Ekstraksi metalurgi adalah proses pemisahan dari suatu konsentrat yang diambil dari suatu bijih melalui eksploitasi , dimana dari konsentrat tersebut yang diambil hanya logamnya saja . dengan perkataan lain ekstraksi metalurgi adalah suatu proses pengolahan dalam pekerjaan metalurgi untuk mengekstrak (mengeluarkan atau mendapatkan) suatu logam dari dalam persenyawaannya.Misal :Konsentrat Fe3O4 diekstrak untuk mendapatkan Fe.Didalam tabel Mendeleyef, terdapat lebih kurang 80 unsur yang termasuk kedalam katagotri metal/logam adapun konsentras sutu zat dalm kerak bumi dinytakan dalam persentaseKlasifikasi daripada logam1. Logam ferro yaitu logam besi dan logam campuran besi2. Logam nn ferro- Logam brat: Pb, Cu, Zn, Ni, Sn, Mn.- Logam ringan : Al, Mg, Be, Li, Na, K.- Logam mulia : Au, Ag, Pt, Os, Ir.- Logam secondair :As, Sb, Bi, Cd- Logam tahan api : W, Mo, Ta, Ti, P.- Logam radio aktif : Ar, Ra, Th, U, Te- Logam jarang terdapat di kerak bumi : Ce, La- Logamsangat jarang ditemukan : Ge, In, Zr, GdAda 2 macam bentuk persenyawaan dari suatu persenyawaan daripada suatu bijih (ore) yang banyak terdapt dikerak bumi.1. Dalam bentuk oksida misal magnetik Fe3O4 , kasitrit SnO2, Pyrolusit MnO2 dll2. Dalam bentuk sulfida misal chalcopirit CuFeS2 spalorit, galenite dll.

Sebagai dasar pengetahuan metalurgi ini, harus dipelajari juga kimia fisika dari suatu proses metalurgi. Ini berarti kita harus mempelajari sifat-sifat dari suatu gas, dalam hal ini harus dipelajari hukum-hukum dari gas ideal seperti hukum boyle, gay lussac, hukum avogadro, hukum henry, hukum graham, dan hukum-hukum yang umum lainnya.

Contoh, Metalurgi Ekstraksi : PirometalurgiHidrometalurgiElectrometalurgi

Macam - MacamMetalurgi :1. Metalurgi Ekstraksi : suatu ilmu yg mempelajari cara - cara mendapatkan metal dari ore, konsentrat, serap, slag shg bermanfaat bg manusia.2. Metalurgi fisik : upaya memadukan 2 logam / lebih agar hasil perpaduan ini mempunyai sifat fisik sesuai dgn yg diinginkan3. Metalurgi Mekanik : pembentukan logam dgn struktur tertentu agar dpt dimanfaatkan atau upaya pemrosesan logam lebih lanjut agar dpt dimanfaatkan oleh manusia, misal utk jembatan yg mpy daya dukung tertentu.

Cara pengolahan :Pyro metalurgi, hydro metalurgi, electro metalurgi

Tahapan Metalurgi :- Ore presing, mineral procesing, unit operation, Pengolahan Bahan Galian- Ekstraksi metal, unit procesing- Contoh unit operation : jigging, tabling, magnetic separation, electrostatic separation, flotasi, sluicing, humpreying, hms, hls.- Contoh unit procesing: leaching, smelting, converting, electrolisis, retorting, fire refining, electro refening, electro winning.

Perbedaan unit operation dgn unit procesing :Unit operation :Dasar : sifat fisikProduk : mineralFase : padatPersiapan : kominusi, sizingHasil : Consentrat, midling, tailingUnit Procesing:Dasar : sifat kimia, fisikproduk : metalfase : perubah , padat, cair, gaspersiapan : preparasi (fisik, kimia)hasil : L, S, gas

Tahapan Metalurgi ekstraksi:1. preparasi (fisik, kimia)-preparasi fisik : aglomeration yg terdiri dari : peletizing, sintering, briquieting-preparasi kimia : roasting, calcining2. ekstraksi metal-pyrometallurgi : menggunakan energi bahan bakar padat cair gas ( smelting, converting, retorting, fire refining)-hydrometalurgi : menggunakan reagen pelarut (leaching, presipitasi)-ellectrometalurgi : menggunakan energi listrik (electrothermik (peleburan dgn energi listrik), electrolisa dlm larutan air ( electro refining, electro winning, electro plating), fused salt electrolisis (electrolisa garam lebut)).3. Pemurnian

Perubahan fase-gas liquid/liquid gas (kondensasi)- gas Solid / solid gas (retorting)-liquid solid/solid liquid (smelting)

Peralatan tanur :-fixed bed (sintering), Fluidized bed (roasting), shaft furnace ( Fe, Pb blast furnace, lime), rotary kiln ( drying, kalsinasi), retort ( retorting), reverberatory furnace (matte smelting), electric furnace (electric matte smelting), cell utk electrolisa garam lebur

Urutan Ekstraksi : Bijih - Preparasi PBG - Konsentrat - Preparasi Ekstraksi - Metalurgi ekstraksi - LogamPreparasi EkstraksiTujuan :-pengeringan ( T : 110 C)-mengubah senyawa logam-mengubah ukuran/ sifat fisik bijih / konsentrat agar sesuai dgn persyaratan proses selanjutnya

Klasifikasi:1. Kimiaa. Kalsinasib. Pemanggangan (roasting)- oksidasi- reduksi- khloridasi- khusus2. FisikAglomerasi :a. Pembriketan (briquetiting)b. Nodulasi (nodulizing)c. Sinterisasi (sintering)d. Peletisasi (peletizing)KALSINASIPemanasan pd TTujuan :- Penguraian karbonat

MCO3(p) MO(p) + CO2 (g)M : Zn, Fe, Ag, Pb, Cd, Mn, Mg, Ca

GT = GT + RT In PCO2- Penghilangan air kristal dan penguraian hidroksidaM(OH)2 = MO +H2OGT = - RT ln PH2O

- Desagregasi bijih kompakproses penguraian mekanis bijih yg sangat kompak dan penguraian senyawa organikCth : M3O4 (misal Fe3O4) sangat kompak (porositasnya rendah), jk direduksi dgn gas CO reaksi diffusi gas lamban, mk Fe3O4 dipanaskan dan didinginkan mendadak (quenching) shg timbul retakan2 yg mudah diterobos gas CO. Jk pd peleburan Fe3O4 (magnetit) yg dikandung oleh bijh < 40% tdk perlu Quenching.

PEMANGGANGANPemanasan pada T 500-1000 C, senyawa yg dirubah logam utama / pengotor1. Pemanggangan Oksidasibijih yg diolah sulfida : Zn, Pb, Ni, Cu, Hg. Jenis :a. Pemanggangan menghasilkan oksida-pemanggangan oksida sempurnautk menghasilkan seluruh kandungan belerang (dead roasting). Dilakukan pd bijih oksida bila :-bijih / konsentrat kaya sulfida logam berharga. Kemudian diekstrak dgn reduksi misal : PbS dan ZnS-Oksida logam berharga bersifat mudah menguap. Misal Sb2O3 dan As2O3, tetapi jangan teroksidasi mencapai Sb2O4 dan Sb2O5 atau As2O4 dan As2O5 krn berbtk padatan, hingga perlu penambahan karbon / gas CO-pemanggangan oksida partialCu2S.n FeS + 3/2 n O2 = Cu2S. (n-n) FeS + n FeO + n SO2Syarat : logam pengotor lebih mudah dioksidasi dr pd logam berharganyaLogam pengotor tdk seluruhnya dioksidasi sebab:-kemungkinan logam berharga ikut teroksidasi mjd terak (slag)-Pembakaran belerang menghasilkan kalor (penghematan kalor)

b. pemanggangan menghasilkan sulfat (sulfatisasi)Maksud : untuk membentuk sulfat yg larut air, preparasi hydrometallurgisyarat : T1000 C

c. pemanggangan menghasilkan metal (metalisasi)pd umumnya seluruh sulfida logam bila dipanaskan di atas TL dpt teroksidasi mjd logam, tetapi belum tentu menguntungkan sebab logam pengotor ikut lebur.Syarat agar untung:-pd T relatif rendah, logam lebih stabil dr oksida maupun sulfat-logam mudah menguap (tekanan uap tinggi)HgS(p) + O2 = Hg(u) + SO2 (g)

2. Pemanggangan Reduksireduktor :padat : C (batubara, kokas)gas : CO, H2, Gas2 Hidrokarbon ( CH4, gas alam)Tujuan:a. menurunkan derajad oksidasiSb2O4 + CO = Sb2O3 + CO2 atau As2O4 + CO = As2O3 + CO2Sb2O5 + C = Sb2O3 + CO2 atau As2O5 + C = As2O3 + CO2b. Mereduksi bijih/konsentratcth : Pembuatan besi spons- Reformasi gasCH4+H2O = CO +3H2CO + H2O = CO2 +H2- Reduksi bijih besiFe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3 H2OFe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2Reduksi ZnOZnO(p) + CO = Zn(u) + CO2-Roasting magnetisasi (dlm konsentrat timah)3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2

3. Pemangganngan Khloridasipemanggangan dgn menambah reagenCaCl2(p), NaCl (p) atau Cl2(g)Tujuan:-menghasilkan khlorida logam (yg larut dlm air) dr sulfida utk logam (M): Cu, ZnMS+2NaCl + 2O2 = Na2SO4 + MCl2 10% 500-600C larut dlm air-menghasilkan logam yg mudah menguapTiO2+2Cl2+C = TiCl4(u) + CO2Pd proses kroll :TiCl4(u) + Mg = Ti(p) + MgCl4Reaksi yg lainMO+CaCl2= MCl2(u) +CaOMS + CaCl2 + 3/2 O2 = MCl2(u) + CaO+ So2 (1250 C)AtauMO + Cl2 = MCl2(u) +1/2O2MS + Cl2 + O2 = MCl(u) +SO2 (900-1000C)

4. Pemanggangan Khususditerapkan utk ekstraksi nikel (proses mond)Ni(p) + 4CO = Ni(CO)4(u) T>43 CH298 = -52 Kkal/molNi(CO)4(u) = Ni(p) + 4CO T: 212 C

AGLOMERASITujuan :Mengubah ukuran butiran bijih/ konsentrat mjd gumpalan yg relatif besar agar tdk menyumbat lubang2 pd tanur yg digunakan utk lewat gas2.Jenis : 1. Pembriketan (briqueting)cetak-tekan dgn bhn perekat ( kapur, semen, lempung, minyak residu, tar), maupun tanpa perekat, dilakukan pd temperatur kamar/ pemanasan. Pemakaian terbatas, biaya mahal.2. Nodulasi (nodulizing)seperti pd pembuatan klinker semen dgn cara pemanasan di dlm tanur putar, shg terbtk gumpalan2.3. Sinterisasi (sintering)banyak digunakan utk preparasi peleburan pd tanur tiup (blast furnace). Dilakukan dgn mesin khusus DLSM (dwight- lloyd sintering machine)Proses :-bijih besi dicampur 5% kokas dan 5-10% air serta kapur sbg bhn imbuh-panaskan pd DLSM. Kokas akan terbakar temperatur naik 1200-1300 C-aglomerasi tjd krn silikat dlm bijih meleleh / tjd pertumbuhan kristal dan rekristalisasi.Utk bijih2/ kosentrat sulfida ( PbS) dilakukan roast sintering4. Peletisasi (peletizing)umumnya dilakukan pd bijih / konsentrat yg sangat halus shg sulit disinter.Proses:-bijih/ konsentrat ditambah air dan bhn perekat (kapur, lempung, bhn2 organik) pd temp kamar dibentuk mjd bulatan pelet (gumpalan ukuran 1-3 cm) di dlm drum atau piringan berputar-pembakarana pelet pd temp 1200-1300 C dlm tanur tegak atau dgn DLSM