EKSPLORASI DAN EKSPLOITASI IRON ORE

Penyelidikan umum dan eksplorasi bijih besi di Indonesia sudah banyak dilakukan oleh berbagai pihak, sehingga diperlukan penyusunan pedoman teknis eksplorasi bijih besi. Pedoman dimaksudkan sebagai bahan acuan berbagai pihak dalam melakukan kegiatan penyelidikan umum dan eksplorasi bijih besi primer, agar ada kesamaan dalam melakukan kegiatan tersebut diatas sampai pelaporan.

Tata cara eksplorasi bijih besi primer meliputi urutan kegiatan eksplorasi sebelum pekerjaan lapangan, saat pekerjaan lapangan dan setelah pekerjaan lapangan. Kegiatan sebelum pekerjaan lapangan ini bertujuan untuk mengetahui gambaran mengenai prospek cebakan bijih besi primer, meliputi studi literatur dan penginderaan jarak jauh. Penyediaan peralatan antara lain peta topografi, peta geologi, alat pemboran inti, alat ukur topografi, palu dan kompas geologi, loupe, magnetic pen, GPS, pita ukur, alat gali, magnetometer, kappameter dan peralatan geofisika.

Kegiatan pekerjaan lapangan yang dilakukan adalah penyelidikan geologi meliputi pemetaan; pembuatan paritan dan sumur uji, pengukuran topografi, survei geofisika dan pemboran inti.

Kegiatan setelah pekerjaan lapangan yang dilakukan antara lain adalah analisis laboratorium dan pengolahan data. Analisis laboratorium meliputi analisis kimia dan fisika. Unsur yang dianalisis kimia antara lain : Fe_total, Fe₂O₃, Fe₃O₄, TiO₂, S, P, SiO₂, MgO, CaO, K₂O, Al₂O₃, LOI. Analisis fisika yang dilakukan antara lain : mineragrafi, petrografi, berat jenis (BD). Sedangkan pengolahan data adalah interpretasi hasil dari penyelidikan lapangan dan analisis laboratorium.

Tahapan eksplorasi adalah urutan penyelidikan geologi yang umumnya dilakukan melalui empat tahap sbb : Survei tinjau, prospeksi, eksplorasi umum, eksplorasi rinci. Survei tinjau, tahap eksplorasi untuk mengidentifikasi daerah-daerah yang berpotensi bagi keterdapatan mineral pada skala regional. Prospeksi, tahap eksplorasi dengan jalan mempersempit daerah yg mengandung endapan mineral yg potensial. Eksplorasi umum, tahap eksplorasi yang rnerupakan deliniasi awal dari suatu endapan yang teridentifikasi .

Eksplorasi rinci, tahap eksplorasi untuk mendeliniasi secara rinci dalarn 3-dimensi terhadap endapan mineral yang telah diketahui dari pencontohan singkapan, paritan, lubang bor, shafts dan terowongan.

Penyelidikan geologi adalah penyelidikan yang berkaitan dengan aspek-aspek geologi diantaranya : pemetaan geologi, parit uji, sumur uji. Pemetaan adalah pengamatan dan pengambilan conto yang berkaitan dengan aspek geologi dilapangan. Pengamatan yang dilakukan meliputi : jenis litologi, mineralisasi, ubahan dan struktur pada singkapan, sedangkan pengambilan conto berupa batuan terpilih.

Penyelidikan Geofisika adalah penyelidikan yang berdasarkan sifat fisik batuan, untuk dapat mengetahui struktur bawah permukaan, geometri cebakan mineral, serta sebarannya secara horizontal maupun secara vertical yang mendukung penafsiran geologi dan geokimia secara langsung maupun tidak langsung.

Pemboran inti dilakukan setelah penyelidikan geologi dan penyelidikan geofisika. Penentuan jumlah cadangan (sumberdaya) mineral yang mempunyai nilai ekonomis adalah suatu hal pertama kali yang perlu dikaji, dihitung sesuai standar perhitungan cadangan yang berlaku, karena akan berpengaruh terhadap optimasi rencana usaha tambang, umur tambang dan hasil yang akan diperoleh.

