Bagaimanakah proses pembuatan aluminium dari bauksit? Bauksit adalah mineral yang akan diproses menjadi aluminium. Aluminium sendiri tidak bisa langsung diolah menjadi logam murni. Ada proses yang sangat rumit sebelum aluminium bisa dihasilkan dari mineral ini.
Proses Pertambangan Bauksit
Ekstraksi logam aluminium berlangsung dalam tiga tahap utama: penambangan bijih bauksit. Kemudian diikuti dengan pemurnian bijih untuk memperoleh kembali alumina dan peleburan alumina untuk menghasilkan aluminium.
Bauksit ditambang dengan metode permukaan di mana tanah lapisan atas dan lapisan penutup dihilangkan dengan buldoser dan berbagai alat berat. Tanah lapisan atas kemudian disimpan dan kemudian digunakan untuk penghijauan dan pemulihan area setelah penambangan selesai.
Bauksit yang mendasari ditambang oleh alat berat ini juga menggunakan power shovel atau excavator hidrolik. Beberapa bijih bauksit hanya dihancurkan, dikeringkan dan dikirim untuk diproses lebih lanjut.
Bauksit lainnya diolah setelah dihancurkan dengan pencucian untuk menghilangkan beberapa lempung, silika reaktif dan limbah pasir. Bijih tersebut dimuat ke truk dan diangkut ke kapal atau kilang apabila lokasi penambangan jauh.
Sejumlah faktor dalam siklus produksi aluminium berhubungan dengan lingkungan dan sumber daya yang cukup besar dialokasikan untuk meminimalkan dampak penambangan, pemurnian, dan peleburan terhadap lingkungan sekitar.
Rehabilitasi tambang dilakukan, dengan segala upaya untuk mengembalikan kawasan tersebut setidaknya ke kondisi semula. Perawatan diambil dengan penanganan dan pembuangan lumpur merah dari kilang.
Lumpur ini biasanya dipompa ke bendungan yang ditutup dengan bahan kedap air untuk mencegah polusi di pedesaan sekitarnya.
Proses Pembuatan Aluminium
Jika saat ini Anda dapat dengan mudah membeli Aluminium di pasaran, proses pembuatan aluminium ternyata cukup panjang. Dan berikut adalah beberapa langkah utama yang perlu dilakukan;
Pengolahan
Alumina diekstraksi dari bauksit dengan proses pemurnian Bayer. Prosesnya, ditemukan oleh Karl Josef Bayer pada tahun 1888, terdiri dari empat tahap.
Pencernaan Bauksit Mentah
Bauksit yang digiling halus dimasukkan ke dalam unit berpemanas uap yang disebut penghancur. Di sini dicampur, di bawah tekanan, dengan larutan soda kaustik panas. Aluminium oksida dari bauksit bereaksi dengan soda kaustik membentuk larutan natrium aluminat atau cairan hijau dan endapan natrium aluminium silikat.
Klarifikasi
Cairan hijau atau larutan yang mengandung alumina dipisahkan dari limbah. Oksida besi dan silika yang tidak larut yang merupakan bagian dari bauksit asli dan sekarang menjadi limbah pasir dan lumpur merah.
Tahap ini melibatkan tiga langkah: pertama, limbah berukuran pasir kasar dibuang dan dicuci untuk memperoleh soda kaustik. Kedua, lumpur merah dipisahkan dan, akhirnya cairan hijau yang tersisa dipompa melalui filter untuk menghilangkan sisa kotoran. Pasir dan lumpur dipompa bersama ke danau residu dan cairan hijau dipompa ke penukar panas di mana ia didinginkan dari 1000 °C menjadi sekitar 650-790 °C.
Pengendapan Bauksit Proses
Alumina diendapkan dari cairan sebagai kristal alumina hidrat. Untuk melakukan ini, larutan cairan hijau dicampur dalam bejana pengendap tinggi dengan sejumlah kecil alumina kristal halus. Ketika selesai, alumina hidrat padat diteruskan ke tahap berikutnya dan cairan yang tersisa, yang mengandung soda api dan beberapa alumina, kembali ke digester.
Kalsinasi Bahan Campuran
Alumina hidrat dicuci untuk menghilangkan sisa cairan dan kemudian dikeringkan. Akhirnya, dipanaskan hingga sekitar 1000 °C untuk mengusir air kristalisasi. Ini meninggalkan alumina bahan berpasir putih bersih yang kering. Sebagian alumina dapat dibiarkan dalam bentuk hidrat atau diproses lebih lanjut untuk industri kimia.
