang seragam, untuk

memenuhi persyaratan dalam proses konsentrasi, dan untuk keperluan

industri.

I.2 Milling.

Bijih emas yang telah dilakukan screening selanjutnya dimasukkan ke dalam

mill feeder→ball mill, sehingga diperoleh ukuran -74 µm = -200 mesh,

dengan persen solid 40%, yaitu 40 % solid dan 60 % cair.

7.

II. Prinsip dan Mekanisme.

Proses Sianidasi dipilih jika ukuran emas cukup halus (<100#). Untuk

emas yang berukuran kasar akan memerlukan waktu pelarutan yang cukup

lama dalam larutan sianid hingga proses kurang ekonomis.

Adapun proses sianidasi adalah suatu proses yang berdasarkan

pelarutan yang selektif dari emas, perak, atau senyawanya dalam larutan encer

sianid (0,08-0,1). Dari alkali metal atau alkali tanah dengan aerasi. Flowset

sianidasi yang dipraktikkan di PT. ANTAM dapat dilihat sebagai berikut :

1. Unit pelarutan

Senyawa sianid yang biasa digunakan dalam proses sianidasi

adalah sodium sianid (NaCN). Konsentrasi sianid ini dipertahankan

konstan dengan cara memeriksa contoh setiap periode tertentu. Proses

pelarutan terjadi dengan kehadiran oksigen bebas dalam larutan dengan

kondisi pH 11 – 12. Penambahan oksigen dengan cara memompakan

udara kedalam pulp yang berasal dari kompresor.

Sebagai pengatur pH digunakan kapur yang ditambahkan pada saat bijih

digiling diunit miling. Reaksi pelarutan berjalan menurut reaksi Elsner

sebagai berikut :

4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O ------ 4 NaAu(CN)2 + 4NaOH

8.

4Ag+ 8NaCN + O2 + 2H2O ------ 4 NaAg(CN)2 + 4NaOH

Disamping itu reagen-reagen yang diperlikan untuk pelarutan logam

emas dan perak tersebut maka ditambahkan juga litharge (PbO) fungsinya

untuk mempercepat pelarutan logam Ag yang berupa sulfida perak juga

untuk mengurangi adanya NaCN yang termakan oleh sebagian sulfida

yang berasal dari mineral-mineral yang ada dalam bijih.

2. Unit Filtrasi.

Pemisahan larutan kaya dari ampasnya dilakukan dengan filtrasi.

Peralatan filter yang digunakan adalah tipe batch proses butter filter yang

bertujuan memisahkan filtrat yang mengandung logam emas dan perak

terlarut dari pertikel-partikel solid batuan sisa. Proses filtrasi untuk

pengambilan air kaya ini bergantian dengan proses pencuciannya,

sehingga partikel solid batuan sisa yang dihasilkan benar-benar bersih dari

kandungan air kaya. Sedangkan filtrat berupa air kaya dan air pencucian

dipompakan ke thickner II. Ampas pasir residu dari hasil filtrasi diolah

lebih lanjut dengan flotasi untuk mendapatkan konsentrat timbal dan

konsentrat seng.

3. Proses Presipitasi

Proses presipitasi ada dua macam yaitu merill crowe dan prose karbon

aktif.

a. Meril Crowe.

Proses ini adalah suatu proses dimana logam emas dan perak

yang berupa senyawa komplek dalam larutan NaCN, dibebaskan dan

ditangkap dengan mempergunakan serbuk seng sebagai reagen.

Berikut ini diberikan prosesnya :

Larutan air kaya produk yang ditampung dalam rich solution tank

dipompakan ke clarifier untuk dibersihkan sehingga larutan air kaya

tersebut jernih bebas dari kotoran berupa partikel-partikel solid yang

masih ada yang akan mengganggu proses. Kemudian dilakukan proses

deareation pada larutan air kaya karena proses reaksi presipitasi terjadi

dalam kondisi dimana larutan tidak mengandung oksigen bebas,

9.

2+

+

2-

kemudian ditambahkan serbuk seng dan dipompakan ke kantong-

kantong filter.

