MM091322

TEKNOLOGI PENGOLAHAN MATERIAL Kredit: 2 sks Semester: 2

PERKULIAHAN 4

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

Dr. Eng. Hosta Ardhyananta, S.T., M.Sc. NIP. 198012072005011004

Tembaga akhir diperoleh melalui pemurnian api setelah dimurnikan menggunakan elektrolisis. Oksidasi dilakukan dengan menerapkan direct air (udara langsung)

Tembaga dioksidasi dan direduksi dengan karbon pada operasi final (akhir)

Timbal dapat dimurnikan dengan metode api menggunakan aplikasi langsung udara dan litharge (PbO). Hal ini dapat mengakibatkan sedikit timbal teroksidasi

Metode lain untuk memurnikan timbal adalah dengan oksidasi pengotor, antimoni, arsenik dan timah melalui niter (NaNO3) dan kaustik soda (NaOH). Metode ini memerlukan panas tetapi termasuk pada klas metode kimia

Pada kasus tertentu, impuriti (pengotor) tidak dapat dihilangkan dengan metode api

Afinitas terhadap oksigen lebih rendah daripada metal (logam)

Arsenik tidak langsung keluar dari tembaga melalui oksidasi kecuali terdapat soda

Bismut tidak mudah dihilangkan dari timbal dengan metode api

Pemurnian Elektrolitik (electrolytic refining). Metode ini menggunakan larutan (atau campuran garam terfusi) yang melarutkan logam dan terjadi deposisi ketika arus searah (direct current) mengalir antara dua elektroda di dalam wadah/bak (bath)

Impuriti tidak larut di dalam bath

Elektrolitik refining digunakan untuk tembaga, timbal, timah, aluminum, nikel dan emas

Chemical refining (pemurnian kimia). Impuriti dapat dilarutkan menggunakan secara kimia

Kimia secara spesifik bereaksi dengan impuriti

Asam sulfurik dan nitrik digunakan untuk memurnikan emas

Sulfur digunakan untuk menghilangkan tembaga dari timbal

Soda digunakan untuk menghilangkan arsenik dari tembaga

Klorin digunakan untuk menghilangkan seng dari timbal

Distillation (distilasi/penyulingan). Metode pemurnian ini dilakukan untuk logam yang mudah menguap seperti merkuri, kadmium dan seng

Logam diletakkan didalam tabung dan dipanaskan hingga titik didih (uap). Uap dikumpulkan pada kondenser (pendingin) tempat udara keluar

Ketika dua atau lebih logam volatil, distilasi fraksional (bertahap) digunakan untuk melakukan pemisahan

Seng murni dihasilkan dari distilasi berturut-turut. Seng murni memiliki tahan terhadap udara, larutan asam dan lain-lain

PURITY OF COMMERCIAL METAL

Logam komersial memiliki kemurnian (puritas) tertentu

Tembaga memiliki kemurnian 99,97 %

Timbal memiliki kemurnian 99,98 %

Seng memiliki puritas sebesar 99,99 %

Timah memiliki kemurnian sebesar 99,95 %

Nikel memiliki kemurnian 99,8 %

Aluminum memiliki kemurnian 99,5 %

Tingkat kemurnian dapat ditingkatkan untuk menghasilkan logam murni, jumlah besar dan biaya yang rendah

ALLOYING

Alloying (pemaduan) dilakukan untuk membuat beberapa logam

Logam mengalami alloying (pencampuran)

Pemaduan untuk mendapatkan logam dengan sifat yang lebih baik

METALLOGRAPHY AND PHYSICAL METALLURGY

Logam digunakan karena memiliki sifat yang unggul

Mikroskop dan x-ray digunakan untuk menentukan struktur dan sifat logam dan paduan logam

Cacat pada logam juga perlu diamati

Metode fabrikasi diterapkan untuk menghasilkan produk logam

Proses perlakuan panas (heat treatment) digunakan untuk merekayasa sifat logam

IRON AND STEEL

KEBERADAAN, SUMBER DAN PRODUKSI

* Mineral sebagai sumber besi komersial adalah hematit (Fe2O3),

limonit (Fe2O3 dengan sejumlah air), magnetit (Fe3O4) dan

siderit (FeCO3)

* Hematit dan limonit gred tinggi merupakan sumber besi yang

populer

* Ore ditambang secara open-cut (permukaan tanah) atau

underground (di bawah tanah)

* Pengiriman ore merupakan fasilitas yang penting

BENEFICIATION OF IRON ORES (BIJIH BESI BENEFISIT)

Ore gred tinggi dapat digunakan untuk direct smelting

Ore diperoleh melalui washing (pencucian), konsentrasi dengan larutan berat, konsentrasi magnetik dan flotasi

Biaya smelting (peleburan) meningkat karena terbentuknya slag

Proses diharapkan menurunkan slag, sulfur dan fosfor

SMELTING IN THE BLAST FURNACE

Plan (bangunan) blast furnace (tungku pembakaran) terdiri dari stock yard (lahan bahan baku), furnace (tungku), charge bin (wadah pemasukan) untuk tempat bijih, fluks, bahan bakar, charge car (wadah bahan baku) dengan pengukur, dust catcher (penangkap debu), gas cleaning (pembersih gas), ladle untuk menerima pig iron dan slag

Furnace terdiri atas tiga bagian

Bagian atas terdiri dari batu api dan lapisan luar (shell) baja. Bagian ini memiliki fondasi pilar besi tuang

Bagian bawah disebut bosh yang berbentuk kerucut terbalik. Bagian ini dilewati pipa perunggu yang berisi air untuk mendinginkan batu dan menjaga furnace