Ekstraksi Tembaga

(1)

Ekstraksi Tembaga

Disya Syaharani

Adin Yusroni

Rizqy Mustaqim

(2)

Latar Belakang

▪

Me

ta

lu

rg

i

me

ru

pa

ka

n

ilm

u

ya

ng

me

mp

el

aj

ar

i

ba

ga

im

an

a

ca

ra

mengolah suatu logam. Dalam pertambangan juga dikenal istilah

eks

tra

ksi

dim

ana

pro

ses

ini

dim

aks

udk

an

unt

uk

men

dap

atk

an

pro

duk

men

tah

jad

i.

▪

Pada pembahasan ini, akan diambil mengenai ekstraksi tembaga PT

.

Freeport Indonesia. Untuk mengekstraksi bahan galian yang sudah

ditambang Freeport Indonesia menyerahkan kepada PT. Smelting

Gresik.

(3)

Pendahuluan

▪

Tembaga ( Cu )

– Tembaga mempunyai nomor Atom 29 dengan berat jenis 8, 92g/ cm3 . Tembaga

murni mencair pada suhu 1083° C dan akan menjadi uap atau mendidih pada suhu 2567° C pada tekanan normal. Bijih tembaga yang sangat penting berupa sulfida seperti kalkosit dan kalkopirit.

▪

Metalurgi

– adalah ilmu, dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan

perekayasaan mineral dan logam. Metalurgi terdiri dari pengolahan mineral, ekstraksi logam / metalurgi ekstraksi, proses produksi logam dan perekayasaan sifat fisik logam.

(4)

Ekstraksi Tembaga

▪

Pirometalurgi

– Pirometalurgi adalah suatu proses ekstraksi metal dengan penggunaan energi

panas/kalor. Suhu yang umum dipakai berkisar 5000_{C - 1.600}0_C.

▪

Hidrometalurgi

– Secara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam

dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution).

(5)

Pirometalurgi

5 Proses Pirometalurgi

1. Pengeringan (Drying)

– Adalah proses pemindahan panas kelembapan cairan dari material.

2. Kalsinasi (Calcining)

– Kalsinasi adalah suatu proses dekomposisi panas material.

3. Pemanggangan (Roasting)

– Pemanggangan adalah suatu proses pemanasan dengan kelebihan udara dimana

udara dihembuskan pada bijih yang dipanaskan disertai penambahan reagen kimia.

4. Peleburan (Smelting)

– Adalah proses peleburan logam pada temperatur tinggi sehingga logam ,eleleh dan

mecair setelah mencapai titik didihnya.

5. Pemurnian (Refining)

(6)

Hidrometalurgi

Proses-Proses Hidrometalurgi

1. Leaching

– Leaching adalah proses pelarutan selektif dimana hanya logam-logam tertentu

yang dapat larut.

2. Pertukaran ion

– Agen chelating, zeolit alam, karbon aktif, resin, dan organik cair diresapi dengan

agen chelating semua digunakan untuk kation anion pertukaran atau dengan solusi. Selektivitas dan pemulihan fungsi dari reagen yang digunakan dan hadir kontaminan.

3. Pemulihan Logam

– Pemulihan logam adalah langkah akhir dalam proses hidrometalurgi. Logam

yang cocok untuk dijual sebagai bahan baku sering langsung diproduksi di langkah pemulihan logam.

(7)

Hidrometalurgi

Proses-Proses Hidrometalurgi

4. Elektrolisa

– Elektrowinning dan electrorefining masing-masing melibatkan pemulihan dan

pemurnian logam menggunakan elektrodeposisi logam pada katoda, dan baik pembubaran logam atau reaksi oksidasi pada anoda bersaing.

5. Pengendapan

– Curah hujan di hidrometalurgi melibatkan pengendapan kimia dan senyawa

logam baik mereka atau dari kontaminan dari larutan berair. Air hujan akan

dilanjutkan ketika, melalui penambahan reagen, penguapan, perubahan pH atau suhu manipulasi, setiap spesies tertentu yang melebihi batas kelarutan.

(8)

Pengolahan Logam Tembaga

▪

Proses ini menghasilkan konsentrat tembaga dan emas dari bijih

yang ditambang dengan memisahkan mineral berharga dari

pengotor yang menutupinya.

▪

Langkah-langkah utamanya adalah :

– penghancuran – Penggilingan – Pengapungan – pengeringan.

(9)

▪

Penghancuran dan Penggilingan > reduksi ukuran > meningkatkan

derajat liberasi mineral.

▪

Pengapungan > Flotasi > menghasilkan konsentrat

tembaga-emas(slurry

– Reagen :

▪ Kapur

▪ pembuih ( frother ) > Pembuih membentuk gelembung yang stabil

▪ Kolektor > bereaksi dengan permukaan partikel mineral sulfida logam berharga sehingga menjadikan permukaan tersebut bersifat menolak air ( hydrophobic). ▪ Pengeringan > dijemur atau di panaskan

(10)

Tahapan Pirometalurgi Tembaga

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 dan 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 pirometalurgi

(11)

Proses Ekstraksi Tembaga di

PT. Smelting Gresik

▪

Proses pengolahan tembaga di PT. Smelting terdiri dari 2 proses,

yaitu proses Pirometalurgy dan Electrometalurgy. Perusahaan

menggunakan Mitshubishi Proccess, dimana proses ini adalah proses

yang bekerja secara kontinu. Proses kontinu ini memiliki 3 tahapan

furnace :

– Smelting Furnace – Slag Cleaning Furnace – Converting Furnace

Ketiganya dihubungkan oleh launder yang tertutup yang akan dilewati oleh molten material yang ditransfer dari satu furnace ke furnace selanjutnya dengan memanfaatkan gravitasi.

