Praktikum Metalurgi Ekstraksi

(1)

Dewi Lestari Natalia

Khairul Ikhwan

Kinanti Larasati

Surya Dharma Hutabarat

Praktikum Metalurgi Ekstraksi

(Kelompok 21)

Departemen Teknik Metalurgi dan Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia

(2)

(3)

Data Percobaan

Gelombang Collector Frother Konsentrasi

Pb Ukuran bijih 1 0,4 ml 0,06 ml 300 gr 200 # 2 0,4 ml 0,06 ml 150 gr 200 # 3 0,4 ml 0,06 ml 300 gr > 200 # 4 0,4 ml 0,12 ml 300 gr 200 # 5 0,2 ml 0,06 ml 300 gr 200 # Gelombang F C T 1 300 gr 62,3 gr 237,7 gr 2 150 gr 31,1 gr 119,9 gr 3 300 gr 59,8 gr 240,2 gr 4 300 gr 56,7 gr 243,3 gr 5 300 gr 58,8 gr 241,2 gr

(4)

Data percobaan

Gelombang m f c t 1 85.31 % 1.65 % 7.50 % 0.50 % 2 85.31 % 1.65 % 5.80 % 0.25 % 3 85.31 % 1.65 % 6.80 % 0.49 % 4 85.31 % 1.65 % 6.45 % 0.52 % 5 85.31 % 1.65 % 6.70 % 0.45 %

Gelombang recovery Rasio

konsentrasi Enrichment ratio Efisiensi pemisahan 1 74,67 6,087 4,545 59,40 2 88,67 3,964 3,515 64,69 3 75,76 5,439 4,121 58,499 4 74,49 5,247 3,909 56,53 5 77,96 5,208 4,0606 59,92

(5)

Pengolahan data

(6)

(7)

Analisa Bijih Galena



Rumus kimianya adalah PbS sehingga

merupakan bijih kedalam golongan sulfida, oleh

karena itu proses pengolahan yang cocok adalah

proses hidrometalurgi yang salah satu prosesnya

adalah Froth flotation.



mineral ikutan pada galena adalah sphalerit, pirit

dan kalkopirit dan unsur lain seperti Cu dan Ag.

(8)

Kelompok Galena

Karena berdasarkan kepolaran galena berada di kelompok 1 maka galena sesuai diproses dengan froth flotation

(9)

Analisa Pengaruh Collector

Gelombang Collector Frother Konsentrasi Pb Ukuran bijih

1 0,4 ml 0,06 ml 300 gr 200 # 5 0,2 ml 0,06 ml 300 gr 200 #

Gelombang Recovery Rasio

konsentrasi Enrichment ratio Efisiensi pemisahan 1 74,67 6,087 4,545 59,40 5 77,96 5,208 4,0606 59,92

Dari tabel dapat dilihat adanya penurunan recovery pada penambahan collector yang brfungsi meningkatkan sifat hdrofobik. Menurtu literartur jika collector ditambah maka recovery meningkat, perbedaan ini disebabkan adanya batas optimal penambahan collector seperti pada grafik disamping

(10)

Analisa Pengaruh Frother

Gelombang Collector Frother Konsentrasi Pb Ukuran

bijih

1 0,4 ml 0,06 ml 300 gr 200 #

4 0,4 ml 0,12 ml 300 gr 200 #

Fungsi dari frother adalah untuk mengurangi tegangan permukaan, berdasarkan literatur penambahan frother akan meningkatkan recovery namun dari tabel diatas terlihat adanya penurunan, hal ini disebabkan adanya batas maksimum pemberian frother.

(11)

Analisa Pengaruh Konsentrasi Pb

Gelombang Collector Frother Konsentrasi Pb Ukuran

bijih

1 0,4 ml 0,06 ml 300 gr 200 #

2 0,4 ml 0,06 ml 150 gr 200 #

Dari tabel terlihat bahwa konsentrasi Pb yang semakin kecil menghasilkan recovery yang lebih besar dibanding pada konsentrasi Pb yang besar. Hal ini terjadi karena jumlah reagan seperti collector dan frother tetap pada kedua kondisi tersebut sehingga pada konsentrasi kecil recovery lebih optimal.

(12)

Analisa Pengaruh Partikel



Ukuran partikel mempengaruhi luas permukaan

yang berhubungan dengan laju reaksi dari proses

froth flotation.



Namun jika partikel terlalu kecil maka sifat

hidrofobik menjadi kecil akibatnya laju flotasi

menurun



Jika parrtikel terlalu besar luas permukaan kecil

dan sulit untuk diapungkan.

