ADE WICAKSONO 2709 100 033 DOSEN PEMBIMBING : DR. …

ADE WICAKSONO2709 100 033

JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGIFTI-ITS

DOSEN PEMBIMBING :DR. SUNGGING PINTOWANTORO, S.T.,M.T.

LATAR BELAKANG

Sumber gambar:http://geoenviron.blogspot.com/2013/02/persebar

an-barang-tambang-di-indonesia.html

UU No 4 Tahun 2009 Tentang Pertambangan dan Mineral dan Batubara

Pasal 95

Meningkatkan nilai tambah sumber daya mineral dan /atau batubara

Pasal 102:

Nilai tambah dalam ketentuan ini dimaksudkan untuk

meningkatkan produk akhir dari usaha pertambangan

atau pemanfaatan terhadap mineral ikutan.

Teknik Pengolahan

MineralKalkopirit

Pyrometallurgi

Kelemahan :

1. Memerlukan inputenergi yang tinggi

2. Menghasilkan gasSO2 (polutan) dalamjumlah besar

3. Biaya operasionaltinggi

Hydrometallurgi

Kelemahan :

1. Memerlukan waktu prosesyang lama

2. Hanya untuk mineraltertentu

Proses dapatberlangsungdengan cepat

Dapatmengurangi

emisi gas

Cara pengoperasianyang mudah

Bagaimana merancang bangun microwavebatch furnace untuk proses ekstraksi kalkopirit

PERUMUSAN MASALAH

1.• Kalkopirit, pasir silika dan grafit dianggap

homogen.

2.• Pancaran gelombang mikro dianggap sempurna.

3.• Batu tahan api dianggap isolator sempurna.

4.• Panas terisolasi dengan sempurna.

5.• Oksigen dalam microwave batch furnace dianggap

cukup untuk membentuk CO

1. Mengetahui mekanisme proses interaksi gelombang mikro dengan kalkopirit pada desain microwave batch furnace

2. Mengetahu korelasi antara lama waktu peradiasian dengan hasil ekstraksi kalkopirit pada desain microwave batch furnace

Untuk meningkatkan perkembangan teknologi metalurgi ekstraksi di Indonesia.

Penggunaan radiasi gelombang mikro, sebagaiteknologi alternatif proses ekstraksi kalkopiritdan sebagai teknologi yang ramah lingkungan dengan waktu yang relatif singkat.

Sebagai bahan masukan bagi pemerintah dan masyarakat untuk mengembangkan dan memanfaatkan gelombang mikro dalam proses ekstraksi khususnya ekstraksi kalkopirit

Dapat dikembangkan ke dalam Usaha Kecil Menengah

Kalkopirit (CuFeS2)sumber utama

dalam memperolehtembaga denganpersentase 80%

Komposisi Fix Carbon pada GrafitElement Unit Compound

(%Wt)C 40.79

O 37.58

Na 02.30

Mg 01.36

Al 08.02

Si 09.57

Grafit

Sumber gambar:http://www.grafpol.info.pl/

dikenal dengan silikon dioksida

(SiO2)

Sebagai flux

Frekuensi: 300 Mhz- 300 Ghz Panjang Gelombang: 0,001 – 1 m Frekuensi yang digunakan: 2,45 Ghz

Gelombang Mikro

PANAS

Terjadi gesekan/friksi antar molekul

Molekul berpindah dengan cepat

Menciptakan dipol listrik

Mempolarisasi atom atau molekul

Gelombang mikro

Konsep Dasar PemanasanMenggunakan Gelombang Mikro

permitivitas yang nyata dan imajiner (yang bergantungfrekuensi),

konduktivitas termal kapasitas panas temperatur geometri dari kedua sampel dan rongga microwave densitas bulk tingkat daya ukuran partikel massa sampel atau jumlah sampel terjadinya reaksi kimia atau perubahan fasa.

