TUGAS EKSTRAKSI METALURGI
ALUMINIUM
Dibuat sebagai syarat Mata Kuliah Ekstraksi Metalurgi Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya
Oleh :
Arfi Wiranata Ginting 03021281320043
Aziz Andalas Putra 03021281320006
Qesha Anggraini Gemintang 03021181320021
Tarapul Parasian S 03111002075
JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
FAKULTAS TEKNIK
2016
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Indonesia merupakan salah satu Negara yang kaya akan sumber daya
alam termasuk sumber daya mineral logam. Kesadaran akan banyaknya
mineral logam ini mendorong bangsa Indonesia untuk dapat memanfaatkan
sumber daya alam tersebut secara efisien. Dalam pemanfaatanya, tentu saja
menggunakan berbagai metode dan teknologi sehingga dapat diperoleh hasil
yang optimal dengan hasil yang optimal dengan keuntungan yang besar, biaya
produksi yang seminim mungkin serta ramah lingkungan
Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, aluminium
hanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses kimia Wöhler.
Dibandingkan dengan elektrolisis, proses ini sangat tidak ekonomis, dan
harga aluminium dulunya jauh melebihi harga emas. Karena dulu dianggap
sebagai logam berharga, Napoleon III Paul L.T Heroult dari Perancis (1808-
1873) pernah melayani tamunya yang pertama dengan piring aluminium dan
tamunya yang kedua dengan piring emas dan perak. Pada tahun 1886, Charles
Martin Hall dari Amerika Serikat (1863-1914) dan Paul L.T. Héroult dari
Perancis (1863-1914) menemukan proses elektrolisis yang sampai sekarang
membuat produksi aluminium ekonomis.
Metalurgi 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). Adapun proses-proses dari ekstraksi metalurgi terdiri dari
pyrometalurgy yaitu suatu proses ekstraksi metal dengan menggunakan
temperatur tinggi, hydrometallurgy yaitu proses ekstraksi pada temperatur
yang relativ rendah dengan cara pelindian oleh media cairan dan
electrometallurgy yaitu proses ekstraksi yang melibatkan penerapan prinsip
elektrokimia, baik pada temperatur rendah maupun temperatur tinggi.
Aluminium sebagai logam yang bernilai komersial didapatkan dari hasil
ekstraksi metalurgi. Untuk mendapatkan aluminium ini diperlukan alumina
sebagai bahan baku yang didapat dari pengolahan bauksit atau dikenal juga
dengan proses Bayer dan proses Hall-Heroult. Pada saat ini Indonesia telah
memiliki pabrik peleburan alumunium satu-satunya dengan cara reduksi
elektrolit yang di kelola oleh PT. Inalum (Indonesia Asahan Alumunium)
dimana bahan baku utamanya adalah alumina (Al2O3).
1.2 Tujuan penulisan
Penulisan makalah bertujuan untuk mengetahui dan memahami proses
pengolahan dan proses-proses ekstraksi metalurgi (proses peleburan dan
pemurnian) bijih aluminium.
1.3 Batasan masalah
Dalam penulisan ini penyusun hanya membahas mengenai proses
pengolahan bijih bauksit hingga ekstraksi metalurgi untuk mendapatkan
bijih aluminium.
1.4 Metode penulisan
Metode penulisan yang digunakan dalam penulisan ini adalah dengan
studi pustaka dan juga mencari data melelui media internet.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Aluminium
Aluminium ialah unsur kimia. Lambang aluminium ialah Al, dan nomor
atomnya 13. Aluminium adalah logam yang berwaarna putih perak dan
tergolong ringan yang mempunyai massa jenis 2,7 gr cm3. Aluminium (dalam
bentuk bauksit) adalah suatu mineral yang berasal dari magma asam yang
mengalami proses pelapukan dan pengendapan secara residual. Proses
pengendapan residual sendiri merupakan suatu proses pengkonsentrasian
mineral bahan galian di tempat. Aluminium merupakan suatu metal reaktif,
dan tidak terjadi secara alami. Oleh karena itu, aluminium tak dikenal sebagai
unsur terpisah sampai tahun 1820-an, walaupun keberadaan nya telah
diramalkan oleh beberapa ilmuwan yang telah belajar aluminum campuran.
