Kicau Lebah

Teknik Metalurgi adalah bidang ilmu yang menggunakan prinsip-prinsip keilmuan fisika, matematika dan kimia serta proses enjiniring untuk menjelaskan secara terperinci dan mendalam fenomena-fenomena proses pengolahan mineral (termasuk pengolahan batubara), proses ekstraksi logam dan pembuatan paduan, hubungan perilaku sifat mekanik logam dengan strukturnya, fenomena-fenomena proses penguatan logam serta fenomena-fenomena kegagalan dan degradasi logam. Ketiga ilmu dasar sains digunakan dalam mengembangkan tiga sektor dasar dalam Body Knowledge Metalurgi yang meliputi Metalurgi Kimia, Metalurgi Fisika dan Engenering Proses.

Lingkup bidang metalurgi ini sedemikian luas, dimulai dari pengolahan bahan galian, ekstraksi logam dan pemurniannya, pembentukan dan perlakuan panas logam, teknologi perancangan dan pengoperasian sistem-sistem metalurgi hingga fenomena kegagalan struktur logam akibat beban mekanik dan degradasi logam akibat berinteraksi dengan lingkungannya termasuk pengendaliannya, serta teknologi daur ulang. 

 

Metalurgi adalah ilmu, seni, dan teknologi yang mengkaji proses pengolahan dan perekayasaan mineral dan logam. Ruang lingkup metalurgi meliputi:

1. Pengolahan mineral (mineral dressing)
2. Ekstraksi logam dari konsentrat mineral (extractive metallurgy)
3. Proses produksi logam (mechanical metallurgy)
4. Perekayasaan sifat fisik logam (physical metallurgy)

Senyawa kimia adalah Zat tunggal yang terbentuk dari beberapa unsur dengan melalui reaksi kimia dan senyawa tersebut juga dapat diuraikan lagi menjadi unsur-unsur pembentuknya dengan reaksi kimia tersebut. Contohnya, dihidrogen monoksida  (air, H2O) adalah sebuah senyawa yang terdiri dari dua atom hidrogen  untuk setiap atom oksigen.

Umumnya, rasio tetap ini harus tetap karena sifat fisikanya, bukan rasio yang dipilih manusia. Oleh karena itu, material seperti kuningan, superkonduktor YBCO, semikonduktor "aluminium galium arsenida", atau coklat dianggap sebagai campuran atau aloy, bukan senyawa.

Ciri-ciri yang membedakan senyawa adalah dia memiliki rumus kimia. Rumus kimia memberikan rasio atom dalam zat, dan jumlah atom dalam molekul tunggalnya (oleh karena itu rumus kimia etena adalah C2H4 dan bukan CH2. Rumus kimia tidak menyebutkan apakah senyawa tersebut terdiri atas molekul; contohnya, natrium klorida (garam dapur, NaCl adalah senyawa ionik.

Senyawa dapat wujud dalam beberapa fase. Kebanyakan senyawa dapat berupa zat padat. Senyawa molekuler dapat juga berupa cairan atau gas. Semua senyawa akan terurai menjadi senyawa yang lebih kecil atau atom individual bila dipanaskan sampai suhu tertentu (yang disebut suhu penguraian).

Setiap senyawa kimia yang telah dijelaskan dalam literatur memiliki nomor pengenal yang unik, yaitu nomor CAS.

Dalam upaya untuk ‘mencium’ bahan peledak berbahan dasar peroksida, seperti yang digunakan dalam pengeboman di London tahun 2005, para ilmuwan telah mengembangkan sebuah sensor yang efektif dan murah yang secara selektif mampu mendeteksi uap hidrogen peroksida (J. Am. Chem. Soc.). Selain dapat diaplikasikan dalam bidang kontra-terorisme, alat ini juga bisa digunakan untuk mendeteksi H2O2  pada industri dimana kontak dengan senyawa ini menjadi isu kesehatan yang serius.


