R.A RAHMI ISKANDAR
R.A RAHMI ISKANDAR
ALUMINIUM
TIMAH
ALUMINIUM
ALUMINIUM
Aluminium adalah unsur kimia logam yang
berwarna putih perak.
Lambang aluminium adalah Al, berada dalam
golongan IIIA pada sistem periodik dengan
elektron valensi ns
2np
1.
Sifat-sifat Aluminium
Sifat-sifat Aluminium
NO Sifat Nilai
1 Jari-jari atom
2 Volume atom 10 cm/gr.atm
3 Density (660oC) 2,368 gr/cm3 4 Density ( 20oC) 2,6989 gr/cm3 5 Potensial elektroda (25oC) -1,67 volt 6 Kapasitas panas (25oC) 5,38 cal/mol oC 7 Panas pembakaran 399 cal/gr mol 8 Tensile strength 700 MPa 9 Kekerasan brinnel 12-16 skala mehs 10 Hantaran panas (25oC) 0,49 cal/det oC
11 Valensi 3
12 Kekentalan (700oC) 0,0127 poise 13 Panas peleburan 94,6 cal/gr
14 Panas uap 200 cal/gr
15 Massa atom 26,98
16 Titik lebur 660oC
17 Titik didih 2452oC
Sifat-sifat Lain Aluminium
Sifat-sifat Lain Aluminium
1. Kuat : Aluminium memiliki daya renggang 8 kg/mm3
2. Ketahanan Terhadap Korosi : Aluminium adalah logam yang mempunyai daya tahan korosi yang lebih baik dibandingkan dengan besi dan baja lainnya
3. Daya Hantar Listrik Yang Baik : logam yang paling ekonomis sebagai penghantar listrik karena kapasitas arus dari Aluminium kira-kira dua kali lipat dari kapasitas arus pada tembaga.
4. Toksifitas : Aluminium adalah logam yang tidak beracun dan tidak berbau
5. Kemudahan dalam proses : punya sifat yang baik untuk proses mekanik dari kemampuan perpanjangannya, hal ini dapat dilihat dari proses penuangan, pemotongan, pembengkokan, ekstrusi dan penempaan Aluminium
1. Kuat : Aluminium memiliki daya renggang 8 kg/mm3
2. Ketahanan Terhadap Korosi : Aluminium adalah logam yang mempunyai daya tahan korosi yang lebih baik dibandingkan dengan besi dan baja lainnya
3. Daya Hantar Listrik Yang Baik : logam yang paling ekonomis sebagai penghantar listrik karena kapasitas arus dari Aluminium kira-kira dua kali lipat dari kapasitas arus pada tembaga.
4. Toksifitas : Aluminium adalah logam yang tidak beracun dan tidak berbau
6. Berdasarkan potensial reduksi standar (E° = – 1,66), aluminium
mudah teroksidasi menjadi aluminium oksida, Al
2O
37.
Aluminum dapat bereaksi secara langsung dengan halogen
membentuk aluminium halida disertasi pelepasan gas hidrogen
2Al(s) + 6HCl(aq) →2AlCl
3(aq) + 3H
2(g)
8. Aluminium bersifat amfoter. Ini dapat ditunjukkan pada reaksi
sebagai berikut
Al
2O
3+ 3H
2SO
4Al
2(SO
4)
3+ 3H
2O
Al
2O
3+ 6NaOH 2Na
3AlO
2+ 6H
2O
9. Aluminium hidroksida larut dalam asam membentuk ion Al
3+,
dan dalam basa berlebih membentuk ion aluminat, Al(OH)
4–.
Al(OH)
3(s) + 3H
+(aq) →Al
3+(aq) + 3H
2
O(l)
Al(OH)
3(s) + OH
–(aq) →Al(OH)
4-
(aq)
6. Berdasarkan potensial reduksi standar (E° = – 1,66), aluminium
mudah teroksidasi menjadi aluminium oksida, Al
2O
37.