Aluminium pertama kali diproduksi dengan bebas oleh ahli kimia dan
ahli ilmu fisika yang berasal dari Denmark, Hans Oersted Kristen, dan ahli
kimia Jerman, Frederich Wohler, pada pertengahan tahun1820-an. Nama
aluminum diperoleh dari bahasa latin: alumen, yang berarti tawas tawas
( suatu aluminium sulfate mineral). Aluminium adalah unsur yang paling
berlimpah ketiga dalam kerak bumi, yang terdiri dari 8% dari tanah dan batu
(oksigen dan silikon membentuk 47% dan 28% masing-masing). Di alam,
aluminium hanya ditemukan dalam senyawa kimia dengan unsur lain seperti
belerang, silikon, dan oksigen. Logam aluminium dapat diproduksi secara
ekonomis hanya dari bijih aluminium oksida.
Aluminium metalik memiliki sifat ringan, kuat, bukan magnetik, dan
tidak beracun. Melakukan panas dan listrik dan mencerminkan panas dan
cahaya. Aluminium kuat tapi mudah dibentuk, dan mempertahankan kekuatan
di suhu sangat dingin tanpa menjadi rapuh. Permukaan aluminium dengan
cepat mengoksidasi untuk membentuk sebuah penghalang tak terlihat
terhadap korosi. Aluminium dapat dengan mudah dan ekonomis didaur ulang
menjadi produk baru.
2.2 Sifat Aluminium
a. Alumunium punya sifat yang ajaib, punya densitas yang rendah hanya
sepertiga dari kepadatan atau densitas dari logam baja. Densitas logam ini
hanya 2,7 g/cm3 atau kalau dikonversikan ke kg/m3 menjadi 2.700 kg/m3.
Kepadatan yang relatif kecil membuatnya ringan tapi sama sekali tidak
mengurangi kekuatannya.
b. Berbagai paduan logam alumunium memiliki kekuatan tarik antara 70
hingga 700 mega pascal. Kekuatan yang sangat besar. Sifat alumunium ini
unik tidak seperti baja. Pada suhu rendah baja akan cenderung rapuh tapi
sebaliknya dengan alumunium. Pada suhu rendah kekuatannya akan
meninggkat dan pada suhu tinggi malah menurun.
c. Jika dibandingkan dengan logam lain, alumunium punya koefisien
ekspansi linier yang relatif besar.
d. Bahan alumunium sangat aplikatif untuk berbagai jenis mesin seperti tipe
mesin drilling, potong, keprok, bending, dan sebagainya.
e. Sifat konduktivitas panas dan listrik alumunium sangat baik. Luar
biasanya lagi konduktor dari alumunium beratnya hanya setengah dari
konduktor yang terbuat dari bahan tembaga.
f. Alumunium adalah reflektor cahaya tampak yang baik. Sifat alumunium
ini juga belaku untuk pemancaran panas.
g. Alumunium bereaksi dengan oksigen di udara membentuk lapisan oksida
tipis yang ampuh melindungi badan logam dari korosi.
h. Alumunium adalah bahan nonmagnetik. Karena sifatnya ini maka
alumunium sering digunakan sebagai alat dalam perangkat X-ray yang
menggunakan magnet
i. Logam alumunium punya sifat tidak beracun sama sekali dan berada pada
urutan ketiga setelah oksigen dan silikon unsur yang paling banyak di
kerak bumi. Beberapa senyawa alumunium juga secara alami terbentuk
dalam makanan yang kita konsumsi setiap hari.
