Metalurgi ekstraktif: Perbedaan antara revisi

Pada bagian pengolahan mineral, konsentrat yang mengandung logam berharga dipisahkan dari pengotor (gangue mineral) yang menyertainya.

 

[[Logam]] adalah salah satu kelompok [[Unsur kimia|unsur]] yang sudah sangat lazim ditemui dalam kehidupan kita. Mulai dari alat tulis [[kantor]], peralatan [[masak]], peralatan [[elektronik]], [[kendaraan]], sampai bahan [[bangunan]], semuanya menggunakan perangkat yang dibuat dengan bahan dasar logam. Sebut saja [[tembaga]] yang menjadi komponen dalam berbagai [[Sirkuit terpadu|chip]] peralatan elektronik, ataupun [[besi]] yang menjadi bahan dasar [[baja]]. Saat ini, logam-logam yang ada kebanyakan telah dipadukan dengan logam lainnya untuk menghasilkan sebuah campuran logam yang disebut [[Logam paduan|alloy]]. Logam - logam tersebut dicampur agar didapatkan sifat logam campuran yang sesuai dengan kebutuhan manusia.

 

Logam-logam yang kita gunakan sekarang adalah logam yang telah melalui berbagai proses sehingga berbentuk seperti yang kita gunakan saat ini. Mulai dari penambangan hingga pembentukan menjadi logam yang berguna dalam kehidupan kita sehari-hari. Semua hal tentang pemrosesan logam ini dikemas dalam salah satu cabang ilmu yang disebut [[metalurgi]].

 

* Hidrometalurgi, yaitu proses yang bergantung pada [[larutan]] kimia logam. Secara umum, proses ekstraksi dan pemanfaatan logam dimulai dengan penambangan.

 

Proses pemisahan mineral banyak memanfaatkan perbedaan sifat fisik atau perbedaan sifat kimia dari mineral dengan zat non-komersil. Contohnya, untuk mineral magnetit (Fe3 O4) yang bersifat [[magnet]], pemisahan dapat dilakukan dengan menggunakan magnet untuk menarik mineral dan meninggalkan zat-zat non-komersil. Sementara itu, untuk mineral-mineral dengan perbedaan kerapatan terhadap zat-zat non-komersil yang cukup besar, proses pemisahan dapat dilakukan dengan cyclone separator. Pada cyclone separator, pemisahan terjadi dengan menggunakan udara tekanan tinggi melalui bijih-bijih mineral yang telah dihancurkan sebelumnya. Zat-zat non komersil akan terangkat dan dibuang keluar dari tabung, sedangkan mineral-mineral yang berat akan terjatuh.

 

Setelah dipisahkan dari zat-zat non-komersil, mineral-mineral hasil pengolahan tersebut kemudian dikumpulkan. Proses selanjutnya adalah mengubah mineral-mineral ini menjadi unsur murni. Perlu satu atau beberapa tahap agar mineral benar-benar bisa diambil unsur logam murni yang dibutuhkan. Kebanyakan logam-logam di alam

dalam bentuk mineralnya membentuk senyawa dengan unsur-unsur non-logam. Contohnya adalah [[timbal]] (Pb) yang terdapat dalam bentuk mineral [[Galena]] (PbS), kemudian ada pula besi (Fe) yang terdapat di alam dalam bentuk mineral-mineral seperti [[Magnetit]] (Fe3O4) dan [[Hematit]] (Fe2O3).

2Cu2S + 5O2 + 4H --> 4Cu + 2SO4 +2 H2O

 

Setelah mineral dikonversi menjadi senyawa yang lebih mudah diproses, tahap selanjutnya adalah mengubah senyawa tersebut menjadi unsur logam yang dibutuhkan. Metode yang lazim digunakan adalah reaksi reduksioksidasi. Metode ini menggunakan dasar tingkat potensial reduksi dari logam dengan zat lain. Dalam metode ini,

senyawa logam direaksikan langsung dengan agen pereduksi (potensial reduksi lebih rendah) sehingga menghasilkan logam murni. Beberapa agen pereduksi yang umum adalah [[karbon]] dan [[hidrogen]].

 

 

 

Setelah logam diperoleh melalui proses ini, selanjutnya logam dikondensasi dan dipadatkan. Namun, tidak semua reaksi peleburan logam menggunakan satu tahap seperti reaksi di atas. Beberapa reaksi peleburan tersebut menggunakan beberapa langkah seperti pada reaksi peleburan timah(IV) oksida yang dimulai dengan tahap awal pembentukan timah(II) oksida:

Selain dengan cara reduksi-oksidasi tersebut, juga dapat dilakukan cara reduksi-oksidasi [[elektrokimia]]. Dalam metode ini, mineral diubah menjadi elemen di dalam sebuah sel [[elektrolisis]] yang telah didesain secara khusus. Terkadang, mineral murni dalam bentuk lelehan [[halida]] atau oksidanya digunakan untuk menghindari reaksi samping yang tidak diinginkan. Logam akan diproduksi dari proses [[Redoks|reduksi]] di [[Katode|katoda]]. Selain itu, sebuah separator juga digunakan dalam sel untuk mencegah rekombinasi. Metode ini digunakan dengan mempertimbangkan biaya prosesnya, terutama listrik yang digunakan. Voltase dan arus yang diperlukan bergantung pada potensial elektrokimia dari mineral yang dikonversi.

 

Proses konversi dari mineral ke logam seringkali masih mengandung zat-zat pengotor yang mempengaruhi kemurnian dari logam itu sendiri. Oleh karena itu, setelah proses konversi, dilakukan proses pemurnian. Beberapa proses pemurnian yang terkenal adalah electrorefining, zone refining, dan destilasi.