Untuk membuat peledak berbahan peroksida dibutuhkan H2O2 sebagai bahan awal (precursor), sehingga bom peroksida biasanya masih mengandung bahan kimia diatas. Sensor peroksida dengan ukuran sebesar kotak korek api ini ditemukan oleh sebuah tim dari University of California, San Diego, dipimpin oleh William C. Trogler, Andrew C. Kummel, dan Ivan K. Schuller, dapat mendeteksi uap H2O2 dalam orde ppb (parts per billion). Menurut para peneliti, alat yang murah dan berukuran mini ini merupakan kemajuan baru dari standar pendeteksian H2O2 yang sekarang masih bergantung pada peralatan yang kompleks dan mahal.

RESISTOR KIMIA Metallophthalocyanines adalah komponen kunci dalam pendeteksian H2O2

Alat ini memakai lapisan tipis dari logam phthalocyanines sebagai komponen kunci pendeteksinya. Lapisan itu adalah berperan sebagai resistor kimia yang dapat diartikan konduktivitas bahan berubah-ubah tergantung dari paparan jenis bahan kimia. Menurut Trogler, "Untuk logam phthalocyanines, biasanya paparan oksidator akan meningkatkan arus". Namun dalam kondisi terdapat oksidan H2O2, logam phthalocyanines berperilaku berbeda-beda. Untuk kobal phthalocyanines, paparan H2O2 akan menurunkan arus, sedangkan untuk logam yang lain seperti tembaga atau nikel paparan senyawa ini akan meningkatkan arus. Sebuah sensor dengan gabungan beberapa filem dari logam yang berbeda dari phthalocyanines akan dapat menghasilkan suatu rangkaian sidik jari unik dari keberadaan H2O2.

Joseph Wang, seorang profesor dari Arizona State University, memberikan komentar bahwa hasil penelitian ini sangat elegan dan efektif untuk mendeteksi uap hidrogen peroksida. Dia menambahkan bahwa cara ini bisa dikembangkan untuk pendeteksian bahan yang lain dengan memyesuaikan logam yang ada di tengah senyawa phthalocyanines.

Bahan peledak yang dimaksudkan adalah bahan peledak kimia yang didefinisikan sebagai suatu bahan kimia senyawa tunggal atau campuran berbentuk padat, cair, atau campurannya yang apabila diberi aksi panas, benturan, gesekan atau ledakan awal akan mengalami suatu reaksi kimia eksotermis sangat cepat dan hasil reaksinya sebagian atau seluruhnya berbentuk gas disertai panas dan tekanan sangat tinggi yang secara kimia lebih stabil.



Panas dari gas yang dihasilkan reaksi peledakan tersebut sekitar 4000C. Adapun tekanannya, menurut Langerfors dan Kihlstrom (1978), bisa mencapai lebih dari 100.000 atm setara dengan 101.500 kg/cm² atau 9.850 MPa - 10.000 MPa). Sedangkan energi per satuan waktu yang ditimbulkan sekitar 25.000 MW atau 5.950.000 kcal/s. Perlu difahami bahwa energi yang sedemikian besar itu bukan merefleksikan jumlah energi yang memang tersimpan di dalam bahan peledak begitu besar, namun kondisi ini terjadi akibat reaksi peledakan yang sangat cepat, yaitu berkisar antara 2500 - 7500 meter per second (m/s). Oleh sebab itu kekuatan energi tersebut hanya terjadi beberapa detik saja yang lambat laun berkurang seiring dengan perkembangan keruntuhan batuan.

Peledakan akan memberikan hasil yang berbeda dari yang diharapkan karena tergantung pada kondisi eksternal saat pekerjaan tersebut dilakukan yang mempengaruhi kualitas bahan kimia pembentuk bahan peledak tersebut. Panas merupakan awal terjadinya proses dekomposisi bahan kimia pembentuk bahan peledak yang menimbulkan pembakaran, dilanjutkan dengan deflragrasi dan terakhir detonasi. Proses dekomposisi bahan peledak diuraikan sebagai berikut:

a) Pembakaran adalah reaksi permukaan yang eksotermis dan dijaga keberlangsungannya oleh panas yang dihasilkan dari reaksi itu sendiri dan produknya berupa pelepasan gas-gas. Reaksi pembakaran memerlukan unsur oksigen (O2) baik yang terdapat di alam bebas maupun dari ikatan molekuler bahan atau material yang terbakar. Untuk menghentikan kebakaran cukup dengan mengisolasi material yang terbakar dari oksigen. Contoh reaksi minyak disel (diesel oil) yang terbakar sebagai berikut:

CH3(CH2)10CH3 + 18½ O2 ----> 12 CO2 + 13 H2O

b) Deflagrasi adalah proses kimia eksotermis di mana transmisi dari reaksi dekomposisi didasarkan pada konduktivitas termal (panas). Deflagrasi merupakan fenomena reaksi permukaan yang reaksinya meningkat menjadi ledakan dan menimbulkan gelombang kejut (shock wave) dengan kecepatan rambat rendah, yaitu antara 300 – 1000 m/s atau lebih rendah dari kecep suara (subsonic). Contohnya pada reaksi peledakan low explosive (black powder) sebagai berikut:

c) Ledakan, menurut Berthelot, adalah ekspansi seketika yang cepat dari gas menjadi bervolume lebih besar dari sebelumnya diiringi suara keras dan efek mekanis yang merusak. Dari definisi tersebut dapat tersirat bahwa ledakan tidak melibatkan reaksi kimia, tapi kemunculannya disebabkan oleh transfer energi ke gerakan massa yang menimbulkan efek mekanis merusak disertai panas dan bunyi yang keras. Contoh ledakan antara lain balon karet ditiup terus akhirnya meledak, tangki BBM terkena panas terus menerus bisa meledak, dan lain-lain.

d) Detonasi adalah proses kimia-fisika yang mempunyai kecepatan reaksi sangat tinggi, sehingga menghasilkan gas dan temperature sangat besar yang semuanya membangun ekspansi gaya yang sangat besar pula. Kecepatan reaksi yang sangat tinggi tersebut menyebarkan tekanan panas ke seluruh zona peledakan dalam bentuk gelombang tekan kejut (shock compression wave) dan proses ini berlangsung terus menerus untuk membebaskan energi hingga berakhir dengan ekspansi hasil reaksinya. Kecepatan rambat reaksi pada proses detonasi ini berkisar antara 3000 – 7500 m/s. Contoh kecepatan reaksi ANFO sekitar 4500 m/s. Sementara itu shock compression wave mempunyai daya dorong sangat tinggi dan mampu merobek retakan yang sudah ada sebelumnya menjadi retakan yang lebih besar. Disamping itu shock wave dapat menimbulkan symphatetic detonation, oleh sebab itu peranannya sangat penting di dalam menentukan jarak aman (safety distance) antar lubang. Contoh proses detonasi terjadi pada jenis bahan peledakan antara lain:

Dengan mengenal reaksi kimia pada peledakan diharapkan peserta akan lebih hati-hati dalam menangani bahan peledak kimia dan mengetahui nama-nama gas hasil peledakan dan bahayanya.

Bahan peledak diklasifikasikan berdasarkan sumber energinya menjadi bahan peledak mekanik, kimia dan nuklir seperti terlihat pada Gambar 1.1 (J.J. Manon, 1978). Karena pemakaian bahan peledak dari sumber kimia lebih luas dibanding dari sumber energi lainnya, maka pengklasifikasian bahan peledak kimia lebih intensif diperkenalkan. Pertimbangan pemakaiannya antara lain, harga relatif murah, penanganan teknis lebih mudah, lebih banyak variasi waktu tunda (delay time) dan dibanding nuklir tingkat bahayanya lebih rendah.

Mekanika fluida dan hidrolika adalah bagian dari mekanika terpakai (Applied Mechanics) yang merupakan salah satu cabang ilmu pengetahuan dasar bagi teknik sipil. Mekanika fluida dapat didefinisikan sebagai ilmupengetahuan yang mempelajari sifat-sifat dan hukum-hukum yang berlaku serta perilaku fluida (cairan dan gas), adapun Hidrolika didefinisikan sebagai ilmupengetahuan yang mempelajari sifat-sifat dan hukum-hukumyang berlaku, serta perilaku cairan terutama air baik dalam keadaan diam maupun bergerak atau mengalir.