Alumina diubah menjadi aluminium melalui proses peleburan. Semua produksi komersial aluminium didasarkan pada proses peleburan Hall-Heroult di mana aluminium dan oksigen dalam alumina dipisahkan dengan elektrolisis. Elektrolisis melibatkan melewatkan arus listrik melalui larutan cair alumina dan kriolit alami atau sintetis.
Larutan cair tersebut terkandung dalam sel reduksi atau pot yang bagian bawahnya dilapisi dengan karbon dan dihubungkan dalam rangkaian listrik yang disebut potline. Di bagian atas setiap pot adalah anoda karbon, yang bagian bawahnya direndam dalam larutan cair.
Aliran arus listrik menyebabkan oksigen dari alumina bergabung dengan karbon anoda membentuk gas karbon dioksida. Aluminium logam cair yang tersisa terkumpul di katoda di bagian bawah pot.
Secara berkala, itu disedot dan dipindahkan ke tungku penyimpanan besar. Kotoran dihilangkan, elemen paduan ditambahkan dan aluminium cair dilemparkan ke dalam ingot.
Pencampuran Kriolit Dalam Proses Pembuatan Aluminium
Proses peleburan berlangsung secara terus menerus. Karena kandungan alumina dari rendaman kriolit berkurang, lebih banyak ditambahkan. Panas yang dihasilkan oleh aliran arus listrik mempertahankan rendaman kriolit dalam keadaan cair sehingga akan melarutkan alumina.
Sejumlah besar energi dikonsumsi selama proses peleburan; dari 14.000 – 16.000 kilowatt jam energi listrik dibutuhkan untuk memproduksi satu ton aluminium dari sekitar dua ton alumina. Aluminium kadang-kadang disebut sebagai ‘listrik padat’ karena banyaknya daya yang digunakan dalam produksinya. Ketersediaan listrik murah ada
Peleburan Aluminium Cair
Aluminium cair diangkut dalam ember ke casthouse peleburan. Pada tahap ini logam masih banyak mengandung besi, silikon, tembaga dan unsur lainnya. Namun, jumlah admixture terkecil sekalipun dapat berdampak drastis pada sifat aluminium.
Di dalam casthouse, semua campuran dihilangkan dengan melebur aluminium dalam tungku khusus pada 800 C. Aluminium murni yang dihasilkan dicetak ke dalam cetakan khusus yang dibiarkan mengeras.
Ingot aluminium terkecil, sering disebut batangan, beratnya antara 6 dan 22,5 kg. Ketika pelanggan mendapatkan aluminium yang dikirimkan kepada mereka dalam bentuk batangan, mereka mencairkannya kembali, menambahkan komponen apa pun yang mereka butuhkan. Kemudian menyusunnya kembali dalam bentuk yang dibutuhkan untuk tujuan mereka.
Bisakah Bauksit Didaur Ulang?
Ada satu sifat penting dari aluminium adalah mempertahankan sifat-sifatnya setelah diproses. Yaitu produk aluminium dapat didaur ulang menjadi produk baru. Ini membantu melestarikan jumlah energi yang sangat besar yang harus digunakan untuk memproduksi aluminium kembali.
Institut Aluminium Internasional memperkirakan bahwa sejak tahun 1880 hampir satu miliar ton aluminium telah diproduksi di seluruh dunia dengan tiga perempat dari jumlah ini masih digunakan sampai sekarang.
Sekitar 35% digunakan untuk bangunan dan struktur, 30% untuk kabel dan peralatan listrik, dan 30% untuk transportasi.
Diperkirakan 1 kg kaleng minuman kosong daur ulang menghemat 8 kg bauksit, 4 kg berbagai fluorida, dan 14 KWH listrik.
Selain itu, mendaur ulang aluminium secara signifikan mengurangi dampak negatif lingkungan dari tempat pembuangan sampah yang terus meluas. Karena gagasan tanggung jawab lingkungan semakin menarik, daur ulang sampah terpisah menjadi semakin populer di seluruh dunia.
Setiap tahun, 220 miliar kaleng minuman diproduksi di seluruh dunia, 90% di antaranya didaur ulang di Eropa dan seringkali kaleng ini didaur ulang dan aluminium yang diperoleh darinya digunakan untuk membuat kaleng aluminium baru.
Itulah salah satu alasan mengapa kaleng minuman aluminium ini sering disebut sebagai produk abadi. Tapi apapun bisa didaur ulang: suku cadang mobil, aluminium foil memasak bekas, rangka sepeda, apa saja, jika terbuat dari aluminium bisa didaur ulang.
Kesimpulan
Apa yang disampaikan tentang proses pembuatan aluminium di atas, pada dasarnya hanya menggores permukaan. Aluminium yang kita kenal saat ini juga telah melalui sejarah yang cukup panjang dan unik.
Refrensi:
