Alur / Cara-Cara / Proses Pembuatan Aluminium, Proses Penambangan Aluminiu, Proses Pemurnian Aluminium, Proses Peleburan Aluminium
sedikit Ilustrasi Tentang Pleburan Alumunium
Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Sebagai anode digunakan batang grafit.
Anode : 2O2-(l) ---> O2(g) + 4 e
C(s) + 2O2-(l) ---> CO2(g) + 4e
- Proses Pembuatan Aluminium
Dalam tiga dasawarsa terakhir ini aluminium telah menjadi salah satu logam industri yang paling luas penggunaannya di dunia.
Aluminium banyak digunakan didalam semua sektor utama industri seperti angkutan, konstruksi, listrik, peti kemas dan kemasan, alat rumah tangga serta peralatan mekanis.
Penggunaan aluminium yang luas disebabkan aluminium memiliki sifat-sifat yang lebih baik dari logam lainnya seperti :
Aluminium banyak digunakan didalam semua sektor utama industri seperti angkutan, konstruksi, listrik, peti kemas dan kemasan, alat rumah tangga serta peralatan mekanis.
Penggunaan aluminium yang luas disebabkan aluminium memiliki sifat-sifat yang lebih baik dari logam lainnya seperti :
1. Ringan : memiliki bobot sekitar 1/3 dari bobot besi dan baja, atau tembaga dan karenanya banyak digunakan dalam industri transportasi seperti angkutan udara.
2. Kuat : terutama bila dipadu dengan logam lain. Digunakan untukpembuatan produk yang memerlukan kekuatan tinggi seperti : pesawat terbang, kapal laut, bejana tekan, kendaraan dan lainlain.
3. Mudah dibentuk dengan semua proses pengerjaan logam. Mudah dirakit karena dapat disambung dengan logam/material lainnya melalui pengelasan, brazing, solder, adhesive bonding, sambungan mekanis, atau dengan teknik penyambungan lainnya.
4. Tahan korosi : sifatnya durabel sehingga baik dipakai untuk lingkungan yang dipengaruhi oleh unsur-unsur seperti air, udara, suhu dan unsur-unsur kimia lainnya, baik di ruang angkasa atau bahkan sampai ke dasar laut.
5. Konduktor listrik : setiap satu kilogram aluminium dapat menghantarkan arus listrik dua kali lebih besar jika dibandingkan dengan tembaga. Karena aluminium relatif tidak mahal dan ringan, maka aluminium sangat baik untuk kabel-kabel listrik overhead maupun bawah tanah.
6. Konduktor panas : sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada mesin-mesin/alat-alat pemindah panas sehingga dapat memberikan penghematan energi.
7. Memantulkan sinar dan panas : Dapat dibuat sedemikian rupa sehingga memiliki kemampuan pantul yang tinggi yaitu sekitar 95% dibandingkan dengan kekuatan pantul sebuah cermin. Sifat pantul ini menjadikan aluminium sangat baik untuk peralatan penahan radiasi panas.
8. Non magnetik : dan karenanya sangat baik untuk penggunaan pada peralatan listrik/elektronik, pemancar radio/TV. dan lainlain, dimana diperlukan faktor magnetisasi negatif.
9. Tak beracun : dan karenanya sangat baik untuk penggunaan pada industri makanan, minuman, dan obat-obatan, yaitu untuik peti kemas dan pembungkus.
10. Memiliki ketangguhan yang baik : dalam keadaan dingin dan tidak seperti logam lainnya yang menjadi getas bila didinginkan. Sifat ini sangat baik untuk penggunaan pada pemrosesan maupun transportasi LNG dimana suhu gas cair LNG ini dapat mencapai dibawah -150DerajatC.
11. Menarik : dan karena itu aluminium sering digunakan tanpa diberi proses pengerjaan akhir. Tampak permukaan aluminium sangat menarik dan karena itu cocok untuk perabot rumah (hiasan), bahan bangunan dan mobil. Disamping itu aluminium dapat diberi surface treatment, dapat dikilapkan, disikat atau dicat dengan berbagai warna, dan juga diberi proses anodisasi. Proses ini menghasilkan lapisan yang juga dapat melindungi logam dari goresan dan jenis abrasi lainnya.
12. Mampu diproses ulang guna yaitu dengan mengolahnya kembali melalui proses peleburan dan selanjutnya dibentuk menjadi produk seperti yang diinginkan Proses ulang-guna ini dapat menghemat energi, modal dan bahan baku yang berharga.
