PRoses PEMBUATAN bijih besi

[PRoses PEMBUATAN bijih besi]TERMODINAMIKA

BAB IPENDAHULUAN1.1. Latar BelakangBesi merupakan logam yang paling banyak terdapat dialam. Besi juga diketahui sebagai unsur yang paling banyak membentuk bumi, yaitu kira-kira 4,7 - 5 % pada kerak bumi. Besi adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi dan jarang dijumpai dalam keadaan bebas, kebanyakan besi terdapat dalam batuan dan tanah sebagai oksida besi, seperti oksida besi magnetit ( Fe3O4) mengandung besi 65 %, hematite ( Fe2O3 ) mengandung 60 75 % besi, limonet ( Fe2O3 . H2O ) mengandung besi 20 % dan siderit (Fe2CO3). Bijih besi adalah suatu zat mineral yang mengandung cukup kadar besi untuk dileburkan kira-kira 20 %. Komposisi dan bentuk bijih besi berbeda-beda, jika besi dipanaskan bersama-sama karbon pada suhu 1420K 1470K maka akanterbentuk suatu alloy.Seiring dengan perkembangan zaman banyak teknologi baru yang bermunculan untuk menghasilkan besi . Salah satu sebabnya adalah karena besi memiliki kegunaan yang sangat banyak dan terlebih lagi karena bijih besi yang relatif melimpah dipenjuru dunia. Oleh karena itu penting untuk kita mempelajari lebih lanjut mengenai besi tersebut.1.2. Perumusan MasalahAdapun masalah yang akan dibahas antara lain :1. pengertian besi dan keberadaannya di alam4. Sifat fisik dan kimia dari unsur besi5. pengolahan besi dan kegunaan besi6. Reaksi-reaksi penting dari unsur besi

1.3. Tujuan MasalahMakalah ini bertujuan menjelaskan sifat-sifat dari besi, reaksi-reaksi yang penting, pembuatan besi, pemurnian besi serta aplikasi besi dalam kehidupan sehari-hari.BAB IITINJAUAN PUSTAKA2.1. Pengertian bijih besiBesi adalah logam transisi yang paling banyak dipakai karena relatif melimpah di alam dan mudah diolah. Besi murni tidak begitu kuat, tetapi bila dicampur dengan logam lain dan karbon didapat baja yang sangat keras. Biji besi biasanya mengandung hematite (Fe2O3) yang dikotori oleh pasir (SiO2) sekitar 10 %, serta sedikit senyawa sulfur, posfor, aluminium dan mangan.

2.1.1. Sifat bijih besiCiri-ciri fisikFase padat

Massa jenis (sekitar suhu kamar)7,86 g/cm

Massa jenis cair pada titik lebur6,98 g/cm

Titik lebur1811 K(1538 C, 2800 F)

Titik didih3134 K(2861 C, 5182 F)

Kalor peleburan13,81 kJ/mol

Kalor penguapan340 kJ/mol

Sifat lain:1. Mempunyai daya hantar listrik dan panas yang baik. Karena memiliki ikatan ganda dan ikatan kovalen logam.2. Besi murni cukup reaktif. Dalam udara lembab cepat teroksidasi membentuk besi (III) oksida hidrat.

2.2. Klasifikasi bijih besi (iron ores). 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 Magnetite2. Metasomatik kontak: Magnetite dan Specularite3. Pergantian/replacement: Magnetite dan Hematite4. Sedimentasi/placer: Hematite, Limonite, dan Siderite5. Konsentrasi mekanik dan residual: Hematite, Magnetite dan Limonite6. Oksidasi: Limonite dan Hematite7. Letusan Gunung ApiDari 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 ekonomisMineralSusunan kimiaKandungan Fe (%)Klasifikasi komersil

MagnetitFeO, Fe2O372,4Magnetik atau bijih hitam

HematitFe2O370,0Bijih merah

LimonitFe2O3.nH2O59-63Bijih coklat

SideritFeCO348,2Spathic, black band, clay ironstone

Sumber : Iron & Ferroalloy Metals in (ed) M. L. Jensen & A. M. Bafeman, 1981; Economic Mineral Deposits, P. 392.2.2.1. 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.

