STUDI PENGARUH PROSES DELEADING TERHADAP
DISTRIBUSI ARSENIK DI DALAM TANUR ANODA
PT. SMELTING, GRESIK
TUGAS AKHIR
Dibuat untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Metalurgi
Di Institut Teknologi Bandung
Oleh :
TITUS DEUS PRIZFELIX
12102032
PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGI
FAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN TEKNIK
PERMINYAKAN
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
ii
LEMBAR PENGESAHAN
STUDI PENGARUH PROSES DELEADING TERHADAP
DISTRIBUSI ARSENIK DI DALAM TANUR ANODA
PT. SMELTING, GRESIK
TUGAS AKHIR
Bandung, Juni 2008
Disetujui untuk
Program Studi Teknik Metalurgi
Oleh :
Dr. Ir. Rozik Boedioro Soetjipto
Pembimbing
Bergembiralah akan hal itu, sekalipun sekarang ini kamu seketika harus
berdukacita oleh berbagai-bagai pencobaan.Maksud semuanya itu ialah untuk
membuktikan kemurnian imanmu -- yang jauh lebih tinggi nilainya dari pada
emas yang fana, yang diuji kemurniannya dengan api -- sehingga kamu
memperoleh puji-pujian dan kemuliaan dan kehormatan pada hari Yesus
Kristus menyatakan diri-Nya.
(Petrus1:6-7)
Kupersembahkan untuk ayah, ibu dan kakakku.
STU
Pada pele
bertujuan
anoda. De
anoda yan
Cl-slag de
Tidak sem
satu unsur
adalah ars
untuk men
Untuk me
didefinisik
konsentras
Hasil pen
signifikan
yang dite
Sedangkan
yaitu 0,36
5257ppm;
UDI PENG
DISTRIB
eburan temb
mengoksid
eleading ada
ng disertai d
engan komp
mua unsur m
r yang dihar
sen. Keber
ncegah terja
engetahui p
kan koefisie
si arsen di d
nelitian me
n terhadap k
eliti, kebasa
n temperatu
6 diperoleh
; grade temb
GARUH P
BUSI ARS
PT. SM
mbaga denga
dasi pengoto
alah suatu p
dengan pena
posisi tertent
minor dalam
rapkan tetap
adaan arsen
adinya pasiv
pengaruh pr
en distribus
dalam terak
enunjukkan
koefisien dis
aan terak,
ur tidak mem
h pada ko
baga 99,3%
PROSES
SENIK P
MELTIN
RINGKA
an proses
or agar mas
proses pengh
ambahan ba
tu.
m blister dih
p tinggal di
n akan me
vasi.
roses delead
i. Koefisien
dan di dala
n bahwa v
stribusi, dal
tingkat ok
mberikan pe
ondisi indek
%; temperatu
DELEAD
ADA TAN
G GRESI
ASAN
Mitsubishi,
suk ke dala
hilangan tim
ahan imbuh
harapkan m
dalam temb
embantu da
ding terhad
n distribusi
am tembaga
variabel ya
lam selang
ksidasi dan
engaruh ber
ks kebasaa
ur 1148
0C.
DING TER
NUR AN
IK
pemurnian
am terak dil
mbal yang te
berupa cam
masuk ke da
baga hasil p
alam proses
dap kandun
menunjukk
a
ng membe
beberapa p
n tekanan
rarti. Nilai k
an 0,119;
RHADAP
ODA
n oksidasi
lakukan di
erjadi pada
mpuran silik
alam terak.
pemurnian b
s elektroref
ngan arsen
kan nisbah a
erikan peng
arameter op
parsial oks
koefisien ter
oksigen te
ivP
yang
tanur
tanur
ka dan
Salah
blister
fining
maka
antara
garuh
perasi
sigen.
rkecil
erlarut
AR
Fire refini
remove im
flux, cons
anode furn
Some mi
concentrat
to prevent
Distributio
leading pr
between a
This stud
oxidation
value was
99.3% of c
A STUD
RSENIC D
ing in the M
mpurities in
sisting of m
nace.
inor eleme
tion becaus
t passivation
on coefficie
rocess on th
arsenic conte
dy shows t
level and o
s obtained a
copper grad
DY ON D
DISTRIBU
PT. SM
Mitsubishi pr
nto slag. De
mixtures of
ent should
e of its ben
n in the elec
ent is used
he final ars
ent in slag a
that arsenic
oxygen part
at basicity in
de at 1148
0C
ELEADI
UTION IN
MELTIN
ABSTRA
rocess takes
e-leading is
silica and C
be retaine
efit in furth
ctro-refining
as a param
enic conten
and copper r
c content
tial pressure
ndex of 0.3
C.
ING INFL
N ANOD
G GRESI
ACT
s place in th
s a process
Cl-slag by
ed in the
her process.
g process.
meter to dete
nt. Distribut
respectively
was influe
e. The smal
6, 5257 ppm
LUENCE
E FURNA
IK
he anode fu
to remove
certain com
copper m
Arsenic for
ermine the
tion coeffic
y.
nced by b
llest distrib
m of dissol
TO
ACE OF
urnace in ord
e lead by ad
mposition, t
metal at ce
r example s
influence o
cient shows
basicity of
ution coeff
ved oxygen
der to
dding
to the
ertain
serves
of
ratio
slag,
ficient
n, and
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur pada Allah yang telah melimpahkan rahmat, kasih sayang, serta
ilmu-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan penelitian tugas akhir yang berjudul
Studi Pengaruh Proses Deleading Terhadap Distribusi Arsenik Pada Tanur Anoda
PT. Smelting Gresik
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :
1. Bapak Ir. Budi Priyo Handogo yang telah memberikan izin penelitian tugas
akhir di PT. Smelting, Gresik;
2. Bapak Ir. Antonius Prayoga yang telah memberikan izin penelitian di tanur
anoda PT. Smelting, Gresik;
3. Bapak Dadan Ibrahim, S.T. dan Bapak Soegijarno, S.T. atas bimbingannya
selama pelaksanaan tugas akhir di PT. Smelting, Gresik;
4. Bapak Dr. Ir. Rozik Boedioro Soetjipto, dosen pembimbing tugas akhir;
5. Bapak dan Ibu staf pengajar Program Studi Teknik Metalurgi dan Teknik
Pertambangan ITB yang telah membagi segala ilmu dan pengetahuannya;
6. Bapak dan Ibu staf tata usaha dan seluruh pegawai Program Studi Teknik
Metalurgi dan Teknik Pertambangan ITB atas semua bantuan yang diberikan;
7. kawan-kawan mahasiswa Teknik Metalurgi dan Teknik Pertambangan ITB;
8. serta seluruh pihak yang telah membantu pelaksanaan tugas akhir ini.
Bandung, Mei 2008
Penulis
DAFTAR ISI
halaman
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERSEMBAHAN ... iii
RINGKASAN ... iv
ABSTRACT ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR LAMPIRAN ... xii
BAB IPENDAHULUAN ... 1
1.1. LATAR BELAKANG MASALAH ... 1
1.2. RUMUSAN MASALAH ... 2
1.3. MAKSUD DAN TUJUAN PENELITIAN ... 4
1.4. RUANG LINGKUP PEMBAHASAN ... 4
1.5. SISTEMATIKA PENULISAN ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 6
2.1. PERILAKU UNSUR MINOR DALAM PELEBURAN TEMBAGA ... 6
2.1.1. Unsur-unsur minor dalam fasa leburan tembaga ... 6
2.1.2. Termodinamika unsur minor dalam leburan tembaga... 9
2.1.3. Partisi dan distribusi pengotor (unsur minor) dalam leburan tembaga ... 14
2.1.4 Perilaku unsur minor dalam proses pemurnian anoda ... 18
2.2 PERILAKU UNSUR MINOR DALAM TERAK ... 22
2.2.1 Bahan imbuh ... 22
2.2.2 Kebasaan terak ... 23
2.2.3 Teori aktivitas unsur-unsur di dalam terak... 25
2.2.4 Kapasitas arsen ... 29
BAB III M 3.1. D 3.2. D 3.3. P 3.3.1 3.3.2 3.3.3 BAB IV PE 4.1. T TERAK 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.1.6 4.2. A BAB V KE 5.1 K 5.2 S DAFTAR P LAMPIRA METODOLOG DIAGRAM A DESKRIPSI PROSEDUR Metode Metode Metode EMBAHASA TERMODIN ... Pengaru Pengaru Pengaru Pengaru Pengaru Distribu ASPEK KINE ESIMPULAN KESIMPULA SARAN ... PUSTAKA . AN GI PENELIT ALIR PENE PROSES PE PERCOBAA Pengambilan Preparasi... Analisis Kim AN ... NAMIKA AR ... uh komposisi uh tekanan pa uh konsentras uh kandungan uh temperatur usi Arsen dal ETIKA OKS N DAN SAR AN ... ... ... TIAN ... LITIAN ... EMURNIAN AN ... n Sampel ... ... mia ... ... RSEN DALA ... terak pada arsial oksigen si oksigen ter n tembaga p r operasi pad lam gas ... SIDASI ARS RAN ... ... ... ... ... ... N PADA TAN ... ... ... ... ... AM LELEHA ... koefisien dis n pada koefis rlarut pada k pada koefisien da koefisien d ... SEN ... ... ... ... ... ... ... NUR ANOD ... ... ... ... ... AN TEMBAG ... stribusi arsen sien distribu koefisien dist n distribusi a distribusi ars ... ... ... ... ... ... ... ... DA ... ... ... ... ... ... GA DAN ... n ... si arsen ... tribusi arsen arsen ... sen ... ... ... ... ... ... ... viii ... 