BAB I

LOGAM FERRO

DIAGRAM MATERIAL

LOGAM

Bijih-Bijih

Bijih-bijih dimaksudkan secara umum adalah bahan-bahan yang diperoleh dari hasil

penambangan yang biasanya masih berbentuk butiran-butiran atau gumpalan-gumpalan.

Bijih-bijih Logam

a. Sifat umum logam

Logam-logam yang banyak ditemukan dalam kehidupan kita sehari-hari, secara umum

mempunyai sifat-sifat dapat mengkilat, dapat menghantar kalor dan listrik, berwarna putih

seperti perak (kecuali tembaga berwarna kemerah-merahan dan emas berwarna kuning).

Logam-logam tersebut mempunyai kekerasan yang berbeda-beda mulai dari lunak sekali

(natrium dan kalium) sampai keras sekali (seperti chrom dll.), sementara raksa berbentuk cair.

Menurut massa jenisnya logam digolongkan atas logam berat (yang massa jenisnya diatas

5). Dan logam ringan (yang massa jenisnya kurang dari 5).

Ditinjau dari sifat kimianya logam-logam mempunyai oksida-oksida pembentuk basa dan

berdasarkan sifat-sifat logam terhadap oksida ini logam-logam tersebut dapat digolongkan

menjadi ;

Logam Mulia, yaitu logam yang tidak dapat mengalami oksida, misalnya; Au, Pt, Ag dan

Hg.

Logam setengah mulia ; yaitu logam yang agak sukar teroksidasi, misalnya Cu.

Logam tidak mulia, yaitu logam-logam yang dalam keadaan biasa dan pada perubahan

temperatur mudah teroksidasi misalnya K, Na, Mg, Ca, Al, Zn, Fe, Sn, Pb dll.

b. Sumber Logam (Source of Metal) :

Bijih-bijih logam yang diperoleh dari penambangan biasanya masih bercampur dengan

bahan-bahan ikutan lainnya. Prosentase berat dari unsur-unsur yang terkandung di dalam bijih-

bijih ini bergantung pada kedalaman lapisan tanah dari mana bijih tersebut diperoleh, misalnya

untuk lapisan tanah dengan kedalaman 16 km, akan diperoleh bijih-bijih dengan 46,59 %

oksigen, 27,72 % Silikon dan selebihnya unsur lain termasuk logam-logam.

Logam-logam yang terdapat pada bijih-bijih ini biasanya masih dalam keadaan terikat

dengan unsur-unsur lain (berupa senyawa), misalnya :

Berupa oksida-oksida (untuk bijih-bijih Fe, Mn, Cr, Sn dll)

Berupa karbonat-karbonat (untuk bijih-bijih Zn, Cu, Fe dll)

Berupa sulfida (untuk bijih-bijih Pb, Zn, Cu dll)

Pengerjaan Bijih-bijih (Work ores)

Sebelum proses yang lebih lanjut dilakukan terhadap bijih-bijih, maka terlebih dahulu bijih-

bijih tersebut dikerjakan, antara lain dengan cara pemecahan, pengayakkan atau sizing dan

pembenahan (ores dressing).

a. Pemecahan bijih-bijih

Bijih-bijih yang diperoleh dari penambangan biasanya mempunyai ukuran melintang

1200 – 1500 mm. Pengerjaan metallurgy biasanya dibutuhkan ukuran bijih yang cukup halus

(kadang sampai 0,1 mm), sehingga bijih-bijih yang diperoleh dari penambangan tersebut

harus diperkecil atau dipecah terlebih dahulu.

Berdasarkan ukuran feed dan ukuran produk dari pemecahan, maka proses pemecahan ini

dibagi atas :

Pengerjaan Ukuran feed (mm) Ukuran produk (mm)

1. Breaking (Crushing pendahuluan)

2. Crushing

3. Fine Crushing

4. Grinding

1500 – 300

300 – 100

50 – 10

20

300 – 100

50 – 10

10 – 2

0,05

Pada gambar dibawah ini ditunjukkan beberapa bentuk mesin pemecah bijih-bijih yang

banyak digunakan.

Gambar 1.1. Gyratory Crusher

1. Pemecah yang berputar2. Kerucut landasan pemecah3. Poros4. Eksentrik5. Alat transmissi

Gyratory Crusher digunakan untuk pemecahan primer atau pemecahan sekunder.

Beater mill digunakan untuk pemecahan awal (breaking).

1.2. Gambar Beater Mill dan Ball Mill

b. Pengayakan ( Sizing )

Bijih-bijih yang sudah dipecah kemudian dipisah-pisahkan menurut besar / ukuran

butirannya, proses pemisahan ini dinamakan pengayakan atau sizing. Pengayakan ini perlu

dilakukan agar jangan sampai terjadi pemecahan bijih yang terlalu kecil (lebih kecil dari

ukuran yang diperlukan).

Pengayakan ini biasanya dilakukan dengan menggunakan ayakan berupa batang-batang

baja yang berbentuk kisi-kisi (bar screen), berupa jaring-jaring kawat (vibrating screen) atau

ayakan yang berupa silinder (revolving / cylinder screen).

Pada gambar dibawah ini diberikan diagram aliran proses pemecahan dan pengayakan

bijih-bijih tersebut sampai diperoleh ukuran bijih-bijih yang diinginkan.

Gambar 1.3. Diagram aliran pengerjaan bijih

c. Pembenahan bijih-bijih (Ores dressing)

Pembenahan bijih-bijih (ores dressing) dimaksudkan adalah pemrosesan bijih-bijih

dengan tidak merubah sifat-sifat kimia atau sifat fisik dari bijih-bijih tersebut.

