TEKNOLOGI DAUR ULANG BESI DAN BAJA
Rachmanu Eko Handriyono / 3313201206 Program Magister Teknik Lingkungan Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya
1. Pendahuluan
Besi dan baja telah memainkan peran penting dalam pembangunan ekonomi dunia. Besi dan baja banyak diperlukan dalam pekerjaan konstruksi termasuk jembatan, bangunan, peralatan rumah tangga, pabrik pengolahan / manufaktur, peralatan, kendaraan, minyak dan infrastruktur gas dll. Salah satu alasannya biaya yang relatif rendah mulai dari membuat, membentuk, pengelasan dan pengolahan, serta melimpahnya bahan baku yaitu biji besi. Biji besi merupakan salah satu mineral paling penting di bumi ini.
Baja diproduksi dari bijih besi pada suhu tinggi biasanya dalam tungku dan membutuhkan batu kapur, batu bara dan listrik. Proses ini membutuhkan energi yang tinggi. Misalnya, produksi besi dan baja menggunakan tanur (BF/BOF) memerlukan energi sebesar 23 MJ/kg dan potensi pemanasan global sebesar 2,3 kg CO2e/kg (Norgate et al., 2006).
Teknologi daur ulang besi dan baja dapat menghemat energi, meterial, dan mengurangi gas rumah kaca. US EPA melaporkan bahwa untuk setiap ton besi dan baja yang diproduksi dari daur ulang menghemat 1.115 kg bijih besi, 625 kg batu bara dan 53 kg kapur, menghemat 75% energi, bahan baku 90%, mengurangi polusi udara oleh 86% , penggunaan air sebesar 40%, pencemaran air oleh 76% dan pertambangan limbah oleh 97%.
2. Proses Produksi dan Timbulan Besi dan Baja
Pada dasarnya ada dua tahap teknologi produksi besi dan baja. Pertama didasarkan pada pengurangan dan peleburan bijih besi menggunakan tanur (BF-BOF) berdasarkan rumus kimia :
yC + 2FexOy 2xFe + yCO2
dan yang keedua didasarkan pada hasil peleburan kembali skrap baja menggunakan tungku induksi (IF) dan tanur listrik (EAF) (Christopher, 2011).
Gambar 1. Skema Produksi Besi dan Baja (Sumber : Norgate et al., 2006)
Proses timbulan besi dan baja biasanya berasal dari bengkel, industri, dan rumah tangga. Besi yang berasal dari rumah tangga dibuang ke TPS lalu ke TPA, sedangkan yang berasal dari industri langsung dibuang ke TPA kemudian dikirim ke tempat pemulungan setelah melalui proses pemilahan lalu besi dikirim ke penadah besi tua. Besi yang berasal dari bengkel bisa langsung dikirim ke penadah besi tua kemudian terjadilah proses daur ulang. Skema proses timbulan besi bisa dilihat di Gambar 2 berikut :
Gambar 2. Proses Timbulan Besi dan Baja (Sumber : Ohimain, 2013)
3. Daur Ulang Besi
dua tahap, besi karbon rendah dan besi karbon tinggi. Logam karbon tinggi membutuhkan waktu lebih lama untuk mencair dan menghasilkan terak (slag) lebih tinggi, sedangkan besi karbon rendah menghasilkan terak (slag) lebih sedikit dan lebih cepat mencair. Gambar 3 menyajikan diagram alir untuk proses daur ulang besi menggunakan 100 % logam bekas.
Gambar 3. Proses Daur Ulang Besi dan Baja (Sumber : Ohimain, 2013)
Setelah proses pemisahan kemudian dilakukan proses pemanasan dengan suhu 1550 – 1600 oC untuk besi karbon rendah selama 1 hari dan suhu diatas 1600 oC lebih dari 1 hari
konstruksi jalan di berbagai negara (Ohimain, 2013). Setelah proses pemanasan kemudian dilakukan proses pendinginan selama 1 hari 30 menit. Dari proses pendinginan tersebut dihasilkan limbah/kotoran besi dan besi yang bisa digunakan, lalu dipanaskan lagi pada suhu 1000 oC selama 1 hari dan didinginkan kembali. Setelah itu dilakukan proses penggilingan
untuk menghasilkan batangan besi berkarbon tinggi dan rendah.
4. Kesimpulan
1. Teknologi daur ulang besi melalui proses pemisahan, pemanasan, pendinginan, dan penggilingan menghasilkan batangan besi berkarbon tinggi dan rendah.
2. Proses pemanasan besi menghasilkan terak (slag) yang dapat digunakan sebagai bahan untuk konstruksi jalan.
5. Referensi
Christopher, S., 2011. Sustainability and value of steel recycling in Uganda. Journal of Civil Engineering and Construction Technology. 2, 212-217
Norgate, T.E., Jahanshahi, S., Rankin, W.J., 2006. Assessing the environmental impact of metal production processes. Journal of Cleaner Production. 15, 838-848 Ohimain, E.I., 2013. Scrap Iron and Steel Recycling in Nigeria. Greener Journal of
