tugas pemodelan al

8/13/2019 Tugas Pemodelan Al

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-pemodelan-al 1/33

Aluminium (Al)



Sejarah Pengolahan Bahan Tambang

Aluminium dalam sistem periodik unsur terletak padagolongan 13 periode 3. Lambang aluminium ialah Al dan

memiliki nomor atom 13.

Aluminium ditemukan oleh Sir Humprey Davy pada tahun

1809 sebagai suatu unsur.

Pertama kali direduksi sebagai logam oleh Hans

Christian Oesterd pada tahun 1825.

Dari segi industrial, pada tahun 1886, Paul Heroult di

Prancis dan C. M. Hall di Amerika Serikat, secara

terpisah telah memperoleh logam aluminium dari alumina

dengan cara elektrolisa dari garamnya yang terfusi.



Karakteristik Aluminium

RinganMemiliki bobot sekitar 1/3 dari bobot besi danbaja, atau tembaga. Berat jenisnya ringan(hanya 2,7 gr/cm³, sedangkan besi ± 8,1 gr/ cm³)

KuatTerutama bila dipadu dengan logam lain, Paduan

Al dengan logam lainnya menghasilkan logamyang kuat seperti Duralium (campuran Al, Cu,

mg) Reflektif

Dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagaipembungkus makanan, obat, dan rokok




Konduktor panasSifat ini sangat baik untuk penggunaan pada mesin-

mesin / alat-alat pemindah panas sehingga dapat

memberikan penghematan energi

Konduktor listrikSetiap satu kilogram aluminium dapat menghantarkan

arus listrik dua kali lebih besar jika dibandingkan dengan

tembaga. Karena aluminium relatif tidak mahal dan

ringan, maka aluminium sangat baik untuk kabel-kabel

listrik overhead maupun bawah tanah




Tahan korosiSifatnya durabel sehingga baik dipakai untuk lingkungan

yang dipengarui oleh unsur-unsur seperti air, udara, suhu

dan unsur-unsur kimia lainnya, baik diruang angkasa

atau bahkan sampai ke dasar laut.

Tak beracun

Dan karenanya sangat baik untuk penggunaan pada

industry makanan, minuman, dan obat-obatan yaitu

untuk peti kemas dan pembungkus

Mudah di-fabrikasi/ dibentuk dengan semua proses

pengerjaan logam. Mudah dirakit karena dapat

disambung dengan logam / material lainnya melalui

pengelasan, brazing, solder, adhesive bonding,

sambungan mekanis,



Proses Pengolahan Aluminium

Proses pengolahan aluminium meliputi:1.Proses penambangan aluminium

2.Proses pemurnian aluminium

3.Proses peleburan aluminium



1. Proses Penambangan Aluminium

Aluminium ditambang dari biji bauksit yangbanyak terdapat di permukaan bumi, kemudian

dilakukan proses pemanasan untuk mengurangi

kadar air yang ada dari proses penambangan.

Bauksit yang ditambang untuk keperluan industrimempunyai kadar aluminium sekitar 40 – 60 %.

Setelah ditambang biji bauksit digiling dan

dihancurkan supaya halus dan merata.

Selanjutnya bauksit mengalami prosespemurnian.



1. Proses Penambangan Aluminium



2. Proses Pemurnian Aluminium

Pengolahan aluminium menjadi aluminium murnidapat dilakukan melalui Proses pemurnian

dengan metode Bayer. Proses Bayer adalah

sarana industri utama bauksit pemurnian untuk

menghasilkan alumina. Bauksit, bijih palingpenting dari aluminium, berisi alumina hanya 30-

54 %, Al2O3, sisanya menjadi campuran dari

silika (SiO2), oksida besi (Fe2O3), dan titanium

dioksida (TiO2) dan. Caranya adalah denganmelarutkan bauksit dalam larutan natrium

hidroksida (NaOH).



2. Proses Pemurnian Aluminium

Siklus BayerProses Bayer adalah satu siklus dan sering

disebut Bayer siklus. Ini melibatkan empat

langkah :

a) Digestion (pencernaan),b) Clarification (klarifikasi),

c) Precipitation (pengendapan), dan

d) Calcination (kalsinasi).



Siklus Bayer



a. Digestion (pencernaan)

Pada langkah pertama, bauksit adalah tanah,slurried dengan larutan soda kostik (natrium

hidroksida), dan dipompa ke tank tekanan besar

disebut digester, dikontrol mengalami panas uap

175 °C dan tekanan. natrium hidroksida bereaksidengan mineral alumina bauksit untuk

membentuk solusi jenuh natrium aluminat;

pengotor tak larut, disebut lumpur merah (RM) ,

tetap dalam suspensi dan dipisahkan padalangkah klarifikasi. Proses Bayer menurut

persamaan kimia :



a. Digestion (pencernaan)

Persamaan reaksi Al2O3 + 2OH-+3H2O 2[Al(OH)4-]-

Atau

Al2O3(s)+2NaOH(aq)+3H2O 2NaAl(OH)4(aq)



b. Clarification (klarifikasi)

pengotor tak larut yang disebut lumpur merah /Red Mud

(RM) , tetap dalam suspensi dan dipisahkan dengan

menyaring dari kotoran padat, selanjutnya didinginkan di

exchangers panas, untuk meningkatkan derajat jenuh

dari alumina terlarut, dan dipompa menuju tempat yang

lebih tinggi yaitu presipitator silolike untuk prosesPrecipitation (pengendapan)



c. Precipitation (pengendapan)

Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan

cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran.

