Aluminium adalah elemen terbesar ketiga yang terdapat di bumi
ini, keberadaan di dunia ini tidak dalam bentuk logam murni.
Langkah pertama dalam pembuatan logam aluminium adalah dengan cara
menambang ore yang mengandung aluminium atau sering di sebut
bauksit. Bauksit pada umumnya ditemukan di wilayah tropis dan
subtropis. Indonesia adalah negara tropis dan hal ini sangat
memungkinkan ketersediaan bauksit di Indonesia sangat melimpah dan
tentunya akan dapat menjadi komuditi yang berbicara banyak dan
mengendalikan teknologi dan pasar dunia jika dikelola dengan benar.
Saat ini Australia adalah negara terbesar penghasil bauksit.
Penambangan bauksit terdapat lima tahap:1. Preparasi Area Tambang2.
Penambangan Bauksit
3. Crusher
4. Transpot Ore Bauksit
5. Rehabilitasi
Pengolahan aluminium menjadi aluminium murni dapat dilakukan
melalui Proses pemurnian dengan metode Bayer. Proses Bayer adalah
sarana industri utama bauksit pemurnian untuk menghasilkan alumina.
Bauksit, bijih paling penting dari aluminium, berisi alumina hanya
30-54 %, Al2O3, sisanya menjadi campuran dari silika (SiO2), oksida
besi (Fe2O3), dan titanium dioksida (TiO2) dan. Caranya adalah
dengan melarutkan bauksit dalam larutan natrium hidroksida (NaOH).
Proses Bayer adalah satu siklus dan sering disebut Bayer siklus.
Ini melibatkan empat langkah : 1. Digestion (pencernaan)Pada
langkah pertama, bauksit adalah tanah, slurried dengan larutan soda
kostik (natrium hidroksida), dan dipompa ke tank tekanan besar
disebut digester, dikontrol dengan panas dari dengan temperatur uap
175 C dan tekanan. natrium hidroksida bereaksi dengan mineral
alumina bauksit untuk membentuk solusi jenuh natrium aluminat.
Pengotor tak larut sebagai hasil reaksi yang sering disebut lumpur
merah (RM) , tetap dalam suspensi dan dipisahkan pada langkah
klarifikasi. Proses Bayer menurut persamaan kimia :
Al2O3 + 2OH- + 3H2O 2[Al(OH)4]-Atau
Al2O3 (s) + 2NaOH (aq) + 3H2O (l) 2NaAl(OH)4 (aq)2.
Clarification (klarifikasi)
Pengotor tak larut yang disebut lumpur merah /Red Mud (RM) ,
tetap dalam suspensi dan dipisahkan dengan menyaring dari kotoran
padat, selanjutnya didinginkan di HE, untuk meningkatkan derajat
jenuh dari alumina terlarut, dan dipompa menuju tempat yang lebih
tinggi yaitu presipitator silolike untuk proses Precipitation
(pengendapan) 3. Precipitation (pengendapan)Selanjutnya aluminium
diendapkan dari filtratnya dengan cara mengalirkan gas CO2 dan
pengenceran.2NaAl(OH)3 (aq) + CO2 (g) 2Al(OH)3 (s) + Na2CO3 (aq) +
H2O (l) Campuran dari kotoran padat disebut lumpur merah, dan
menyajikan masalah pembuangan. Selanjutnya, solusi hidroksida
didinginkan, dan aluminium hidroksida dilarutkan presipitat sebagai
putih solid halus. 4. Calcination (kalsinasi)
kemudian dipanaskan sampai 1050 C (dikalsinasi), aluminium
hidroksida terurai menjadi alumina, memancarkan uap air dalam
proses:
2Al(OH)3 (s)
Al2O3 (s) + 3H2O (g) Dan dihasilkan aluminium oksida murni
(Al2O3) yang selanjutnya menuju proses peleburan dengan proses
Hall-Hroult untuk menghasilkan material aluminium.
Proses pembuatan Al pada tahap selanjutnya adalah proses
hall-heroult. Ini merupakan proses metode elektrolisis yang
ditemukan oleh Charles M. Hall dan Paul Heroult. Berikut
tahap-tahap dalam proses Hall-Heroult :Dalam proses Hall-Heroult,
aluminum oksida Al2O3 dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6)
dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai
katode (-). Sebagai anode (+) digunakan batang grafit. Selanjutnya
elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Dalam proses elektrolisis
dihasilkan aluminium di katode dan di anode terbentuk gas O2 dan
CO2.
Reaksi yang terjadi:
Al2O3 Al3+ + 3O2-
Katode (-) : Al3+ + 3e
Al x 4
Anode (+) : 2O2
O2 + 4e x 3
4Al3 + 6O2
4Al + 3O2Lalu O2 bereaksi dengan C menjadi C02. Jadi hasil
akhirnya adalah
3C(s) + 4Al3+ + 6O2 4Al(l) + 3CO2 (s)Aluminium yang terbentuk
berupa zat cair dan terkumpul di dasar wadah lalu dikeluarkan
secara periodik ke dalam cetakan untuk mendapat aluminium batangan
(ingot). Jadi, selama elektrolisis, Anode grafit terus menerus
dihabiskan karena bereaksi dengan O2 sehingga harus diganti dari
waktu ke waktu. Rata-rata Untuk mendapat 1 Kg Al dihabiskan 0,44 kg
anode grafit.PEMANFAATAN ALUMINIUMDalam dunia teknologi reaktor
penelitian Aluminium menjadi bahan tangki dari beberapa reaktor
riset yang beroperasi di dunia. Seperti reaktor riset air berat di
Australia (CIRENE) dan reaktor riset material di Indonesia (GA
Siwabessy) yang dikelola oleh Badan Tenaga Nuklir Nasional di
kawasan Serpong Tangerang Selatan.
Reaktor Serba Guna GA Siwabessy