2.2.2. 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 aJ e n i s

Terakumulasi in situ selama pelapukanPlacer residual

Terkonsentrasi dalam media padat yang bergerakPlacer eluvial

Terkonsentrasi dalam media cair yang bergerak (air) Placer aluvial atau sungai Placer pantai

Terkonsentrasi dalam media gas/udara yang bergerakPlacer Aeolian (jarang)

2.2.2.1. Placer residualPartikel 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).

2.2.2.2 Placer eluvialPartikel 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.2.2.2.3 Placer sungai atau alluvialJenis 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).

2.2.2.4. Placer pantaiCebakan 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 (Fe1-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.

2.3. Eksplorasi bijih besiPenyelidikan 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 : Fetotal, 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 . Penyelidikan geologi adalah penyelidikan yang berkaitan dengan aspek-aspek geologi di antaranya : pemetaan geologi, parit uji, sumur uji. Pemetaan adalah pengamatan dan pengambilan contoh 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 contoh, 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. BAB IIIPROSES PEMBUATAN

3.1. Tahapan proses pembuatan bijih besi

Bahan baku yang digunakan pada pembuatan besi yaitu nikel, kapur,broken ord,sinter ord dan air.3.1.1. Proses Penghancuran (Crushing)Bahan baku dalam bentuk batuan atau pasir dihancurkan sampai ukuran menjadi 10 mesh.Dimaksudkan untuk memperbesar luas permukaan dari material sehingga memudahkan untuk proses selanjutnya.3.1.2. Proses Penghalusan (Grinding)Dimaksudkan agar butiran halus bijihbesi lebih banyak lagi terpisah dengan kotoran atau mineral mineral ikutan yang tidak di inginkan, proses ini sampai menhasilkan ukuran 120 mesh.3.1.3. Proses penyaringanMaterial material tersebut setelah dihancurkan dan dihaluskan kemudian dicampur pada alat proposoning,kemudian disaring pada alat penyaringan atau hoper dan masuk kemudian masuk ke proses mixing,setelah selesai di saring kemudian di kirim ke valetezing menggunakan alt trasportasi bale conveyor prosesnya membutuhkan waktu 3-5 menit3.1.4 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.