Reaksi kimia yang terjadi merupakan reksi pendesakan logam

emas dan perak dari senyawa kompleks oleh logam seng menurut deret

clenel diman kemudian karena gaya elektromotive, logam emas dan

perak menempel pada serbuk seng yang berlebih dan tertinggal dalam

kantong filter. Reaksi sebagai berikut :

2NaAu(CN)2 + Zn ------- Na2Zn(CN)4 + 2Au

2NaAg(CN)2 + Zn ------- Na2Zn(CN)4 + 2Ag

b. Carbon in Leach

Emas diadsorbsi oleh karbon aktif apabila bijih masih

mengandung carbonaceous material yang dapat mengadsorb emas

dalam larutan dan ikut terbuang keampas dengan reaksi sebagai berikut

:

2Au(CN)2־ + Ca +2 + 2C → Ca[C-Au(CN)2]2

- Elution

Elusi adalah proses pelepasan emas dan perak dari karbon dengan

menggunakan zat katalisator yaitu PbNO3. Fungsi dari katalisator ini

adalah untuk menyerap zat pengotor dan untuk mempercepat reaksi.

Proses yang terjadi yaitu :

inorganic fouling.

2CN־ + O2 + H2O + 4OH 2 → ־ CO3 2 + ־ NH3

Ca2+ + CO3 → CaCO3

hidrochloric acid washing

CaCO3 + 2HCl → Ca + 2Cl־ + CO2 + H2O

2 Ca[C-Au(CN)2]2 + 4H+ → 2 Ca2+ + 2Ca[C-Au(CN)2־] + 4HCN

elution

C-Au(CN)2־ + NaCN → Na + Au(CN)2־ + C

C-OH + OH־ → C-O + H2O

10.

- Electrowinning

Yaitu proses penyerapan Au dan Ag dari larutan menjadi padat melalui

proses elektrolisis.

Anoda : 2OH־ → O2 + H2 + 2e־

Katoda : 2 Au(CN)2 2 + ־ e 2→ ־ Au + 4CN־

Overall : 2 Au(CN)2 2 + ־ OH 2 → ־ Au + O2 + 4CN־

III. Bagan Alir.

Proses pemurnian emas dilakukan dengan cara elektrorefining. Emas

yang akan dimurnikan baik dari hasil pengolahan amalgamasi maupun

Cyanidasi, untuk dapat dicetak menjadi anode harus memenuhi persyaratan

kadar emas paling rendah\95%. Apabila kandungan emas Belem memenuhi

kandungan tersebut, maka perlu dilakukan proses pretreatment agar

kandungan emas dapat ditingkatkan sesuai dengan persyaratan.

Proses pemurniannya akan melalui jalar yang lebih panjang, pertama-

tama presipitat akan dilebur untuk memisahkan logam mulia (Au, Ag) dari

ganguenya terhadap metal yang dihasilkan dari peleburan dilebur lagi untuk

dicetak menjadi anode.

Anode yang kaya akan kandungan perak diproses dalam sel

elktrolisa perak. Perak akan larut dalam elektrolit dan kemudian diendapkan

pada katode sebagai perak murni, sedangkan emasnya tidak larut dan

membentuk slime. Dalam sel elktrolisa emas dalam anode akan larut

kedalam elektrolit yang selanjutnya diendapkan dalam katode yang dibuat

dari plat tipis emas murni. Elktrolit dalam sel pemurnian emas dalam larutan

amas florida dengan konsentrasi tertentu. Apabila emas yang diendapkan

sudah cukup banyak dan katode sudah tebal, maka katode diangkat dari cell,

dicuci dan dilebur. Emas murni yang dihasilkan menghasilkan 99,99 %

emas. Emas murni ini dilebur dan dicetak sebagai emas balok atau bar

dengan standar industri bahan baku tertentu.

11.

FLOWSET PEMURNIAN EMAS

IV. Produk Akhir.

Disamping mengolah dan memurnikan presipitat, PT. Antam

memurnikan dan melakukan lebur cap barang rongsokan emas, perak dan

platina. Selain itu, unit logam mulia menghasilkan barang atau logam

industri seperti patri emas, jarum uji, larutan penyepuh, perhiasan, medali

emas, dan perak, emas paladium dan lempengan perak.

12.

C. NIKEL

I. Pra-olah.

1. Crushing.

Bertujuan untuk menghancurkan bongkahan bijih nikel. Berbeda

dengan pengolahan emas, dalam tahap kominusi untuk nikel ore ini hanya

dibutuhkan ukuran maksimal 30 mm sehingga hanya dibutuhkan crusher

saja dan tidak dibutuhkan grinder.