(13)

Lanjutan



Oleh karena itu ukuran partikel juga harus

disesuaikan dengan laju yang diinginkan sesuai

grafik :

(14)

Kesimpulan



Proses Froth flotasion memanfaatkan sifat kimia dan

fisika bijih yakni hidrofobik dan hidrofilik pada

pemisahan logam Pb.



Proses Froth flotasi Pb adalah directional flotation.



Reagan yang digunakan adalah collector (oleic acid),

frother (pine oil) dan modifier (pH regulator: soda

ash).



Penambahan reagan yang sesuai akan meningkatkan

recovery.



Semakin kecil konsentrasi dan ukuran bijih maka laju

flotasi akan meningkat

(15)

Tugas Tambahan

1.

Apa fungsi XRD pada froth floatation?

Untuk mengetahui mineral yang akan di flotasi apakah

komposisinya sudah sesuai atau belum, serta mengetahui struktur

mineral tersebut

2.

Mengapa digunakan mineral #200 ?

Berdasarkan gambar di atas, laju flotasi akan maksimal dalam

ukuran partikel tertentu, dan menurut kami berada pada #200, laju

flotasi akan optimum

3.

Mengapa frother yang baik terdiri dari 5 atom karbon ?

Semakin panjang rantai karbon/atau jumlah atom karbon maka

semakin sulit larut, sehingga dapat berfungsi baik menguatkan

gelembung.

(16)

4. Gambar grafik pengaruh pH terhadap froth floatation galena dan

mineral lainnya !

5. Tuliskan mineral yang dapat di directional dan di reverse floatation !

Tugas Tambahan

Direct Reverse Galena Hematite Pyrite Magnetite Sphalerite Quartz Chalcopyrite Sillimanite Chalcocite Feldspar

(17)

(18)

Data Percobaan

Gelombang Massa ZnO (gr) Tegangan (V) T (o_C) _{T (s)} 1 75 1 83 1800 2 75 0,8 25 1800 3 10 0,2 25 1800 4 100 0,8 25 1800 5 75 1 83 1800

Gelombang Massa Al (gr) Massa Cu rec (gr) Massa Pb (gr) Massa Cu (c) (gr) M awal M akhir M awal M akhir

1 8,50 8,53 32,11 32,50 59,90 32,53 2 8,39 8,41 33,05 32,44 59,91 32,44 3 8,30 8,40 32,94 32,40 59,94 32,32 4 8,21 8,23 32,73 32,28 59,92 32,249 5 8,09 8,16 32,62 32,25 59,92 31,14

(19)

1. Pengurangan Berat Katoda

a)

Al = 8.17 – 8.09 = 0.08 gr

b)

Cu = 32.14 – 22.15 = 0.99 gr

c)

(20)

2. Hukum Faraday

a)

Arus yang dihasilkan

b)

Berat

(21)

3. Efisiensi Faraday

(22)

4. Efisiensi Arus

(23)



Pembuatan Larutan Coulometer

dilakukan oleh asisten tidak

dilakukan oleh praktikkan.



Leaching ZnO pada H2SO4 juga

dilakukan oleh asisten tidak

dilakukkan oleh praktikkan.



Penimbangan Katoda dan Anoda

serta elektroda Cu



Pemasangan kabel-kabel ke

elektroda serta katoda dan anoda

dan recitifier.



Menunggu selama 30 Menit



Penimbangan Katoda dan

elektroda Cu setelah Proses

Elektrowinning

(24)



Pada pengolahan data didapat massa Zn yang

mengendap sebesar 0.08 gr, sedangkan berdasarkan

praktikum didapat massa sebesar 1.012 gr.



Perbedaan hasil yang didapat ini kemungkinan

disebabkan

karenaarus

yang

diambil

untuk

perhitungan saat pengolahan data adalah nilai arus

yang cukup sering muncul di layar multitester.

Sedangkan pada prosesnya, arus yang mengalir

selama 30 menit itu tidak pernah fix atau stabil.



Berdasarkan Percobaan yang telah dilakukan, secara

prosedur

semua

sama.

Hasilnya

pun

sama

(bertambahnya massa Al)

(25)



pH yang dilakukan pada percobaan adalah 3.5 hal ini

berhubungan dengan optimalisasi proses

elektrowinning



Setelah diketauhi pH optimum yang dibutuhkan agar

cocok dengan arus yang diberikan sehingga proses

terjadinya elektrowinning lebih efektif



Hal ini sangat berpengaruh terhadap proses

Elektrowinning, namun pada saat proses selama 30

menit pH tidak dijamin stabil dikarenakan adanya

kontaminasi pada saat itu.



Leaching dan pembuatan coulometer juga tidak

dilakukan oleh praktikan namun oleh asisten.

(26)

Analisa Pengaruh Suhu Operasi



Dalam literatur perhitungan menurut tabel di atas

ditunjukan bahwa peningkatan suhu saat

percobaan dapat menurunkan massa endapan

Zn.



Data hasil percobaan ternyata tidak sesuai

dengan literatur. Hal ini dipengaruhi oleh

beberapa faktor, seperti human error dsb.

Gelombang T (o_C) ∆ M true

(gr)

∆ M lit (gr)

1 25 0,03 0,0304

(27)

Analisa Pengaruh Arus dan Waktu



Dari rumus Farraday (literatur)terlihat bahwa

semakin besar arus dan waktu yang diberikan,

maka dapat menyebabkan semakin besar pula

massa Zn yang mengendap. Berdasarkan

perhitungan percobaan pada data percobaan

diketahui bahwa hasil percobaan sesuai dengan

literatur.

W = Ar x I x t n x F

(28)

Analisa Pengaruh Massa ZnO



Menurut literatur, massa ZnO akan berpengaruh pada

massa Zn yang mengendap di katoda. Semakin banyak

massa ZnO, semakin banyak pula massa Zn yang

mengendap.



Hasil percobaan memperlihatkan ketidaksesuaian dengan

literatur. Hal ini mungkin disebabkan oleh variabel lain,

seperti suhu. Gelombang 4 menggunakan suhu 25

o

_C

sedangkan gelombang 5 sebesar 33

o

_C

Gelombang Massa ZnO (gr) ∆ M true (gr) ∆ M lit (gr) 4 100 0,02 0,04 5 75 0,07 9,75 x 10-3

(29)

Analisa Pengaruh Impurities



Impurities yang terdapat dalam elektrolit akan

membuat pergerakan elektron terhambat. Hal ini

mengakibatkan kemurnian logam yang

mengendap di katoda menjadi berkurang.



Impurities dalam elektroda akan menyebabkan

reaksi pengendapan yang terjadi di elektroda

tidak merata karena impurities dapat membuat

keelektronegatifan elektroda berbeda-beda.

(30)

Analisa PengaruhPermukaan Anoda & Katoda

Berdasarkan Luas

Berdasarkan Tekstur



Semakin besar luas

permukaan katoda,

semakin banyak Zn yang

tereduksi dan

membutuhkan suplai

elektron yang banyak juga,

sehingga anoda akan

semakin cepat teroksidasi.



Semakin besar luas

permukaan anoda, anoda

akan mampu mensuplai

elektron ke katoda tanpa

harus cepat habis.



Permukaan anoda dan katoda

yang memiliki tekstur tidak

merata menimbulkan adanya

pemusatan tegangan.



Pemusatan tegangan pada

katoda menyebabkan

pengendapan Zn yang tidak

merata pada percobaan.



Pemusatan tegangan pada

anoda menyebabkan reaksi

oksidasi yang terjadi tidak

merata.



Untuk mendapatkan massa

endapan Zn yang optimun,

tekstur permukaan anoda dan

katoda harus halus (merata).

(31)

Kesimpulan

Elektrowinning Zn menggunakan prinsip elektrokimia dengan larutan ZnSO₄ hasil

leaching Zno dengan H2SO4.

Katoda Al digunakan untuk mencegah terbentuknya gas H2 dalam pengendapan Zn.

Faktor-faktor yang mempengaruhi elektrowinning antara lain adalah pH, suhu, impurities, luas permukaan katoda dan anoda,

serta tekstur dari katoda dan anodanya. Sel coulometer digunakan untuk mengetahui kecepatan arus yang digunakan oleh proses.

Saran

Sebaiknya semua anggota kelompok melakukan percobaan dari awal hingga akhir,

sehingga praktikan bisa lebih memahami tentang proses percobaan tersebut. Sebaiknya percobaan tidak dilakukan oleh

banyak praktikan sekaligus, karena menyebabkan praktikum jadi tidak kondusif.

(32)

Tugas Tambahan

1. Gambar skema elektrowinning Zn!

2. Faktor apa yang mempengaruhi proses elektrowinning?

arus, waktu, luar & tekstur permukaan katoda & anoda, massa ZnO, suhu, pH, dan impurities.