Bijih Besi Dan Aglomerisasi

1

BIJIH BESI & AGLOMERISASI

Prof. Dr.-Ing. Bambang Suharno

Metallurgy and Materials Engineering DepartmentUniversity of Indonesia2010

University of Indonesia

Bahan Baku Proses Pembuatan Besi Baja

Iron Ore

Reduktor Coke (Blast Furnace)

Coal (Reduksi Langsung dan Smelting Reduction)

Natural Gas (CH4) (Reduksi Langsung)

Metallurgy and Materials Engineering Department UI

Scrap

Additive (Flux): CaO

2


Jenis Bijih Besi (Iron Ore)

Jenis oksida (terbanyak) (Fe O = Magnetit Fe ≈ 72 4 %(Fe3O4 = Magnetit Fe ≈ 72,4 %

Fe2O3 = Hematit Fe ≈ 70 %

Jenis Hidroksida Fe ≈ 50 % ‐ 55 %

Fe2O3.nH2O = Hydrohematite/Laterit

Fe2O3*H2O = Goethit

Fe2O3*3 H2O = Limonit

Jenis karbonatFeCO Siderit Fe ≈ 48 2 %


FeCO3 = Siderit Fe ≈ 48,2 %

Jenis Titanious Ferrous FeO.TiO2 = Pasir Besi/Ilmenit Fe ≈ 36,8 %, Ti ≈ 5‐13 %

Jenis Sulfit (FeS2 = Sulfit Fe ≈ 46,7 %


Jenis Bijih Besi

Goethite Limonite Magnetite

Metallurgy and Materials Engineering Department UIHematite Hematite Hematite

3


Karakteristik Mineral Iron Ores



Chemicals composition of iron ores from various countries (wt %)


4




Iron ore production million metric tons (2004)


5


Persyaratan Bijih Besi

High Iron content

Minim m imp rities (S P As Zn Pb Na K ) Minimum impurities (S, P, As, Zn, Pb, Na, K,)

High content of basic oxides in gangue (self fluxing ore)

Minimum derivation in chemicals composition

High reducability

High strength


g g

Minimum of fines and narrow size distribution (for a uniform gas flow)


Sebaran Bijih Besi Lokal


6


Jenis Deposit BijihBesi

Sumber Daya Terukur

11

Deposit Bijih Besi Indonesia

BesiTon Lokasi

Methasomatic Ore 320.462.611Lampung, West of Sumatera, Belitung, west of Kalimantan, Tanalang, Plaihari, dll.

Lateritic 1 391 246 630 South of Kalimantan, Pomalaa,


Lateritic 1.391.246.630 , ,Halmahera, dll.

Iron Sand 382.000.000 South of Java Island Coast, Sumbar, Bengkulu, NTB, Sulsel dll.

Sumber : Direktorat Mineral Batubara ESDM


Bijih Besi Sekitar Lampung


7


Sebaran Batu Bara Lokal


1.000 juta ton

3.000 juta ton

10.000 juta ton

20.000 juta ton “Batubara kualitas Bituminous banyak terdapat di Kalimantan Timur”


Deposit Batubara (sumber C atau CO sebagai zat pereduksi)


8


800

PENINGKATAN NILAI JUAL MULAI BAHAN BAKU SAMPAI PRODUK JADI PADA INDUSTRI BESI BAJA

200

300

400

500

600

700

$ /

TO

N

KONSPELET

PIG IRON

SLAB HRC


0

100

1 2 3 4 5 6

ORE KONS

PT KRAKATAU STEEL


Bijih besi

Fe tinggi Fe rendah

Pemurnian

> 6 mmkonsentrat ( Fe tinggi )

ukuran rendah

Aglomerisasi (Pellet , Sinter)> 6 mm

< 6 mm

Lump ore


Blast Furnace = Pig Iron (Hot Metal)

Reduksi Langsung = Sponge Iron

Ukuran 6 mm batas undersize yang masih dapat diolah

Umumnya berukuran 12 – 30 mm

Export

Pellet

9


Proses pemurnian Bijih Besi

Meningkatkan kandungan Fe pada ‘low grade raw ore”

Memisahkan senyawa yang tidak diinginkan Penghalusan ukuran bijih besi (< 2 mm) untuk dapat

dibuat pellet Proses yang dilakukan antara lain: Washing of ore Crushing/ grinding Gravimetry (Classifier)


Gravimetry (Classifier) Magnetic separator Flotation

Iron ore yang sudah dimurnikan disebut “KONSENTRAT”


Crushing dan Screening


10


Milling dan Spiral Classifier



Magnetic Separator Process


11


Bahan Baku Pasir Besi (Raw Material)

• Sumber bahan baku Cipatujah, Tasikmalaya berada dilokasi: Cidadap, Ciheras, Cimanuk, Cikaung Gading.p g g

CiherasCidadap

• Kandungan• Fe = 35-40%• TiO2 = 5 – 15%


Cikaung GadingCimanuk


Konsentrat Pasir Besi (Ore Treatment)

Pasir Besi


Magnetic Separator

Konsentrat

CMPFA Metalurgi UI

12


Spiral Classifier



Iron Ore Dressing


13


Pengolahan Latheritic Ore di Indonesia

Proses penambangan dan pemurnian dari bijih besi muda

(bijih besi laterit) di Indonesia telah dilakukan oleh 2 (dua)(bijih besi laterit) di Indonesia telah dilakukan oleh 2 (dua)

perusahaan, yaitu :

1. PT. KRAKATAU STEEL (Persero)

- Project began : Oktober 2006

- Kapasitas : 100 ton per hari

2 PT SILO (Sebuku Iron Lateritic Ores)


2. PT. SILO (Sebuku Iron Lateritic Ores)

- Project began : 2000 (actual start-up 2003)

- Kapasitas : 2,000 – 2,500 ton per hari



14


Mining & Processing Operations of Latheritic Ore in Indonesia



Metallurgy and Materials Engineering Department UILATERITE IRON ORE

15


Metallurgy and Materials Engineering Department UIBIJIH BESI KARUNGAN



IRON ROCK

16


Pengolahan Bijih Besi

Sinter

Iron ore Lump ore

Pellet

Blast F’ce Foundry

Pig Iron

Fe tinggi

Ukuran halus

Fe rendah


Red Lgsng Steel Plant

Sponge Iron

First Step : Tentukan

Kualitas dan Kuantitas

Cadangan Bijih Besi


Tidak semua bijih besi memiliki kadar Fe tinggi untuk diolah di tanur tinggi atau tanur

Alasan Aglomerisasi

tinggi untuk diolah di tanur tinggi atau tanur lainnya

Ukuran yang seragam diperlukan agar : optimum rate of gas flow uniform gas flow , with a minimum of

channeling


Ukuran partikel kecil , menyebabkan adanya sejumlah fine material yang keluar tanur dan masuk ke ‘gas recovery’ system

17


Proses Aglomerisasi

Kriteria pemilihan ukuran partikel > 2 mm ukuran partikel > 2 mm

sinter

ukuran partikel < 0,2 mm pellet

Lokasi Pembuatan Sinter biasanya dekat TT

P ll t bi d k t


Pellet biasanya dekat penambangan


Penggunaan Pellet dan Sinter

Europa Union : 65% sinter, 24% pellet, 13% llump ore

Brazil, Japan, Korea Selatan: > 70% sinter

Canada, USA: 91 dan 81% pellets

Penggunaan Lump ore pada blast furnace dibatasi tak lebih dari 10 – 15%


Pada blast furnace sebetulnya memungkinkan untuk mengolah bijih besi dengan berbagai kadar Fe. Namun semakin tinggi kadar Fe akan semakin ekonomis

18


Proses Pembuatan Pellet

Dikembangkan dalam rangka pemanfaatan bijih besi yang halusyang halus

Green pellet (pellet mentah)

Partikel bijih besi halus yang dicampur oleh air dan bentonit, digumpalkan melalui proses rotasi sehingga terjadi bola-bola aglomerat (kekuatan 20 – 50 N/ pellet)