Didalam modul ini diuraikan secara singkat prinsip-prinsip dasar dan contoh-contoh soal serta jawabannya yang meliputi hidrostatika dan hirodinamika dalam lingkup teknik pertanian. Hidrolika mempelajari gaya-gaya yang bekerja pada benda yang berada dalam cairan dalam keadaan diam, keseimbangan gaya-gaya yang mengapung dan melayang dalam cairan, serta keseimbangan relatif.
Sedangkan hidrodinamika mempelajari cairan dalam keadaan bergerak atau mengalir dalam dimensi waktu(t) dan tiga dimensi tempat(x,y,z). Namun di dalam modul Mekanika Fluida ini pembahasan terbatas pada aliran tetap (tidak berubah menurut waktu) satu dimensi (hanya berubah di arah aliran) saja.

Dimensi adalah besaran terukur mewujudkan karakteristik suatu obyek.

Satuan adalah suatu standar yang mengukur dimensi, yang penggunaannya harus konsisten menurut sistem satuan yang digunakan.

Elektrometalurgi merupakan proses ekstraksi metalurgi yang menggunakan sumber listrik sebagai sumber panas. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengendapkan logam dari suatu larutan sebagai hasil pelindian

Untuk prinsip elektro metalurgy ini adalah suatu elektrolisa dimana penggunaan tenaga listrik untuk mengendapkan suatu metal atau logam pada salah satu elektrodanya.

Proses elektrometalurgi terdiri atas lima macam, yaitu :

1. Suatu elektrolisa di dalam larutan air,terbagi atas :

• Elektrowinning,merupakan tahap pemerolehan kembali suatu logam dari larutannya dengan menggunakan arus listrik yang diberikan dari luar. Logam yang dihasilkan murni, maka pengendapan dengan cara ini lebih disukai.

• Elektrorefining,untuk mengekstraksi logam-logam sehingga diperoleh logam dengan tingkat kemurnian yang tinggi.

• Elektrodissolution

2. Elektrolisa di dalam larutan garam.

Biasanya digunakan untuk mengekstraksi logam-logam yang sangat reaktif, seperti Al dan Mg.

3. Elektrolisa di dalam larutan zat organik.

4. Elektroplating dan Anodisasi.

5. Korosi logam dan teknik penanggulangannya.

Yang banyak digunakan pada elektrolisa metal adalah elektrolisa dalam larutan air dan elektrolisa dalam larutan garam, sedangkan elektrolisa dalam larutan zat organik sedikit sekali digunakan.

Pekerjaan elektrolisa ini terdiri atas 2 tingkatan, yaitu elektro Winning dan elektro Refinary. Hasil dari elektro Winning selanjutnya dimurnikan melalui elektro Refinery. Pekerjaan di dalam elektrolisa dilakukan dengan arah arus DC, dimana daerah elektrolisa positif disebut anoda, sedangkan daerah elektrolisa negative disebut katoda. Banyaknya penempelan logam pada plat katoda adalah berbanding lurus dengan elektrisitet pada larutan. Kekuatan elektrisitet = joule coulomb.

1. Pada daerah katoda (reduksi), yang lebih mulia mengalami pengendapan.

2. Pada anoda (oksidasi), yang kurang mulia tidak mengalami pengendapan.

Jika tidak terjadi keseimbangan, maka reaksi akan terjadi sebaliknya.

Suatu proses ekstraksi metal dengan memakai energi panas. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50o - 250o C (proses Mond untuk pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000o C (proses pembuatan paduan baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500o - 1.600o C ; pada suhu tersebut kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-kadang dalam fase gas.

Umpan yang baik adalah konsentrat dengan kadar metal yang tinggi agar dapat mengurangi pemakaian energi panas. Penghematan energi panas dapat juga dilakukan dengan memilih dan memanfaatkan reaksi kimia eksotermik (exothermic).

