Proses Pyro Ni, Cu, Sn, Pb, Zn

Arie Wijaya 0403040093 PROSES PYROMETALLURGY YANG ADA DI INDONESIA A.

•

Nikel Perusahaan: PT. INCO Lokasi : Soroako ( Sulawesi Utara) Proses : NiS (mengandung FeS) Roasting (di- Fluid Bed Roaster) Ni- Sulfida (Ni3S2) Smelting (di-Reverberatory Furnace) Mate (Ni3S2 + FeS) Converting (dgn pierce Smith Type Converter) Refining

Logam Ni

•

Bijih Nikel yang dikenal ada 3 yaitu : ♣ Millerite (NiS) ♣ Garnierite ( Hydrosilikat dari Ni dan Mg) ♣ Pentladite ( FeNi)S)

•

Proses roasting dapat dilakukan di Fluid Bed Roaster atau Multiple Hearth Roaster. material inputnya adalah NiS (Millerite) yang masih mengandung FeS. Reaksi pada proses roasting adalah sebagai berikut : FeS + O2 ↔ FeO + SO2 Dari proses roasting akan dihasilkan Kalsin Nikel Sulfida / Roasted Calcines (Ni3S2), dan slag . Tapi semua FeS berubah menjadi FeO tetapi masih ada yang berupa FeS. Kemudian Ni3S2 dimasukkan kedalam reverberatory furnace dengan menambahkan fluks SiO2 (Proses Smelting) Dari proses smelting tersebut akan dihasilkan matte ( Ni3S2 + FeS) dengan reaksi smelting sebagai berikut : ♣ FeS + O2 ↔FeO + SO2 ♣ FeO + SiO2 ↔ FeO.SiO2 (slag)

• • •

Metalurgi non Ferrous

Arie Wijaya 0403040093 •

Setelah matte ( Ni3S2 + FeS) terbentuk, kemudian matte tersebut dimasukkan kedalam proses converting. Reaksi yang terjadi dalm proses converting adalah sebagai berikut : ♣

2FeS + 3O2 ↔ 2FeO + SO2

♣

FeO + SiO2 (fluks) ↔ FeO.SiO2(slag)

Ket: reaksi oksidasi terhadap senyawa besi sulfide sehingga besinya dipaksa masuk kedalam slag; FeO bereaksi dengan fluks akan membentuk slag dan slag akan dikembalikan kedalam smelting furnace. •

Oksidasi nikel sulfide cair (Ni3S2) menjadi logam Ni Ni3S2 + 2O2 ↔ 3Ni + 2SO2 Ni Nikel yang terbentuk belum murni, oleh karena itu dibutuhkan pemurnian dengan proses refining.

B. Tembaga (Cu) Perusahaan: PT.Smelting Indonesia Lokasi : Gresik (Jawa Timur) Proses :

Metalurgi non Ferrous

Arie Wijaya 0403040093 •

Cu dialam dalam bentuk : ♣

Native Cooper

♣

Chalcocyte (CuS)

♣

Covellite (CuS)

♣

Chalcopyrite (CuFeS2)

♣

Cuprite (Cu2O)

•

Bijih tembaga dialam berupa mineral sulfida dengan kandungan 0,9-15% Cu

•

Untuk menaikkan kadar dari tembaga digunakan metode flotasi untuk menghasilkan vijih konsebtrat dengan kadar 20-40%

•

Konsentrat yang mengandung Cu2S + FeS, fluks (SiO2), dan Slag ( dari slag converter) dimasukkan didapur Reverberatory Furnace (proses smelting), untuk megoksidasi FeS menjadi FeO, tetapi tidak semua FeS berubah FeO. Kemudian FeO yang

terbentuk akan bereaksi dengan fluks (SiO 2)

membentuk ( Fe.SiO2). •

Konsentrat Cu2S yang mengandung pengotor FeS melebur di dalam reverberatory furnacae menghasilkan matte (Cu2S.FeS) dan juga Slag.