2.3 Kegunaan Aluminium
a. Digunakan dalam konstruksi badan pesawat. Yang sering dipakai bukan
merupakan alumunium murni tetapi paduan alumunium yang disebut
dengan duralium. Paduan ini dimaksudkan untuk meningkatkan kualitas
alumunium sendiri.
b. Sifat Alumunium yang tahan korosi membuatnya menjadi bahan favorit
untuk minuman kaleng dan rangka atap rumah.
c. Alumunium banyak digunakan dalam alat masak sepeti kompor, panci,
dan sebagainya karena sifat konduktivitas panasnya yang bagus.
d. Alumunium merupakan bahan kabel favorit karena bagus konduktivitas
dan punya kelebihan lebih ringan dari tembaga. Akan tetapi harganya
sedikit lebih mahal.
e. Alumunium punya reflektivitas tinggi. Karena sifat alumunium tersebut
maka alumunium sangat cocok untuk cermin, reflektor pans dan cahaya,
serta pakaian tahan api untuk pemadam kebakaran.
2.4 Penambangan Aluminium
Penambangan bauksit dilakukan dengan penambangan terbuka (open
pit) diawali dengan land clearing. Setelah pohon dan semak dipindahkan
dengan bulldozer, dengan alat yang sama diadakan pengupasan tanah penutup
yang tebalnya antara 5 – 50 cm. Lapisan bijih bauksit yang tebalnya berkisar
antara 2-5 meter kemudian digali dengan shovel loader yang sekaligus
memuat bijih bauksit tersebut kedalam dump truck untuk diangkut ke
instalansi pencucian.
Bijih bauksit dari tambang dilakukan pencucian dimaksudkan untuk
meningkatkan kualitasnya dengan cara mencuci dan memisahkan bijih
bauksit tersebut dari unsur lain yang tidak diinginkan, misalnya kuarsa,
lempung dan pengotor lainnya yang pada umumnya berbutiran kurang dari 2
mm. Partikel yang halus ini dapat dibebaskan dari yang besar melalui
pancaran air (water jet) yang kemudian dibebaskan melalui
penyaringan (screening). Disamping itu sekaligus melakukan proses
pemecahan (size reduction) dari butiran-butiran yang berukuran lebih dari 3
inci dengan menggunakan jaw crusher.
2.5 Penyebaran Bauksit
1. di dunia
Sebaran sumber bauksit di dunia terdapat dalam delapan wilayah
utama, yaitu North American province, Carribean province, South
American province, Mediterranean province, West & Central Africa
province, Central Ural province, Central China province,dan South Asia
Australia province. Sebagian besar terdapat pada 28 negara yang beriklim
tropis dan subtropis.
2. di Indonesia
Bijih bauksit di Indonesia terdapat di Pulau Bintan dan sekitarnya,
Pulau Bangka, dan kalimantan barat. Jenis mineralnya adalah gibbsit
( Al2 O3 . 3 H 2O), dengan kadar utama alumina, kuarsa, silika aktif, TiO2
dan Fe2 O3. Ada perbedaan antara bauksit di Pulau Bintan dan Pulau
Bangka dengan bauksit yang ada di Kalimantan Barat, yaitu pertama,
kandungan ( Al2O3 )(alumina) Bintan lebih tinggi. Kedua, lapisan tanah
penutup di Bintan lebih tipis. Ketiga, endapan bauksit di Kalimantan Barat
dikitari rawa.
Umumnya mineral gibbsit yang terdapat dalam bauksit Indonesia
adalah dalam bentuk konkresi, karena itu dapat dibenefisiasi untuk
membuang mineral yang tidak dikehendaki, terutama clay dan kuarsa
dengan cara penyemprotan dengan air dan disertai dengan pengayakan
(screening). Bauksit yang sudah mengalami benefesiasi disebut bauksit
tercuci (washed bauxite) dan yang belum mengalami benefesiasi disebut
bauksit kotor (unwashed bauxte). Cadangan bauksit di Indonesia
dinyatakan dalam washed bauxite.
BAB 3
PENGOLAHAN ALUMINIUM
Pekerjaan pengolahan bahan galian dilakukan untuk mendapatkan
konsentrat atau bijih yang sesuai dengan standar, keinginan atau patokan pasar
dengan ketentuan - ketentuan atau kriteria tertentu. Adapun konsentrat yang
didapatkan dari hasil pengolahan ini berupa Alumina. Logam alumunium sebagai
produk dari industri pertambangan yang berasal dari pengolahan bijih bauksit
melalui standar yang telah kita kenal, yaitu didapat dari proses pengolahan bauksit
menjadi alumina (proses bayer) dan pengolahan alumina menjadi alumunium
(proses Hall-Heroult).