Sumber energi panas dapat berasal dari :

1.  Energi kimia (chemical energy = reaksi kimia eksotermik).

2. Bahan bakar (hydrocarbon fuels) : kokas, gas dan minyak bumi.

3.  Energi listrik.

4. Energi terselubung/tersembunyi, panas buangan dipakai untuk pemanasan awal (preheating process).

Peralatan yang umumnya dipakai adalah :

1. Tanur tiup (blast furnace).

2. Reverberatory furnace.

Sedangkan untuk pemurniannya dipakai :

1. Pierce-Smith converter.

2. Bessemer converter.

3. Kaldo cenverter.

4. Linz-Donawitz (L-D) converter.

5. Open hearth furnace.

Proses pirometalurgi terbagi atas 5 proses, yaitu :

Adalah proses pemindahan panas kelembapan cairan dari material. Pengeringan biasanya sering terjadi oleh kontak padatan lembap denganpembakaran gas yang panas oleh pembakaran bahan bakar fosil. Pada beberapa kasus, panas pada pengeringan bisa disediakan oleh udara panas gas yang secara tidak langsung memanaskan.

Biasanya suhu pengeringan di atur pada nilai diatas titik didih air sekitar 120oC.pada kasus tertentu, seperti pengeringan air garam yang dapat larut, sushu pengeringan yang lebih tinggi diperlukan..

Kalsinasi adalah dekomposisi panas material. Contohnya dekomposisi hydrate seperti ferric Hidroksida menjadi ferric oksida dan uap air atau dekomposisi kalsium karbonat menjadi kalsium oksida dan karbon diosida dan atau besi karbonat menjadi bsi oksida.

Proses kalsinasi membawa dalam variasi tungku/furnace termasuk shaft furnace, rotary kilns dan fluidized bed reactor.

Adalah pemanasan dengan kelebihan udara dimana udara dihembuskan pada bijih yang dipanaskan disertai penambahan regen kimia dan pemanasan ini tidak mencapai titik leleh (didih).

Kegunaan Roasting adalah :

- Mengeluarkan sulfur, Arsen, Antimon dari persenyawaannya

- Merubah mineral sulfida menjadi oksida dan sulfur

- 2 ZnS + 3O2 2 ZnO + 2 SO4

- Membentuk material menjadi porous

- Menguapkan impurity yang foltair.

Dapur yang digunakan pada proses roasting, yaitu :

- Hazard Vloer Oven

- Suspensi roasting oven

- Fluiized bed roasting

Jenis-jenis roasting, yaitu :

Biasanya dilakukan terhadap mineral-mineral sulfida pada temperatur tinggi (direduksi langsung). Pada temperatur rendah :

- sulfida logam dapat direduksi dengan Carbon membentuk CS dan CS2.

MS + C M M + CS

M2S + C 2M + CS2

- Tidak dapat direduksi langsung karena sulfida logam-logam lebih stabil dari CS dan CS2.

MS + 3/2 O2 MO + SO2

Adalah suatu proses pemanggangan dimana suatu oksida mengalami proses reduksi oleh suatu reduktor gas yang dimaksudkan untuk menurunkan derajat oksidasi suatu logam. Peristiwa reduksi ini tidak dapat tercapai untuk suatu oksida yang sangat stabil..

Dalam proses ini, bijih/konsentrat dipanggang bersama senyawa klorida (CaCl2,NaCl) atau dengan gas Cl2.

Tujuan chlor roasting adalah :

-Menghasilkan senyawa klorida logam dalam air (di ekstraksi)

Menghasilkan senyawa klorida logam-logam yang mudah menguap agar dapat dipisahkan dari mineral-mineral pengganggu (Metalurgi Halida).

Pemanggangan ini menggunakan reagent F2.

e. Yodium Roasting

Pemanggangan ini menggunakan reagent I2.

Adalah proses peleburan logam pada temperatur tinggi sehingga logam ,eleleh dan mecair setelah mencapai titik didihnya.

Oven yang digunakan, yaitu :

a. Schacht Oven

b. Scraal Oven (revergeratory Furnace

c. Electric Oven (Electric Furnace)

Dalam pemakaian oven yang perlu diperhatikan, yaitu :

a. Ketahanan mekanis dari feeding

b. Kemurnian dari bahan bakar.