3.1.5 Proses Pembakaran (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%. Proses pembakaran pada alat sintering dan bahan bakar yang digunakan berupa LPG dan CO pada suhu 1480 C. Bahan bakar yang digunakan pada proses pembakaran menggukan bahan bakar CO,LPG,N2,O2.Proses pembakaran dilakukan di tanur,spesifikasi tanur ialah sebagai berikut: Bagian puncak yang disebut dengan Hopper, dirancang sedemikian rupa sehingga bahan bahan yang akan diolah dapat dimasukkan dan ditambahkan setiap saat. Bagian bawah puncak, mempunyai lubang untuk mengeluarkan hasil hasil yang berupa gas. Bagian atas dari dasar (kurang lebih 3 meter dari dasar), terdapat pipa pipa yang dihubungkan dengan empat buah tungku dimana udara dipanaskan (sampai suhunya kurang lebih 1.100o C). udara panas ini disemburkan ke dalam tanur melalui pipa pipa tersebut. Bagian dasar tanur, mempunyai dua lubang yang masing masing digunakan untuk mengeluarkan besi cair sebagai hasil utama dan terak (slag) sebagai hasil samping.Secara umum proses pengolahan besi dari bijihnya dapat berlangsung dengan urutan sebagai berikut:A. Bahan bahan dimasukkan ke dalam tanur melalui bagian puncak tanur.Bahan bahan ini berupa:1. Bahan bahan dimasukkan ke dalam tanur melalui bagian puncak tanur. Bahan utama yaitu bijih besi yang berupa hematit (Fe2O3 ) yang bercampur dengan pasir (SiO2) dan oksida oksida asam yang lain (P2O5 dan Al2O3). Batuan batuan ini yang akan direduksi.2. Bahan bahan pereduksi yang berupa kokas (karbon)3. Bahan tambahan yang berupa batu kapur (CaCO3) yang berfungsi untuk mengikat zat zat pengotor.B. Udara panas dimasukkan di bagian bawah tanur sehingga menyebabkan kokas terbakar.C(s) + O2(g) CO2(g)H = - 394 kJ Reaksi ini sangat eksoterm (menghasilkan panas), akibatnya panas yang dibebaskan akan menaikkan suhu bagian bawah tanur sampai mencapai 1.900CC. Gas CO2 yang terbentu kekmudian naik melalui lapisan kokas yang panas dan bereaksi dengannya lagi membentuk gas CO.CO2(g) + C(s) 2 CO(g)H = +173 kJ Reaksi kali ini berjalan endoterm (memerlukan panas) sehingga suhu tanur pada bagian itu menjadi sekitar 1.300 CD. Gas CO yang terbentuk dan kokas yang ada siap mereduksi bijih besi (Fe2O3). Reduksi ini dapat berlangsung dalam beberapa tahap, yaitu: Pada bagian atas tanur, Fe2O3 direduksi menjadi Fe3O4 pada suhu 500o C.3 Fe2O3(s) + CO(g) 2 Fe3O4(s) + CO2(g) Pada bagian yang lebih rendah, Fe3O4 yang terbentuk akan direduksi menjadi FeO pada suhu 850o C.Fe3O4(s) + CO(g) 3 FeO(s) + CO2(g) Pada bagian yang lebih bawah lagi, FeO yang terbentuk akan direduksi menjadi logam besi pada suhu 1.000o C.FeO(s) + CO(g) Fe(l) + CO2(g)E. Besi cair yang terbentuk akan mengalir ke bawah dan mengalir di dasar tanur.F. Sementara itu, di bagian tengah tanur yang bersuhu tinggi menyebabkan batu kapur bereaksi:CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)G. Kemudian di dasar tanur CaO akan bereaksi dengan pengotor dan membentuk terak (slag) yang berupa cairan kental. Reaksinya sebagai berikut:CaO(s) + SiO2(s) CaSiO3(l)3 CaO(s) + P2O5(g) Ca3(PO4)2(l)CaO(s) + Al2O3(g) Ca(AlO2)2(l)H. Selanjutnya, besi cair turun ke dasar tanur sedangkan terak (slag) yang memiliki massa jenis lebih rendah daripaba besi cair akan mengapung di permukaan dan keluar pada saluran tersendiriKonstruksi mesin-mesin pengolah bijih besi (iron ores)