•

Setelah itu dan fluks dimasukkan ke proses converting dengan memberikan tiupan udara, dengan tahapan konverting sebagai berikut: ♣

Converting tahap 1 ( Slag Stage) oksidasi FeS :  Cu2S.FeS + 3/2O2 ↔Cu2S(white metal) + FeO + SO2  FeO + SiO2 ↔FeO.SiO2 (slag) ket : Jika ada Cu2S yg teroksidasi mjd Cu2O, maka akan direduksi lagi mjd Cu2S. Reaksinya : Cu2O + FeS ↔Cu2S (white metal) + FeO . (lalu FeO akan bereaksi dgn fluks membentuk slag, dan slag-nya dikeluarkan). Dari proses slag stage dihasilkan White metal (Cu2S), slag (FeO.SiO2), dan SO2 (flue gas), dimana slag (FeO.SiO2) masuk ke slag converter dan SO2 masuk ke flue gas, sedangkan White metal masuk ke proses selanjutnya yaitu proses Converting Tahap II (Finish Stage).

♣

Converting tahap 2 ( Finish Stage) Tahap ini baru dapat dilakukan apabila senyawa pembentuk slag seperti FeS

Metalurgi non Ferrous

Arie Wijaya 0403040093 harus sudah hil;ang semuanya.. Reaksi pada finish stage sebagai berikut:  Cu2S + O2 ↔ 2Cu + SO2 (flue gas) (Cu yg dihasilkan namanya Blister Copper. Cu ini blm murni, untuk meningkatkan kemurniannya perlu dilakukan proses refining). Cat: Jika dlm reaksi terbentuk Cu2O, maka Cu2O akan berubah menjadi Cu menurut reaksi berikut :  2Cu2O + Cu2S ↔6Cu + SO2 (Cu yg dihasilkan namanya Blister Copper. Cu ini jg blm murni, utk meningkatkan kemurniannya perlu dilakukan proses refining) Cat: Dlm proses converting tahap II diperlukan penambahan cold Cu sebagai pengontrolan temperatur agar tidak merusak refraktori karena reaksi di converter bersifat eksotermis. C.

Timah (Sn) Perusahaan :PT. Timah Indonesia Lokasi : Pulau Bangka Proses :

•

Bijih timah yang digunakan biasanya cassiterite (SnO2)

•

Dalam proses smelting Sn, akan sangat sulit untuk dapat memisahakan antara Sn dengan Fe sekaligus, untuk itu diperlukan 2 tahp untuk memisahkannya. ♣

Tahap 1 : akan dihasilkan Sn dengan kadar FeO yang rendah , dan juga dihasilka slag yang mengandung kadar FeO yang tinggi. Untuk itu Slag harus diproses kembali dalam reverberatory furnace untuk dilakukan smelting tahap 2. Reaksinya sebagai berikut: Konsentrat Sn → Sn (low Fe) + slag (high Sn)

♣

pada proses smelting tahap 2 akan dihasilkan Sn dengan kadar Fe Metalurgi non Ferrous

Arie Wijaya 0403040093 yang rendah . Dengan reaksi sebagai berikut : Slag (high Sn) → Sn (low Fe) + Slag (low Sn ; high Sn)

D.

Timbal (Pb) Perusahaan : Lokasi : Proses :

•

Konsentrat dari PbS dilakukan proses Roasting dengan reaksi :

•

PbS + O2 ↔ PbO + SO2(g) Material untuk sintering : Sinter PbO , Fluks, Cokes, Scrap.

•

Setelah dilakukan proses roastingselanjutnya akan dilakukan proses smelting. Reaksinya terjadi di Lead blast Furnace : ♣ PbO + C ↔CO + Pb ♣ CO2 + C ↔ 2CO ♣ PbO + CO ↔ Pb + CO2

•

Dari proses Smelting akan dihasilkan lead bullion (kadar 96-99%) slag dan gas. Slag ini biasa disebut dross karena masih mengandung logam lain yang cukup tinggi.

•

Untuk meningkatkan kadar Pb maka dilakuakn proses refining. Metalurgi non Ferrous

Arie Wijaya 0403040093

Gambar 1. Lead Blast Furnace E.

Zinc (Zn) Perusahaan : Lokasi : Proses :

•

Reaksi yang terjadi pada saat roasting ZnS : 2ZnS+3O2 ↔ 2ZnO+2SO2

•

Reaksi smelting yang terjadi di lead blast furnace :

Metalurgi non Ferrous

Arie Wijaya 0403040093 ♣ ZnO + C ↔ Zn + CO ♣ ZnO + CO ↔Zn + CO2 ♣ CO2 + C ↔ COCat : CO berfungsi sbg reduktor Cat : Co2 berfungsi sebagai reduktor. •

Dalam proses smelting, Zn akan menguap pada temperature 9070C, setelah itu uap Zn dikondensasi dengan condenser. Kemudian akan didapat logam Zn dalam bentuk lelehan.

Metalurgi non Ferrous