Download - Perkuliahan 4 Teknologi Pengolahan Material
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