Aluminum dapat bereaksi secara langsung dengan halogen
membentuk aluminium halida disertasi pelepasan gas hidrogen
2Al(s) + 6HCl(aq) →2AlCl
3(aq) + 3H
2(g)
8. Aluminium bersifat amfoter. Ini dapat ditunjukkan pada reaksi
sebagai berikut
Al
2O
3+ 3H
2SO
4Al
2(SO
4)
3+ 3H
2O
Al
2O
3+ 6NaOH 2Na
3AlO
2+ 6H
2O
9. Aluminium hidroksida larut dalam asam membentuk ion Al
3+,
dan dalam basa berlebih membentuk ion aluminat, Al(OH)
4–.
Al(OH)
3(s) + 3H
+(aq) →Al
3+(aq) + 3H
2
O(
l
)
Al(OH)
3(s) + OH
–(aq) →Al(OH)
Keberadaan Aluminium di Alam
Keberadaan Aluminium di Alam
Aluminium merupakan unsur dengan kelimpahan pada urutan ketiga
dalam kerak bumi (setelah oksigen dan silikon).
Aluminium terutama terdapat dalam mineral aluminosilikat yang
ditemukan berasal dari batuan kulit bumi. Akibat perubahan alam,
batuan ini membentuk lempung yang mengandung aluminium.
Setelah melalui proses alam yang panjang dan lama, lempung
tersebut menghasilkan deposit bauksit, suatu bijih aluminium yang
mengandung AlO(OH) dan Al(OH)
3dalam berbagai komposisi.
orundum adalah mineral keras yang mengandung aluminium oksida,
Al
2O
3. Oksida aluminium murni tidak berwarna, tetapi akibat
adanya pengotor dapat menghasilkan berbagai warna. Contohnya
seperti pada safir berwarna biru dan ruby berwarna merah tua
Aluminium merupakan unsur dengan kelimpahan pada urutan ketiga
dalam kerak bumi (setelah oksigen dan silikon).
Aluminium terutama terdapat dalam mineral aluminosilikat yang
ditemukan berasal dari batuan kulit bumi. Akibat perubahan alam,
batuan ini membentuk lempung yang mengandung aluminium.
Setelah melalui proses alam yang panjang dan lama, lempung
tersebut menghasilkan deposit bauksit, suatu bijih aluminium yang
mengandung AlO(OH) dan Al(OH)
3dalam berbagai komposisi.
orundum adalah mineral keras yang mengandung aluminium oksida,
Al
2O
3. Oksida aluminium murni tidak berwarna, tetapi akibat
Ekstraksi Aluminium
Ekstraksi Aluminium
Proses Hall-Heroult
merupakan proses peleburan
aluminium oksida untuk menghasilkan aluminium
murni
Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan
aluminium oksida untuk menghasilkan aluminium
murni
Proses Bayer
merupakan proses pemurnian bijih
bauksit untuk memperoleh aluminium oksida
(alumina)
Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih
bauksit untuk memperoleh aluminium oksida
Proses Bayer
Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH)
Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O(l) ---> 2NaAl(OH)4(aq)
Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan pengenceran
2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)
Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3)
2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g)
Proses Bayer
Tahap pemurnian bauksit dilakukan untuk menghilangkan pengotor utama dalam bauksit. Caranya adalah dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH)
Al2O3(s) + 2NaOH(aq) + 3H2O(l) ---> 2NaAl(OH)4(aq)
Selanjutnya aluminium diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas
CO2 dan pengenceran
2NaAl(OH)4(aq) + CO2(g) ---> 2Al(OH)3(s) + Na2CO3(aq) + H2O(l)
Endapan aluminium hidroksida disaring,dikeringkan lalu dipanaskan sehingga
diperoleh aluminium oksida murni (Al2O3)
2Al(OH)3(s) ---> Al2O3(s) + 3H2O(g)
Proses Hall-Heroult
Tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis. Aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja kemudian dielektrolisis. Setelah diperoleh Al2O3 murni, maka proses selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al2O3. elektrolisis ini Al2O3 dicampur dengan CaF2 dan 2-8% kriolit (Na3AlF6). Reaksi yang terjadi sebagai berikut: Al2O3(l) 2Al3+
Tahap peleburan alumina dengan cara reduksi melalui proses elektrolisis.
Aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja
kemudian dielektrolisis. Setelah diperoleh Al2O3 murni, maka proses
selanjutnya adalah elektrolisis leburan Al2O3. elektrolisis ini Al2O3 dicampur
dengan CaF2 dan 2-8% kriolit (Na3AlF6). Reaksi yang terjadi sebagai berikut:
Penggunaan Aluminium Penggunaan Aluminium
Beberapa penggunaan aluminium antara lain:
1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor.
2. Untuk membuat badan pesawat terbang
3. Sektor pembangunan perumahan, untuk kusen pintu dan jendela.
4. Sektor industri makanan, untuk kemasan berbagai jenis produk 5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga
dan barang kerajinan
6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api
7. Serbuk aluminium, yang mempunyai bentuk perak yang biasa digunakan dalam cat. Serpihan aluminium juga dimasukkan dalam cat alas, terutama kayu cat
Beberapa penggunaan senyawa aluminium antara lain
8. Tawas (KSO4.AL2.(SO4)3.24H2O.), digunakan untuk menjernihkan
air pada pengolahan air minum
9. Alumina (Al2O3) , Gamma-alumina digunakan untuk pembuatan
aluminium, untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri gelas. Sedangakan Alfa-allumina digunakan untuk amplas atau grinda
Beberapa penggunaan aluminium antara lain:
1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor.
2. Untuk membuat badan pesawat terbang
3. Sektor pembangunan perumahan, untuk kusen pintu dan jendela.
4. Sektor industri makanan, untuk kemasan berbagai jenis produk 5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga
dan barang kerajinan
6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi (III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api
7. Serbuk aluminium, yang mempunyai bentuk perak yang biasa digunakan dalam cat. Serpihan aluminium juga dimasukkan dalam cat alas, terutama kayu cat
Beberapa penggunaan senyawa aluminium antara lain
8. Tawas (KSO4.AL2.(SO4)3.24H2O.), digunakan untuk menjernihkan
air pada pengolahan air minum
9. Alumina (Al2O3) , Gamma-alumina digunakan untuk pembuatan
TIMBAL
TIMBAL
Timbal dalam bahasa inggris disebut sebagai
lead dengan simbol kimia Pb. Simbol ini
berasal dari nama latin timbal yaitu plumbum
yang artinya logam lunak.
Timbal memiliki warna putih kebiruan yang
terlihat ketika logam Pb dipotong akan tetapi
warna ini akan segera berubah menjadi warna
putih kotor atau gelap ketika bereaksi dengan
udara
Timbal berada dalam golongan IVA bersama
dengan C, Si, Ge, dan Sn, periode 6 dan
Sifat-sifat Timbal
Sifat-sifat Timbal
Sifat Nilai titik lebur 327.46 0C
titik didih 1740 0C
massa jenis 11.34 gr/cm3
Berat atom 207.20 kalor peleburan 4.77 kJ/mol kalor penguapan 179.5 kJ/mol
kapasitas kalor 26.650 kJ/(mol.K) sifat magnetic diamagnetik resistivitas listrik 208 nΩ-m konduktivitas termal 35.5 W/(m.K)
ekspansi termal 28.9 µm/(m.K) modulus young 16 GPa
Sifat-sifat Lain Timbal
Sifat-sifat Lain Timbal
1. Logam Pb tahan terhadap korosi, jika kontak dengan udara maka akan segera terbentuk lapisan oksida yang akan melindungi logam Pb dari proses oksidasi lebih lanjut
2. Bereaksi secara cepat dengan halogen
3. Bereaksi lambat dengan alkali dingin tetapi bereaksi cepat dengan alkali panas menghasilkan plumbit
4. timbale oksida mudah direduksi menjadi logamnya. Hal ini dilakukan dengan mencampur antara PbO dengan PbS kemudian dipanaskan PbO + PbS 3Pb + SO2
1. Logam Pb tahan terhadap korosi, jika kontak dengan udara maka akan segera terbentuk lapisan oksida yang akan melindungi logam Pb dari proses oksidasi lebih lanjut
2. Bereaksi secara cepat dengan halogen
3. Bereaksi lambat dengan alkali dingin tetapi bereaksi cepat dengan alkali panas menghasilkan plumbit
Keberadaan Timbal di Alam
Keberadaan Timbal di Alam
Timbal adalah hasil akhir peluruhan radioaktif alami
dan memiliki 82 proton.
208Pb (52,4 %) adalah isotop
timbal paling melimpah. Nomor atomnya 82 yang
penting karena nomor ini adalah sangat stabil. Jadi,
Pb memiliki kelimpahan tinggi dan unsur berat.
Bilangan oksidasi divalen dan tetravalen adalah
paling umum dijumpai dan biasanya timbal ada
sebagai
ion
Pb
2+kecuali
dalam
senyawa
organologam. PbO
2adalah senyawa timbal tetravalen
yang dengan mudah menjadi timbal divalenn, jadi
PbO
2adalah oksidator yang sangat kuat.
Senyawa timbal : PbH
4,PbF
2,PbCl
2,PbCl
4,PbBr
4,PbI
2,PbO, PbS, PbSe
Timbal adalah hasil akhir peluruhan radioaktif alami
dan memiliki 82 proton.
208Pb (52,4 %) adalah isotop
timbal paling melimpah. Nomor atomnya 82 yang
penting karena nomor ini adalah sangat stabil. Jadi,
Pb memiliki kelimpahan tinggi dan unsur berat.
Bilangan oksidasi divalen dan tetravalen adalah
paling umum dijumpai dan biasanya timbal ada
sebagai
ion
Pb
2+kecuali
dalam
senyawa
organologam. PbO
2adalah senyawa timbal tetravalen
yang dengan mudah menjadi timbal divalenn, jadi
PbO
2adalah oksidator yang sangat kuat.
Ekstraksi Timbal
Ekstraksi Timbal
bijih galena pada mulanya dipekatkan lebih dulu dengan teknik flotasi-buih, kemudian sejumlah kwarsa ditambahkan baru kemudian dilakukan proses pemanggangan terhadap campuran ini
2PbS(s) + 3O2(g) 2PbO(s) + 2SO2(g)
Kemudian PbO direduksi dengan karbon dan air kapur PbO(s) + C(s) Pb(l) + CO(g)
PbO(s) + CO(g) Pb(l) + CO2(g)
Penambahan SiO2 sebelum proses pemanggangan dan penambahan air kapur pada proses reduksi bermaksud agar dalam proses pemanggangan dengan temperatur tinggi memungkinan sebagian galena diubah menjadi PbSO4, sedangkan kwarsa akan mengubah sulfat ini menjadi silikat
PbSO4(s) + SiO2(s) PbSiO3(s) + SO3(g)
ini dalam proses reduksi akan diubah oleh air kapur (CaO) menjadi PbO dan kalsium silikat sebagai kerak atau ampas
PbSiO3(s) + CaO(s) PbO(s) + CaSiO3(s)
bijih galena pada mulanya dipekatkan lebih dulu dengan teknik flotasi-buih,
kemudian sejumlah kwarsa ditambahkan baru kemudian dilakukan proses
pemanggangan terhadap campuran ini 2PbS(s) + 3O2(g) 2PbO(s) + 2SO2(g)
Kemudian PbO direduksi dengan karbon dan air kapur PbO(s) + C(s) Pb(l) + CO(g)
PbO(s) + CO(g) Pb(l) + CO2(g)
Penambahan SiO2 sebelum proses pemanggangan dan penambahan air kapur
pada proses reduksi bermaksud agar dalam proses pemanggangan dengan
temperatur tinggi memungkinan sebagian galena diubah menjadi PbSO4,
sedangkan kwarsa akan mengubah sulfat ini menjadi silikat PbSO4(s) + SiO2(s) PbSiO3(s) + SO3(g)
ini dalam proses reduksi akan diubah oleh air kapur (CaO) menjadi PbO dan kalsium silikat sebagai kerak atau ampas
Sampai dengan tahap ini, logam timbal yang dihasilkan masih belum murni, mengandung banyak unsur pengotor mungkin tembaga, perak, seng, arsen, antimon, dan bismuth. Oleh karena itu, perlu proses pemurnian yang meliputi beberapa tahap.