Dalam hal penentuan cadangan, langkah yang perlu diperhatikan antara lain :

- Memadai atau tidaknya kegiatan dan hasil eksplorasi.

- Kebenaran penyebaran dan kualitas cadangan berdasarkan korelasi seluruh data eksplorasi seperti pemboran, analisis conto, dll.

- Kelayakan penentuan batasan cadangan, seperti Cut of Grade, Stripping Ratio, kedalaman maksimum penambangan, ketebalan minimum dan sebagainya bertujuan untuk mengetahui kondisi geologi dan sebaran bijih besi bawah permukaan.

Umumnya terdapat di alam Indonesia mempunyai kadar besi (Fe) sekitar 35% – 40% berbentuk besi oksida hematit (Fe2O3) dan bercampur dengan material ikutan seperti SIO2, Al2O3, CaO, MgO, TiO2, Cr2O3, NiO2, P, S dan H2O

Untuk meningkatkan kadar besi (Fe) hingga 60-65% diperoleh melalui tahapan proses:

1. Proses Penghancuran (Crushing)

Bahan baku dalam bentuk batuan atau pasir dihancurkan sampai ukuran menjadi mesh 10. Dimaksudkan untuk memperbesar luas permukaan dari material sehingga memudahkan untuk proses selanjutnya.

2. Proses Penghalusan (Grinding)

Dimaksudkan agar butiran halus bijihbesi lebih banyak lagi terpisah dengan kotoran atau mineral mineral ikutan yang tidak diinginkan, proses ini sampai menhasilkan ukuran 120 mesh.

3. Proses Pemisahan (Magnetic Separator)

Untuk memisahkan material logam dan non logam dengan pencucian dengan menggunakan air dalam mesin silender yang dilapisi magnet apabila bijih besi tersebut banyak mengandung hematit Fe2O3 atau magnetit (Fe3O4) akan terpisah sempurna sehingga kemurnian dari oksida besi meningkat.

4. Proses Pemanggangan (Roasting)

Proses ini dilakukan material bijih besi banyak mengandung bijih hematit (Fe2O3) diubah menjadi magnetit (Fe3O4) yang mempunyai daya magnit lebih kuat sehingga terpisah antara material yang non magnet dan dihasilkan kadar Fe sampai 65%.

5. Proses Kalsinasi (Rotary Dryer)

Proses ini bertujuan untuk mengurangi kandungan air dalam material, material diumpankan ke silinder yang berputar dengan arah yang berlawanan (counter current) Dihembuskan gas panas dari burner (temp. 200-300 oC).

6. Proses Pembuatan Pellet (Pan Palletizer)

Sebelum masuk ke alat ini material bijih besi dicampur dalam alat mixer agitator dengan komposisi tertentu ditambahkan batubara dan binder bentonit dengan tujuan agar konsentrat besi oksida halus dapat merekat membentuk gumpalan-gumpalan (aglomerisasi yang disebut pellet basah (green pellet) yang mempunyai kekuatan yang cukup kuat untuk dapat dibawa ke proses selanjutnya, sedang batubara fungsinya untuk meningkatkan kadar besi dengan cara proses reduksi dari internal pada proses selanjutnya.

Prinsip kerja dari alat ini adalah proses aglomerisasi konsentrat bijih besi yang telah bercampur batubara dan binder bentonit dimasukkan secara kontinyu kedalam mesin pelletizing yang berbentuk setengah drum/bejana yang berputar dengan kecepatan dan sudut kemiringan tertentu sambil disemprotkan air secara kontinyu.

Akibat perputaran ini terjadilah gaya centrifugal yang menyebabkan partikel-partikel halus saling mendekat dan menekan satu sama lain sehingga terbentuklah gumpalan-gumpalan pellet basah (green pellet) sampai ukuran diameter 12 mm dan mempunyai kuat tekan 5 kg/pellet dan kuat jatuh 5 kali, hal ini diperlukan agar tidak pecah selama proses handling atau tranportasi ke proses berikutnya.

