PADA TUNGKU REDUKSI DI PT INALUM
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar ahli madya
MUHAMMAD EMIR AULIA 072409024
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2010
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM OKSIDA
(Na2O) DALAM ALUMINA (Al2O3) TERHADAP
KRIOLIT (Na3AlF6) YANG DIHASILKAN PADA
TUNGKU REDUKSI DI PT INALUM
Kategori : KARYA ILMIAH
Nama : MUHAMMAD EMIR AULIA
Nomor Induk Mahasiswa : 072409024
Program Studi : D3 KIMIA INDUSTRI
Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Disetujui di
Medan, Juli 2010
Diketahui
Departemen KIMIA FMIPA USU Dosen Pembimbing
Ketua,
(Dr. Rumondang Bulan, MS) (Dr. Ribu Surbakti, MS)
PERNYATAAN
PENGARUH KONSENTRASI NATRIUM OKSIDA (Na2O) DALAM ALUMINA
(Al2O3) TERHADAP KRIOLIT (Na3AlF6) YANG DIHASILKAN PADA TUNGKU
REDUKSI DI PT INALUM
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2010
MUHAMMAD EMIR AULIA 072409024
PENGHARGAAN
Bismillaahirrohmaanirrohiim
Alhamdulillaahi robbil ‘aalamiin penulis ucapkan sebagai ungkapan rasa syukur kepada Allah Subhaanahu wa Ta’aala Yang Maha Esa atas kuasa-Nya yang tetap mencurahkan berkah, rahmat kasih sayang, nikmat jasadiyah dan ruhiyah, taufiq dan hidayah sehingga penulis dapat menjalani hidup ini dengan rangkaian ibroh penuh makna. Shalawat dan salam semoga tetap dilimpahkan kepada Rasulullah Muhammad bin Abdullah shollallaahu ‘alaihi wa sallam yang telah mengemban risalah dan mengalirkan nilai-nilai Islam dalam rangkaian tarbiyah kepada umat seluruh alam. Tahmid dan sholawat yang penulis ucapkan ini merupakan wujud rasa syukur karena atas ridho Allah penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya pada Program Studi Kimia Industri Diploma Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa karya ilmiah ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis baik deri segi pengetahuan, waktu, maupun kemampuan penulis. Meskipun demikian penulis mengharapkan karya ilmiah ini dapat bermanfaat bagi penulis secara pribadi dan bagi semua pihak yang membaca karya ilmiah ini serta bermanfaat bagi Universitas Sumatera Utara.
Karyan Ilmiah ini penulis persembahkan kepada kedua orangtua tercinta, ummiy almahbuubah Misriani dan abiy almahbuub Abdul Aziz, kepada akhiy alkabir Surya Abidin Taqwa, kepada ukhtiy ashshoogirah Sri Wulan Sugesty, akhowaaniy
ashshooghir Wahyu Andika dan Aldi Abdillah, sebagai keluarga tercinta, serta eNai yang selalu memberikan doa, cinta dan kasih sayang serta menjadi motivasi dan inspirasi bagi penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
Dalam masa menyelesaikan karya ilmiah ini, penulis telah banyak mendapatkan dukungan, bantuan dan doa dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan keikhlasan dan kerendahan hati penulis juga ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan kepada :
1. Keluarga Besar Asmo Sukarto (alm), keluarga penulis, pakde Syam (alm) dan keluarga, wak Edy Sujadi, wak Rodhiyah, pakde Thalib dan keluarga, paklek Nasrun dan keluarga, paklek Pangat, bulek Rosdhiyah, bulek Ida, bang Fahmi, bang Ghani, kak Kia, Nadia, Rian, dan Virgi, yang telah memberikan dukungan baik secara langsung maupun tidak langsung kepada penulis.