Pertama-tama timbal hasil dilelehkan selama beberapa waktu pada temperatur di bawah titik leleh tembaga. Kemudian udara ditiupkan di atas permukaan lelehan timbal, maka pengotor arsen dan antimon akan diubah menjadi arsenat dan antimonat.
Selanjutnya, kira-kira 1-2% seng ditambahkan di mana perak atau emas pengotor akan lebih mudah larut dalam lelehan seng. Campuran kemudian didinginkan secara perlahan kira-kira dari 480oC hingga 420oC di mana logam perak dan emas
akan terbawa dalam seng yang akan mengkristal lebih dulu sehingga dapat dipisahkan dari lelehan timbal
Pemurnian tahap akhir biasanya dilakukan dengan teknik elektrolisis menurut metode Betts. Proses ini memakai elektrolit larutan timbal heksafluorosilikat, PbSiF6, dan asamnya, H2SiF6. Lembaran-lembaran tebal timbal dipasang sebagai katoda dan plat-plat timbal belum murni dipasang sebagai anoda. Anoda timbal akan mengalami oksidasi menjadi larutan Pb2+yang kemudian akan tereduksi menjadi logam Pb
yang melekat pada katoda.
Sampai dengan tahap ini, logam timbal yang dihasilkan masih belum murni, mengandung banyak unsur pengotor mungkin tembaga, perak, seng, arsen, antimon, dan bismuth. Oleh karena itu, perlu proses pemurnian yang meliputi beberapa tahap.
Pertama-tama timbal hasil dilelehkan selama beberapa waktu pada temperatur di bawah titik leleh tembaga. Kemudian udara ditiupkan di atas permukaan lelehan timbal, maka pengotor arsen dan antimon akan diubah menjadi arsenat dan antimonat.
Selanjutnya, kira-kira 1-2% seng ditambahkan di mana perak atau emas pengotor akan lebih mudah larut dalam lelehan seng. Campuran kemudian didinginkan secara perlahan kira-kira dari 480oC hingga 420oC di mana logam perak dan emas
akan terbawa dalam seng yang akan mengkristal lebih dulu sehingga dapat dipisahkan dari lelehan timbal
Pemurnian tahap akhir biasanya dilakukan dengan teknik elektrolisis menurut metode Betts. Proses ini memakai elektrolit larutan timbal heksafluorosilikat, PbSiF6, dan asamnya, H2SiF6. Lembaran-lembaran tebal timbal dipasang sebagai katoda dan plat-plat timbal belum murni dipasang sebagai anoda. Anoda timbal akan mengalami oksidasi menjadi larutan Pb2+yang kemudian akan tereduksi menjadi logam Pb
Penggunaan Timbal
Penggunaan Timbal
Beberapa kegunaan timbal
1. Digunakan pada baterai
2. Pelindung kawat, pipa ledeng dan amunisi
3. Logamnya sangat efektif sebagai peredam suara
4. Pelindung radiasi pada sinar X dan reaktor nuklir
5. Oksidanya digunakan pada produksi crystal glass dan flint
glass, dan indeks biasnya yang tinggi untuk lensa aromatic
6. Insektisida
7. Pb
3O
4digunakan dalam industri aki, gelas, pemoles keramik,
semet cat, pelindung logam
8. PbO
2digunakan pada korek api
9. Bahan peledak
10.Bahan baku senyawa timbal lainnya
Beberapa kegunaan timbal
1. Digunakan pada baterai
2. Pelindung kawat, pipa ledeng dan amunisi
3. Logamnya sangat efektif sebagai peredam suara
4. Pelindung radiasi pada sinar X dan reaktor nuklir
5. Oksidanya digunakan pada produksi crystal glass dan flint
glass, dan indeks biasnya yang tinggi untuk lensa aromatic
6. Insektisida
7. Pb
3O
4digunakan dalam industri aki, gelas, pemoles keramik,
semet cat, pelindung logam
8. PbO
2digunakan pada korek api
9. Bahan peledak
TIMah
TIMah
Timah adalah sebuah unsur kimia daalam tabel
periodik yang memiliki simbol Sn (bahasa latin:
Stanium) dan nomor atom 50.