Smelting terbagi beberapa jenis, yaitu :

a. Reduksi smelting

b. Oksidasi smelting

c. Netral smelting

d. Sementasi smelting

e. Sulfida smelting

f. Presipitasi smelting

g. Flash smelting (peleburan semprot)

h. Ekstraksi timbal dan seng secara simultan.

5. Refining (Pemurnian)

Pemunian adalah pemindahan kotoran dari material dengan proses panas.

Contoh Proses Ekstraksi Metaluri Secara Pirometalurgi

1. Peleburan Besi

Proses pembuatan besi baja berlangsung didalam Convertor. Plat baja tebal sebelah dalam dilapisi refractory asam (silikat). Pipa-pipa udara di bagian bawah 200 buah dengan diameter 1-3 cm.

O2 dimasukan melalui pipa-pipa udara yang ada di bagian bawah convertor. Kemudia O2 yang dihembuskan tersebut pada metal bad akan mengoksider logam-logam tertentu untuk membentuk slag. Slag dan logam yang didapat dalam keadaan cair akan terpisah oleh berat jenis. Slag yang dihasilkan 10%.

Dampak Negatif dari Esktraksi Metalurgi Secara Pirometalurgi

Pencemaran lingkungan yang terjadi adalah :

1. Panas yang terasa oleh para pekerja yang berada di sekitar peralatan lebur.

2. Gas buangan yang mengandung racun (CO, NO2, SO2, dll).

3. Debu dan padatan yang beterbangan di sekitar pabrik.

4. Terak (slag) yang bisa mengotori atau merusak lahan, walaupun dapat juga dimanfaatkan sebagai material pengisi (land fill), pengeras jalan (road aggregate) dan campuran beton ringan (light weight concrete aggregate).

Hidrometalurgi merupakan cabang tersendiri dari metalurgi. Secara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution). Atau secara detilnya proses Hydrometalurgi adalah suatu proses atau suatu pekerjaan dalam metalurgy, dimana dilakukan pemakaian suatu zat kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu.


Hidrometalurgi dapat juga diartikan sebagai proses ekstraksi metal dengan larutan reagen encer (< 1 gram/mol) dan pada suhu < 100o C. Reaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif. Artinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi (larut) dan kemudian dipisahkan dari material yang tak diinginkan.

Peralatan yang dipergunakan adalah :

a. Electrolysis / electrolytic cell.
b. Bejana pelindian (leaching box).

Saat ini hidrometalurgi adalah teknik metalurgi yang paling banyak mendapat perhatian peneliti. Hal ini terlihat dari banyaknya publikasi ilmiah semisal jurnal kimia berskala internasional yang membahas pereduksian logam secara hidrometalurgi. Logam-logam yang banyak mendapat perhatian adalah nikel (Ni), magnesium (Mg), besi (Fe) dan mangan (Mn).

Hidrometalurgi memberikan beberapa keuntungan:

1. Bijih tidak harus dipekatkan, melainkan hanya harus dihancurkan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
2. Pemakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam jumlah besar dapat dihilangkan.
3. Polusi atmosfer oleh hasil samping pirometalurgi sebagai belerang dioksida, arsenik (III) oksida, dan debu tungku dapat dihindarkan.
4. Untuk bijih-bijih peringkat rendah (low grade), metode ini lebih efektif.
5. Suhu prosesnya relatif lebih rendah.
6. Reagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan.
7. Produk yang dihasilkan memilki struktur nanometer dengan kemurnian yang tinggi.

Pada prinsipnya hidrometalurgi melewati beberapa proses yang dapat disederhanakan tergantung pada logam yang ingin dimurnikan. Salah satu yang saat ini banyak mendapat perhatian adalah logam mangan dikarenakan aplikasinya yang terus berkembang terutama sebagai material sel katodik pada baterai isi ulang. Baterial ion litium konvensional telah lama dikenal dan diketahui memiliki kapasitas penyimpanan energi yang cukup besar. Namum jika katodanya dilapisi lagi dengan logam mangan oksida maka kapasitas penyimpanan energi baterai tersebut menjadi jauh lebih besar.