2. Drying.

Tujuannya adalah menurunkan kadar air bijih laterit yang dipasok dari

bagian Tambang dan memisahkan bijih yang berukuran +25 mm dan – 25

mm. Untuk mengurangi kadar moisture dalam bijih. Biasanya kadar

moisture dalam bijih sekitar 30-35 % dan diturunkan dalam proses ini

dengan rotary dryer menjadi sekitar 23% (tergantung desain yang dibuat).

II. Prinsip dan Mekanisme.

1. Pengeringan di Tanur Pengering

Bertujuan untuk menurunkan kadar air bijih laterit yang dipasok

dari bagian Tambang dan memisahkan bijih yang berukuran +25 mm dan

– 25 mm.

2. Kalsinasi dan Reduksi di Tanur Pereduksi

Untuk menghilangkan kandungan air di dalam bijih, mereduksi

sebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi.

3. Peleburan di Tanur Listrik

Untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi sehingga terbentuk

fasa lelehan matte dan terak. Pada proses peleburan yang terjadi hanya

sebagian dari besi saja yang dapat diikat menjadi terak, dan sebagian besar

masih dalam bentuk ferro-nikel alloy.Dalam hal ini untuk memisahkan

besi dari nikel pada reaksi peleburan tersebut ditambahkan beberapa bahan

yang mengandung belerang (Gypsum atau Pyrite). Karena perbedaan daya

ikat besi dan nikel terhadap oksigen dan belerang, sehingga proses ini

didapatkan metal yaitu paduan Ni3S2 dan FeS dan sebagian besar besi

dapat diterakkan.

13.

4. Pengkayaan di Tanur Pemurni

Metal yang dihasilkan ini masih mengandung lebih dari 60 % Fe

dan selanjatnya metal yang masih dalam keadaan cair terus diprosos lagi

dalam konvertor. Proses-proses konvertor diberikan bahan tambah silikon

untuk menterakkan oksida besi. Terak hasil konvertor ini masih

mengandung nikel yang cukup tinggi, sehingga terak ini biasanya di

proses ulang pada peleburan(Resmelting). Proses selanjutnya metal di

panggang untuk memisahkan belerang untuk menaikkan kadar Ni di dalam

matte dari sekitar 27 persen menjadi di atas 75 persen.

5. Granulasi dan Pengemasan

Untuk mengubah bentuk matte dari logam cair menjadi butiran-butiran

yang siap diekspor setelah dikeringkan ditanur pengering dan dikemas.

Metode metalurgi lain untuk mendapatkan logam Ni adalah

hydrometalurgy dimana proses pemisahan Ni dengan menggunakan larutan

kimia (biasanya asam sulfat) dimana temperatur yang diperlukan jauh lebih

rendah (200-400 C). Jika pyrometalurgy dibutuhkan temperatur yang sangat

tinggi (>1200 C) sehingga cost energy/power juga relatif jauh lebih tinggi.

Sebagai gambaran di Sorowako, ada 4 furnace (tungku peleburan)

membutuhkan total power 350 Megawatt untuk menghasilkan sekitar 70000

ton nickel in matte per tahun. Power sebesar 50 MW saja di hydrometallurgy

sudah cukup untuk menghasilkan 50000 ton nickel per tahun.

Proses Hydrometalurgy dipakai untuk mengolah lapisan limonite

(Magnesia rendah), jika magnesia tinggi seperti di saprolite konsumsi asam

sulfat yang dibutuhkan akan sangat tinggi sehingga bisa tidak ekonomis.

Sedangkan Pryrometalurgy untuk ore yang kandungan Fe dan MgO yang

relatif lebih tinggi seperti di saprolite. Keuntungan hydrometalurgi ada hasil

sampingan yaitu Co. Jadi semua tergantung karakteristik dari orebody yang

ditemukan. Apabila lapisan limonitenya tebal dan kandungan Ni dan Co

cukup tinggi, hydrometalurgy akan lebih ekonomis. Jika saprolitenya yang

tebal dengan Ni yang tinggi dan ada sumber energy yang murah seperti

PLTA/Hydro Power, maka Pyrometalurgy yang akan lebih ekonomis. Apabila

14.

limonite dan saprolitenya bagus semua, yang ideal punya 2 jenis proses ini,

lapisan limonite ditambang untuk hydrometalurgy dan saprolite untuk

pyrometalurgy.