Microwave Batch Furnace

Posisi Magnetron Bagian Atas

Posisi Magnetron BagianBawah

Gambar tampak atasmicrowave batch furnace

2CuFeS2(s) + O2(g) Cu2S. FeS(s) + FeO(s) + SO2(g) T = 1220 0C

2FeO(s) + SiO2(s)2FeO.SiO2(s) T = 1250 0C

2 FeS(s) + 3O2+ SiO2(s) 2FeO. SiO2(s) + 2 SO2(g) T = 1250 0C

Cu2S(s) + O2 (g) 2Cu(s) + SO2 (g) T = 1200 0C

2C(s) + O2 (g) 2CO (g)

CuFeS2 (s) + SiO2 (s) + O2 (g) + 2C (s) Cu (s) + FeO. SiO2(s) + 2 SO2(g) + 2CO(g)

Start

Persiapan alat dan bahan

Penghalusan Kalkopirit Penghalusan

pasir silika

Pengayakan Kalkopirit

(50 mikron)

Pengayakan pasir silika (50 mikron)

Uji XRD Uji XRF

Penimbangan Kalkopirit (180.5

gram)

Penimbangan pasir silika (29,6 gram)

Penghalusan Grafit

Pengayakan grafit (50 mikron)

Penimbangan grafit (11,9

gram)

Pembuatan Microwave

Batch Furnace

A

Uji SEM EDX

A

Campuran kalkopirit, pasir silika, dan grafit

(222 gram)

Lama Peradiasian

60 Menit30 Menit 90 Menit

Uji XRD

Hasil

Analisis Data

Kesimpulan

End

120 Menit

Uji XRF

Grafik Hasil Peradiasian Gelombang Mikrodengan Daya 4000 watt terhadapTemperatur

ANALISA DATA

682.6

794.2820.9 822

600

650

700

750

800

850

900

30 60 90 120

Tem

pera

utr (

0C)

Waktu Peradiasian

compound wt (%) compound wt (%)

Cu 21.17 Sb 0.002Fe 25.13 Te 0.002S 30.85 Sn 0.59

Pb 0.114 Ni 0.002Zn 0.59 Au 13 ppmAs 0.036 Ag 56 ppmSe 0.02 Hg 0.5 ppmBi 0.006 Al2O3 2.66Cd 0.002 CaO 1.15Cl 0.24 MgO 0.77Co 0.008 SiO2 11.34

Hasil Pengujian XRF Kalkopirit SebelumPeradiasian Gelombang Mikro Daya 4000 watt

Waktu(menit)

Unsur (% weight)

Cu Fe S Si Al

30 31.0 36.3 9.8 5.9 2.05

60 40.1 32.8 7.0 14.6 2.46

90 42.5 24.2 5.2 8.43 3.1

120 46.0 31.7 1.3 16.9 5.2

Hasil Pengujian X-Ray Flourescence setelahPeradiasian Gelombang Mikro Daya 4000 watt

dengan berat total kalkopirit 222 gram

Hasil Pengujian X-Ray Flourescence setelahPeradiasian Gelombang Mikro Daya 4000 watt dengan

berat total kalkopirit 222 gram

31

40.142.5

46

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

30 60 90 120

Cu (

%w

t)

Waktu Peradiasian

KesimpulanSemakin lama peradiasian gelombang mikro yangdilakukan maka temperatur kerja dan persentasekandungan Cu meningkat.

Rancang bangun yang digunakan pada penelitian inisudah dapat mengekstraksi kalkopirit dan Kadar Cu yangpaling tinggi terjadi pada waktu radiasi 120 menit yaitusebesar 46,0%.

SARAN•Penambahan daya pada microwave batch furnace untuk

meningkatkan temperatur agar bisa leleh sempurna dari bahan yang akan di uji.

•Penggunaan massa total sampel disesuaikan daya dan lama radiasi agar didapatkan hasil ekstraksi yang maksimal

• Penambahan gas oksigen dari luar microwave batch furnace untuk membantu pembakaran agar mengurangi kadar slag

• Peletakan dan penggunaan crucible yang tahan terhadap temperatur yang lebih tinggi.

• Pada saat pengujian XRF dan XRD perlu diperhatiakan dalam preparasisampel karena sangat berpengaruh pada hasil yang diperoleh.