Timah memiliki dua kemingkinan dua bilangan
oksidasi +2 dan +4 yang sedikit (lebih stabil).
Timah memiliki 10 isotop stabil jumlah
terbesar dalam tabel periodik.
Unsur ini merupakan logam miskin (logam
post-transisi) keperakan, dapat ditempa
(malleable), tidak mudah teroksidasi dalam
Sifat-sifat Timah
Sifat-sifat Timah
Sifat Nilai Keadaan benda Padat
Titik lebur 505,08 K (449,47oF)
Titik didih 2875 K (4716oF)
Densitas 7,365 g/cm3 (Sn putih)
5,769 g/cm3 (Sn abu-abu)
Volume molar 16,29 x 10-6 m3/mol
Kalor penguapan 295,8 Kj/mol Kalor peleburan 7,029 Kj/mol Kalor jenis 27,112 J/molK
Sifat-sifat Lain Timah
Sifat-sifat Lain Timah
1. Timah merupakan logam perak keputih-putihan
2. Dalam keadaan normal, logam ini bersifat mengkilap dan mudah dibentuk
3. Timah juga tidak mudah teroksidasi dalam udara sehingga timah tahan karat
4. Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh asam kuat, basa dan garam asam
5. Ditemukan dalam banyak alloy, dan digunakan untuk melapisi logam lainnya untuk mencegah karat
6. Jika timah dipanaskan dengan adanya udara akan terbentuk SnO2
7. Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4 dan beberapa pelarut organik seperti asam asetat, asam oksalat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH dan KOH
8. Timah bereaksi dengan klorida secara langsung membentuk Sn(IV) klorida
1. Timah merupakan logam perak keputih-putihan
2. Dalam keadaan normal, logam ini bersifat mengkilap dan mudah dibentuk
3. Timah juga tidak mudah teroksidasi dalam udara sehingga timah tahan karat
4. Timah tahan terhadap korosi air distilasi dan air laut, akan tetapi dapat diserang oleh asam kuat, basa dan garam asam
5. Ditemukan dalam banyak alloy, dan digunakan untuk melapisi logam lainnya untuk mencegah karat
6. Jika timah dipanaskan dengan adanya udara akan terbentuk SnO2
7. Timah larut dalam HCl, HNO3, H2SO4 dan beberapa pelarut organik seperti asam asetat, asam oksalat. Timah juga larut dalam basa kuat seperti NaOH dan KOH
Keberadaan Timah di Alam
Keberadaan Timah di Alam
Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti perak.