REAKTOR PELINDINGAN

Parameter pelindian untuk proses optimalisasi pelindian nickel matte

dengan media pelindian larutan campuran amonia-amonium nitrat, yang akan

diteliti adalah :

1. waktu proses pelindian,

2. konsentrasi oksigen terlarut (teknik agitasi) dan

3. kelarutan unsur nikel dan kobalt yang dapat dicapai dengan kondisi proses

yang tetap, yaitu parameter

4. proses pelindian ditentukan tetap untuk persen padatan sebesar 40%; suhu

45° C; pH larutan 11 (konsentrasi amonia); kekuatan konsentrasi media

pelindi sebesar 2,5 M ammonium nitrat.

Proses pelindian nikel yang selama ini dilakukan adalah secara batch,

hanya mampu menghasilkan 200 g/L nikel sulfamat. Hal ini disebabkan

proses tidak dapat berlangsung terus menerus, dan nilai parameter proses tidak

konsisten yang mengakibatkan hasil pelindian tidak mencapai persyaratan

15.

yang diinginkan. Untuk meningkatkan hasil dari proses pelindian ini (hingga

mencapai 600 g/L nikel sulfamat), maka diperlukan perancangan peralatan

proses yang mampu dijalankan secara kontinyu dan dengan parameter proses

pelindian yang terkontrol secara otomat.

Pada kegiatan ini telah dilakukan perancangan peralatan proses pelindian

yang mampu bekerja secara kontinyu. Selain itu juga dilakukan perancangan

sistem kontrol proses yang otomat. Sistem kontrol yang digunakan adalah

berbasis PLC (Programmable Logic Controller). Parameter yang dikontrol

adalah level larutan pada reaktor dan aliran gas O2. Mode kontrol yang

digunakan adalah on/off. Sedangkan parameter lainnya, pH dan suhu larutan

dikontrol dengan mode kontrol PID (Proportional Integral Differential).

Hasil uji coba menunjukkan bahwa sistem kontrol telah mampu

mempertahankan kondisi proses. Suhu larutan dapat mendekati setpoint

(50°C) dengan simpangan 5°C untuk selang waktu 20-70 menit. Setelah

selang waktu tersebut simpangan hanya 1°C. Sistem ini masih perlu diperbaiki

untuk memperkecil simpangan suhu pada waktu di bawah 70 menit.

Walaupun demikian secara umum sistem ini telah berfungsi dengan baik.

Untuk pengontrolan pH saat ini masih belum tuntas dilaksanakan.

16.

III. Bagan Alir.

IV. Produk Akhir.

Ferronickel (FeNi) merupakan salah satu produk hasil proses

pyrometallurgy terhadap Nickel Ore. Produk lain yg bisa dihasilkan dari

Pyrometalurgi adalah Nickel Matte Bedanya kandungan Ni di FeNi <30%,

sedangkan di Nickel Matte kandungan Ni>75% yang tentu harga produk juga

jauh lebih mahal. Bahan utama untuk proses peleburan adalah minyak untuk

proses pengeringan bijih dan penghilangan water crystall (LOI) dan coal utk

proses reduksi.

17.

D. TIMAH.

I. Pra-Olah.

I.1 Aglomerasi

Suatu proses penggumpalan dari partikel yang kecil menjadi partikel

yang lebih besar. Biasa dilakuakn pada bijih, konsentrat dan partikel partikel

yang mengalami roasting. Aglomerasi diperlukana bila diumpankan butiran

yang terlalu halus dapat terjadi penyumbatan aliran aliran gas terganggu.

Jenis Aglomerasi :

1. Pembriketan (Briqueting)

2. Peletisasi (Pelletizing)

3. Sintering

4. Modulasi

I.2 Pembriketan

Pembriketan dilakukan dengan percetakan tekan, menggunakan

bahan perekat (kapur, semen, lempung dan minyak residu). Hasil dari

roasting yang mempunyai partikel yang sangat halus dengan ditambahkan

reduktor carbon dibentuk suatu briket.

I.3 Pelletisasi

Dilakukan terhadap bijih yang berbutir sangat halus sehingga sulit

disinter, produknya berupa bola-bola kecil. Tahapan proses pelletisasi

pembentukna berukuran 1-3cm dengan penambahan perekat dan air yang

dilakukan pada temperatur (!0% berat air dari 1% flux) dan juga pembakran

pada temperatur 1200-1300oC. jenis fluks yang dipakai adalah bentonite, zat

zat organis dan garam garam logam.

