ANALISA SIFAT DIELEKTRIK

PADA PROSES REDUKSI PASIR BESI

MENGGUNAKAN GELOMBANG MIKRO

DENGAN REDUKTOR GRAFIT

Fabio Himan Nugraha

2708100021

Dosen Pembimbing : Sungging Pintowantoro S.T., M.T., Ph. D

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

PENDAHULUAN

BAB I

LATAR BELAKANG

Top Crude Steel Producer

1. 683.9 2. 177.2 3. 107.6 1516.8

Juta TonGlobal

Sumber :World Steel

Tolak Ukur Negara Maju

Bagaimana denganIndonesia ?

TOP IMPORTER

USAEropaKorea SelatanChinaThailandIndonesia

7.66.45.23.53.22.8

World steel

2009 5,65 3,71

2010 7,48 5,23

2011 8,67 6,01

2012 12

IISIA,

Juta Ton

IMPOR

Kelemahan

1. Mahal

2. Boros Energi

3. Pengoperasian Sulit

4. Safety Factor Tinggi

5. Tidak Ramah lingkungan

Kelemahan

1. Prosesnya lama

2. Hanya untuk

material tertentu

Metode PengolahanMaterial

Pyro Metalurgi Hydro Metalurgi

Microwave

Proses dapat berlangsungdengan cepat

Cara pengoperasian yang mudah

Lebih ramah lingkungan

Lebih aman

RUMUSAN MASALAH

bagaimana perubahan sifat dielektrik pada pasir besi akibatpengaruh variasi daya gelombang mikro, dalam proses

reduksi dengan menggunakan reduktor grafit.

BATASAN MASALAH

Penelitian dilakukan dengan menggunakan pasirbesi dan grafit.

Konsentrat pasir besi dan pereduksi dianggaphomogen.

Mineral yang terkandung dalam pasir besi yang digunakan dianggap magnetit (Fe3O4)

Pengaruh pancaran gelombang mikro dianggapsempurna.

Batu tahan api dianggap terisolator.

1

2

3

4

5

TUJUAN PENELITIAN

mengetahui mekanisme proses reduksi pasir besi

menggunakan energi gelombang mikro serta

mengetahui pengaruh sifat dielektrik untuk

meningkatkan prosentase Fe dalam proses reduksi

dengan menggunakan reduktor grafit.

MANFAAT PENELITIAN

Mengembangkan teknologi pengolahan logam di Indonesia

Mengembangkan teknologi ekstraksi mineral yang ramah lingkungan

Memberikan alternatif lain dalam pengolahanmineral

TINJAUAN PUSTAKA

BAB II

Pasir Besi

• Komposisi Kimia Pasir Besi

Fe : 69,07 %Si : 5,91 %Al : 5,73 %Ca : 2,18 %Ti : 6,26 %Mn : 0,57 %V : 0,61 %Cr : 0,01 %K : 0,37 %P : 0,21 %Bi : 12 %

GRAFIT

• Komposisi Kimia Grafit

Fix C : 98,6 %S : 0,3 %VM : 0,5 %Ash : 0,6 %

MICROWAVE

Faktor yang mempengaruhi Interaksimaterial dengan gelombang mikro

BeratTotal

WaktuPeradiasian

JenisMaterial

Ukuran Partikel

DAYA

Sifat Dielektrik

METODOLOGI

BAB III

Start

Uji XRF UJI VNA

Penimbangan pasir

besi 82%

A

Persiapan

Alat dan bahan

Preparasi

Pasir Besi

Penghalusan

pasir besi

Pengayakan pasir besi

100 Mesh

Penghalusan Grafit

Pengayakan Grafit

100 Mesh

Uji XRF

Penimbangan Grafit

18%

Campuran

Pasir besi dan

Grafit

Memasukkan

Sampel ke

Microwave

Penyinaran

MW (Variabel)

Analisa Data

Kesimpulan

UJI VNAUJI XRF

END

A

Kegiatan

Oktober November Desember

Minggu ke Minggu ke Minggu ke

Preparasi sampel

Uji VNA, XRF

dan XRD

Reduksi pasir besi

Uji VNA, XRF,

dan XRD hasil

Reduksi

Analisa dan

Pembahasan

Perencanaan Kegiatan

Pembahasan

BAB IV

Analisa Data XRF

Daya Besar Kadar Unsur (%)

Mo Al Ti Si Fe Cu

1000 2.9 2.1 6.36 7.3 70.07 3.2

2000 3.1 3.0 6.03 5.1 75.15 2.62

3000 1.6 3.0 5.51 4.8 78.49 1.14

4000 - 4.0 5.22 4.6 80.22 0.27

Value

Frekuensi 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000Koef

Refleks

(db)-1.8 -2 -2.3 -2.5 -3.26 -5.45 -2.1 -2.8 -11.07

Analisa Data VNA Pasir Besi 2000 Watt

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

K

o

e

f

i

s

i

e

n

r

e

f

l

e

k

s

i(

d

b)

Frekuensi (MHz)

Analisa DataRelatif Permitivity Pasir Besi 2000 W

Value

Frek 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000Koef

Reflek

(db)

-1.8 -2 -2.5 -2.54 -4.06 -4.3 -2.6 -3.14 -10.51

Analisa Data VNA Pasir Besi 3000 Watt

Analisa DataRelatif Permitivity Pasir Besi 3000 W

Value

Frek(MHz) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000Koef

Refle

(db)

-1.9 -2.1 -2.7 -2.54 -3.26 -5.4 -2.1 -2.8 -10.61

Analisa Data VNA Pasir Besi 4000 Watt

Analisa DataRelatif Permitivity Pasir Besi 4000 W

Berdasarkan hasil pengujian dan analisis data yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1. Reduksi pasir besi dapat dipercepat dengan menggunakanenergi gelombang mikro.

2. Kandungan konsentrat Fe paling besar terdapat pada proses reduksi dengan daya 4000 Watt dan lama penyinaran 60 menit yaitu 80.22%.

3. Proses reduksi yang terjadi dengan penggunaan daya 1000 -4000 Watt dengan berat total sampel 120 gram masihmembutuhkan waktu penyinaran yang lebih lama dari 60 menituntuk meningkatkan kadarnya.

4. Frekuensi terbaik untuk mereduksi pasir besi dari hasilpengujian vna didapatkan pada 2000 MHz dan 4000 MHz.Yaitu dengan = -2.6761E+24

5. Sifat dielektrik material secara keseluruhan tidak terpengaruhpada penambahan daya 1000-4000W.

Kesimpulan

Saran

Untuk penelitian selanjutnya ada beberapa saran yang dapat diperhatikan:1. Proses reduksi selanjutnya sebaiknya dilakukan dengan variasi

waktu yang lebih lama. 2. Penggunaan castable yang lebih tahan temperatur tinggi agar

tidak ikut melting saat proses reduksi.3. Memasukkan oksigen kedalam ruang penyinaran agar terdapat

lebih banyak gas CO yang terbentuk sebagai pereduksi .4. Titik kontak antara magnetron dengan bagian luar dari chamber

lebih baik diberikan material isolator yang tahan panas agar magnetron lebih tahan lama.

5. Penggunaan parameter koefisien transmissi 2 port untukpenghitungan sifat dielektrik yang lebih akurat.

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2012

SEKIAN

TERIMA KASIH