Kondisi yang baik untuk hidrometalurgi adalah :

1. Metal yang diinginkan harus mudah larut dalam reagen yang murah.
2. Metal yang larut tersebut harus dapat “diambil” dari larutannya dengan mudah dan murah.
3. Unsur atau metal lain yang ikut larut harus mudah dipisahkan pada proses berikutnya.
4. Mineral-mineral pengganggu (gangue minerals) jangan terlalu banyak menyerap (bereaksi) dengan zat pelarut yang dipakai.
5. Zat pelarutnya harus dapat “diperoleh kembali” untuk didaur ulang.
6. Zat yang diumpankan (yang dilarutkan) jangan banyak mengandung lempung (clay minerals), karena akan sulit memisahkannya.
7. Zat yang diumpankan harus porous atau punya permukaan kontak yang luas agar mudah (cepat) bereaksi pada suhu rendah.
8. Zat pelarutnya sebaiknya tidak korosif dan tidak beracun (non-corrosive and non-toxic), jadi tidak membahayakan alat dan operator.

Secara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu:

1. Leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reduktan organik.
2. Pemekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya.
3. Recovery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching.

Leaching adalah proses pelarutan selektif dimana hanya logam-logam tertentu yang dapat larut. Pemilihan metode pelindian tergantung pada kandungan logam berharga dalam bijih dan karakteristik bijih khususnya mudah tidaknya bijih dilindi oleh reagen kimia tertentu. Secara hidrometalurgi terdapat beberapa jenis leaching, yaitu :

1. Leaching in Place (In-situ Leaching)
2. Heap Leaching
3. Vat Leaching /Percolation Leaching
4. Agitation Leaching
5. Autoclaving

Reduktan organik adalah hal yang sangat penting dalam proses ini. Reduktan yang dipilih diusahakan tidak berbahaya bagi lingkungan, baik reduktan itu sendiri maupun produk hasil oksidasinya. Kebanyakan reduktan yang digunakan adalah kelompok monomer karbohidrat, turunan aldehid dan keton karena punya gugus fungsi yang mudah teroksidasi. Contohnya adalah proses reduksi mangan dengan adanya glukosa sebagai reduktan:

C6H12O6 + 12MnO2 + 24H+ = 6CO2 + 12Mn2+ + 18H2O

Larutan hasil leaching tersebut kemudian dipekatkan dan dimurnikan. Ada tiga proses pemurnian yang umum digunakan yaitu evaporasi, ekstraksi pelarut dan presipitasi (pengendapan). Di antara ketiganya, presipitasi adalah yang paling mudah dilakukan, juga lebih cepat. Namun cara ini kurang efektif untuk metalurgi adalah :

• Pada PBG : * bijih / mineral

  * tetap mineral
  * kadar logam rendah
  * kadar logam tinggi
  * sifat-sifat fisik dan kimia
  * tak berubah

• Pada ekstraktif metalurgi : * bijih / mineral

* jadi logam (metal)
* sifat-sifat fisik dan kimia
* berubah

Kominusi atau pengecilan ukuran merupakan tahap awal dalam proses PBG yang bertujuan untuk :

a. Membebaskan / meliberasi mineral berharga dari material pengotornya.
b. Menghasilkan ukuran dan bentuk partikel yang sesuai dengan kebutuhan pada proses berikutnya.
c. Memperluas permukaan partikel agar dapat mempercepat kontak dengan zat lain, misalnya reagen flotasi.

Tahapan proses (process aims) pada metalurgi ekstraktif adalah :

a. Pemisahan (separation), yaitu pembuangan unsur, campuran atau material yang tidak diinginkan dari bijih (sumber metal )

b. Pembentukan campuran (compound foramtion), yaitu cara memproduksi material yang secara struktur dan sifat-sifat kimianya berbeda dari bijihnya (sumbernya).

c. Pengambilan/produksi metal (metal production), yaitu cara-cara memperoleh metal yang belum murni.

d. Pemurnian metal (metal purification), yaitu pembersihan, metal yang belum murni (membuang unsur-unsur pengotor dari metal yang belum murni), sehingga diperoleh metal murni.

Sumber: Bahan Kuliah