36 ... 36 ... 37 ... 38 ... 39 ... 40 ... 40 ... 43 ... 43 ... 45 ... 47 ... 50 ... 52 ... 57 ... 60 ... 61 ... 64 ... 64 ... 65 xiii
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 1.1 Proses Mitsubishi ... 1
Gambar 2.1 Diagram terner Cu-Fe-S... 7
Gambar 2.2 Pengaruh valensi pada ukuran ion... 7
Gambar 2.3 Struktur terak ... 8
Gambar 2.4 Diagram Ellingham untuk reaksi oksidasi ... 10
Gambar 2.5 Koefisien aktivitas beberapa logam dalam lelehan
tembaga
... 11Gambar 2.6 Diagram terner untuk terak fayalit ... 13
Gambar 2.7 Koefisien aktivitas oksida logam pada terak fayalit ... 13
Gambar 2.8 Pengaruh kadar tembaga terhadap koefisien
distribusi arsen ... 18
Gambar 2.9 Diagram fasa biner Cu dan As ... 20
Gambar 2.10 Pengaruh grade matte terhadap koefisien aktivitas
unsur
terlarut
... 21
Gambar 2.11 Pengaruh oksigen terlarut pada koefisien
distribusi
arsen
... 22
Gambar 2.12 Urutan tingkat kebasaan oksida unsur-unsur ... 25
Gambar 2.13 Pengaruh indeks kebasaan terhadap koefisien
distribusi
arsen ... 25
Gambar 2.14 Skema Tanur Anoda selama Proses Deleading ... 33
Gambar 2.15 Antarmuka Antara Dua Fasa ... 33
Gambar 3.1 Diagram alir proses penelitian... 36
Gambar 3.2 Penampang tanur anoda... 37
Gambar 3.3 Sampel ingot tembaga... 40
Gambar 3.4 Tampilan hasil analisa ICP... 42
Gambar 4.1 Grafik hubungan indeks kebasaan terak dan koefisien
distribusi arsen ... 46
Gambar 4.2 Grafik hubungan antara tekanan parsial oksigen dan
koefisien
distribusi
... 48
x
Gambar 4.3 Grafik hubungan logaritma tekanan parsial oksigen
dan logaritma koefisien distribusi ... 49
Gambar 4.4 Hubungan antara oksigen terlarut dan koefisien
distribusi
arsen ... 51
Gambar 4.5 Hubungan kandungan Cu di matte dan aktivitas
unsur
minor
... 52
Gambar 4.6 Grafik hubungan kandungan tembaga anoda dan
koefisien distribusi arsen ... 54
Gambar 4.7 Hubungan antara prosentase tembaga di terak dan
koefisien distribusi arsen ... 56
Gambar 4.8 Hubungan temperatur dan koefisien aktivitas arsen ... 59
Gambar 4.9 Perubahan kandungan arsen dalam tembaga ... 62
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 2.1 Koefisien Aktivitas Raoult pada 1523 K... 10 Tabel 3.1 Variasi Jumlah Terak Tanur Pembersih dan Pasir Silika ... 39
Tabel 4.1
Parameter operasi dan hasil percobaan dalam tanur
anoda
... 44Tabel 4.2
Hasil pengamatan pada anoda dan blister
... 44Tabel 4.3
Dampak perubahan indeks kebasaan terhadap koefisien
distribusi
arsen
... 45Tabel 4.4
Dampak perubahan tekanan parsial oksigen terhadap
koefisien distribusi arsen
... 48Tabel 4.5
Dampak perubahan konsentrasi oksigen terlarut terhadap
koefisien distribusi arsen
... 51Tabel 4.6
Dampak perubahan grade tembaga dalam anoda terhadap
koefisien distribusi arsen
... 53Tabel 4.7
Dampak perubahan kandungan tembaga dalam terak
terhadap koefisien distribusi arsen
... 55Tabel 4.8
Kapasitas arsen
... 58Tabel 4.9
Dampak perubahan temperatur operasi terhadap koefisien
aktivitas
As
... 58Tabel 4.10
Kehilangan As ke dalam fasa gas
... 60xii
