Tugas Pirometalurgi

TEKNIK PENGOLAHAN TEMBAGA


Tembaga atau Cupper berlambang unsur Cu berasal dari bahasa yunani Kypros atau Siprus berarti merah. Tembaga adalah salah satu dari dua logam dibumi selain emas yang berwarna merah atau kekuningan, mempunyai nomor Atom 29 dengan kepadatan 8, 92g/ cm3 . Tembaga murni mencair pada suhu 1083° C dan akan menjadi uap atau mendidih pada suhu 2567° C pada tekanan normal.
Dalam Sistim Periodik Unsur masuk di golongan IB, satu golongan dengan perak dan emas yang berarti bahwa tembaga adalah salah satu dari logam mulia, itu karena tingkat kereaktifannya yang rendah.

• Sifat-sifat tembaga antara lain:

1. Kuat dan Ulet
2. Dapat ditempa
3. Tahan Korosi
4. Penghantar listrik dan panas yang baik
5. Logam yang kurang aktif

Bijih tembaga yang terpenting adalah berupa sulfida seperti kalkosit dan kalkopirit. Penambangan tembaga di Indonesia terdapat di Papua ( irja) , Sulut, Jabar dan beberapa daerah lain di Indonesia.

• Penggunaan Tembaga

1. Untuk kawat listrik
2. Untuk membuat logam paduan
Seperti:
• Kupronikel, terdiri dari 75% Cu dan Ni 25% , untuk membuat koin.
• Duralium, terdiri dari Al 96% dan Cu 4% , untuk komponen pesawat.
• Kuningan, terdiri dari Cu 70% dan Zn 30% , untuk alat musik dan berbagai aksesoris.
• Perunggu, terdiri dari Cu 95% dan Sn 5% , untuk membuat patung dan ornament

Tembaga ( II) sulfat, CuSO4.5H2O yang dikenal dengan nama terusi atau blue vitriol digunakan sebagai fungisida, misalnya pada kolam renang. Kegunaan lain adalah pada pemurnian tembaga dan penyepuhan dengan tembaga.

Tembaga di alam terdapat sebagai:

• Sulfida, seperti chalcopite, bronit, chalcocite, covelite.
• Oksida, seperti cuprite, ferronite

Untuk pengolahan mineral tembaga menjadi tembaga batang dikenal 2 macan cara, yaitu:

A. Phyrometalurgi

Adalah suatu proses pengolahan mineral dengan dasar panas. Inti dari proses ini adalah pengolahan tembaga dengan melalui suatu proses yang bertujuan untuk mengubah pengotor senyawa Sulfida menjadi Oksida atau disebut dengan proses Roasting

CuFeS2+ 9O2 menjadi 2Cu2S+ 2Fe2O3+ 6SO2

Pada persamaan kimia diatas menunjukan bahwa proses Roasting bertujuan untuk mengubah Besi Sulfida menjadi Besi Oksida sedangkan Tembaga tetap Sulfida. Diubahnya besi sulfida menjadi besi oksida adalah agar pada proses selanjutnya yaitu smelting atau peleburan, tembaga sulfida akan mencair meninggalkan besi oksida yang bertitik cair lebih tinggi dan akan ditinggalkan sebagai terak pengotor, sedangkan tembaga yang telah mencair akan turun kebawah karena berat jenis tembaga yang lebih tinggi dari besi oksida. Adapun urutan prosesnya sebagai berikut:

1. Bijih tembaga dihaluskan dengan alat peremuk batuan
2. Bijih dicampur air sehingga terbentuk slurry
3. Slurry dimasukkan ke tangki sel flotasi dengan tujuan pemisahan dari mineral pengotor
4. Diperoleh konsentrat Cu dalam bentuk Cu dengan kadar tinggi
5. Diproses lanjut dalam pabrik pengawa-airan ( dewatering plant) untuk menghilangkan air dengan:
• Penyaring putar
• Pengeringan sampai di dapat konsentrat Cu yang kering
6. Roasting atau pemanggangan bertujuan untuk proses reduksi pengotor
7. Ekstraksi tembaga murni dari konsentrat tembaga dengan dengan:
• Prometalurgi
• Elektrolisis ( dengan arus listrik)

Namun seiring dengan kemajuan teknologi, proses Phyrometalurgi sudah tidak diterapkan untuk pengolahan tembaga, karena kemudian diketahui ada suatu proses yang lebih ekonomis untuk pengolahan tembaga yaitu hidrometalurgi. Phyrometalurgi tetap digunakan tetapi dipakai pada pengolahan-pengolahan mineral lain seperti nikel, manganese, chrom dll.

B. Hidrometalurgi

Hidrometalurgi adalah suatu proses pengolahan tembaga dari batuan alam dengan berdasar pada air sebagai pengolahnya, namun maksud air adalah bukan air biasa melainkan air yang telah dicampur dengan suatu asam tertentu sebagai reduktor. Hidrometalurgi dipakai karena keuntungan-keuntungannya antara lain :

o Biaya pengolahan yang rendah
o Recovery yang tinggi
o Proses pengolahan relatif mudah
o Investasi alat yang rendah sehingga memungkinkan percepatan BEP
o Proses pengolahan yang relatif lebih singkat

Pada proses ini dipakai suatu asam sebagai reduktor yaitu asam sulfat ( H2SO4) yang mudah didapatkan dan rendah biaya pengolahan. Dipakainya asam sulfat sebagai pereduktor adalah bertujuan untuk membentuk tembaga sulfat ( CuSO4.5H2O) . Tembaga adalah suatu unsur yang sangat mudah membentuk sulfida. Maka dari itu asam sulfat dipakai sebagai pilihan. Adapun prosesnya adalah sebagai berikut :

o Mula-mula batuan tembaga dihancurkan hingga menjadi halus sampai mess tertentu.
o Selanjutnya tempatkan pada suatu tabung yang terbuat dari bahan tahan asam ( plastik, fiber, dll) lalu ditambah air dengan ukuran tertentu.
o Kemudian tambahkan asam sulfat pekat sambil diaduk agar terbentuk larutan tembaga sulfat ( CuSO4.5H2O) .
o Setelah terbentuk larutan tembaga sulfat pindahkan pada suatu tabung elektrolisis yang bertujuan untuk mengambil ion tembaga dari larutan tembaga sulfat yang terbentuk pada proses pengasaman.
o Secara bertahap ambil tembaga yang menempel pada katoda, dan tembaga hasil dari katoda adalah tembaga murni.
o Selanjutnya tembaga hasil dari katoda siap untuk proses peleburan pada tungku peleburan tembaga yang mampu menghasilkan suhu 1300° C.

Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa pengolahan mineral tembaga untuk saat ini yang terbaik dan termurah dari biaya produksi adalah proses hidrometalurgi yang dilanjutkan dengan proses elektrolisa kemudian dilanjutkan dengan proses peleburan.
Maka dari itulah kami menyarankan proses hidrometalurgi dan elektrolisis yang akan kami terapkan pada teknologi pengolahan untuk batuan dari Indonesia karena proses ini sangat tepat diterapkan untuk jenis batuan dari Indonesia.