Proses pencucian yang dilakukan bertujuan untuk meliberasi bijih bauksit
terhadap unsur-unsur pengotornya yang pada umumnya berukuran -2 mm yaitu
berupa tanah liat (clay) dan pasir kuarsa. Sehingga hasil dari proses pencucian
tersebut akan mempertinggi kualitas bijih bauksit, yaitu didapatkan kadar alumina
yang lebih tinggi dengan berkurangnya kadar silika, oksida besi, oksida titan dan
mineral-mineral pengotor lainnya.
Peralatan pencucian yang dapat digunakan adalah ayakan putar (tromol rail
atau rotary grizzly) dan ayakan getar (vibrating screen). Ayakan putar mempunyai
fungsi untuk mencuci bijih bauksit yang masuk melalui hopper (stationary
grizzly), sedangkan ayakan getar berfungsi untuk mencuci bijih bauksit yang
keluar dari ayakan putar. Ayakan getar mempunyai dua tingkat ayakan, dimana
ayakan tingkat pertama (bagian atas) mempunyai lebar lubang bukaan 12,5 mm
dan ayakan tingkat kedua (bagian bawah) mempunyai lebar bukaan 2 mm
sehingga alat ini sering juga disebut dengan system ayakan getar bertingkat
(vibration horizontal double deck screen). Dengan demikian selama proses
pencucian, bijih mengalami tiga tahap proses pencucian antara lain :
1. Proses penghancuran untuk memperkecil ukuran bijih bauksit yang berasal dari
front penambangan.
2. Proses pembebasan (liberasi) yaitu proses pembebasan bijih bauksit dari unsur-
unsur pengotor.
3. Proses pemisahan (sorting) terhadap bijih bauksit yang berdasarkan pada
perbedaan ukuran dan pemisahan terhadap fraksi yang tidak diinginkan yaitu
yang berukuran -2 mm.
Adapun mekanisme dari pengolahan bijih bauksit menjadi alumina (proses
Bayer) adalah sebagai berikut :
1) Mereduksi ukuran bijih bauksit yang akan dijadikan feed deangan cara digerus
(grinding). Hal ini bertujuan untuk mempercepat proses pelarutan. Hasil atau
produk dari proses penggerusan ini umumnya yang dipakai sebagai feed pada
proses bayer yaitu bijih yang berukuran kurang dari 35 mesh.
2) Melarutkan alumina yang terdapat dalam bijih bauksit dengan larutan soda api
atau “caustic soda” dengan konsentrasi dan temperatur tertentu, dengan
menggunakan media uap sebagai pemanas didalam suatu tabung yang dibuat
dari baja yang tehan terhadap tekanan yang timbul akibat proses pemanasan
selama berlangsungnya proses pelaruatan. Suhu pelarutan sekitar 108o sampai
250o dengan konsentrasi soda api 250 sapai 400 gr/liter. Pemilihan temperatur
dan konsentrasi serta lamanya waktu pelarutan tergantung pada sifat-sifat
spesifik bijih bauksit yang digunakan dan berdasarkan perhitungan-perhitungan
yang paling ekonomis meliputi semua rantai proses beserta efek- efeknya untuk
dapat menghasilkan alumina dengan mutu yang memenuhi persyaratan sesuai
yang dibutuhkan. Reaksi yang terjadi pada proses pelarutan adalah:
Bauksit + NaOH → NaAlO2 + H2O
Atau
Al2O33H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4H2O
Sesuai dengan reaksi diatas, diperkirakan sekitar 90% alumina yang ada
dalam bijih bauksit akan larut menjadi NaAlO2. sedangkan rekasi sampingan
yang terjadi sebagai akibat adanya unsure silica reaktif dalam bijih bauksit
adalah:
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO2
5SiO2 + 6NaAlO2 + 5H2O → 3Na2O.3Al2O3.5SiO2.5H2O
3) Proses memisahkan larutan natrium aluminat (NaAlO2) dari benda padat yang
tidak larut dan produk dari reaksi disilikasi. Pemisahan dilakukan dengan cara
pengendapan, suhu pengendapan dikontrol sekitar 100oC, dimana alumina
masih dalam kondisi kelarutannya. Dari proses pengendapan ini akan didapat
suatu produk berupa larutan natrium aluminat yang bening.
