Pabrik Titanium Sponge Dari Bijih Ilminite Melalui Proses J.Meggy Prieto

Standar

ABSTRAK

Prarancangan pabrik titanium sponge ini menggunakan bijih ilminite (FeO.TiO2) sebagai bahan baku dan Na2SiF6 serta Zn-Al sebagai bahan pereduksi. Proses produksi secara keseluruhan melibatkan proses pencampuran yang melibatkan reaksi flourinasi, leaching, kristalisasi, pemisahan dan pengeringan. Kapasitas produksi pabrik titanium sponge ini adalah 1.000 ton per tahun dengan hari kerja 300 hari pertahun. Bentuk perusahaan yang direncanakan adalah Perseroan Terbatas (PT) dengan menggunakan metode struktur organisasi garis dan staf. Kebutuhan tenaga kerja untuk menjalankan perusahaan ini berjumlah 165 orang. Lokasi pabrik direncanakan didirikan di Kecamatan Krueng Geukuh, Lhokseumawe, Provinsi Aceh dengan luas tanah 20.000 m2. Sumber air pabrik titanium sponge ini berasal dari Sungai Peusangan, Kabupaten Bireuen, Provinsi Aceh dan untuk memenuhi kebutuhan listrik diperoleh dari Perusahaan Listrik Negara (PLN) dan generator dengan daya 661,81 kWh.

Proses Produksi Titanium Sponge

Titanium tidak pernah ditemukan dalam bentuk murni, melainkan sebagai oksida di dalam mineral Ilminite (FeTiO3), Rutile (TiO2) dan Sphene (CaO – TiO2 – SiO2) (Hard dkk, 1983).

Bijih ilminite berasal dari batu dan deposit pasir. Bijih yang terdiri dari campuran titanium dan besi oksida (FeO.TiO2), ditemukan di beberapa lokasi seperti di Georgia Selatan, Florida Utara dan California. Bijih ini mengandung 25 – 50% berat titanium dan 8 – 36% berat besi. Pengerukan dengan floating konsentrator adalah metode paling efesien dalam penambangan deposit pasir. Sebuah lubang dibentuk untuk meletakkan peralatan. Pada pinggiran lubang, pisau dan pompa hidraulik digunakan untuk membawa pasir kasar melalui pipa ke floating konsentrator. 1 – 4% berat mineral di dalam pasir kasar biasanya dibersihkan dengan metode gravitas basah (wet gravity). Bijih ilminite yang akan diproses diusahakan berukuran 30 – 400 mesh, diutamakan 100 – 400 mesh (Hard dkk, 1983).

Logam titanium dapat dihasilkan dari bijihya melalui beberapa cara, yaitu :

1. Proses Kroll

Bijih Ilminite dapat dilelehkan sampai berbentuk halus. Selanjutnya dilakukan proses klorinasi pada suhu 800 – 1000 °C. Produk utamanya adalah TiCl4 dan CO serta sedikit CO2 dan COCl2. Kebanyakan kotoran juga ikut terklorinasi, seperti Al, Cr, Fe, Nb, Si, Ta, V membentuk klorida yang volatile yang dapat mengotori produk. Titanium tetraklorida dapat dimurnikan menjadi cairan yang tidak berwarna dengan filtrasi dan distilasi fraksionasi atau rektifikasi. Untuk mengendapkan aluminium sebagai oksiklorida digunakan sejumlah kecil air. Vanadium oksiklorida, VOCl3 dapat direduksi menjadi VOCl2 dengan menggunakan copper dan dihilangkan dengan reaktifikasi dan distilasi. Vanadium juga dapat diendapkan sebagai sulfida dengan penambahan H2S dan dapat dihilangkan dari padatan lain dengan filtrasi (Hard dkk, 1983).

Titanium tetraklorida dapat direduksi dengan menggunakan reducing agent yaitu magnesium dan sodium. Magnesium lebih sering digunakan karena energi reaksi yang dihasilkan oleh sodium susah dikontrol. Kedua reducing agent ini menggunakan proses batch tetapi dengan kondisi operasi yang berbeda. Titanium tetraklorida direduksi pada suhu 700 °C dan pemurniannya dilakukan pada laju yang terkontrol pada suhu 800 – 900 °C (Hard dkk, 1983).

Pada awal proses, magnesium cair ditemukan mengapung pada lapisan magnesium klorida. Logam titanium sponge terakumulasi di bagian bawah reaktor. Magnesium klorida secara periodik ditambahkan untuk memenuhi volume kerja reaktor dan untuk melepaskan magnesium yang terjebak di dalam sponge. MgCl2 kemudian dikembalikan ke sel elektrolit untuk memproduksi magnesium dan klorin. Setelah pemberian TiCl4 ditentukan, reaktor kemudian dipanaskan pada suhu 900 – 920 °C untuk mereduksi semua TiCl4 dan proses subklorida menjadi lengkap. Ketika reaktor didinginkan, reaktor dibuka untuk memindahkan massa titanium sponge. Garam dihilangkan dari titanium sponge setelah penghancuran dengan cara distilasi vakum pada suhu mencapai 925 °C atau dengan leaching menggunakan asam HCl terlarut dan diikuti dengan proses drying (Hard dkk, 1983)

2. Proses Van Arkel dan De Boer

Pembuatan logam Titanium dari biji Titanium seperti Rutile, Anatase dan Ilminite dapat dilakukan secara reduksi dengan aluminium yang diikuti dengan iodinasi dari produk yang diperoleh dari reduksi. Hasil iodinasi ini direaksikan dengan Potassium Iodida pada suhu 100 – 200 °C. Akhirnya Titanium Tertraiodida dipisahkan dari Potassium Iodida dan membentuk logam titanium dengan cara dekomposisi panas atau reduksi pada suhu 1.300 – 1.500 °C. Proses ini menggunakan titanium iodida dengan kemurnian yang tinggi, tetapi harganya mahal sehingga kurang ekonomis (Hard dkk, 1983).

3. Proses J. Meggy dan M.Prieto

Pembuatan logam Titanium dari bijih Ilminite dapat dilakukan dengan cara Flourinasi. Bijih diflourinasi dengan garam flousilikat seperti K2SiF6, Na2SiF6 pada suhu 350 – 950 °C selama 6 jam. Selanjutnya besi dan Ti dikonversikan ke flourida yang dileaching dari bijih flourinasi dengan larutan encer seperti HF, HCl dan H2SO4 pada suhu 60 – 95 °C selama 2 jam. Setelah leaching larutan dapat dievaporasi dan didinginkan untuk mengendapkan floutitanat. Endapan floutitanat dapat disaring dan dikeringkan pada suhu 110 – 150 °C. Langkah selanjutnya adalah reduksi menjadi logam Ti. Metode ini adalah pengontakan floutitanat dengan campuran zinc – aluminium pada suhu 400 – 1.000 °C. Aluminium flourida akan terpisahkan sebagai produk samping dalam bentuk cryolite. Campuran lelehan logam zinc – titanium dipisahkan dengan distilasi pada suhu 800 – 1.000 °C sehingga diperoleh zinc pada produk distilat dan titanium sponge pada produk bawah (Hard dkk, 1983).

About buyunkch4n1490

semua yang akan dilakukan di iringi dengan niat yang tulus ikhlas tanpa mengharap sesuatu. saling berbagi apa yang dimiliki, mungkin kita sama-sama membutuhkannya

Komentar ditutup.