BAB IPENDAHULUAN

Latar BelakangMetalurgi didefinisikan sebagai ilmu dan teknologi untuk memperoleh sampai pengolahan logam yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral,pemerolehan (ekstraksi) logam, sampai ke pengolahannya untuk menyesuaikan sifat-sifat dan perilakunya sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam pemakaian untuk pembuatan produk rekayasa tertentu.Berdasarkan tahapan rangkaian kegiatannya, metalurgi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu metalurgi ekstraksi dan metalurgi fisika. Metalurgi ekstraksi yang banyak melibatkan proses-proses kimia, baik yang temperatur rendah dengan cara pelindian maupun pada temperatur tinggi dengan cara proses peleburan utuk menghasilkan logam dengan kemurnian tertentu, dinamakan juga metalurgi kimia. Meskipun sesungguhnya metalurgi kimia itu sendiri mempunyai pengertian yang luas, antara lain mencakup juga pemaduan logam denagn logam lain atau logam dengan bahan bukan logam. Beberapa aspek perusakan logam (korosi) dan cara-cara penanggulangannya, pelapisan logam secara elektrolit,dll. Adapun proses-proses dari ekstraksi metalurgi / ekstraksi logam itu sendiri antara lain adalah pyrometalurgy(proses ekstraksi yang dilakukan pada temperatur tinggi),hydrometalurgy(proses ekstraksi yang dilakukan pada temperatur yang relatif rendah dengan cara pelindian dengan media cairan), dan electrometalurgy (proses ekstraksi yang melibatkan penerapan prinsip elektrokimia, baik pada temperatur rendah maupun pada temperatur tinggi).Yang dimaksud dengan bahan galian adalah bijih (ore), mineral industri (industrial minerals) atau bahan galian Golongan C dan batu bara (coal). Pengolahan bahan galian (mineral beneficiation/mineral processing/mineral dressing) adalah suatu proses pengolahan dengan memanfaatkan perbedaan-perbedaan sifat fisik bahan galian untuk memperoleh produkta bahan galian yang bersangkutan. Khusus untuk batu bara, proses pengolahan itu disebut pencucian batu bara (coal washing) atau preparasi batu bara (coal preparation).Pada saat ini umumnya endapan bahan galian yang ditemukan di alam sudah jarang yang mempunyai mutu atau kadar mineral berharga yang tinggi dan siap untuk dilebur atau dimanfaatkan. Oleh sebab itu bahan galian tersebut perlu menjalani pengolahan bahan galian (PBG) agar mutu atau kadarnya dapat ditingkatkan sampai memenuhi kriteria pemasaran atau peleburan. Keuntungan yang bisa diperoleh dari proses PBG tersebut antara lain adalah :1. Mengurangi ongkos angkut. 2. Mengurangi ongkos peleburan.3. Mengurangi kehilangan (losses) logam berharga pada saat peleburan.4. Proses pemisahan (pengolahan) secara fisik jauh lebih sederhana dan menguntungkan daripada proses pemisahan secara kimia.Sedangkan metalurgi (metallurgy) adalah ilmu yang mempelajari cara-cara untuk memperoleh logam (metal) melalui proses fisika dan kimia serta mempelajari cara-cara memperbaiki sifat-sifat fisik dan kimia logam murni maupun paduannya (alloy). Metalurgi ada dua macam atau kelompok utama, yaitu:1. Metalurgi ekstraktif (extractive metallurgy).2. Metalurgi fisik dan ilmu bahan (physical metallurgy and material science).Menurut Kirk-Othmer metalurgi ekstraktif adalah ilmu yang mempelajari cara-cara pengambilan (ekstraksi) logam dari bijih (ore = naturally occuring compounds) dan proses pemurniannya, sehingga sesuai dengan syarat-syarat komersial.Metalurgi ekstraktif dibagi menjadi 3 (tiga) jalur, yaitu :1. Piro metalurgi (pyro metallurgy) yang dalam proses ekstraksinya menggunakan energi panas yang tinggi (bisa sampai 2.000oC).2. Hidro metalurgi (hydro metallurgy) yang menggunakan larutan kimia atau reagen organik untuk menangkap logamnya.3. Elektro metalurgi (electro metallurgy) yang memanfaatkan teknik elektro-kimia (antar lain elektrolisis) untuk memperoleh logamnya.Perbedaan utama antara PBG dengan ekstraktif metalurgi adalah : Pada PBG : Bijih / mineral tetap mineral kadar logam rendah kadar logam tinggi sifat-sifat fisik dan kimia tak berubah Pada ekstraktif metalurgi : - Bijih / mineral jadi logam (metal)- sifat-sifat fisik dan kimia berubah