4) Larutan bening yang didapat, kemudian diproses lagi dengan proses. Presipitasi
dengan cara menambahkan serbuk Al2O3 sebagai inti pengendapan (seed).
Endapan yang etrbentuk merupakan kristal-kristal dari hidrat alumina dan
sebagian teraglomerasi membentuk gumpalan-gumpalan alumina yang lebih
besar dan tidak mudah pecah. Hasil dari proses presipitasi yang ukurannya
dikembalikan lagi kedalam proses Presipitasi sebagai inti pengendapan.
Larutan sisa presipitasi (spent liquor), dimanfaatkan kembali dengan cara
mengembalikannya kedalam proses pelarutan dengan terlebih dahulu di uapkan
kemudian ditambahkan soda api. Reaksi yang terjadi selama berlangsungnya
proses presipitasi adalah:
2NaAlO2 + 4H2O → 2NaOH + Al2O33H2O
5) Hidrat alumina yang didapat dari proses presipitasi sdan memenuhi persyaratan
yang telah ditentukan, selajutnya akan mengalami proses kalsinasi
(pemanggangan) pada suhu sekitar 1.200oC yang bertujuan untuk
mengeluarkan juga mengurangi kadar air dan air kristal yangbterikat dalam
gumpalan-gumpalan alumina. Reaksi-reaksi yang terjadi pada proses kalsinasi
adalah :
Al2O33H2O → Al2O3 + 3H2O
Al2O3 yang didapat dari proses diatas adalah alumina yang siap dikirim
ke pabrik peleburan untuk dilebur menjadi aluminium.
GAMBAR 3.1
PROSES PENGOLAHAN ALUMINIUM (PROSES BAYER)
BAB 4
EKSTRAKSI METALURGI ALUMINIUM
Bijih bauksit dimurnikan menjadi alumunium oxide trihydrate (alumina)
kemudian secara elektrolisa direduksi menjadi logam alimunium. Logam
alumunium sebagai produk dari industri pertambangan yang berasal dari
pengolahan bijih bauksit melalui standar yang telah kita kenal, yaitu didapat dari
proses pengolahan bauksit menjadi alumina (proses Bayer) dan pengolahan
alumina menjadi alumunium (proses Hall-Heroult).
Setelah mendapatkan Alumina dari proses Bayer maka proses selanjutnya
untuk mendapatkan aluminium adalah peleburan alumina. Proses ini didasarkan
pada prinsip elektrolisa lelehan garam alumina pada temperatur yang tinggi.
Syarat alumina yang akan dilebur menjadi logam aluminium adalah sebagai
berikut :
a. kadar Al2O3 98,50% - 99,40%
b. kadar SiO2 0,015% - 0,03%
c. kadar Fe2O3 0,015% - 0,03%
d. kadar TiO2 0,001% - 0,003%
Beberapa perlengkapan yang digunakan dalam proses Hall-Heroult antara
lain :
a) Anoda
Anoda karbon yang digunakan di pabrik reduksi merupakan anoda karbon hasil
produksi dari pabrik karbon. Anoda ini terbuat dari kokas residu hasil
penyulingan minyak bumi atau kokas batubara. Anoda ini dilengkapi dengan
tangkai (rodding) untuk menghubungkan arus dari busbar anoda ke blok anoda
karbon. Anoda yang dipakai pada proses Hall-Heroult adalah karbon.
Pemilihan material karbon sebagai anoda ini perlu dipertimbangkan
berdasarkan acuan literatur sebagai berikut:
1) Konduktivitas listrik tinggi (0,0036-0,0091 Ωcm) agar aliran listrik dapat
mengalir efektif.