I.4 Sintering

Sinterisasi merupakan aglomerasi yang paling luas penerapannya

khususnya pada proses penyiapan bijih besi untuk peleburan didalam tanur

tiup. Feeding terdiri atas : konsentrat yang halus, 15% kokas sebagai bahan

bakar dan 10% air supaya bersifat porous. Dalam proses ini bijih besi

dicampur dengan kokas dan air lalu dilakukan pemanasan dalam suatu

mesin. Aglomerasi terjadi karena pelelehan sebagian senyawa silikat yang

18.

Kondisi Dingin

Kondisi panas

terdapat dalam bijih atau karena terjadinya pertumbuhan kristal dan

rekristalisasi. Untuk bijih sulfide sinterisasi biasanya dilakukan dengan

proses pemanggangan

I.5 Modulasi

Proses ini dikerjakan seperti pada pembuatan klinker semen dengan

cara pemanasan didalam tanur putar, sehingga gumpalan-gumpalan material

yang terikat kuat.

I.6 Kalsinasi

Temperatur kaslinasi harus lebih tinggi dari drying dan membutuhkan

panas untuk menguraikan air hidrat

Tujuan kalsinasi :

1. Penguraian karbonat

2. Penguraian hydrant (air kristal)

MOH2O MO + H2O

Proses yang terjadi dalam kalsinasi :

1. Reaksi endoterm

2. Suhu didalam reaksi > suhu diluar

3. Tekanan didalam > tekanan luar

I.7 Roasting

Pemanggangan secara oksidasi terjadi peleburan

Pemanggangan sulfide tidak sampai terjadipeleburan

I.8 Drying

Tuuan dari drying :

1. Mengeluarkan H2O

2. Merubah dari fase padat ke fase cair tetapi tidak terjadi peleburan.

II. Prinsip dan Mekanisme.

Peleburan bijh timah dilakukan dalam dua tahapy aitu peleburan bijih

timah dan peleburan slag I. Pada peleburan bijih tiah dihasilkan logam timah

kasar (crude tin) sedangkan pada peleburan slag I dihasilkan slag II dan

hardhead.

19.

Tujuan dilakukan peleburan dua tahap adalah :

1. Pada peleburan bijih diharapkan besi dalam logam yang terbentuk

tidak terlalu besar sehingga temperatur operasi relatif rendah dan

penggunaan bahan redukstor dipakai relatif sedikit.

2. Pada pelebran slag I yang mengandung Sn 20-35% diharapkan mampu

menghasilkan hardhead dan slag II dengan kadar Sndibawah 1%

3. Untuk mendapatkan recovary peleburan yang setinggi tingginya

karena peleburan timah ini memerlukan biaya yang besar,sehingga

setiap langkah kerja harus efektif.

Bijih timah dan bahan sirkulasi seperti debu,dross, hardhead serta

antrasit, batu kapur dalam bunker komposisi ditimbang dengan Electrically

Drive Batch Scale yang bergerak diatas rel, alat ini dilengkapi dengan buah

kontainer untuk menampung material dari bunker.

Selesai penimbangan material dimasukkan ke dalam hopper, dilakukan

mixing agar material yang akan dilebur menjadi homogen. Material yang telah

homogen tersebut ditempatkan dalam hopper-hopper tanur dengan melalui

bukaan valve material dicharge kedalam tanur. Setiap charge kurang dari 35

dan 20 komposisi. Dalam peleburan bijih timah diperlukan udara kurang dari

6.000 m3/jam dan temperatur peleburan lebih kurang 1100-1350oC. Udara

pembakaran diambil dari atmosfer menggunakan axial fan refrigerator yang

berkapasitas maksimum 10.000 m3/jam. Minyak yang dipakai untuk

pembakaran dalam tanur adalah minyak jenis FO(Fuel Oil)

Pada temperatur diatas 700oC gas CO akan lebih stabil daripada gas

CO2 sehingga pada temperatur operasi akan diperoleh gas CO. Selain faktor,

faktor isapan yang berperan dalam pembentukan CO. Dengan isapan tekanan

dalam tanur menjadi kecildan jumlah oksigen didalam tanur sangat

terbatas,sehingga gas CO2 akan bereaksi dengan antrasit membentuk CO yang

akan mereduksi oksida oksida dalam tanur.

