Pengolahan bahan galian (mineral beneficiation/mineral processing/mineral dressing) adalah suatu proses pengolahan dengan memanfaatkan perbedaan-perbedaan sifat fisik bahan galian untuk memperoleh produkta bahan galian yang bersangkutan. Khusus untuk batu bara, proses pengolahan itu disebut pencucian batu bara  (coal washing) atau preparasi batu bara (coal preparation).

Pada saat ini umumnya endapan bahan galian yang ditemukan di alam sudah jarang yang mempunyai mutu atau kadar mineral berharga yang tinggi dan siap untuk dilebur atau dimanfaatkan. Oleh sebab itu bahan galian tersebut perlu menjalani pengolahan bahan galian (PBG) agar mutu atau kadarnya dapat ditingkatkan sampai memenuhi kriteria pemasaran atau peleburan. Keuntungan yang bisa diperoleh dari proses PBG tersebut antara lain adalah :

1. Mengurangi ongkos angkut. 1. Mengurangi ongkos peleburan.2. Mengurangi kehilangan (losses) logam berharga pada saat peleburan.3. Proses pemisahan (pengolahan) secara fisik jauh lebih sederhana dan

menguntungkan daripada proses pemisahan secara kimia.

Sedangkan metalurgi (metallurgy) adalah ilmu yang mempelajari cara-cara untuk memperoleh logam (metal) melalui proses fisika dan kimia serta mempelajari cara-cara memperbaiki sifat-sifat fisik dan kimia logam murni maupun paduannya (alloy). Metalurgi ada dua macam atau kelompok utama, yaitu :

1. Metalurgi ekstraktif (extractive metallurgy). 1. Metalurgi fisik dan ilmu bahan (physical metallurgy and material science).

Menurut Kirk-Othmer metalurgi ekstraktif adalah ilmu yang mempelajari cara-cara pengambilan (ekstraksi) logam dari bijih (ore = naturally occuring compounds) dan proses pemurniannya, sehingga sesuai dengan syarat-syarat komersial.

Metalurgi ekstraktif dibagi menjadi 3 (tiga) jalur, yaitu :

1. Piro metalurgi (pyro metallurgy) yang dalam proses ekstraksinya menggunakan energi panas yang tinggi (bisa sampai 2.000oC).

2. Hidro metalurgi (hydro metallurgy) yang menggunakan larutan kimia atau reagen organik untuk “menangkap” logamnya.

3. Elektro metalurgi (electro metallurgy) yang memanfaatkan teknik elektro-kimia (antar lain elektrolisis) untuk memperoleh logamnya.

Perbedaan utama antara PBG dengan ekstraktif metalurgi adalah :

Pada PBG  : – bijih / mineral                  à tetap mineral

– kadar logam rendah       à kadar logam tinggi

– sifat-sifat fisik dan kimiaà tak berubah

Pada ekstraktif metalurgi   : – bijih / mineral                  à jadi logam (metal)

– sifat-sifat fisik dan kimiaà berubah

https://tambangunhas.wordpress.com/tag/pengolahan-bahan-galian/

Tabel : Pengelompokan Logam Non Fero

Kelompok Logam Non Fero Unsura. Berat Cu, Ni, Pb, Zn, Snb. Ringan Al, Mg, be, Li, Ba, Ca, Sr, Na, Kc. Mulia Au, Ag, Pt, Os, In, Ru, Rh, Pdd. Minor As, Sb, Bi, Cd, Hg, Coe. Refractory/keras W, Mo, Ta, Nb, Ti, Zr, Vf. Scattered/terberai Be, In, Ga, Ti, Hf, Reg. radio aktif Ra, Ac, Th, Pa, Uh. Rare earth/tanah jarang La, Sm, Eu, Sci. untuk paduan Cr, Mn

http://happynriyono.blogspot.co.id/2009/08/metalurgi-bag1.html

Pengolahan Logam

Berikut beberapa contoh pengolahan logam antara lain :

1.      Besi

Pengolahan biji besi menjadi logam besi berlangsung dalam suatu tungku besar yang

disebut tanur sembur ( blast furnace). Bahan –bahan yang dimasukkan kedalam tanur terdiri atas

3 macam :

a.       Bijih besi, Fe2O3, yang dikotori pasir, SiO2

b.      Karbon ( kokas ), sebagai zat pereduksi,

c.       Batu kapur, CaCO3 untuk mengikat kotoran pasir

Udara panas dengan suhu diatas 1000o C disemburkan ke dalam tanur. Pada suhu tinggi

karbon akan teroksidasi menjadi CO, kemudian karbon dan CO mereduksi bijih besi menjadi

logam besi.

2C + O2 → 2CO

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2

Suhu tinggi juga menguraikan batu kapur menjadi CaO, dan kemudian bereaksi dengan

pasir menghasilkan kalsium silikat, CaSiO3.

CaCO3 → CaO + CO2

CaO + SiO2 → CaSiO3

Kalsium silikat dapat dipakai sebagai bahn baku semen atau sebagai lapisan dasar rel

kereta api.

Besi tuang dapat diolah lebih lanjut menjadi baja, yaitu besi yang mengandung 0,5 % -

1,5 % karbon. Pembuatan baja dilakukan dengan mengoksida semua zat mengotor pada besi

tuang kemudian menambahkan karbon sampai kadar yang diinginkan. Dibandingkan dengan besi

biasa, baja lebih keras dan elastis. Agar lebih mengkilat dan tahan karat dicampurkan logam

krom dan nikel. Sebagai contoh, baja stainless merupakan campuran dari 72 % besi,19% krom

dan 9 % nikel.

2.      Aluminium

Bijih-bijih aluminium yang utama adalah bauksit (Al2O3.2H2O), mika (K-Mg-Al-Silikat), dan

tanah liat (Al2Si2O7.2H2O).

Pengolahan bijih bauksit (Al2O3.2H2O) menjadi logam aluminium terdiri dari 2 tahap

yaitu :

a.       Pemurnian bauksit dari zat-zat pengotor terutama Fe2O3 dan SiO2.

b.      Elektrolisis leburan bauksit murni, dengan menggunakan karbon dan ion Al3+ direduksi menjadi

aluminium.

2Al2O3 + 3C → 4Al +3CO2

3.      Timah

Logam timah diperoleh dengan mereduksi bijih SnO2 dengan karbon pada suhu 12000C.

2 SnO + C→ 2Sn + CO2

4.      Nikel

Pada pembuatan nikel, bijih nya dipanggang menjadi NiO, lalu direaksikan dengan campuran gas

hydrogen dan karbon monoksida. Ion Ni2+ akan mengalami reduksi menjadi logam nikel.

2NiO + H2 + CO → 2Ni + H2O + CO2

5.      Tembaga

Tembaga dialam terdapat sebagai unsure bebas dan sebagai bijih sulfide kalkopirit,CuS.Fe2S3.

bijih ini juga mengandung emas dan perak dalam kadar yang lumayan. Dengan memanggang dan

melelehkan bijih, kita memperoleh logam tembaga.

CuS.Fe2S3 + 5 O2 → 2Cu + 2FeO +4SO2

6.      Perak

Pada kulit bumi, perak terdapat dalam unsure bebas yang bercampur dalam dengan emas dan

tembaga, disamping sebagai bijih argentit (Ag2S).

Campuran atau bijihnya dilarutkan dalam larutan Natrium Sianida kemudian direduksi dengan

seng untuk mendapatkan logam perak yang murni.

4Ag + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4NaAg (CN)2 + 4NaOH

2 Ag2S + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4NaAg (CN)2 + 4NaOH + 2S

2NaAg (CN)2 + Zn→2Ag + Na2Zn(CN)4

http://rafizanisafahmi.blogspot.co.id/2013/07/metalurgi.html

2.3 Teknik Metalurgi

Teknik Metalurgi adalah bidang ilmu yang menggunakan prinsip-prinsip keilmuan fisika,

matematika dan kimia serta proses enjiniring untuk menjelaskan secara terperinci dan mendalam

fenomena-fenomena proses pengolahan mineral (termasuk pengolahan batubara), proses

ekstraksi logam dan pembuatan paduan, hubungan perilaku sifat mekanik logam dengan

strukturnya, fenomena-fenomena proses penguatan logam serta fenomena-fenomena kegagalan

dan degradasi logam. Ketiga ilmu dasar sains digunakan dalam mengembangkan tiga sektor

dasar dalam Body Knowledge Metalurgi yang meliputi Metalurgi Kimia, Metalurgi Fisika dan

Engineering Proses.

Mineral Dressing

Mineral dressing adalah pengolahan mineral secara fisik. Tujuan dari mineral dressing adalah

meningkatkan kadar logam berharga dengan cara membuang bagian-bagian dari bijih yang tidak

diinginkan. Secara umum, setelah proses mineral dressing akan dihasilkan tiga kategori produk.

1. Konsentrat, dimana logam-logam berharga terkumpul dan dengan demikian kadarnya menjadi

tinggi.

2. Tailing, dimana bahan-bahan tidak berharga (bahan ikutan, gangue mineral) terkumpul.

3. Middling, yang merupakan bahan pertengahan antara konsentrat dan tailing.

Teknik mineral dressing bermacam-macam. Pengaplikasiannya sangat tergantung pada jenis bijih atau

mineral yang akan ditingkatkan konsentrasinya. Pemilihan teknik didasarkan pada perbedaan sifat-sifat

fisik dari mineral-mineral yang ada dalam bijih tersebut. Teknik-teknik yang digunakan dalam proses

mineral dressing di antaranya adalah:

A. Konsentrasi gravitasi

Teknik ini memanfaatkan perbedaan berat jenis antara mineral-mineral. Mineral-mineral

dipisahkan dengan peralatan yang berprinsip pada pemisahan berat jenis seperti jigging, rake classifier,

spiral classifier, vibrating table, dll.

B. Flotasi

Teknik ini memanfaatkan perbedaan sifat permukaan mineral-mineral. Dengan menambahkan

reagen kimia yang bisa membuat permukaan salah satu mineral menjadi hidrofil sementara bagian

reagen itu sendiri memiliki sifat hidrofob, maka mineral bersangkutan dapat diangkat oleh gelembung

yang ditiupkan ke permukaan untuk dipisahkan. Biasnya mineral-mineral sulfida dipisahkan dengan cara

ini.

C. Magnetic Separation

Cara ini memanfaatkan sifat magnet dari mineral-mineral. Mineral yang bersifat feromagnetik

dipisahkan dari mineral yang bersifat diamagnetik.

Dan teknik-teknik lainnya, seperti electric separator, dll.

 

D. Metalurgi ekstraktif

Pada bagian mineral dressing, konsentrat yang mengandung logam berharga dipisahkan dari

pengotor (gangue mineral) yang menyertainya. Sedangkan ilmu extractive metallurgy adalah untuk

memisahkan logam berharga dalam konsentrat dari material lain.

perbedaan sumberdaya dan cadangan ?jawab :” Sumber daya adalah material yang terdapat di alam baik zat cair, zat pada maupun gas yang mengandung satu atau lebih komoditas dan diharapkan dapat menguntungkan bila ditambang.” Cadangan adalah endapan bahan galian yang dapat menguntungkan bila ditambang berdasarkan teknologi pada saat ini, karena telah melalui sutau perhitungan yang teliti.

https://reokta.wordpress.com/2009/09/12/kumpulan-soal-sidang-teknik-pertambangan-part-1/

Jenis-jenis BatubaraBatubara dengan mutu yang rendah, seperti batu bara muda dan sub-bitumen biasanya lebih lembut dengan materi yang rapuh dan berwarna suram seperti tanah. Baru bara muda memilih tingkat kelembaban yang tinggi dan kandungan karbon yang rendah, dan dengan demikian kandungan energinya rendah. Batu bara dengan mutu yang lebih tinggi umumnya lebih keras dan kuat dan seringkali berwarna hitam cemerlang seperti kaca. Batu bara dengan mutu yang lebih tinggi memiliki kandungan karbon yang lebih banyak, tingkat kelembaban yang lebih rendah dan menghasilkan energi yang lebih banyak. Antrasit adalah batu bara dengan mutu yang paling baik dan dengan demikian memiliki kandungan karbon dan energi yang lebih tinggi serta tingkat kelembaban yang lebih rendah (lihat diagram 1).

http://setiawan015.blogspot.co.id/2012/04/analisis-batubara.html

Batubara dengan mutu yang lebih tinggi umumnya lebih keras dan kuat dan seringkali berwarna hitam mengkilap seperti kaca. Batubara dengan mutu yang lebih tinggi, memiliki kandungan karbon yang lebih banyak, tingkat kelembaban yang lebih rendah dan menghasilkan energi yang lebih banyak. Antrasit adalah batubara dengan mutu yang paling baik dan dengan demikian memiliki kandungan karbon dan energi yang lebih tinggi serta tingkat kelembaban yang lebih rendah. (seperti terlihat pada diagram berikut).

http://idefa.blogspot.co.id/2012/10/pengertian-batubara-dan-tingkatan.html