Tujuan dari proses dressing ini adalah untuk memisahkan bijih-bijih dari bahan-bahan

ikutan/kotoran-kotoran yang biasa disebut tailing. Dengan pemisahan tailing ini akan

diperoleh bijih-bijih dengan prosentase bahan tambang yang lebih tinggi yang biasa disebut

concentrate.

Ores Dressing ini sangat penting dalam metallurgy modern karena dengan proses ini

biaya/ongkos pemisahan barang-barang tambang dari bijih-bijihnya menjadi diperkecil, dan

juga dapat menyederhanakan pengerjaan bijih-bijih yang lebih lanjut.

Dibawah ini diberikan cara-cara yang biasa digunakan untuk pemisahan barang-barang

tambang dari bahan-bahan ikutannya ;

1. Bijih-bijih yang berharga dipilih/disortir antara lain berdasarkan warna dan bentuk bijih-

bijihnya. Pemilihan ini biasanya dilakukan pada permukaan yang datar atau pada

konveyor sortir.

2. Pemisahan berdasarkan perbedaan kekerasan/kerapuhan bijih-bijih.

3. Pemisahan berdasarkan sifat gesekan bijih-bijih. Dalam hal ini bijih-bijih diluncurkan

pada bidang miring, sehingga bahan-bahan yang lebih ringan akan meluncur lebih cepat.

4. Pemisahan secara elektro statik, yaitu pemisahan bijih-bijih berdasarkan konduktivitas

listriknya, kapasitas dan sifat-sifat kelistrikannya.

5. Pemisahan secara magnetis, dimana bahan-bahan tambang dipisahkan berdasarkan

perbedaan sifat magnetiknya.

6. Pemisahan berdasarkan gravitasi bijih-bijih tambang. Dalam hal ini bijih-bijih dibedakan

berdasarkan kecepatan tenggelam atau jatuhnya bijih-bijih tersebut dalam suatu cairan

atau udara.

7. Pemisahan dengan menggunakan suatu medium berat, dalam hal ini akan terdapat bijih-

bijih yang mengapung dan yang tenggelam tergantung pada massa jenis bijih dan massa

jenis medium yang digunakan. Medium yang biasa digunakan antara lain adalah berupa

cairan organik atau larutan-larutan.

8. Flotasi atau pengapungan bijih-bijih yang sudah berbentuk bubuk dengan bantuan

peniupan udara pada bijih-bijih tersebut.

Pemrosesan bijih-bijih (Ores Processing)

Pemrosesan bijih-bijih dimaksudkan adalah proses pemisahan logam murni atau

senyawanya dari bijih-bijihnya. Proses pemisahan ini secara umum dibagi atas dua golongan :

- Pyrometallurgy dan

- Hydrometallurgy

a. Pyrometallurgy

Pada proses pyrometallurgy, pemisahan logam dilakukan dengan cara menaikkan temperatur

bijih-bijih tersebut. Proses dasar dari pyrometallurgy ini adalah peleburan, pemanggangan

dan destilasi.

Pada peleburan, bijih-bijih dipanaskan sampai temperatur tertentu sehingga cukup untuk

mencairkan logam yang dikehendaki dari bijih-bijih tersebut. Dengan demikian bahan yang

sudah melebur tersebut akan terpisah dengan sendirinya dengan bahan-bahan lainnya, hal ini

dimungkinkan oleh perbedaan berat jenis dari bahan-bahan yang terdapat pada bijih-bijih

tersebut. Pada proses peleburan ini akan terjadi proses reduksi atau oksidasi, bergantung pada

jenis bijih-bijih yang dioleh. Misalnya untuk bijih-bijih yang bersifat oksida ( bijih-bijih Fe,

Mn, Cr, Sn), dipisahkan dengan cara reduksi , dan untuk bijih-bijih yang bersifat karbonat

dan sulfida (bijih-bijih Zn, Cu, Fe) dilakukan dengan cara oksidasi kemudian diikuti reduksi.

Pada pemanggangan, temperaturnya tidak sampai meleburkan logam yang bersangkutan.

Tujuan pemanggangan ini adalah untuk mempersiapkan bijih-bijih sebelum dikerjakan lebih

lanjut, misalnya untuk menghilangkan gas-gas atau lembab dari bijih-bijih. Pada

pemanggangan ini dapat terjadi reduksi, oksidasi, klorisasi, sulfatisasi atau jenis-jenis lain

sesuai dengan bijih-bijihnya yang dikerjakan.

Keadaan bijih-bijih diantara temperatur pemanggangan dan temperatur peleburan disebut

sintering. Dalam hal ini sebagian logam sudah mencair, kemudian jika didinginkan kembali

bagian-bagian sudah mencair tersebut akan memadat dan bersatu dengan partikel-partikel

lain yang belum mencair. Tujuan sintering ini adalah untuk merubah bijih-bijih yang dipecah

terlalu kecil/halus menjadi gumpalan yang lebih besar.

Pada destilasi, logam atau senyawanya diuapkan dari bahan tambang yang sukar menguap

yang terdapat bijih-bijih tersebut.

b. Hidrometallurgy

Prinsip dasar hidrometallurgy adalah pelarutan bijih-bijih dengan asam atau basa

Yang sesuai dengan jenis logam yang terdapat pada bijih-bijih yang dikerjakan,

kemudian dari larutan tersebut logam atau senyawanya dipisahkan dari larutan

dengan cara elektrolisa atau dengan cara pengendapan. Proses pemisahan seperti ini

biasa dilakukan untuk logam-logam ringan (Al, Mg, Na, K, Ca, dsb).