2. Bapak Prof. Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, Dekan FMIPA USU.
3. Bapak Dr. Ribu Surbakti MS, sebagai dosen pembimbing yang telah memberikan pengarahan dan bimbingan kepada penulis.
4. Bapak Prof. Dr. H. Harry Agusnar M.Sc, M.Phil, sebagai Koordinator Program Studi D3 Kimia Industri FMIPA USU.
5. Seluruh staf pengajar D3 Kimia Industri FMIPA USU yang telah memberikan ilmunya kepada penulis
6. Bang Bandi dan seluruh staf pegawai kantor jurusan, yang dengan sabar memberikan tuntunan dan arahan kepada penulis dalam proses penyelesaian karya ilmiah ini secara akademik.
7. Bapak Ahmad Sabran, Bapak Nyono Atmo, Bapak Faisal Hidayat, Bapak Faisal Amri, Bapak Ferdy Rahardian, Bapak Ade Buandra dan seluruh
karyawan PT INALUM yang telah banyak membantu penulis pada saat OJT di PT INALUM.
8. Saudara penulis selama berjuang di UKMI AL FALAK, pementor penulis bang Shabri Abdurrahman, bang Fadhlan Mishwari, bang Yopie, bang Faisal Firdaus, bang Freddy, bang Amin, bang Eko, Yudha, Agus, Dedy, Lestio Hadi, Oki, Jefri, Syahril, Hadi Kurniawan, Subhan, Heru, Annas, Tongku, Surya, Firman, Billy, Fahmi, Fandi, Jundi, Fendi, Ganda, Fikri, Fadhul, Fadhil, Ismail, Alvin, Sule, Zubeir, Muslim dan kullu ikhwah fillaah yang tidak dapat disebutkan semuanya disini. Jazaakallaah ya ikhwaniy atas segala dukungan dan doa, syukron juga bagi antum yang udah berganti-gantian meminjamkan laptop. Semoga Allah membalas amal kita dengan ridho-Nya. Allaahu Akbar. 9. Sahabat, abang, kakak dan saudara di Microbiology Study Club (MSC) yang
telah banyak membagi ilmunya dengan penulis. Bang Kabul Warsito yang sabar, Bang Fendi, Kak Ummi, Kak Mus, Mirza, Asril, Umeda chan, Dwi, Yanti, Ria W, Laura, Resti, Alex dan teman-teman MSC yang mungkin penulis belum kenal dan tidak bisa disebutkan disini.
10. Saudara-saudara yang tergabung dengan penulis, Muhammad Emir Aulia, dalam tim nasyid Al Bazar Voice, Heru Nur Cholis, Lestio Hadi, Jefri Ardiansyah, dan Mhd. Agus Salim Kaban, yang telah bersama saling menghibur dan bersyiar.
11. Sahabat PKL satu partner dr USU, Arif, Putri, Jefri, Agus dan Syahri, serta teman-teman PKL lainnya dari FMIPA & FT USU, ITM, dan UISU; bang Yudhi, bang Yudha, bang Eka, bang Bambang, bang Fauzi, bang Tamba, bang Eko, bang Taufan, bang Putra, bang Edianto, bang Yanto, Aswin, Andre dan Darwin yang telah bekerja sama dengan penulis dalam banyak hal.
12. Karyawan fotokopi FMIPA USU, Kak Wati yang telah memberikan beberapa bantuan dalam beberapa hal mengenai penyiapan karya ilmiah dan hal-hal lainnya,
13. Seluruh keluarga besar IMAKIN JAYA yang telah banyak memberikan pengalaman yang luar biasa serta mendukung penulis dalam berbagai hal.
14. Sahabat dari IM3, Mizwar, Zulham, Novi, Rizki dan kawan-kawan lainnya
yang telah banyak memberi dukungan baik secara langsung maupun tidak langsung dalam perjuangan semasa penyelesaian karya ilmiah ini.