2) Daya tahan panas tinggi, titik sublimasi 4.200oC dan titik leleh 3.700oC pada
tekanan 1 atm berguna untuk bekerja pada suhu operasi yang tinggi (965oC)
3) Konduktivitas panasnya tinggi berguna pada saat proses backing sehingga
pot reduksi cepat mencapai suhu yang tinggi.
4) Ekspansi panas yang rendah (± 0,5 kali tembaga) berguna pada saat
konstruksi perangkaian anoda agar anoda tidak terlepas dari tangkainya
karena pemuaian.
5) Densitas rendah (1,4-1,7 gr/m3) agar partikel karbon yang terlepas (debu)
tidak terendapkan pada katoda sehingga tidak mengotori produk ingot.
b) Katoda
Katoda merupakan elektroda berkutub negatif. Katoda yang sering
digunakan pada proses Hall-Heroult adalah katoda karbon. Kategori dalam
pemilihan karbon berdasarkan bahan baku dan proses pembuatannya harus
memiliki spesifikasi sebagai berikut :
1) Katoda amorphus bahan baku antrasit, suhu pemanggangan 1.200oC.
2) Katoda semigrafit bahan baku grafit, suhu pemanggangan 1.200oC.
3) Katoda semigrafit bahan baku semigrafit, suhu pemanggangan 2.300oC.
4) Katoda semigrafit bahan baku kokas, terintegrasi hingga suhu 3.000oC.
c) Elektrolit
Elektrolit yang dipakai dibagian reduksi PT. Inalum pada proses Hall-
Heroult adalah lelehan kryolite (Na3AlF6). Lelehan ini dipilih karena
kemampuannya melautkan berbagai jenis oksida dengan baik. Kelarutan
alumina dalam kryolite (bath) dipengaruhi oleh suhu lelehan kryolite. Pada
suhu ± 960oC alumina melarut dalam lelehan kryolite murni sebanyak 11% dari
beratnya. Kelarutan alumina juga dapat dipengaruhi oleh zat tambahan (aditif)
dalam kryolite.
d) Bath
Bath adalah cairan yang mengandung 70-90% kryolite (Na3AlF6) dan
komponen lainnya seperti alumina dan alumunium fluorida. Dalam satu pot
reduksi alumunium dibutuhkan 12 ton bath. Karena hanya berfungsi sebagai
elektrolit, kehilangan kryolite di pot reduksi selama produksi relatif kecil yaitu
sekitar 0,2 kg/ton alumunium yang umumnya terjadi karena penguapan. Bath
ini memiliki sifat yang menguntungkan untuk operasi peleburan.
Sifat-sifat tersebut antara lain sebagai berikut :
1) Mampu melarutkan alumina dengan baik
2) Konduktivitas tinggi
3) Tegangan dekomposisi lebih tinggi dai alumina
4) Titik lelehnya relatif rendah
5) Tidak bereaksi dengan alumina dan karbon
6) Cukup encer sebagai pelarut
7) Tekanan uap rendah
e) Alumunium Fluorida (AlF3)
Penggunaan Alumunium Fluorida (AlF3) didalam proses peleburan
antara lain dapat menurunkan nilai liquidus temperatur, daya serap logam dan
cairan, tegangan permukaan, kekentalan dan berat jenis serta dapat
meningkatkan keasaman bath. Sedangkan efek yang tidak diinginkan dari
penambahan AlF3 ini adalah dapat menurunkan daya larut alumina,
konduktivitas listrik serta tekanan uap.
f) Soda Abu
Pemakaian soda abu pada pot reduksi hanya pada saat transisi saja, yaitu
untuk memperkuat struktur lapisan karbon pada katoda dan dinding samping
sehingga tidak mudah tererosi baik oleh bath maupun metal alumunium.
