Proses Ekstraksi Bijih Seng
- Genesa 10%
- Cara Penambang 10%
- Pengolahan 20%
- Ekstraksi 60%
SAHRUL SALMUN 0738 1911 047
Genesa__
Genesa Pembentukan Mineral Zn
Unsur ini biasanya ditemukan bersama dengan logam-logam lain seperti tembaga dan timbal dalam bijih logam. Seng diklasifikasikan sebagai kalkofil, yang berarti bahwa unsur ini memiliki afinitas yang rendah terhadap memiliki afinitas yang rendah terhadap oksigen dan lebih suka berikatan dengan belerang.
Kalkofil terbentuk ketika kerak bumi memadat di bawah kondisi atmosfer bumi awal yang mendukung reaksi reduksi, Sfalerit, yang merupakan salah satu bentuk kristal seng sulfida. Sulfida merupakan bijih logam yang paling banyak ditambang untuk mendapatkan seng karena ia mengandung sekitar 60-62% seng. Mineral lainnya juga mengandung seng meliputi smithsonit (seng karbonat), hemimorfit (seng silikat), wurtzit (bentuk seng sulfida lainnya), dan hidrozinkit Terkecuali wurtzit, kesemua mineral ini terbentuk oleh karena proses cuaca seng sulfida primordial.
Cara Penambangan__
Cara Penambangan Mineral Zn
Penambangan seng adalah proses bentuk mineral drai logam seng diekstraksi dari bumi melalui penambangan. Tambang seng adalah tambang yang menghasilkan mineral seng dalam bentuk bijih sebagai produk utamnya. Produk sampingan yang umum dalam bijih seng meliputi timbal dan perak. Bijih yang ditambang diproses biasanya di lokasi untuk menghasulkan satu atau lebih konsentrat kaya logam, kemudian di angkut ke pabrik peleburan seng untuk produksi logam seng.
Seng ditambang baik di permukaan maupun di kedalaman. Penambang seng di permukaan biasanya digunkana untuk bijih oksida, sedangkan penambangan bawah tanah menghasilkan bijih seng sulfida. Beberapa metode penambangan seng yang umum adalah penambangan terbuka, penambanagan stope terbuka dan penambangan potong dan isi.
Penambanagan terbuka : penambangan permukaan melibatkan pemindahan batuan sisa dari atas deposit bijih sebelum dapat diekstraksi. Setelah lapisan limah dipindahkan, bijih dan limah kemudian ditambang secara paralel, terutama menggunakan ekskavator yang di pasang di track dan beban karet.
Penambangan stope terbuka: ini adalah metode penembangan bawah tanah dimana badan bijih dihilangkan seluruhnya sehingga meninggalkan gua (stope) yang cukup besar di dalam tambang.
Pengolahan__
Pengolahan Mineral Zn
Roasting atau peleburan seng merupakan proses pengubahan konsentrat seng ( bijih yang mengandung seng) menjadi seng murni. Peleburan seng secara historis lebih sulit dibandingkan peleburan logam lain, misalnya besi , karena sebaliknya seng memiliki titik didihyang rendah . Pada suhu yang biasanya digunakan untuk peleburan logam, seng adalah gas yang akan keluar dari tungku bersama gas buang dan hilang, kecuali jika diambil tindakan khusus untuk mencegahnya.
Konsentrat seng yang paling umum diolah adalah seng sulfida , yang diperoleh dengan memekatkan sfalerit menggunakan metode flotasi buih . Bahan seng sekunder (daur ulang), seperti seng oksida, juga diproses dengan seng sulfida. Sekitar 30% dari seluruh seng yang diproduksi berasal dari sumber daur ulang.
Ada dua metode peleburan seng: proses pirometalurgi dan proses elektrolisis. Kedua metode tersebut masih digunakan. Kedua proses ini memiliki langkah pertama yang sama: memanggang.
Pemanggangan adalah proses oksidasi konsentrat seng sulfida pada suhu tinggi menjadi seng oksisa tdiak murni , yang disebut “Zinc Calcine”. Reaksi kiamia yang terjadi adalah sebagai berikut:
Sekitar 90% seng dalam konsentrat dioksidasi menjadi seng oksida. Namun , pada suhu pemanggangan sekitar 10% seng bereaksi dengan pengotor besi dari konsentrat seng sulfida membentuk seng ferit. Proses pemanggangan berbda-beda berdasarkan jenis pemanggangan yang digunakan ada tiga jenis roaster: multiple-hearth, suspensi, dan fluidized-bed.
Pengolahan__
1. Pemanggang multi-perapian
Dalam pemanggang multi-perapian, konsentrat diturunkan melalui serangkaian 9 tungku atau lebih yang ditumpuk di dalam kolom silinder berlapis batu bata. Saat konsentrat umpan diturunkan melalui tungku, konsentrat tersebut dikeringkan terlebih dahulu oleh gas panas yang melewati tungku dan kemudian dioksidasi untuk menghasilkan kalsin. Reaksinya lambat dan hanya dapat dipertahankan dengan penambahan bahan bakar.
Beberapa pemanggang perapian tidak bertekanan dan beroperasi pada suhu sekitar 690 °C (1.270 °F). Waktu pengoperasian tergantung pada komposisi konsentrat dan jumlah penghilangan belerang yang diperlukan. Beberapa pemanggang perapian mempunyai kemampuan menghasilkan kalsin dengan kemurnian tinggi
2. Pemanggang suspensi
Dalam pemanggang suspensi, konsentrat dihembuskan ke dalam ruang pembakaran yang sangat mirip dengan tungku batubara bubuk. Pemanggang terdiri dari cangkang baja silinder berlapis tahan api, dengan ruang pembakaran besar di bagian atas dan 2 hingga 4 tungku di bagian bawah, mirip dengan tungku perapian ganda. Penggilingan tambahan, selain yang diperlukan untuk beberapa tungku perapian, biasanya diperlukan untuk memastikan bahwa perpindahan panas ke material cukup cepat agar reaksi desulfurisasi dan oksidasi terjadi di ruang tungku. Pemanggang suspensi tidak bertekanan dan beroperasi pada suhu sekitar 980 °C (1.800 °F).
3. Pemanggang dengan fluidisasi
Dalam pemanggang unggun terfluidisasi, konsentrat sulfida yang digiling halus disuspensikan dan dioksidasi dalam lapisan bahan baku yang didukung pada kolom udara. Seperti pada pemanggang suspensi, laju reaksi desulfurisasi lebih cepat dibandingkan dengan proses tungku ganda yang lebih tua. Pemanggang dengan lapisan terfluidisasi beroperasi pada tekanan yang sedikit lebih rendah daripada tekanan atmosfer dan pada suhu rata-rata 1.000 °C (1.830 °F). Dalam proses fluidized-bed, tidak diperlukan bahan bakar tambahan setelah penyalaan tercapai. Keuntungan utama dari pemanggang ini adalah kapasitas hasil yang lebih besar, kemampuan penghilangan sulfur yang lebih besar, dan perawatan yang lebih rendah.
Pengolahan__
Ekstraksi padat cair (leaching) adalah proses pemisahan suatu zat terlarut yang terdapat dalam suatu padatan dengan mengontakkan padatan tersebut dengan pelarut (solvent) sehingga padatan dan cairan bercampur dan kemudian zat terlarut terpisah dari padatan karena larut dalam pelarut.
Electrowinning, juga disebut elektroekstraksi, adalah elektrodeposisi logam dari bijih mereka yang telah dimasukkan ke dalam larutan melalui proses yang biasa disebut sebagai pencucian. Electrorefining menggunakan proses serupa untuk menghilangkan kotoran dari logam.
Peleburan (Melting) Peleburan logam adalah proses mencairkan logam pada temperatur tertentu dengan menggunakan energi panas yang di hasilkan oleh tungku.
Casting . adalah injeksi logam cair ke dalam Die (mirip dengan Cetakan) di bawah tekanan untuk membuat bagian kompleks dari logam
Ekstraksi__
Ekstraksi Mineral Zn
Ini adalah proses ekstraksi seng dari bijihnya, dan penyiapan logam seng untuk digunakan dalam berbagai produk. Bijih yang paling umum tersedia dalam ekstraksi zinc adalah Zinc Blende yang juga dikenal sebagai Zinc Sulfide (ZnS) dan bijih lainnya termasuk Calamine, Zincite, dll. Zinc Blende tidak mengandung persentase zinc yang sangat tinggi sehingga perlu dikonsentrasikan. Metode konsentrasi terbaik untuk bijih seng adalah flotasi buih.
Prosedur Ekstraksi Seng
Konsentrasi Bijih: Flotasi Buih
Pertama-tama, bijih dihancurkan menjadi partikel berukuran bubuk yang sangat halus dan dicampur dengan air. Campuran yang diperoleh disebut Slurry. Kolektor digunakan yang akan bertindak sebagai surfaktan dan bahan kimia ditambahkan ke bubur.
Proses ini dilakukan untuk meningkatkan sifat hidrofobik mineral.
Prosedur Ekstraksi Seng
Konsentrasi Bijih: Flotasi Buih
Pertama-tama, bijih dihancurkan menjadi partikel berukuran bubuk yang sangat halus dan dicampur dengan air. Campuran yang diperoleh disebut Slurry. Kolektor digunakan yang akan bertindak sebagai surfaktan dan bahan kimia ditambahkan ke bubur. Proses ini dilakukan untuk meningkatkan sifat hidrofobik mineral.
Bubur tersebut sekarang diubah menjadi pulp. Bubur kertas ini kemudian dimasukkan ke dalam wadah yang berisi air dan kemudian aliran udara dipaksa masuk ke dalamnya untuk menciptakan gelembung. Mineral yang dibutuhkan kini ditolak oleh permukaan air dan menempel pada gelembung udara. Saat gelembung udara ini naik ke atas permukaan dengan partikel mineral menempel padanya, inilah buihnya.
Buih ini sekarang dikumpulkan, dipisahkan, dan diambil untuk proses pemurnian dan ekstraksi selanjutnya.
Prinsip utama yang terlibat dalam proses Flotasi Buih adalah perbedaan antara kemampuan pembasahan bijih dan pengotor yang tersisa. Partikel dikategorikan menjadi dua jenis berdasarkan kemampuan pembasahannya: Hidrofobik dan hidrofilik.
Jika mineral bersifat Hidrofobik maka hanya dapat tertarik pada buih dan bukan pada air. Faktor penentu kestabilan buih adalah kekuatan pelekatan gelembung pada mineral.
Logam Dari Bijih Terkonsentrasi
Memanggang: Setelah konsentrasi bijih, langkah selanjutnya melibatkan ekstraksi seng dengan cara Memanggang. Bijih pekat dipecah halus menjadi potongan- potongan kecil dan kemudian disuspensikan dalam aliran udara yang naik. Kandungan belerang dapat dikurangi secara signifikan dengan proses ini. Ini juga mengubah campuran Zinc menjadi ZnO yang lebih reaktif.
Ekstraksi__
Logam Dari Bijih Terkonsentrasi
Memanggang: Setelah konsentrasi bijih, langkah selanjutnya melibatkan ekstraksi seng dengan cara Memanggang. Bijih pekat dipecah halus menjadi potongan-potongan kecil dan kemudian disuspensikan dalam aliran udara yang naik. Kandungan belerang dapat dikurangi secara signifikan dengan proses ini. Ini juga mengubah campuran Zinc menjadi ZnO yang lebih reaktif.
Reduksi: Seng oksida dicampur dengan bubuk kokas dan dipanaskan hingga 1673K dalam tanah liat api di mana ZnO direduksi menjadi logam seng.
Karbon dari kokas akan bertindak sebagai zat pereduksidalam reaksi ini. Reaksi yang terjadi pada langkah terakhir ekstraksi seng adalah:
Pemurnian: langkah terakhir melibatkan pemurnian seng, seng di murnikan dengan pemurnian elektrolitik. Dalam proses ini seng yang tidak murni merupakan anoda dan katoda merupakan lembaran tipis seng murni dan elektrolit yang di gunakan adalah larutan [ZnSO4] yang mengandung sejumlah kecil [H2SO4] saat arus listrik dilewatkan seng murni diendapkan di sisi katoda.
Ekstraksi__
Proses Ekstraksi Seng
Konsentrat seng, atau bijih seng yang telah diperkaya setelah dikeluarkan dari tambang, dikirim dari seluruh dunia dalam bentuk butiran curah. Sabuk konveyor tertutup mengangkut konsentrat untuk penyimpanan sementara. Asam sulfat juga dikirim dari pelabuhan, dan merupakan produk sampingan utama produksi seng. Selain itu, konsentrat seng dari berbagai tambang disimpan sementara.
konsentrat campuran diangkut dengan ban berjalan ke Roasters. Di pabrik pemanggangan, campuran konsentrat seng dimasukkan ke dalam tungku unggun terfluidisasi dengan penambahan udara. Belerang yang terkandung dalam konsentrat seng dilepaskan dan dioksidasi pada suhu sekitar 1.000 derajat Celcius. Gas ini kemudian dimurnikan dalam beberapa fase dan diubah menjadi asam sulfat untuk menghasilkan gas sulfur dioksida. Asam sulfat merupakan produk sampingan penting dari proses produksi seng, dan merupakan bahan dasar penting bagi industri kimia dan farmasi.
Bahan seng yang dipanggang sekarang sebagian besar larut dalam asam dan disimpan di bagian bawah pemanggang. Setelah didinginkan dan digiling, kemudian dipompa ke dalam reservoir pabrik pelindian. Bahan yang dipanggang dari tambang dimurnikan bersama dengan bahan daur ulang yang disebut volt oksida. Volt oksida merupakan bahan baku penting untuk pembuatan Seng. Berbentuk bubuk yang dihasilkan dari daur ulang baja berlapis seng.
Bijih panggang dan oksida Volt dimurnikan di pabrik pelindian dengan cara dilarutkan dalam asam sulfat. Kotoran apa pun yang menyertainya akan mengendap.
Larutan pelindian ini, bebas dari bahan padat, kemudian dipanaskan dan dimurnikan dalam tiga fase sebelum dilanjutkan ke produksi logam seng. Produksi seng logam didasarkan pada timbal elektrolisis, dan lembaran aluminium disuspensikan dalam bak yang diisi dengan larutan lintah atau elektrolit yang mengandung seng.
Lembaran-lembaran tersebut dihubungkan dalam suatu rangkaian listrik dimana lembaran timah menjadi anoda dan lembaran aluminium menjadi katoda.
Penurunan tegangan pada anoda menyebabkan seng mengendap pada lembaran aluminium. Seng murni yang diendapkan secara elektro kemudian dikupas dari pelat aluminium, dicuci, dan diangkut ke tungku peleburan di pabrik pengecoran.
Lembaran aluminium akan dimasukkan kembali ke dalam bak elektrolitik dan digunakan kembali untuk menyimpan lebih banyak seng dari elektrolit segar yang mengandung seng. Seng yang diendapkan secara elektro dari tahap elektrolisis dilebur pada suhu lebih dari 420 derajat Celcius dalam tungku induksi dan dicetak menjadi lempengan atau Jumbo dengan berat 1 hingga 6 ton atau dalam dua bentuk unik tergantung pada penggunaan dan kebutuhan pelanggan.