- Proses Penambangan Aluminium
Aluminium ditambang dari biji bauksit yang banyak terdapat di permukaan bumi. Bauksit yang ditambang untuk keperluan industri mempunyai kadar aluminium 40-60%. Setelah ditambang biji bauksit digiling dan dihancurkan supaya halus dan merata. Kemudian dilakukan proses pemanasan untuk mengurangi kadar air yang ada. Selanjutnya bauksit mengalami proses pemurnian.
- Proses Pemurnian Aluminium
Proses pemurnian bauksit dilakukan dengan metode Bayer dan hasil akhir adalah alumina. Tahapan pemurnian aluminium bisa dilihat pada gambar 10. Pertama-tama bauksit dicampur dengan larutan kimia seperti kaustik soda. Campuran tersebut kemudian dipompa ke tabung tekan dan kemudian dilakukan pemanasan. Proses selanjutnya dilakukan penyaringan dan diikuti dengan proses penyemaian untuk membentuk endapan alumina basah (hydrated alumina). Alumina basah kemudian dicuci dan diteruskan dengan proses pengeringan dengan cara memanaskan sampai suhu 1200Drajat C.
Hasil akhir adalah partikel-partikel alumina dengan rumus kimianya adalah Al2O3
Hasil akhir adalah partikel-partikel alumina dengan rumus kimianya adalah Al2O3
- Proses Peleburan Aluminium
Alumina yang dihasilkan dari proses pemurnian masih mengandung oksigen sehingga harus dilakukan proses selanjutnya yaitu peleburan. Peleburan alumina dilakukan dengan proses reduksi elektrolitik (gambar 11). Proses peleburan ini memakai metode HallHeroult.
Alumina dilarutkan dalam larutan kimia yang disebut kriolit pada sebuah tungku yang disebut pot.
Pot ini mempunyai dinding yang dibuat dari karbon. Bagian luar pot terbuat dari baja. Aliran listrik diberikan melalui anoda dan katoda. Proses reduksi memerlukan karbon yang diambil dari anoda.
Pada proses ini dibutuhkan arus listrik searah sebesar 50 - 150 kiloampere.
Arus listrik akan mengelektrolisa alumina menjadi aluminium dan oksigen bereaksi membentuk senyawa CO2
Aluminium cair dari hasil elektrolisa akan turun ke dasar pot dan selanjutnya dialirkan dengan prinsip siphon ke krusibel yang kemudian diangkut menuju tungku-tungku pengatur (holding furnace).
Kebutuhan listrik yang dihabiskan untuk menghasilkan 1 kg aluminium berkisar sekitar 12 - 15 kWh. Satu kg aluminium dihasilkan dari 2 kg alumina dan ½ kg karbon. Reaksi permunian alumina menjadi aluminium adalah sbb:
Alumina dilarutkan dalam larutan kimia yang disebut kriolit pada sebuah tungku yang disebut pot.
Pot ini mempunyai dinding yang dibuat dari karbon. Bagian luar pot terbuat dari baja. Aliran listrik diberikan melalui anoda dan katoda. Proses reduksi memerlukan karbon yang diambil dari anoda.
Pada proses ini dibutuhkan arus listrik searah sebesar 50 - 150 kiloampere.
Arus listrik akan mengelektrolisa alumina menjadi aluminium dan oksigen bereaksi membentuk senyawa CO2
Aluminium cair dari hasil elektrolisa akan turun ke dasar pot dan selanjutnya dialirkan dengan prinsip siphon ke krusibel yang kemudian diangkut menuju tungku-tungku pengatur (holding furnace).
Kebutuhan listrik yang dihabiskan untuk menghasilkan 1 kg aluminium berkisar sekitar 12 - 15 kWh. Satu kg aluminium dihasilkan dari 2 kg alumina dan ½ kg karbon. Reaksi permunian alumina menjadi aluminium adalah sbb:
sedikit Ilustrasi Tentang Pleburan Alumunium
Dalam proses Hall-Heroult, aluminum oksida dilarutkan dalam lelehan kriolit (Na3AlF6) dalam bejana baja berlapis grafit yang sekaligus berfungsi sebagai katode. Selanjutnya elektrolisis dilakukan pada suhu 950 oC. Sebagai anode digunakan batang grafit.
Dalam proses elektrolisis dihasilkan aluminium di katode dan di anode terbentuk gas O2 dan CO2
Al2O3(l) => 2Al3+(l) + 3O2-(l)
Katode : Al3+(l) + 3e ---> Al(l)Al2O3(l) => 2Al3+(l) + 3O2-(l)
Anode : 2O2-(l) ---> O2(g) + 4 e
C(s) + 2O2-(l) ---> CO2(g) + 4e