Timah merupakan unsur ke-49 yang paling banyak terdapat di kerak bumi dimana timah memiliki kandungan 2 ppm jika dibandingkan dengan seng 75 ppm, tembaga 50 ppm, dan 14 ppm untuk timbal. Cassiterite banyak ditemukan dalam deposit alluvial/alluvium yaitu tanah atau sediment yang tidak berkonsolidasi membentuk bongkahan batu dimana dapat dapat mengendap di dasar laut, sungai, atau danau. Alluvium terdiri dari berbagai macam mineral seperti pasir, tanah liat, dan batu-batuan kecil
Timah tidak ditemukan dalam unsur bebasnya dibumi akan tetapi diperoleh dari senyawaannya. Timah pada saat ini diperoleh dari mineral cassiterite atau tinstone. Cassiterite merupakan mineral oksida dari timah SnO2, dengan kandungan timah berkisar 78%. Contoh lain sumber biji timah yang lain dan kurang mendapat perhatian daripada cassiterite adalah kompleks mineral sulfide yaitu stanite (Cu2FeSnS4) merupakan mineral kompleks antara tembaga-besi-timah-belerang dan cylindrite (PbSn4FeSb2S14) merupakan mineral kompleks dari timbale-timah-besi-antimon-belerang dua contoh mineral ini biasanya ditemukan bergandengan dengan mineral logam yang lain seperti perak.
Ekstraksi Timah
Ekstraksi Timah
Secara garis besar, pengolahan bijih timah menjadi logam timah terdiri dari operasi konsentrasi/mineral dressing, dan ekstraksi yaitu peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining
Secara garis besar, pengolahan bijih timah menjadi logam timah terdiri dari operasi konsentrasi/mineral dressing, dan ekstraksi yaitu peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining
Tahap Konsentrasi
Tahap konsentrasi bijih timah merupakan operasi
peningkatan kadar timah dengan menggunakan peralatan
seperti Jig Concentrator, palong dan meja goyang. Bijih
timah yang diolah memiliki kadar awal sekitar 30-65% Sn.
Setelah melalui operasi pemisahan, kadar timah minimum
yang harus tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai
umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar 70% Sn
Tahap Konsentrasi
Tahap Smelting
Proses smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah
pada temparatur tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah
melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral kasiterit. Reduktor yang
digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama
proses smelting adalah
SnO
2+ CO SnO + CO
2SnO + CO
Sn + CO
2Proses smelting ini terdiri dari dua tahapan. Peleburan tahap pertama
adalah peleburan konsentrat timah yang menghasilkan timah kasar
atau crude tin dan terak I (slag). Kadar timah dalam terak I ini adalah
sekitar 20 persen.
Terak I kemudian dilebur kembali di peleburan tahap kedua. Peleburan
pada tahap dua ini menghasilkan senyawa Fe-Sn yang disebut
hardhead dan terak II dengan kadar Sn kurang daripada satu persen
Tahap Smelting
Proses smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah
pada temparatur tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah
melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral kasiterit. Reduktor yang
digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama
proses smelting adalah
SnO
2+ CO SnO + CO
2SnO + CO
Sn + CO
2Proses smelting ini terdiri dari dua tahapan. Peleburan tahap pertama
adalah peleburan konsentrat timah yang menghasilkan timah kasar
atau crude tin dan terak I (slag). Kadar timah dalam terak I ini adalah
sekitar 20 persen.
Tahap Refining
Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses
selanjutnya yaitu proses pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin
adalah Sn >90% dan sisanya adalah pengotor seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu,
dan Sb.
Pemurnian timah dari pengotornya dapat dilakukan dengan kettle
refining, eutectic refining, serta electrolytic refining. Pemilihan teknologi
untuk proses pemurnian adalah berdasarkan tingkat kemurnian logam
timah yang diinginkan. Setelah melewati tahap refining ini, kemurnian
logam timah dapat mencapai 99,93 persen
Tahap Refining
Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses
selanjutnya yaitu proses pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin
adalah Sn >90% dan sisanya adalah pengotor seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu,
dan Sb.
Penggunaan Timah
Penggunaan Timah