Proses produksi didalam dapur tinggi terdiri atas 4 tahap :1. Proses pemasukan muatan2. Proses reduksi3. Proses pencairan4. Hasil produksi dapur tinggi Proses Pemasukan MuatanYang dimaksud dengan muatan dapur tinggi adalah isi dari dapur tinggi yang terdiri atas bahan bakar kokas, biji besi dan bahan tambah yang berupa batu kapur. Proses ReduksiReduksi yaitu Oksid arang C(O) dan kokas serta zat arang C. Proses ini terjadi sangat cepat.Pada proses reduksi terbagi menjadi 3 daerah, yaitu:1. Daerah pengeringanDaerah paling atas, terdapat gas CO22. Daerah reduksiMuatan akan mulai melebur dan bergerak kebawah mendekati daerah pencairan3. Daerah pencairan Proses PencairanMuatan dapur tinggi yang berisi kokas, biji besi dan batu kapur setelah mengalami pemanasan akan bergerak kebawah. Dalam perjalanan dari atas ke bawah mengalami proses reduksi.3.1.6. 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).3.1.7. 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.3.1.8. 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 BatubaraDengan temperatur 1700C 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 60C 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.3.1.9. Produksi Pig IronHasil 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 3.2 Proses dan hasil proses sinteringSinteringmerupakan proses pemanasan dibawah titik leleh dalam rangka membentuk fase kristal baru sesuai dengan yang diinginkan dan bertujuan membantu mereaksikanbahan-bahan penyusun baikbahankeramik maupunbahanlogam.Proses sinteringakan berpengaruh cukup besarpadapembentukan fase kristalbahan. Fraksi fase yang terbentuk umumnya bergantungpadalama dan atau suhu sintering. Semakin besar suhu sintering dimungkinkan semakin cepat proses pembentukan kristal tersebut. Besar kecilnya suhu juga berpengaruhpadabentuk serta ukuran celah dan juga berpengaruhpadastruktur pertumbuhan kristal (setyowati, 2008).Suhu sintering dapat ditentukan dari eksperimentermalseperti DTA, DTG, dan DSC. Berdasarkan hasil eksperimen ini diperoleh suhu lelehan selain suhu dekomposisi. Setiap komposisi senyawa tertentu memiliki titik leleh berbada. Sinteringbahankeramik biasanya ditentukan sekitar 75% dari titik leleh total .Padaproses sintering, terjadi proses pembentukan fase baru melalui proses pemanasan dimanapadasaatterjadi reaksi komponen pembentuk masih dalam bentuk padat dari campuran serbuk. Hal ini bertujuan agar butiran-butiran (grain) dalam partikel-partikel yang berdekatan dapat bereaksi dan berikatan. Proses sintering fase padat terbagi menjadi tiga padatan, yaitu:3.2.1. Tahap awalPadatahap awal ini terbentuk ikatan atomik. Kontak antar partikel membentuk leher yang tumbuh menjadi batas butir antar partikel. Pertumbuhan akan menjdi semakin cepat dengan adanya kenaikan suhu sintering.Padatahap ini penyusutan juga terjadi akibat permukaan porositas menjadi halus.3.2.2. Tahap menengahPadatahap ini terjadi desifikasi dan pertumbuhan partikel yaitu butir kecil larut dan bergabung dengan butir besar. Akomodasi bentuk butir ini menghasilkan pemadatan yang lebih baik.Padatahap ini juga berlangsung penghilangan porositas. Akibat pergeseran batas butir, porositas mulai saling berhubungan dan membentuk silinder di sisi butir.3.2.3. Tahap akhirFenomena desifikasi dan pertumbuhan butir terus barlangsung dengan laju yang lebih rendah dari sebelumnya. Demikian juga dengan proses penghilangan porositas, pergeseran batas butir terus berlanjut. Apabila pergeseran batas butir lebih lambat daripada porositas maka porositas akan mucul dipermukaan dan saling berhubungan. Akan tetapi jika pergeseran batas butir lebih cepat daripada porosositas maka porositas akan mengendap di dalam produk dan akan sulit dihilangkanProduk yang dihasilkan diharapkan memiliki densitas yang tinggi dan homogen, makapadaproses sintering harus terjadi homogenisasi. Jika terdapat lapisan oksidapadaserbuk logam, proses sintering yang diharapkan bisa menjadi lebih lambat. Selain lapisan oksida ini menyebabkan produk yang dihasikan menjadi lebih getas, lapisan oksida tersebut juga menghambat prosesdifusiantar partikel serbuksaatsintering dan meningkatkan temperatur sintering. Lapisan oksida yang menempelpadaserbuk terbentuk akibat kontak antar permukaan serbuk dengan udara dan akibat perlakuan yang diterima serbuksaatproses produksi metalurgi serbuk berlangsung. Oksidapadaserbuk dapat diminimalkan dengan mengalirkan gas reduksi sebelum atau sewaktu sintering berlangsung.3.3. Hasil Pengolahan Besi3.3.1. Besi Kasar (pig iron) atau Besi GubalBesi cair yang keluar dari dasar tanur disebut dengan besi kasar (pig iron). Besi kasar mengandung 95% besi, 34% karbon, sisanya berupa fosfor, silikon dan mangan. 3.3.2. Besi Tuang (cast iron) atau Besi CorJika pig iron dibuat menjadi bentuk cetakan maka disebut besi tuang atau besi cor.3.3.3. Besi Tempa/lempengan (wrought iron) Besi tempam mengandung kadar karbon yang cukup rendah (0,05 0,2%). Besi tempa ini cukup lunak untuk dijadikan berbagai perlatan seperti sepatu kuda, roda besi, baut, mur, golok, cangkul dan lain sebagainya.3.3.4 Produk sisa(sleak) digunakan untuk bahan baku pembuatan semen pada industry semen

BAB IVFUNSGSI DAN KEGUNAAN4.1. Besi mentah atau (Pig iron)Besi mentah atau Pig iron yang mengandungi 4% 5% karbon dengan sejumlah bendasing seperti belerang, silikon dan fosforus. Kepentingannya adalah ia merupakan perantaraan daripada bijih besi kepada besi tuang dan besi baja. 4.2. Besi tuang (Cast iron)Besi tuang (Cast iron) mengandungi 2% 3.5% karbon dan sejumlah kecil mangan. Bendasing yang terdapat di dalam besi mentah yang dapat memberikan kesan buruk kepada sifat bahan, seperti belerang dan fosforus, telah dikurangkan kepada tahap boleh diterima. Ia mempunyai takat lebur pada julat 14201470 K, yang lebih rendah berbanding dua komponen utamanya, dan menjadikannya hasil pertama yang melebur apabila karbon dan besi dipanaskan serentak. Sifat mekanikalnya berubah-ubah, bergantung kepada bentuk karbon yang diterap ke dalam aloi. Besi tuang 'putih' mengandungi karbon dalam bentuk cementite, atau besi karbida. Sebatian keras dan rapuh ini mendominasi sifat-sifat utama besi tuang 'putih', menyebabkannya keras, tetapi tidak tahan kejutan. Dalam besi tuang 'kelabu', karbon hadir dalam bentuk serpihan halus grafit, dan ini juga menyebabkan bahan menjadi rapuh kerana ciri-ciri grafit yang mempunyai pinggir-pinggir tajam yang merupakan kawasan tegasan tinggi. Jenis besi kelabu yang baru, yang dinamakan 'besi mulur', adalah dicampur dengan kandungan surih magnesium untuk mengubah bentuk grafit menjadi sferoid, atau nodul, lantas meningkatkan ketegaran dan kekuatan besi. 4.3. Besi karbonBesi karbon mengandung antara 0.5% dan 1.5% karbon, dengan sejumlah kecil mangan, belerang, fosforus, dan silikon. 4.4. Besi tempa (Wrought iron) Besi tempa (Wrought iron)mengandungi kurang daripada 0.5% karbon. Ia keras, mudah lentur, dan tidak mudah dilakurkan berbanding dengan besi mentah. Ia mempunyai sejumlah kecil karbon, beberapa persepuluh peratus. Jika ditajamkan menjadi tirus, ia cepat kehilangan ketajamannya. 4.5 . Besi aloi (Alloy steel)Besi aloi (Alloy steel) mengandungi kandungan karbon yang berubah-ubah dan juga logam-logam lain, seperti kromium, vanadium, molibdenum, nikel, tungsten dsb. 4.6. Besi oksida (III) Besi oksida (III) digunakan dalam penghasilan storan magnetik dalam komputer. Ia sering dicampurkan dengan bahan lain, dan mengekalkan ciri-ciri mereka dalam larutan

BAB VPENUTUP5.1. KesimpulanBesi adalah logam transisi yang paling banyak dipakai karena relatif melimpah di alam dan mudah diolahBesi 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 tinggiTahapan proses pembuatan bijih besi yaitu proses penghancuran (Crushing),penghalusan (Grinding), Besi Kasar (pig iron) atau Besi Gubal,Besi tuang (cast iron) atau Besi Cor,Jika pig iron dibuat menjadi bentuk cetakan maka disebut besi tuang atau besi cor,besi Tempa/lempengan (wrought iron) , Produk sisa(sleak) digunakan untuk bahan baku pembuatan semen pada industry semen

DAFTAR PUSTAKAhttp://givuin.blogspot.com/2012/05/share-lagi-sob.htmlhttp://blogibnuseru.blogspot.com/2011/12/besi-sejarah-ciri-dan-sifat-manfaat .htmlhttp://fitrahchem.blogspot.com/2013/01/makalah-proses-industri-kimia-1.htmlhttp://ms.wikipedia.org/wiki/Bijih_besihttp://satriopage.blogspot.com/2012/12/makalah-iron-ores-bijih-besi_1.htmlhttp://bkv315a.blogspot.com/2012/08/makalah-besi.htmlhttp://www.byantech.com/kategori-pabrik/pengolahan-pasir-bijih-besi/masalah-dan-solusi/

12