Burn pellet (pellet bakar)


bola-bola aglomerat dikeraskan dengan cara dibakar pada: conveyor belt, grate kiln atau shaft furnace

(kekuatan hingga 2500 N/ pellet)


Pellet Mentah (Green Pellet)

Bijih besi halus dengan campuran

Bentonit : 8 3 - 10 kg/ ton of feedBentonit : 8,3 10 kg/ ton of feed% air : (4-7%)

β

ukuran pellet : ± 8 – 30 mm

biasanya 10 – 15 mm


Kekuatan Green pellet :

20 – 50 N / pellet

19


Pelletasi

Faktor penentu kadar air harus optimal

jika kekuatan green pellet rendah dibakar (T = 1000 oC)

kehalusan partikel

penambahan bentonit

kadar bahan sampingan

diameter , kecepatan piringan


agar kekuatan : 2500 N/pellet

Alat : Shaft furnace

Grate kiln

Traveling gate / conveyor belt


Proses Pelletasi


20


Parameters of the discs for production of green pellet



Pellet Bakar (Burn Pellet)

Dibakar 1000 OC, kekuatan : 2500 N/pellet

T li t / b lt

Grate Kiln


Traveling gate / conveyor belt

Shaft Furnace

21


Campuran Sinter

Iron bearing fines ( 50-60% of raw mix, grain sixe 0-10 mm, incl. 70%> 0,2mm)10 mm, incl. 70% 0,2mm)

Solid fuel (3-4% coke breeze 0-3mm)

Flux (10-15%, grain size <3mm, limestone, lime, dolomite)

Circulating materials (4.5 – 5%, mill scale, BF and BOF dusts)


Return sinter fines (25-35%, grain size < 6.3 mm)

Moisture (water 5-9%)


Proses Sinter

Dalam proses ini bijih besi < 5 mm dicampur dengan

cokes breeze : 8 % (bahan bakar)( )

air : 5-9 % (kemampuan ikat Fe tinggi)

Bahan sirkulasi : 25 – 35 %

Additiv : 10-15 % (CaO , Dolomit)


Dicampur (mixing drum)

Sinter machine

( lebar : ± 4 m ) kecepatan : 5 – 9 m/menit (panjang : ± 100 m)

22


Sinter Machine



Proses Sinter


23


Produk Sinter



Requirements on physical and metallurgical properties of sinter


24


Operation Data of Sinter Plant in Germany



European sinter plants


25


Mesin Sinter di China



Annular Sinter Maschine


26




Proses Sinter

Umpan sinter diletakkan dalam alat panggang & dibakar

permukaannya (1300 – 1480 oC)

Setelah terbakar udara panas dihisap dari atas ke bawah

zona pembakaran bergerak dari atas ke bawah

h = 40-45 cm


dihisap Terbentuk sinter pemecah ukuran 6 – 25 mm (didinginkan)

< 6 mm disirkulasikan

27


Proses Sinter



Lay Out Sinter Plant


28


Sinter capacities (million t/a)



Material Batu Besi daerah Garut


29


Material Batu Besi yang diangkut dari lokasi penambangan



Mesin penghancur Bijih Besi


30


Mesin Crushing/ Ball Mill



Mesin Penghancur Bijih Besi


31


Mesin Pencampur



Mesin Pelletasi


32


Dapur pembakaran pellet mentah



Generator Listrik


33


Iron Ore

Low Grade High Grade

Beneficiation

SOLUSI TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIJIH BESI LOKAL

Size: 0.08-0.17mm

Screen

Rute proses PIBBCrushing Crushing

Concentrate (Fe>65%)

Grinding

Binder

PelletizerPellet

Coal

Grate-Rotary Kiln Indurator

Natural Gas

Lump 6-25mm

Screen

Coke

Sintering

<6mm

BinderMixer


Rotary Kiln

Coal

Fasmet, ITMK3,Inmetco,

Comet

Direct Reduction

Blast Furnace

Coal Base Gas Base

Pelletizer

DRI DRI DRIPig Iron

Bijih Besi Dan Aglomerisasi

Documents