BAB IIPEMBAHASAN TAHAPAN PROSES EKSTRAKSI PIROMETALLURGIPIROMETALURGI (PYROMETALLURGY)Suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50o 250o C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000o C (proses pembuatan paduan baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500o 1.600o C ; pada suhu tersebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas.Umpan yang baik adalah konsentrat dengan kadar metal yang tinggi agar dapat mengurangi pemakaian energi panas. Penghematan energi panas dapat juga dilakukan dengan memilih dan memanfaatkan reaksi kimia eksotermik (exothermic).Sumber energi panas dapat berasal dari :1. Energi kimia (chemical energy = reaksi kimia eksotermik).2. Bahan bakar (hydrocarbon fuels) : kokas, gas dan minyak bumi.3. Energi listrik.4. Energi terselubung/tersembunyi (conserved energy = sensible heat), panas buangan dipakai untuk pemanasan awal (preheating process).Peralatan yang umumnya dipakai adalah :1. Tanur tiup (blast furnace).2. Reverberatory furnace.Sedangkan untuk pemurniannya dipakai :1. Pierce-Smith converter.2. Bessemer converter.3. Kaldo cenverter.4. Linz-Donawitz (L-D) converter.5. Open hearth furnace.Proses pirometalurgi terbagi atas 5 proses, yaitu :1. Drying (Pengeringan)Adalah proses pemindahan panas kelembapan cairan dari material. Pengeringan biasanya sering terjadi oleh kontak padatan lembap denganpembakaran gas yang panas oleh pembakaran bahan bakar fosil. Pada beberapa kasus, panas pada pengeringan bisa disediakan oleh udara panas gas yang secara tidak langsung memanaskan.Biasanya suhu pengeringan di atur pada nilai diatas titik didih air sekitar 120C.pada kasus tertentu, seperti pengeringan air garam yang dapat larut, suhu pengeringan yang lebih tinggi diperlukan.2. Calcining (Kalsinasi)Kalsinasi adalah dekomposisi panas material. Contohnya dekomposisi hydrate seperti ferric Hidroksida menjadi ferric oksida dan uap air atau dekomposisi kalsium karbonat menjadi kalsium oksida dan karbon diosida dan atau besi karbonat menjadi besi oksida.Proses kalsinasi membawa dalam variasi tungku/furnace termasuk shaft furnace, rotary kilns dan fluidized bed reactor.3. Roasting (Pemanggangan)Adalah pemanasan dengan kelebihan udara dimana udara dihembuskan pada bijih yang dipanaskan disertai penambahan regen kimia dan pemanasan ini tidak mencapai titik leleh (didih).Kegunaan Roasting adalah : Mengeluarkan sulfur, Arsen, Antimon dari persenyawaannya Merubah mineral sulfida menjadi oksida dan sulfur Membentuk material menjadi porous Menguapkan impurity yang foltair. Dapur yang digunakan pada proses roasting, yaitu : Hazard Vloer Oven Suspensi roasting oven Fluiized bed roasting Jenis-jenis roasting, yaitu:a. Oksida RoastingBiasanya dilakukan terhadap mineral-mineral sulfida pada temperatur tinggi (direduksi langsung). Pada temperatur rendah :- sulfida logam dapat direduksi dengan Carbon membentuk CS dan CS2.- Tidak dapat direduksi langsung karena sulfida logam-logam lebih stabilb. Reduksi RoastingAdalah suatu proses pemanggangan dimana suatu oksida mengalami proses reduksi oleh suatu reduktor gas yang dimaksudkan untuk menurunkan derajat oksidasi suatu logam. Peristiwa reduksi ini tidak dapat tercapai untuk suatu oksida yang sangat stabil.c. Chlor RoastingDalam proses ini, bijih/konsentrat dipanggang bersama senyawa klorida (CaCl2,NaCl) atau dengan gas Cl2.Tujuan chlor roasting adalah : Menghasilkan senyawa klorida logam dalam air (di ekstraksi) Menghasilkan senyawa klorida logam-logam yang mudah menguap agar dapat dipisahkan dari mineral-mineral pengganggu (Metalurgi Halida).d. Fluor RoastingPemanggangan ini menggunakan reagent F2.e. Yodium RoastingPemanggangan ini menggunakan reagent I2.4. SmeltingAdalah proses peleburan logam pada temperatur tinggi sehingga logam, leleh dan mecair setelah mencapai titik didihnya.Oven yang digunakan, yaitu :a. Schacht Ovenb. Scraal Oven (revergeratory Furnacec. Electric Oven (Electric Furnace)Dalam pemakaian oven yang perlu diperhatikan, yaitu :a. Ketahanan mekanis dari feedingb. Kemurnian dari bahan bakar.Smelting terbagi beberapa jenis, yaitu :a. Reduksi smeltingb. Oksidasi smeltingc. Netral smeltingd. Sementasi smeltinge. Sulfida smeltingf. Presipitasi smeltingg. Flash smelting (peleburan semprot)h. Ekstraksi timbal dan seng secara simultan.5. Refining (Pemurnian)Pemunian adalah pemindahan kotoran dari material dengan proses panas.Contoh Proses Ekstraksi Metaluri Secara Pirometalurgi1. Peleburan BesiProses pembuatan besi baja berlangsung didalam Convertor. Plat baja tebal sebelah dalam dilapisi refractory asam (silikat). Pipa-pipa udara di bagian bawah 200 buah dengan diameter 1-3 cm.O2 dimasukan melalui pipa-pipa udara yang ada di bagian bawah convertor. Kemudia O2 yang dihembuskan tersebut pada metal bad akan mengoksider logam-logam tertentu untuk membentuk slag. Slag dan logam yang didapat dalam keadaan cair akan terpisah oleh berat jenis. Slag yang dihasilkan 10%.

