Apa yang dimaksud dengan Pyrometallurgy?

Industrial Engineering Teknik Material dan Metalurgi
1

Pyrometallurgy merupakan cabang dari ekstraksi metallurgi yang menjelaskan tentang perlakuan thermal dari mineral atau bijih dan konsentrat, yang melibatkan perubahan fisik dan kimia sehingga akan didapatkan mineral berharga. Produk dari proses pyrometallurgy dapat berupa logam murni, intermediet campuran, logam paduan, maupun feed yang sesuai sehingga dapat diproses lebih lanjut.
Sedangkan menurut Anderson (2016), pyrometallurgy merupakan proses yang menggunakan temperatur tinggi untuk melakukan operasi peleburan dan pemurnian untuk mengekstraksi logam dari mineralnya. Ekstraksi pyrometallurgy melibatkan beberapa proses seperti: pemanggangan, reduksi karbotermik, reduksi bijih sulfida, dan reduksi metalotermik. Pemilihan proses yang akan digunakan tergantung pada komposisi bijih atau konsentrat dan termodinamika, kinetik, dan lingkungan yang terkait dengan setiap proses.
Metode pyrometallurgy biasanya digunakan untuk mengolah bijih grade tinggi, seperti bijih besi.
Proses ekstraksi pyrometallurgy diantaranya yaitu :

  1. Kalsinasi
    Kalsinasi merupakan proses perlakuan termal pada bijih yang menyebabkan terjadinya dekomposisi dan menghilangkan produk yang mudah menguap, yaitu karbon dioksida dan air.
  2. Pemanggangan (roasting)
    Roasting adalah proses pemanasan bijih di bawah titik fusi di udara menggunakan oksigen atau elemen lain. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan sulfur atau elemen lain seperti arsen dan telurium dalam bentuk volatile oxside dari bijih.
  3. Peleburan (Smelting)
    Smelting merupakan proses pemanasan untuk produksi logam/matte (fase kaya logam). Metal oksida hasil dari proses roasting dapat direduksi menjadi logam dengan memanaskannya dengan karbon pada elevated temperature. Selama proses akan ditambahkan flux, sehingga dapat terbentuk slag.
  4. Reduksi Metalotermik
    Cara alternatif untuk mereduksi bijih (atau konsentrat) adalah dengan menggunakan logam yang memiliki afinitas lebih tinggi terhadap oksigen atau sulfur sebagai zat pereduksi. Proses reduksi metalotermik bersifat eksotermik dan self-sustained .

Referensi :
Anderson, Corby. (2016). Pyrometallurgy. 10.1016/B978-0-12-803581-8.03609-2.

2

Salah satu contoh pirometalurgi adalah Pengolahan Nikel

Produksi feronikel dari bijih laterit memerlukan energi tinggi, karena bijih laterit
atau bijih pra-reduksi umumnya langsung dilebur untuk menghasilkan sejumlah kecil
produk feronikel dan sejumlah besar slag. Selain itu area dimana deposit itu berada
mempunyai akses yang sulit terjangkau sehingga pasokan listrik untuk proses
merupakan suatu tantangan tersendiri. Tidak seperti bijih nikel sulfida, bijih nikel laterit
tidak dapat di upgrade dengan penghalusan (grinding) dan metode lain yang bersifat fisikal
benefisiasi (Norgate). Karenanya hampir semua proses pengolahan nikel laterit menggunakan
proses pirometalurgi terhadap kandungan nikel yang diatas 1.5%. Padahal lebih dari 50%
cadangan dunia mempunyai kandungan Ni < 1.45%. sehingga kurang menguntungkan bila
diolah dengan proses pirometalurgi yang umum.
Proses-proses ekstraksi nikel secara pirometalurgi yaitu sbb:

  1. Pengeringan (drying) yaitu eliminasi
    sebagian besar air bebas yang terdapat
    dalam bijih
  2. Kalsinasi-reduksi yaitu eliminasi air bebas
    yang tersisa dan eliminasi air kristal,
    pemanasan awal bijih dan reduksi sebagian
    besar unsur nikel dan pengontrolan terhadap
    reduksi besi.
  3. Electric furnace smelting yaitu reduksi nikel
    yang tersisa dan pemisahan feronikel dari
    hasil sampingnya yaitu slag besi magnesium
    silikat.
  4. Refining yaitu eliminasi unsur minor yang
    tidak dikehendaki dari produk feronickel
    untuk dapat memenuhi kebutuhan pasar.