*e-mail: [email protected] | Researcher at Materials and Minerals Processing Laboratory of ITS Surabaya
INDUSTRI PENGOLAHAN ZINC
Oleh: Abdul Ghofur*
Zinc merupakan salah satu logam dasar yang memiliki banyak manfaat disamping
logam non-ferrous lain seperti copper, lead, aluminum, dan nickel. Secara umum dalam
bahasa Indonesia lebih dikenal sebagai seng. Zinc sendiri merupakan jenis logam ke empat
yang paling banyak diproduksi setelah baja, aluminium dan tembaga.
Tabel 1. Produksi logam dunia pada 2007 (dalam juta ton)
(sumber: US Geological Survey, 2007)
Baja Aluminium Tembaga Seng Nikel Magnesium Titanium
1.345 38 15,6 10,6 7,0 0,79 0,138
Sejarah produksi logam zinc dimulai dalam skala kecil di India dan China sebelum
abad ke 14 dan di Eropa pada abad ke 18. Metode produksi pada awalnya adalah dengan
menggunakan retorting processes dimana zinc oxide direduksi dengan karbon dalam retort
yang dipanaskan. Logam zinc kemudian menguap dan dikumpulkan dengan
mengkondensasinya dari retort gases. Perkembangan teknologi, membuat retort process
mulai tergantikan dengan metode elektrolisis yang mulai dikembangkan pada awal abad ke
20, meskipun sebenarnya pada awal abad yang sama teknologi continuous retorting
processes juga dikembangkan. Sementara itu teknologi zinc blast furnace mulai
diperkenalkan untuk produksi komersial pada tahun 1960. Pada sekitaran awal abad ke 21,
teknologi retort processes hampir lenyap dan penggunaan teknologi blast furnace atau yang
lebih dikenal dengan Imperial Smelting Furnace mulai memudar. Produksi zinc saat ini
secara dominan diproses secara elektrolisis, dengan estimasi angka lebihdari 80% produksi
dunia pada awal abad 21 ini.
Sebagai salah satu dari base metal, zinc memiliki banyak aplikasi yang berbeda dan
sangat dibutuhkan dalam kehidupan modern saat ini. Antara lain digunakan untuk fabrikasi
komponen baja dalam bentuk die casting alloys dan sebagai kuningan yang merupakan
paduan dari zinc dan tembaga. Sementara itu, mayoritas zinc diaplikasikan untuk proteksi
korosi atau galvanizing pada baja dengan cara membentuk permukaan penghalang pada baja
sehingga tahan terhadap korosi. Zinc juga diaplikasikan dalam bentuk oksida (zinc oxide)
yang memiliki manfaat dalam formulasi dan juga vulkanisasi pada karet dan ban, zinc oksida
juga digunakan sebagai fertilisator dan sebagain kecil dimnafaatkan dalam bidang farmasi
serta penggunaan dalam bidang medis.
Konsumsi zinc dunia terus mengalami pertumbuhan, dari sekitar 5 juta ton per tahun
pada 1970 menjadi lebih dari 8 juta ton per tahun pada akhir abad ke 20, dan menjadi 9,7 juta
ton per tahun pada 2003. Ini menginformasikan kepada kita bahwa laju pertumbuhan dari
permintaan dunia mengalami kenaikan 2% per tahun.
*e-mail: [email protected] | Researcher at Materials and Minerals Processing Laboratory of ITS Surabaya
Berikut merupakan industri peleburan zinc yang utama di dunia, meliputi jenis proses:
1. Elektrolisis (Roasting – Leaching – Electrowinning)
2. Imperial Smelting Process atau ISF (Blast Furnace)
3. Vertical Retort Process
4. Electrothermic Retort Process
5. Horizontal Retort Process
Berikut ini merupakan jenis dari mineral-mineral zinc:
Tabel 2. Mineral Zinc
(sumber: handbook of extractive metallurgy of zinc, 2005 and www.e-rock.com)
Mineral Formula Zinc content, % Fisik
Sphalerite, Zinc Blende
atau Wurtzite
ZnS 67,1
Marmatite (besi dalam
larutan solid)
(Zn,Fe)S < 67
Smithsonite atau
‘Calamine’
ZnCO3 52,2
Hydrozincite 3ZnO.2ZnCO3.3H2O 59,5
Willemite 2ZnO.SiO2 58,7
Hemimorphite 4ZnO.2SiO2.2H2O 54,3
Zincite ZnO 80,4
*e-mail: [email protected] | Researcher at Materials and Minerals Processing Laboratory of ITS Surabaya
Dari beragam jenis zinc ore di atas, jenis mineral yang paling umu diproses adalah
jenis zinc sulfide berupa spahlerite. Komersialisasi zinc ore dilakukan dengan cara
menjadikannya sebagai konsentrat untuk kemudian diproses lebih lanjut dalam smelter dan
refinery plant dengan proses elektrolisis. Cara yang paling efektif dan efisien untuk
mendapatkan konsentrat zinc dari zinc ore setidaknya meliputi dua cara, yakni:
1. Pengecilan ukuran zinc ore, dengan harapan terbebasnya mineral zinc dengan pengotor
lainnya dan dapat dipisahkan kemudian
2. Pemisahan secara selective physiochemical dengan menggunakan proses froth flotation
untuk memisahkan logam konsentrat
Dalam memproses zinc ore menjadi konsentrat, setelah dilakukan ore dressing
dengan jaw chrusher dan juga ballmill machine, selanjutnya adalah memprosesbya secara
froth flotation. Selama proses froth flotation berlangsung, akan dilakukan pemisahan
beberapa mineral ikutan lainnya seperti tembaga dan timbal. Selama proses froth flotation
berlangsung, pertama-tama akan diapungkan mineral tembaga, setelah itu mineral timbal,
dan kemudian memisahkan mineral zinc.
Gambar 1. Diagram alir proses flotasi untuk Cu/Pb/Zn ore
(sumber: Handbook of Extractive Metallurgy of Zinc, 2005)
*e-mail: [email protected] | Researcher at Materials and Minerals Processing Laboratory of ITS Surabaya
Setelah melalui proses froth flotation diatas, kita bisa mendapatkan konsentrat zinc
yang siap untuk dijual secara komersial, atau memprosesnya kembali dengan meleburnya dan
memurnikannya dengan macam-macam proses yang telah disebutkan di depan. Berikut ini
merupakan target spesifikasi dari konsentrat zinc, yakni:
Tabel 3. Target Spesifikasi Konsentrat Zinc
(sumber: Handbook of Extractive Metallurgy of Zinc, 2005)
Elemen Range Komposisi
Zn 47 sampai 56 %
Fe < 10 %
Pb < 3 %
Cu < 2 %
S 30 sampai 32 %
Gambar 2. Zinc Ore, Zinc Concentrate, dan Zinc Ingot
(sumber gambar: www.google.com, 2015)
Dalam dunia zinc metal, dikenal tiga jenis grade dari zinc ingot yang memiliki nilai
komersial dan menjadi standard dalam penjualannya. Berikut ini ketigas jenis grade dari zinc
ingot hasil produksi yang dapat dijual sebagai unalloyed base metal, yakni:
1. Prime Western Grade – PWG (atau Good Ordinary Brand – GOB).
2. High Grade – HG.
3. Special High Grade – SHG.
Pengelompokan jenis zinc diatas memiliki sejarah yang panjang, didasarkan atas tingkat
pengotor yang dikandung dan diproses dengan teknologi saat ini. Pabrik dengan proses
elektrolisis dapat menghasilkan spesifikasi SHG dan merupakan sebagai komoditas utama
karena kualitasnya. Berikut ini merupakan standard dari spesifikasi kualitas zinc yang
didasarkan atas data baku dari London Metal Exchange, yakni:
Tabel 4. Standard Spesifikasi Kualitas Zinc
(sumber: London Metal Exchange)
Grade SHG HG PWG
Max Lead content 0.003% 0.07% 1.6%
Max Cadmium content 0.003% 0.03% 0.5%
Max Tin content 0.001%
Max Iron content 0.003% 0.02% 0.05%
Max total impurities 0.01% 0.1% 2.0%
LME min zinc content 99.995% 99.95% 98.0%
*e-mail: [email protected] | Researcher at Materials and Minerals Processing Laboratory of ITS Surabaya
Sementara itu, berikut ini merupakan perbandingan harga dari logam dunia
berdasarkan data yang dihimpun dari London Metal Exchange (LME) per 9 Oktober 2015
yaitu:
Tabel 5. Harga Logam Dunia
(sumber: London Metal Exchange, Okt 2015)
Logam Harga (USD Per-Ton)
Aluminium 1.606,00
Baja Billet 170,00
Nikel 10.705,00
Tembaga 5.318,00
Timbal 1.771,00
Seng 1.824,00
Di Indonesia sendiri, pabrik pengolahan zinc masih belum ada. Disamping karena
ketersediaan bahan baku berupa zinc ore yang tak terlalu banyak (potensi bahan galian di
Indonesia yang besar antara lain adalah bauksit, tembaga, dan nikel), juga teknologi
pemrosesannya yang membutuhkan investasi yang besar. Berikut ini beberapa perusahaan
produsen zinc ingot terbesar dunia dengan proses secara elektrolisis, yakni:
Tabel 6. Pabrik Elektrolisis Zinc Dunia pada 2003
(sumber: International Zinc Association, 2003)
No. Nama
Perusahaan Logo Negara Lokasi
Year
First
Operated
Annual
Capacity
(tonnes)
Website
1 Korea Zinc Co
Korea
Selatan
Onsan 1978 420000 www.koreazinc.co.kr
Australia Townsville 2001 200000
2 Akita Zinc
Japan Iilima 1972 200000 http://www.dowa.co.jp/
3 Union Miniere
SA
(now: umicore)
Belgium
Balen
(Anvers)
1934 255000 www.umicore.com/
Perancis Auby 1975 245000
4 Zinifex
(now: Nyrstar)
Belanda Budel-
Dorplein
1974 220000 www.nyrstar.com/
USA Clarksville 1978 115000
Australia Hobart 1916 245000
Port Pirie 1968 40000
5 Asturiana de
Zinc SA Spanyol Aviles 1960 460000 http://www.azsa.es
6 Zhuzhou Lead
Zinc Smelter
China Zhuzhou
(Hunnan)
1959 350000 http://www.cnrmetal.com
7 Skorpion Zinc
Namibia Rosh Pinah 2003 150000 www.vedanta-
zincinternational.com/
*e-mail: [email protected] | Researcher at Materials and Minerals Processing Laboratory of ITS Surabaya
Referensi:
1. US Geological Survey
2. London Metal Exchange
3. Extractive Metallurgy 3, Alain Vignes, 2011
4. Extractive Metallurgy of Zinc, Roderick J Sinclair, 2005
5. History of the Metallurgy of Zinc, AIME Trans 121:352 – 353.
Top Related