Dampak Negatif dari Esktraksi Metalurgi Secara PirometalurgiPencemaran lingkungan yang terjadi adalah :1. Panas yang terasa oleh para pekerja yang berada di sekitar peralatan lebur.2. Gas buangan yang mengandung racun (CO, NO2, SO2, dll).3. Debu dan padatan yang beterbangan di sekitar pabrik.4. Terak (slag) yang bisa mengotori atau merusak lahan, walaupun dapat juga dimanfaatkan sebagai material pengisi (land fill), pengeras jalan (road aggregate) dan campuran beton ringan (light weight concrete aggregate).Proses reduksi: Dalam ekstraksi metalurgi proses reduksi memegang peranan penting Proses reduksi, proses pembentukan logam dari senyawa oksida degan reduktor Oksida logam ada yang terdapat di alam sebagai bijih tetapi ada juga berbtuk senyawa lain/ sulfida. Reduksi beberapa logam ada yang terjadi pada T di bawah titik lelehnya (NiO, FeO) sebagai reduktor : C (batubara, kokas, H2, CH4)

Proses Uap Logam : Untuk beberapa logam tertentu yang mempunyai tekanan uap relatif tinggi, ekstraksi dilakukan dengan cara reduksi padat menghasilkan uap logam tersebut. Pemisahan antara pengotor + logam dapat dilakukan degan mudah Uap logam yang didapat dikondensikanZnS + 3/2 O2 = ZnO + SO2ZnO + C = Zn + COYang dominanZnO+CO = Zn + CO2Di dalam tanur retort terjadi reaksiCO2+C=2CODengan demikian gas yang dihasilkan dari proses restoring ini merupakan campuran uap Zn, gas CO, CO2 dalam jumlah kecil.Proses Oksidasi :Proses ini memiliki tujuan untuk mengubah senyawa sulfida (matte) logam pengotor menjadi oksida masuk ke terak sebagai oksidator digunakan udara. Contohnya pada proses converting.

BAB IIIPENUTUP

KesimpulanMetalurgi didefinisikan sebagai ilmu dan teknologi untuk memperoleh sampai pengolahan logam yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral,pemerolehan (ekstraksi) logam, sampai ke pengolahannya untuk menyesuaikan sifat-sifat dan perilakunya sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam pemakaian untuk pembuatan produk rekayasa tertentu.Tahapan proses ekstraksi metalurgi pada Pirometalurgi merupakan suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50 - 250 C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000 C (proses pembuatan paduan baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500 - 1.600 C ; pada suhu tersebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas.