Pirometalurgi

Pirometalurgi adalah cabang metalurgi ekstraktif. Ini terdiri dari perlakuan termal terhadap mineral dan bijih metalurgi serta konsentratnya untuk menghasilkan transformasi fisik dan kimia pada bahan guna memungkinkan perolehan logam berharga. Perlakuan pirometalurgi dapat menghasilkan produk yang dapat dijual seperti logam murni, atau senyawa atau paduan antara, yang cocok sebagai umpan untuk diproses lebih lanjut. Contoh unsur yang diekstraksi melalui proses pirometalurgi mencakup oksida unsur yang kurang reaktif seperti besi, tembaga, seng, kromium, timah, dan mangan.

Proses pirometalurgi didahului dengan proses penambangan mineral, pengolahan dan ekstrasi.

Pengolahan Mineral

Pengolahan mineral adalah suatu bentuk metalurgi ekstraktif yang memisahkan mineral berharga dari bijih menjadi produk terkonsentrasi dan dapat dipasarkan. Pengolahan mineral disebut juga dengan mineral dressing. Pemrosesan mineral dilakukan di lokasi tambang dan merupakan proses yang sangat mekanis. Tujuan utama pengolahan mineral adalah memecah bijih dari sifat heterogennya dan mengubahnya menjadi produk homogen untuk dijual. Untuk melakukan hal ini, bahan akan menjalani empat tahap pemrosesan berikut untuk mengekstrak bahan mentah yang diinginkan:

1. Menghancurkan dan menggiling. Penghancuran dan penggilingan, juga disebut kominusi, adalah proses pengurangan ukuran partikel batuan besar untuk diproses lebih lanjut.
2. Ukuran dan klasifikasi. Penentuan ukuran dan klasifikasi adalah proses pemisahan bijih dengan ukuran berbeda berdasarkan penyaring. Material yang lebih halus disalurkan ke tahapan tambang yang berbeda dibandingkan material yang lebih kasar.
3. Konsentrasi. Konsentrasi adalah proses penguraian bahan hingga tercapai konsentrasi bahan mentah yang diinginkan. Ada beberapa teknik berbeda untuk mencapai konsentrasi target termasuk:
   • Penyortiran bijih otomatis. Penyortiran bijih otomatis menggunakan sensor optik untuk mengurutkan batuan ke dalam beberapa kategori. Teknologi ini berkembang untuk mencakup lebih banyak parameter penginderaan.
   • Pemisahan elektrostatis. Pemisahan elektrostatik terdiri dari pemisah elektrostatik dan sensor elektrodinamik, juga dikenal sebagai roller tegangan tinggi. Karena separator ini mengandalkan arus listrik, material bijih harus kering. Biaya dialirkan melalui material dan dipisahkan dari gangue—bijih yang tidak diinginkan yang dikeluarkan dari mineral yang menguntungkan. Pemisah ini digunakan untuk memisahkan pasir mineral.
   • Flotasi buih. Flotasi buih menggunakan pengumpul bahan kimia dan buih yang membentuk gelembung pada permukaan bubur yang mengikat bahan hidrofobik. Gelembung dikumpulkan dari permukaan buih. Aktivator digunakan untuk mengaktifkan flotasi satu bijih mineral sedangkan depresan digunakan untuk menghambat flotasi gangue.
   • Pemisahan gravitasi. Pemisahan gravitasi adalah proses pemisahan dua atau lebih mineral bijih sesuai responsnya masing-masing terhadap gravitasi yang dipasangkan dengan gaya apung, gaya sentrifugal, dan/atau gaya magnet dalam suatu zat kental.
   • Pemisahan magnetik. Pemisahan magnetik adalah proses penggunaan elektromagnet untuk mengekstraksi bijih mineral yang diinginkan dari ban berjalan. Proses ini dapat digunakan dengan atau tanpa air.
4. Pengeringan. Dewatering adalah proses akhir menghilangkan kandungan air mineral untuk membuang gangue dan mencapai tingkat konsentrat yang diinginkan agar dapat dipasarkan.

Ekstraksi logam

Dalam proses ekstraksi logam, ada satu atau lebih dari tiga tipe metalurgi berikut yang digunakan:

• Pirometalurgi,yaitu proses yang menggunakan panas,
• Elektrometalurgi, yaitu proses yang menggunakan langkah elektrokimia, dan
• Hidrometalurgi, yaitu proses yang bergantung pada larutan kimia logam.

Secara umum, proses ekstraksi dan pemanfaatan logam dimulai dengan penambangan dan pengolahan mineral.

Proses pirometalurgi

Proses pirometalurgi umumnya dikelompokkan ke dalam satu atau lebih kategori berikut:

• Kalsinasi,
• Roasting,
• Peleburan, smelting
• Pemurnian , refining

Sebagian besar proses pirometalurgi memerlukan masukan energi untuk mempertahankan suhu di mana proses berlangsung, sehingga tidak begu ekonomis dibandingkan cara lain seperti hidrometalurgi. Energi tersebut biasanya diperoleh dalam bentuk pembakaran atau panas listrik. Bila terdapat cukup bahan dalam umpan untuk mempertahankan suhu proses hanya melalui reaksi eksotermik (yaitu tanpa penambahan bahan bakar atau panas listrik), proses tersebut dikatakan "autogenous". Pengolahan beberapa bijih sulfida memanfaatkan eksotermisitas pembakarannya.

Lihat pula

• Metalurgi ekstraktif
• Tungku pembakaran
• Pengecoran
• Tanur Busur Listrik
• Fabrikasi logam
• Logam paduan
• Logam
• Peleburan (metalurgi)
• Pemurnian
• Elektrometalurgi
• Hidrometalurgi

Referensi

• Gilchrist, J.D. (1989). "Extraction Metallurgy", Pergamon Press.