7. Proses Reduksi (Rotary Kiln)

Proses ini bertujuan untuk memurnikan kandungan besi oksida menjadi besi murni dengan cara proses reduksi external dengan gas alam (gas CO) dan reduksi Internal dari Batubara

Dengan temperatur 1700ºC akibat dari proses ini material oksida besi akan terpisah membentuk besi murni (Fe 92%) dan oksidanya membentuk gas CO2. Prinsip kerjanya material berbentuk pellet diumpankan ke silinder yang berputar dengan RPM dan sudut kemiringan tertentu kemudian dihembuskan gas panas dari arah berlawanan (counter current) kemudian dari titik titik tertentu di semprotkan gas CO dari gas alam sehingga akan terjadi proses reduksi dari internal maupun external.

Kemudian material tersebut didinginkan di pendingin cooler sampai temperatur 60ºC dan siap untuk dikemas atau curah. Hasil yang keluar dari alat ini sudah merupakan produk sponge iron yang berupa pellet dengan qualitas sesuai produk standart ASTM, JIS, DIN dan mempunyai kekuatan tekan 250mpa dengan diameter 12-15 mm.

8. Produksi Pig Iron

Hasil pellet (green pellet) yang dihasilkan dari proses pelletizer dimasukkan dalam tungku (blast furnace) dimasukkan larutan kapur, gas CO sebagai zat pereduksi dengan temperatur tertentu, kemudian akan mengalami proses pelelehan (melting) sehingga terpisah antara kandungan yang banyak mengandung logam besi (Fe) dan akan terpisah karena perbedaan berat jenis dari kotorannya (slag), kemudian kandungan besinya akan masuk ke mesin casting (cetak) sesuai kebutuhan dengan kandungan Fe total 95% dalam produk jadi Pig Iron.

Read more »

JENIS IRON ORE

            Besi merupakan logam kedua yang paling banyak di bumi ini. Karakter dari endapan besi ini bisa berupa endapan logam yang berdiri sendiri namun seringkali ditemukan berasosiasi dengan mineral logam lainnya. Kadang besi terdapat sebagai kandungan logam tanah (residual), namun jarang yang memiliki nilai ekonomis tinggi. Endapan besi yang ekonomis umumnya berupa Magnetite, Hematite, Limonite dan Siderite. Kadang kala dapat berupa mineral: Pyrite, Pyrhotite, Marcasite, dan Chamosite.

Beberapa jenis genesa dan endapan yang memungkinkan endapan besi bernilai ekonomis antara lain :

1. Magmatik: Magnetite dan Titaniferous Magnetite

2. Metasomatik kontak: Magnetite dan Specularite

3. Pergantian/replacement: Magnetite dan Hematite

4. Sedimentasi/placer: Hematite, Limonite, dan Siderite

5. Konsentrasi mekanik dan residual: Hematite, Magnetite dan Limonite

6. Oksidasi: Limonite dan Hematite

7. Letusan Gunung Api

Dari mineral-mineral bijih besi, magnetit adalah mineral dengan kandungan Fe paling tinggi, tetapi terdapat dalam jumlah kecil. Sementara hematit merupakan mineral bijih utama yang dibutuhkan dalam industri besi. Mineral-mineral pembawa besi dengan nilai ekonomis dengan susunan kimia, kandungan Fe dan klasifikasi komersil dapat dilihat pada Tabel dibawah ini:

Tabel mineral-mineral bijih besi bernilai ekonomis

Mineral	Susunan kimia	Kandungan Fe (%)	Klasifikasi komersil
Magnetit	FeO, Fe2O3	72,4	Magnetik atau bijih hitam
Hematit	Fe2O3	70,0	Bijih merah
Limonit	Fe2O3.nH2O	59-63	Bijih coklat
Siderit	FeCO3	48,2	Spathic, black band, clay ironstone

Sumber : Iron & Ferroalloy Metals in (ed) M. L. Jensen & A. M. Bafeman, 1981; Economic Mineral Deposits, P. 392.

Besi primer ( ore deposits )

Proses terjadinya cebakan bahan galian bijih besi berhubungan erat dengan adanya peristiwa tektonik pra-mineralisasi. Akibat peristiwa tektonik, terbentuklah struktur sesar, struktur sesar ini merupakan zona lemah yang memungkinkan terjadinya magmatisme, yaitu intrusi magma menerobos batuan tua. Akibat adanya kontak magmatik ini, terjadilah proses rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, dan penggantian (replacement) pada bagian kontak magma dengan batuan yang diterobosnya.

Perubahan ini disebabkan karena adanya panas dan bahan cair (fluida) yang berasal dari aktivitas magma tersebut. Proses penerobosan magma pada zona lemah ini hingga membeku umumnya disertai dengan kontak metamorfosa. Kontak metamorfosa juga melibatkan batuan samping sehingga menimbulkan bahan cair (fluida) seperti cairan magmatik dan metamorfik yang banyak mengandung bijih.

Besi sekunder ( endapan placer )

Cebakan mineral alochton dibentuk oleh kumpulan mineral berat melalui proses sedimentasi, secara alamiah terpisah karena gravitasi dan dibantu pergerakan media cair, padat dan gas/udara. Kerapatan konsentrasi mineral-mineral berat tersebut tergantung kepada tingkat kebebasannya dari sumber, berat jenis, ketahanan kimiawi hingga lamanya pelapukan dan mekanisma. Dengan nilai ekonomi yang dimilikinya para ahli geologi menyebut endapan alochton tersebut sebagai cebakan placer.

Jenis cebakan ini telah terbentuk dalam semua waktu geologi, tetapi kebanyakan pada umur Tersier dan masa kini, sebagian besar merupakan cadangan berukuran kecil dan sering terkumpul dalam waktu singkat karena tererosi. Kebanyakan cebakan berkadar rendah tetapi dapat ditambang karena berupa partikel bebas, mudah dikerjakan dengan tanpa penghancuran; dimana pemisahannya dapat menggunakan alat semi-mobile dan relatif murah. Penambangannya biasanya dengan cara pengerukan, yang merupakan metoda penambangan termurah.

Cebakan-cebakan placer berdasarkan genesanya:

G e n e s a	J e n i s
Terakumulasi in situ selama pelapukan	Placer residual
Terkonsentrasi dalam media padat yang bergerak	Placer eluvial
Terkonsentrasi dalam media cair yang bergerak (air)	 Placer aluvial atau sungai  Placer pantai
Terkonsentrasi dalam media gas/udara yang bergerak	Placer Aeolian (jarang)

Placer residual, Partikel mineral/bijih pembentuk cebakan terakumulasi langsung di atas batuan sumbernya (contoh : urat mengandung emas atau kasiterit) yang telah mengalami pengrusakan/peng-hancuran kimiawi dan terpisah dari bahan-bahan batuan yang lebih ringan. Jenis cebakan ini hanya terbentuk pada permukaan tanah yang hampir rata, dimana didalamnya dapat juga ditemukan mineral-mineral ringan yang tahan reaksi kimia (misal : beryl).

Placer eluvial, Partikel mineral/bijih pembentuk jenis cebakan ini diendapkan di atas lereng bukit suatu batuan sumber. Di beberapa daerah ditemukan placer eluvial dengan bahan-bahan pembentuknya yang bernilai ekonomis terakumulasi pada kantong-kantong (pockets) permukaan batuan dasar.

Placer sungai atau alluvial, Jenis ini paling penting terutama yang berkaitan dengan bijih emas yang umumnya berasosiasi dengan bijih besi, dimana konfigurasi lapisan dan berat jenis partikel mineral/bijih menjadi faktor-faktor penting dalam pembentukannya. Telah dikenal bahwa fraksi mineral berat dalam cebakan ini berukuran lebih kecil daripada fraksi mineral ringan, sehubungan : Pertama, mineral berat pada batuan sumber (beku dan malihan) terbentuk dalam ukuran lebih kecil daripada mineral utama pembentuk batuan. Kedua, pemilahan dan susunan endapan sedimen dikendalikan oleh berat jenis dan ukuran partikel (rasio hidraulik).