2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) +

H2O(l)

Campuran dari kotoran padat disebut lumpur merah, danmenyajikan masalah pembuangan. Selanjutnya, solusi

hidroksida didinginkan, dan aluminium hidroksida

dilarutkan presipitat sebagai putih solid halus.



d. Calcination (kalsinasi)

kemudian dipanaskan sampai 1050 °C (dikalsinasi),

aluminium hidroksida terurai menjadi alumina,

memancarkan uap air dalam proses:

2Al(OH)3(g) Al2O3(s) + 3H2O(g)

Dan dihasilkan aluminium oksida murni (Al2O3) yangselanjutnya menuju proses peleburan dengan proses

Hall-Héroult untuk menghasilkan material aluminium.



3. Proses peleburan aluminium

Proses pembuatan Al pada tahap selanjutnya adalah

proses hall-heroult. Ini merupakan proses metode

elektrolisis yang ditemukan oleh Charles M. Hall dan

Paul Heroult. Berikut tahap-tahap dalam proses Hall-

Heroult :



http://4.bp.blogspot.com/_UDjDCo-97xg/ShNpR0ETsvI/AAAAAAAAAAM/W3tnO7NtBbk/s1600-h/cell.jpg



Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida Al2O

3dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3 AlF6) dalam bejana

baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai

katode (-). Sebagai anode (+) digunakan batang grafit.

Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC.

Dalam proses elektrolisis dihasilkan aluminium di katode

dan di anode terbentuk gas O2 dan CO2.



Reaksi yang terjadi: Al2O3 Al3+ + 3O2

2-

Katode (-) : Al3+

Al3+ + 3e Al x 4

Anode (+) : 2O2 O2 + 4e x 3

4Al3 + 6O2 4Al + 3O2

Lalu O2 bereaksi dengan C menjadi C02. Jadi hasil akhirnya

adalah

3C(s) + 4Al3+ + 6O2 4Al(l) + 3CO2 (s)



Aluminium yang terbentuk berupa zat cair dan terkumpul di dasar wadah lalu dikeluarkan secara periodik ke dalam

cetakan untuk mendapat aluminium batangan (ingot). Jadi,

selama elektrolisis, Anode grafit terus menerus dihabiskan

karena bereaksi dengan O2 sehingga harus diganti dari

waktu ke waktu. Rata-rata Untuk mendapat 1 Kg Al

dihabiskan 0,44 kg anode grafit.



Kegunaan aluminium

Alumunium mempunyai banyak kegunaan dalam

kehidupan manusia. Alumunium banyak digunakan untuk

alat-alat dapur, mobil, pesawat terbang dan tutup kaleng.

Hal ini karena sifatnya yang khas yaitu ringan, tahan

karat, mudah dibentuk dan dipadu dengan logam lain.



Hha) Sektor industri otomotif, untuk membuat baktruk

dankomponen kendaraan bermotor lainnyab) Pembuatan badan pesawat terbangc) Sektor pembangunan perumahaan, untuk kusen

pintu dan jendelad) Sektor industri makanan, contohnya aluminium foil

dan kaleng aluminium untuk kemasan berbagai jenis produk makanan/minuman

e) Sektor lainnya, misalnya untuk kabel listrik,perabotan rumah tangga dan barang kerajinan

f) Pembuatan termit, yaitu campuran serbukaluminium dengan serbuk besi(III) oksida yangdigunakan untuk mengelas baja di tempat misalnyauntuk menyambung rel kereta api



PT INALUM

Produk yang dihasilkan oleh PT Indonesia Asahan Aluminium adalah aluminium batangan.

Berat per batangnya adalah 22,7 kg.

PT Indonesia Asahan Aluminium menghasilkan 2

(dua) jenis kualitas produk, yaitu 99,90% dan99,70%. Aluminium Batangan PT Inalum terdaftar

pada London Metal Exchange (LME) tanggal 23

September 1987.



Ruang Lingkup Usaha PT INALUM

PembangkitListrik Tenaga Air

(PLTA)

PabrikPeleburan

Aluminium



Pabrik Peleburan Aluminium PT INALUM

INALUM membangun pabrik peleburan aluminium danfasilitas pendukungnya di atas area 200 ha di KualaTanjung, Kecamatan Sei Suka, Kabupaten Batu Bara,kira-kira 110 km dari kota Medan, Ibukota propinsiSumatera Utara.

Pabrik peleburan dengan kapasitas terpasang 225.000ton aluminium per tahun ini dibangun menghadap selatMalaka.

Pabrik peleburan aluminium di Kuala Tanjung bergerakdalam bidang mereduksi alumina menjadi aluminium

dengan menggunakan alumina, karbon, dan listriksebagai material utama.

Pabrik ini memiliki 3 pabrik utama, pabrik Karbon, pabrikReduksi, dan pabrik Penuangan serta fasilitaspendukung lainnya.



Pabrik Karbon Pabrik Karbon yang

memproduksi blok anoda terdiridari Pabrik Karbon Mentah,Pabrik Pemanggangan danPabrik Penangkaian Anoda. DiPabrik Karbon Mentah, cokedan hard

Pitch dicampur dan dibentukmenjadi blok anoda dandipanggang hingga temperatur1.250 derajat Celcius di PabrikPemanggangan Anoda.

Kemudian di PabrikPenangkaian Anoda, sebuahtangkai dipasang ke blok anodayang sudah dipanggang tadidengan menggunakan cast ironcair. Blok anoda berfungsisebagai elektroda di pabrikReduksi.



Pabrik Penuangan

Di Pabrik Penuangan,

aluminium cairdituangkan ke dalamHolding Furnace. Ada10 unit Holdin g Furnacedi pabrik ini, masing-

masing berkapasitas 30ton. Aluminium cair inikemudian dicetak kedalam cetakan denganCasting Machine

Pabrik ini memiliki 7 unitCasting Machine dengankapasitas 12 ton/jamuntuk masing-masingmesin dan menghasilkan22.7 kg/ingot(batang).



Pabrik Reduksi

Pabrik Reduksi terdiri

dari 3 bangunan denganukuran yang sama. Ada510 pot di gedungtersebut. Pot tersebutbertipe Prebaked Anode

Furnaces (PAF) dengandesain 175 KA, namunsudah ditingkatkanhingga 194 KA,beroperasi pada suhu

960 derajat Celcius.Setiap pot rata-ratadapat menghasilkanaluminium sekitar 1,3ton atau lebih aluminiumcair per hari.



Alur Proses Pembuatan Aluminium di PT

INALUM



Penjelasan Alur PLTA Siguragura dan PLTA Tangga berada di sepanjang sungai Asahan. Tenaga listrik yang

dihasilkan oleh kedua PLTA tersebut disalurkan ke Pabrik Peleburan Aluminium di Kuala Tanjungmelalui 271 unit jaringan transmisi. Kemudian melalui gardu induk PT Inalum Kuala Tanjung, listrik

tersebut didistribusikan ke gedung reduksi dan gedung penunjang lainnya melalui 2 (dua) unit

penyearah silikon dengan DC 37 kA dan 800 V. Bahan baku untuk aluminium dibongkar di

pelabuhan Inalum dan dimasukkan ke dalam silo masing-masing melalui Belt Conveyor. Alumina di

dalam silo kemudian dialirkan ke Dry Scrubber System untuk direaksikan dengan gas HF dari

tungku reduksi. Reacted alumina tersebut kemudian dibawa ke Hopper Pot dengan Anode

Changing Crane (ACC) dan dimasukkan ke dalam tungku reduksi. Kokas yang ada di dalam silo

dicampur dengan buttatau puntung anoda dan dipanaskan dulu.

Material-material tersebut dicampur dengan pitch sebagai perekatnya. Kemudian material tersebut

dicetak di Shaking Machine menjadi blok karbon mentah. Blok tersebut kemudian dipanggang di

Baking Furnace. Anoda yang sudah dipanggang kemudian dibawa ke Pabrik penangkaian untuk

diberikan tangkai, namanya Anode Assembly.

Anode Assemblyini kemudian dibawa ke Pabrik Reduksi dengan kendaraan khusus, Anode

Transport Car (ATC) untuk digunakan sebagai elektroda dalam proses elektrolisa. Setelah anoda

tersebut dipakai selama kurang lebih 30 hari di dalam pot, puntung anoda tersebut diganti denganyang baru. Puntung tersebut kemudian dipecah di Pabrik Penangkaian untuk kemudian dipakai

lagi.

Di dalam tungku reduksi, alumina akan dielektrolisa menjadi aluminium cair. Setiap 32 jam, setiap

pot akan dihisap 1,8 sampai 2 ton aluminium. Aluminium cair ini kemudian dibawa ke pabrik

Penuangan dengan Metal Transport Car(MTC) dan dituangkan ke dalam Holding 1 / 2 Furnace .

Setelah mendapat proses lanjutan, aluminium cair ini dicetak di Casting Machine menjadi Ingot,

beratnya 22 7 kg per batang Aluminium batangan (ingot) ini kemudian diikat dan siap untuk

tugas pemodelan al

Documents