Pemakaian soda abu juga membantu mempercepat terbentuknya lapisan kerak
di dinding samping pot. Lapisan kerak ini fungsinya sebagai penahan erosi
bath.
g) Energi Listrik
Energi listrik merupakan faktor penting pada peleburan alumunium
khususnya di bagian reduksi. Energi listrik yang digunakan merupakan energi
listrik arus searah (DC) untuk melangsungkan proses elektrolisis sekaligus
menghasilkan panas untuk melelehkan kryolite dan untuk mengoperasikan alat-
alat atau sistem pemrosesan lainnya pada pabrik reduksi.
Proses Hall-Heroult didasarkan pada prinsip elektrolisa lelehan garam
alumina pada temperatur tinggi (2.050oC). Lelehan garam alumina merupakan
campuran alumina (Al2O3) dengan kryolite (Na3AlF6) dengan titik leleh
1.010oC. Bejana yang diperlukan dalam proses peleburan alumunium dengan
proses Hall-Heroult disebut bejana sel elektrolisa rectangular yang
mempunyai dua elektroda, yaitu anoda (elektroda positif) dan katoda (elektroda
negatif).
Karena proses ini didasarkan pada proses elektrolisa maka dalam bejana
ini diperlukan suatu media yang dapat menyalurkan arus listrik untuk
keperluan tersebut. Oleh karena itu dipasanglah batang-batang baja yang
dipasang pada dasar bejana tersebut. Arus listrik yang dialirkan akan
menyebabkan kedua elektroda saling berinteraksi. Interaksi ini disebabkan
karena adanya beda potensial yang dimiliki kedua elektroda tersebut akibat
aliran arus listrik yang dialirkan.
Reaksi dasar yang terjadi pada sel elektrolisa adalah sebagai berikut :
Katoda : 4Al2O3 → 8Al + 6O2
Anoda : 7C + 6O2 → 5CO2 + 2CO___________________________________
4Al2O3 + 7C → 8Al + 5CO2 + 2CO
Pada reaksi diatas dapat kita lihat bahwa produk setelah reksi adalah logam
aluminium, gas CO dan gas CO2. Logam aluminium yang didapat dari proses ini
akan terendapkan pada dasar bejana elektrolisa, hal ini disebabkan karena berat
jenis logam aluminium lebih besar dari pada berat jenis larutan campuran alumina
dan kryolit. Logam aluminium produk dari reaksi ini akan memiliki presentase
(kadar) aluminium sekitar 99,70% dan siap untuk dipasarkan. Pemasaran logam
ini biasanya dalam bentuk balok-balok aluminium atau lebih dikenal dengan nama
“aluminium ingot”.
Untuk keperluan yang sifatnya langsung, logam aluminium yang didapat
dari pross elektrolisa tidak perlu lagi dimurnikan, misalnya untuk keperluan dunia
rekayasa dan elektronika. Sedangkan untuk keperluan yang sifatnya khusus,
misalnya untuk keperluan industri, pengepakan, makanan atau industri obat-
obatan, maka aluminium ini harus diproses lagi. Proses ulang ini disebut
“refinery”, dari proses ini akan didapatkan suatu produk logam aluminium dengan
kadar 99,9 %.
GAMBAR 4.1
PROSES EKSTAKSI METALURGI ALUMINIUM (PROSES HALL
HEROULT)
BAB 5
KESIMPULAN
Aluminium adalah logam yang berwaarna putih perak dan tergolong ringan
yang mempunyai massa jenis 2,7 gr cm3. Aluminium merupakan elemen yang
berjumlah sekitar 8% dari permukaan bumi dan paling berlimpah. Aluminium
sebagai produk yang bernilai komersial didapatkan dari pengolahan bijih bauksit.
Bijih bauksit dari lokasi tambang terlebih dahulu dilakukan pengecilan ukuran
(reduksi) untuk memudahkan pada proses selanjutnya. Pembuatan Aluminium
terjadi dalam dua tahap:
1.) Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untuk memperoleh
aluminium oksida (alumina), dan
2.) Proses Hall-Heroult merupakan proses peleburan aluminium oksida untuk
menghasilkan aluminium murni.
Adapun kegunaan aluminium sendiri yaitu dari mulai pembuatan badan pesawat
sampai bahan dasar pembuat minuman dan atap rumah.
Top Related