Placer pantai, Cebakan ini terbentuk sepanjang garis pantai oleh pemusatan gelombang dan arus air laut di sepanjang pantai. Gelombang melemparkan partikel-partikel pembentuk cebakan ke pantai dimana air yang kembali membawa bahan-bahan ringan untuk dipisahkan dari mineral berat. Bertambah besar dan berat partikel akan diendapkan/terkonsentrasi di pantai, kemudian terakumulasi sebagai batas yang jelas dan membentuk lapisan. Perlapisan menunjukkan urutan terbalik dari ukuran dan berat partikel, dimana lapisan dasar berukuran halus dan/ atau kaya akan mineral berat dan ke bagian atas berangsur menjadi lebih kasar dan/atau sedikit mengandung mineral berat.

Placer pantai (beach placer) terjadi pada kondisi topografi berbeda yang disebabkan oleh perubahan muka air laut, dimana zona optimum pemisahan mineral berat berada pada zona pasang-surut dari suatu pantai terbuka. Konsentrasi partikel mineral/bijih juga dimungkinkan pada terrace hasil bentukan gelombang laut. Mineral-mineral terpenting yang dikandung jenis cebakan ini adalah : magnetit, ilmenit, emas, kasiterit, intan, monazit, rutil, xenotim dan zirkon.

Mineral ikutan dalam endapan placer, Suatu cebakan pasir besi selain mengandung mineral-mineral bijih besi utama tersebut dimungkinkan berasosiasi dengan mineral-mineral mengandung Fe lainnya diantaranya : pirit (FeS₂), markasit (FeS), pirhotit (Fe_1-xS), chamosit [Fe₂Al₂ SiO₅(OH)₄], ilmenit (FeTiO₃), wolframit [(Fe,Mn)WO₄], kromit (FeCr₂O₄); atau juga mineral-mineral non-Fe yang dapat memberikan nilai tambah seperti : rutil (TiO₂), kasiterit (SnO₂), monasit [Ce,La,Nd, Th(PO₄, SiO₄)], intan, emas (Au), platinum (Pt), xenotim (YPO₄), zirkon (ZrSiO₄) dan lain-lain.

Read more »

REAKSI KIMIA BLAST FURNACE

                Metode dapur tinggi/ blast furnace modern secara ringkas adalah sebagai berikut: Pada waktu iron ores/ bijih-bijih besi, bahan bakar dan tambah dimasukkan kedalam dapur,partama-tama dihilangkan kelembaban dan kadar air pada daerah suhu 200-30o°C. Dengan meningkatnya suhu, terjadinya reaksi tak langsung terhadap bijih-bijih besi dengan reaksi sbb:

1         3 Fe2O3 + CO -> 2 Fe3O4 + CO2

2         2 Fe2O3 + 6CO -> 4 Fe + 6 CO2
Pada suhu -> 535OC, carbon monoksida mulai terurai menjadi karbon bebas dan karbon dioksida, dengan reaksi sbb :

3         Fe3O4 + CO -> 3 FeO + CO2 Pada suhu ± 400 °C

reduksi langsung terdapat iron ores sebagai berikut :

4         Fe2O3 + C -> 2 FeO + CO

5         Fe3O4 + C -> 3 FeO + CO
Saat daerah suhu 700 – 800 0C reduksi langsung ferro oksida mulai dengan membentuk besi spong yang mengandung karbon.Reaksi ini terjadi antara pertengahan (setengah jalan antara puncak dan dasar dapur tinggi).Batu kapur terurai pada suhu 800°C. dan dolomit pada suhu 1075OC dengan reaksi :

6         CaCO3 -> CaO + CO2 MgCO3 -> MgO + CO2

Sementara besi spong memperoleh kandungan karbon yang menurunkan titik lebur dan dalam peleburan menyerap karbon dari kokas semakin lama scmakin banyak.Batu kapur mengikat kotoran-kotoran bijih besi dan abu kokas.Semakin ke bawah suhu semakin meningkat dan terjadi reduksi langsung paduan dan metalloid dean reaksi sbb

7         a. SiO2 + 2C -> Si + 2CO
b. MnO + C -> Mn + CO
c. P205 + 5C -> 2P + 5CO
d. FeS + CaO + C -> CaS + Fe + CO

8         Ca3PO4 + 3SiO2 + 5CO -> 3CaSiO3 + 5CO + 3Fe3P
Didekat tuyer (Lubang tiup) ada hembusan udara panas yang mongenai kokas terjadi reaksi sbb:

9         2C + O2 -> 2CO
Sehingga selalu ada gas CO yang dipakai untuk roduksi. Jadi kokas didalam dapur tinggi berfungsi selain sebagai sumber kalor adalah berfungsi untuk mereduksi oksigen dalam bijih-bijih besi.

Besi kasar : Ada dua macam besi kasar yang dihasilkan oleh dapur tinggi yaitu besi kasar putih dan besi kasar kelabu. Besi kasar kelabu (Kishy pig iron) Nama besi kasar ini didapat berdasarkan warna bidang patahnya,yang berwarna kelabu muda sampai tua hampir hitam. Besi kasar kelabu lebih halus lebih liat dibandingkan dengan besi kasar putih,Titik Cairnya -> 1300OC dan berat jenisnya 7 Sampai 7,2, kg/dm3. Besi kasar kelabu ada 2 macam yaitu

• Besi kasar kelabu muda : Besi kasar ini mengandung silisium ½ % – 1 % dan butirbutirnya halus baik untuk silinder mesin.
• -Besi kasar kelabu tua : Sifat-sifatnya mudah dituang butir-butirnya kasar juga tahan terhadap tekanan tinggi

10     Besi kasar putih (Forge pig iron).Nama besi kasar ini juga didapat dari warna bidang patahnya.Pada besi kasar ini zat arangnya sebagian besar berbentuk karbid besi (Fe3C), sehingga sifatnya keras dan getas. Titik cairnya + 1100 °C. Kadar karbonnya 2,3 % – 3,5 %, dan kadar mangannya agak besar. Besi kasar ini paling baik untuk digunakan untuk baja berat jenisnya 7,58 – 7,73. kg/dm3”.

Efisiensi Gas Blast Furnace

Blast Furnace/ Dapur tinggi dibangun dalam 2 lapisan, yaitu lapisan luar (plat baja) dan lapisan dalam (batu bata tahan api). Didalam dapur ini, bijih besi akan ditambahkan batu kapur yang berfungsi sebagai pengikat kotoran (terak) dan juga kokas yang berfungsi sebagai bahan bakar. Kesemua bahan-bahan tersebut dipanaskan hingga mencair. Prinsip pokok dari kerja dapur tinggi adalah dengan mereduksi oksigen dari bijih besi yang terjadi dalam 3 tahap, yaitu :
a. Reduksi tidak langsung dengan CO pada suhu 300 derajat Celcius hingga 800 derajat Celcius.
Fe2O3 + CO –> 2FeO + CO2
b. Reduksi tidak langsung pada daerah temperature 800 derajat Celcius hingga 1100 derajat Celcius.
FeO + CO –> Fe + CO2
c. Reduksi langsung pada daerah temperature 1100 derajat Celcius hingga 1800 derajat Celcius.
FeO + C –> Fe + CO
Bahan-bahan ikatan akan diikat oleh batu kapur pada titik cair yang tinggi dalam bentuk terak. Bahan terak ini tidak akan dipakai pada fabrikasi besi kasar. Meskipun demikian terak ini masih bernilai ekonomis, misalnya sebagai bahan ASPAL (untuk jalan raya-red). Selain terak, produk sampingan dari dapur tinggi ini yakni : Gas. Hal ini dikatakan demikian karena Gas ketika keluar dari dapur tinggi masih mempunyai panas yang tinggi sehingga dapat dimanfaatkan ulang untuk memanaskan dapur atau tanur.

2.5 Hasil Produk dan Penggunaanya Dalam Dunia Teknik

Produk Utama

- Besi kasar (Pig Iron) Merupakan hasil pokok dari dapur tinggi yang berasal dari reaksi reduksi atas bijih besi dengan komposisi sebagai berikut :
- Karbon (C) = 3,85% (rata-rata)
- Mangan (Mn) = 0,9% (rata-rata)
- Phospor (P) = 0,9% (rata-rata)
- Belerang (S) = 0,025% (rata-rata)
- Silikon (Si) = 0,12% (rata-rata)
Sifat utama dari besi kasar adalah rapuh (getas). Sehingga hal ini perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut dengan menggunakan dapur-dapur baja dan kupola.
Pig iron dapat dibedakan dalam dua macam, yakni :
a. Besi kasar putih

Berwarna putih (mengandung 2,3 ~ 3,5% C), bersifat getas dan keras, kandungan Mangan (Mn) masih cukup tinggi serta sulit ditempa.
b. Besi kasar kelabu

Berwarna kelabu (mengandung lebih dari 3,5% C), kandungan Si masih cukup tinggi, kekuatan tarik lebih rendah dari besi kasar putih, mudah dituang meskipun masih cukup getas. Besi kasar kelabu digolongkan menjadi : besi kasar kelabu muda yang mengandung 0,5 ~ 1% Si dengan butir-butir halus serta banyak dipakai sebagai bahan pembuat silinder mesin dan jenis yang kedua yakni besi kasar kelabu tua yang mengandung hingga 3% Si dengan butir-butir kasar serta tahan getaran”.

Produk Sampingan

- Terak merupakan produk sampingan dari besi kasar, umumnya terak mengandung komposisi sebagai berikut :
- Silika = 33% ~ 42%
- Alumina = 10% ~ 16%
- Kapur = 36% ~ 45%
- Magnesia = 3%~ 12%
- Belerang = 1% ~ 3%
- Ferro Oksida = 0,3% ~ 2%
- Mangan Oksida = 0,2% ~ 1,5%
Terak dapat dikategorikan menjadi terak yang bersifat Asam dan terak yang bersifat Basa. Hal ini sangat tergantung pada komposisi Kapur (CaO) dan Magnesia (MgO) terhadap Silika dan Alumina. Terak juga dapat digunakan sebagai bahan pengganti kerikil (pada pengecoran Beton), pembuatan aspal dan pupuk Phospat (jika kandungan Phospat cukup tinggi-red).

Penggunaan Prokduk Dalam Dunia Teknik

Proses Pengolahan Baja : pembuatan besi kasar menjadi baja diperlukan proses lebih lanjut, proses ini disesuaikan menurut sifat-sifat dan campuran-campuran yang terkandung didalam besi kasar tersebut. Pengolahan besi kasar menjadi baja dapat dilakukan pada:

1. Konverter Bessemer

2. Konverter Thomas

3. Dapur Siemen Martin

4. Dapur Aduk

5. Dapur Listrik

Macam-macam Baja dan Kegunaan

Ditinjau dari jumlah kandungan karbon, baja terdiri atas:

1. Baja karbon rendah (Mild Steel) Dengan kandungan karbon antara 0,04% s/d 0,30%,

artinya : setiap 100 Kg baja mengandung unsur karbon antara 0,04 Kg s/d 0,30 Kg.

Banyak dijumpai dalam bentuk pelat baja

2. Baja karbon sedang artinya dengan kandungan karbon 0,30% s/d 0,6% karbon.

Kegunaan :

- mur baut, poros engkol, batang torak (baja karbon dengan 0,4% C)

- roda gigi, palu/martil, alat-alat penjepit/klem ( baja karbon dengan 0,5%C)

- untuk membuat pegas (baja karbon dengan 0,6% C)

3. Baja karbon tinggi (Hoght Carbon Steel) HCS artinya dengan kandungan karbon 0,7% s/d 1,3% C. Banyak digunakan untuk alat-alat yang mengalami temperatur tinggi, misalnya karena gesekan

Contoh : pahat potong, pegas, gergaji, martl, bantalan, peluru.

Read more »

BLAST FURNACE IRON ORE

Bahan Baku dan Tambahan Dalam Blast Furnace       

Bahan utama untuk membuat besi kasar adalah bijih besi. Berbagai macam bijih besi yang terdapat di dalam kulit bumi berupa oksid besi dan karbonat besi, diantaranya yang terpenting adalah sebagai berikut :
1. Batu besi coklat (2Fe2O3 + 3H2O) dengan kandungan besi berkisar 40%.
2. Batu besi merah yang juga disebut hematit (Fe2O3) dengan kandungan besi berkisar 50%.
3. Batu besi magnet (Fe2O4) berwarna hijau tua kehitaman, bersifat magnetis dengan mengandung besi berkisar 60%.
4. Batu besi kalsit atau spat (FeCO3) yang juga disebut sferosiderit dengan mengandung besi berkisar 40%.
            Iron ores atau bijih besi dari tambang biasanya masih tercampur dengan pasir, tanah liat, dan batu-batuan dalam bongkah-bongkahan yang tidak sama besar. Untuk kelancaran proses pengolahan bijih besi, bongkah-bongkah tersebut dipecahkan dengan mesin pemecah, kemudian disortir antara bijih besih dan batu-batuan ikutan dengan tromol magnet. Pekerjaan selanjutnya adalah mencuci bijih besi tersebut dan mengelompokkan menurut besarnya, bijihbesi halus dan butir-butir yang kecil diaglomir di dalam dapur sinter atau rol hingga berupa bola-bola yang dapat dipakai kembali sebagai isi dapur. Setelah bijih besi itu dipanggang di dalam dapur panggang agar kering dan unsur-unsur yang mudah menjadi gas keluar dari bijih kemudian dibawa ke dapur tinggi diolah menjadi besi kasar.
Bahan yang digunakan dalam proses dapur tinggi untuk menghasilkan besi kasar dari dapur tinggi diperlukan bahan-bahan antara lain : Bijih besi, batu kapur, bahan bakar dan udara panas.
1. Iron ore  didapat dari tambang setelah melalui proses pendahuluan. Iron ore merupakan bahan pokok dari dapur tinggi.

2. Batu Kapur  digunakan untluk mengikat bahan-bahan yang ikut campur dalam cairan besi untuk menjadikan terak. Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, terjadinya oksidasi oleh udara dapat dihindari. Sebagai bahan tambahan biasanya digunakan batu kapur (CaCO3) murni, kadang Pula dolomit yang merupakan campuran dari CaCO3 dan MgCO3.

3. Bahan Bakar yang diqunakan dalam proses dapur tinggi ialah kokas, arang kayu, juga antrasit.

4. Udara panas digunakan untuk mengadakan pembakaran dengan bahan bakar menjadi CO2 dan gas CO guna menimbulkan panas,juga untuk mereduksi bijih-bijih besi. Udara panas dihembuskan dengan maksud agar pembakaran sempurna, hingga kebutuhan kokas berkurang. Pemanasan udara dilakukan pada dapur pemanas cowper.

Bahan Tambahan Dalam Dapur Tinggi Blast Furnace

Batu Kapur : kapur digunakan untluk mengikat bahan-bahan yang ikut campur dalam cairan besi untuk menjadikan terak. Dengan adanya terak yang terletak di permukaan cairan-besi ini, terjadinya oksidasi oleh udara dapat dihindari. Sebagai bahan tambahan biasanya digunakan batu kapur (CaCO3) murni, kadang Pula dolomit yang merupakan campuran dari CaCO3 dan MgCO3.

Read more »