(12)

(13)

Proses Ekstraksi Tembaga di

PT. Smelting Gresik

(14)

Smelting Furnace

▪

Pada Smelting furnace, yang dimasukkan adalah konsentrat kering,

flux berupa pasir silikat, batubara, slag hasil converting furnace dan

recycling dust (Semua dimasukkan dengan sistem pneumatic

conveying)

▪

Konsentrat dengan komposisi Cu: 30%, S: 30%, Fe: 25%, Gangue

minerals 15% akan dimasukkan kedalamnya melalui Lance Pipe.

– Lance pipe ini berguna pula untuk memberikan semacam aliran kuat yang

(15)

Slag Cleaning Furnace

▪

Smelting Furnace konsentrat > teroksidasi dan melting dengan reaksi

eksotermik.

▪

Hasil > Molten metal (Slag Cleaning Furnace ) dan uap (Power plant)

▪

Pada Slag Cleaning Furnace, molten metal dipanaskan oleh dua buah

sel elektroda tipe delta (2100 &1500 KVA).

– Dengan proses yang terjadi, maka matte yang disana terkandung Cu sebanyak

68% akan terpisah dengan slag dengan memanfaatkan prinsip perbedaan berat jenis. Dimana slag akan overflow, dan akan didistribusikan ke industri semen sebagai bahan campuran pembuatan semen. Sedangkan matte akan berlanjut ke converting furnace melalui launder.

(16)

Converting Furnace

▪

Pada Converting furnace, matte > dicampur dengan limestone dan

slag hasil converting furnace dengan sistem pneumatic conveying

dan akan direaksikan dengan udara yang kaya oksigen.

– Dari reaksi itu akan menghasilkan blister copper dengan kandungan 98.5% Cu

dan slag yang mengandung 14% Cu. Dari keduanya maka nantinya akan terpisah secara prinsip perbedaan berat jenis. Dimana nanti Blister copper akan diteruskan ke anode furnace dengan mengunakan system switching launder. Dan slag akan dikembalikan ke proses smelting furnace untuk diolah kembali.

(17)

Tahap Akhir Smelter

▪

Tahap akhir smelter pada PT Smelting adalah casting. PT Smelting

menggunakan teknologi casting dari inggris yang dinamakan

Hazelett Caster. Proses ini berlangsung dalam 2 tahap :

– Pertama-tama refined copper akan di tuang secara kontinu kedalam copper strip

oleh sebuah Hazelett Twin Belt Caster. Lalu, continuous copper strip tadi akan dipotong menjadi potongan anoda oleh hydraulic shearing machine. Dan maka keluarlah hasil smelter PT Smelting berupa Anoda.

– Proses refining. Proses akhir dari pengolahan tembaga di PT Smelting adalah

proses refinery yang menggunakan ISA Process. Pada proses ini, tembaga hasil dari smelter yaitu berupa anoda akan di elektrorefining dengan proses elektrolisis menggunakan Stainless Steel (SS) Blank sebagai katodanya, sedangkan elektrolitnya adalahCuSO4-H2SO4-H2O.

(18)

Tahap Akhir Smelter

▪

Proses ini nantinya diharapkan akan diperoleh katoda tembaga

dengan kandungan 99.99% serta memisahkan logam berharga

seperti Au Ag dan Pt menjadi Slime.

– Prinsip prosesnya adalah Anode copper dan SS Blank akan diletakkan di sebuah

sel elektrorefining, lalu dialiri arus DC sehingga tembaga pada anoda akan terlarut dan kemudian akan terdeposit ke Katoda.

(19)

(20)

Kesimpulan

▪ Terdapat dua jenis proses ekstraksi yakni Pirometalurgi dan Hidrogeologi

▪ Flotasi dilakukan sebelum ekstraksi guna mengurangi pengotor, meningkatkan kadar dan

menghemat biaya transport karena proses ekstraksi dilakukan di lain tempat

▪ Pirometalurgi adalah suatu proses pengolahan mineral dengan dasar panas dengan

pengolahan tembaga melalui suatu proses yang bertujuan untuk mengubah pengotor senyawa Sulfida menjadi Oksida atau disebut dengan proses Roasting. Reaksinya yaitu:

CuFeS2+ 9O2  2Cu2S+ 2Fe2O3+ 6SO2

▪ Hidrometalurgi adalah suatu proses pengolahan tembaga dari batuan alam dengan

berdasar pada air sebagai pengolahnya

▪ Industri pengolahan tembaga di Indonesia adalah PT. Smelting Gresik

▪ Proses pengolahan di PT. Smelting terdiri dari 2 proses, yaitu proses Pirometalurgy dan

(21)