15. Saudara-saudara di UKMI seluruh USU, PHBI, HTI, KAM RABBANI, SGC dan SRC yang telah menghiasi perjuangan bersama dengan penulis
Penulis
ABSTRAK
Bauksit mengandung alumina (Al2O3) sebagai bahan baku dalam peleburan
aluminium dengan menggunakan proses elektrolisa Hall-Heroult. Spesifikasi alumina
mengandung Na2O dalam konsentrasi tertentu yang dapat mempengaruhi produksi
kriolit. Kriolit digunakan sebagai elektrolit dan dapat melarutkan alumina. Proses peleburan aliminium dalam tungku reduksi harus berjalan seimbang. Oleh karena itu
jumlah produksi kriolit harus diketahui dengan memperhitungkan pengaruh Na2O
dalam keseimbangan material pada tungku reduksi, dimana Na2O maksimal di PT
INALUM adalah 0,600 % berdasarkan spesifikasi bahan baku. Hal ini dilakukan agar diperoleh keseimbangan material yang maksimal dan proses operasi tungku reduksi tetap stabil.
SODIUM OXIDE (Na2O) CONCENTRATION EFFECT IN ALUMINA (Al2O3) TO CRYOLITE (Na3AlF6) THAT PRODUCED IN REDUCTION POT AT PT INALUM
ABSTRACT
Bauxite contains alumina (Al2O3) as material in aluminium smelting by using
Hall-Heroult electrolysis process. Alumina specification contains Na2O at its
concentration that influences cryolite production. Cryolite is used as electrolyte and can to dissolves alumina. Aluminium smelting process at reduction pot must be
balance. Thus, cryolite production has to be known by Na2O effect calculation in
material balance at reduction pot, where maximum Na2O in PT INALUM is 0,600 %
based on material specification. That must be done to get maximum material balance and stabilization keeping of reduction pot operation process.
DAFTAR ISI Halaman PERSETUJUAN ii PERNYATAAN iii PENGHARGAAN iv ABSTRAK viii ABSTRACT ix DAFTAR ISI x DAFTAR TABEL xi
DAFTAR GAMBAR xii
BAB 1 PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Permasalahan 3
1.3. Tujuan dan Manfaat 3
1.3.1. Tujuan 3
1.3.2. Manfaat 3
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 4
2.1. Alumina dan Aluminium 4
2.2. Sejarah Aluminium 5
2.3. Bahan Baku Peleburan Aluminium 6
2.3.1. Bahan Baku Utama Proses Elektrolisis Aluminium 6
2.3.1.1. Alumina 6
2.3.1.2. Anoda Karbon 7
2.3.1.2. Katoda 8
2.3.2. Bahan Baku Penunjang Peleburan Aluminium 8
2.3.2.1. Kriolit 8
2.3.2.2. Soda Abu (Na2CO3) 9
2.3.2.3. Aluminium Floriuda (AlF3) 9
2.4. Aliran Proses Peleburan Aluminium 10
2.4.1. Diagram Alir Bahan Baku Peleburan Aluminium 10
2.4.2. Fasilitas Utama di Gas Cleaning 12
2.5. Proses Elektrolisis Aluminium 13
BAB 3 METODOLOGI 20
3.1. Bahan 20
3.2. Alat 20
3.3. Prosedur Kerja 22
3.3.1. Start-up dengan Pemanasan Gas 22
3.3.2. Start-up dengan Pemanasan Listrik 23
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 25
4.1. Data 25
4.2. Perhitungan 27
4.3. Pembahasan 30
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 32
5.1. Kesimpulan 32
5.2. Saran 33
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Spesifikasi Alumina 7
Tabel 2.2. Spesifikasi Soda Abu (Na2CO3) 9
Tabel 2.3. Spesifikasi AlF3 10
Tabel 4.1. Data Bath Material Bulan Desember 2009 25
Tabel 4.2. Data Sampling Alumina Pada Bulan Desember 2009 26
Tabel 4.2.1. Input Bath Material Balance 29
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Aliran Material 12
Gambar 2.2. Reaksi Penangkapan Gas HF 15
Gambar 2.3. Reduksi Alumina 16
Gambar 2.4. Gaya Magnetik Pada Tungku Reduksi 17