Gas gas yang dihasilkan selama proses peleburan berlangsung dihisap

keluar dari tanur menuju gerbong. Setiap tanur mempunyai dua buah

refrigerator yang bekerja secara bergantian sesua dengan pergantian sparay

20.

nozzle. Flue gas hasil pembakaran dimanfaatkan untuk pemanasan refrigerator

lainnya sampai temperatur mencapai 400-600oC dan tekanan operasi dalam

tanur berkisar -0,01 in H2O sampai dengan -0,02 in H2O.

Empat jam setelah charge dilakukan tapping yaitu pengeluaran

material hasil peleburan untuk mengeluarkan timah cair. Temperatur pada saat

tapping dipertaankan sekitar 1200oC, setelah itu tiap jam dilakukan rabbling

yaitu pengadukan material dalam tanur merata. Setelah material mencair

semua dilakukan tapping C atau tapping akhir terakhir untuk mengeluarkan

timah cair dan slagnya yang ditampung dalam fore heart. Fore Heart iniini

dibagi dua bagian yang dipisahkan oleh weir sekat pemisah, dimana pada

bagian bwahnya ada saluran yang menghubungkan satu bagian dengan bagian

lainnya. Pemisahan di foreheart didasarkan pada perbedaan berat jenis antara

timah cair dengan slag seperti pada gambar.

Pengeluaran hasil peleburan atau tapping dilakukan apabila reaksi

dalam tanur relatif tidak terjadi lagi dngan cara membuka tapping

menggunakan pipa yang disemprotkan udara bertekanan tinggi. Tapping

dilakukan dalam tiga tahap yaitu Tapping A dan B untuk pengeluaran logam

timah dengan slagnya.

PELEBURAN TIMAH

Kurasan foreheart, float dan ketel rafinasi mengandung sn yang sangat

tinggi mencapai 90% dinamakan sebagai wet dross, untuk itu dilakukan

21.

peleburan di flame oven yang prinsipnya sama dengan ditanur tetap hanya

temperatur dan bahan bakar yang digunakan berbeda. Hasil peleburan ini

dituang ke ketel rafinasi kembali sedangkan dry dross dilebur bersama sama

dengan bijih timah. Pada peleburan bijih timah dengan dross material sirkulasi

ternyata membutuhkan waktu yang sangat panjang dibandingan dengan

peleburan bijih timah biasa atau pun peleburan slag.

Peleburan Slag

Bahan baku yang dilebur pada peleburan tahap kedua adalah slag I,

batu kapur dan antrasit. sama halnya dengan peleburan pertama antrasit yang

digunakan untuk peleburan sebagai bahan konduktor dan batu kapur sebagai

flux untuk mengikat oksida pengotor.

Dalam peleburan bijih maupun dalam peleburan slag, SnO yang

terbentuk tidak seluruhnya tereduksi menjadi logam timah. Tetapi sebagian

akan masuk ke dalam slag cair dan sebagian lagi dalam bentuk debu timah

bersama dengan gas lain dari tanur. Temperatur tanur mula mula 1100oCdan

terus dinaikkan hingga mencapai temperatur operasi antara 1400-1500oC

kenaikkan temperatur kurang dari 45oC/jam. Udara yang dipakai untuk

embakaran slag I kurang 6000m3/jam atau sesuai dengan temepratur yang

diperlukan. Tekanan bahan bakar 7 kg/m2dan tekanan dalam tanur berkisar -

0,01 in H2O sampai dengan -0,02 in H2O.

22.

III. Bagan Alir.

Bijih Timah terdiri dari +Antrasit + Batu kapur + pasir Kwarsa

- 72 % Sn

- Hardhead 70 % Sn

- Flue Dust 70 % Sn

- Fine Bross 70 % Sn

Gas Peleburan Stage I Fine Dust 70 % Sn

Fe - Sn Metal Bross 80 %

Peleburan Stage II Crystalurence

Reforming

Cashing

Slag Ditambah

Tin Ingot LLT Anoda

Tin Ingot Tin

ingot

( 100 ppm Pb) (50p ppm Pb)

23.

IV. Produk Akhir.

Dross dan Handhead dipisahkan kemudian dilebur kembali bersama-

sama maka akan di hasilkan Timah murni kemudian dicetak dalam balok-

balok (ingot).

(35 kg) 99,92 % Sn untuk Bangka Brand

99,85 % Sn untuk Mentok Brand.

24.