Apa itu Peleburan Aluminium?

Untuk produsen, apa pun industri Anda, memahami berbagai proses yang terlibat dalam bekerja dengan bahan seperti aluminium adalah bagian penting dari pekerjaan Anda. Penting untuk mengetahui sifat-sifat penting dari berbagai tingkat dan paduan logam yang Anda kerjakan, dan memahami bagaimana bahan yang berbeda akan merespons teknik dan aplikasi yang berbeda. Salah satu metode paling penting untuk bekerja dengan aluminium adalah peleburan, dan itulah yang akan kita bahas hari ini.

Saat Anda membaca tentang proses peleburan aluminium, jangan lupa bahwa para profesional teknis terlatih di PT. Alumex Perkasajaya siap membantu pelanggan seperti Anda menemukan bahan yang tepat untuk setiap pekerjaan. Hubungi kami hari ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang pabrik peleburan aluminium kami.

Mengapa Aluminium Sangat Umum Tapi Sangat Langka?

Peleburan adalah langkah penting dalam ekstraksi aluminium, dan tanpanya, akan sangat sulit untuk mengakses aluminium, apalagi menggunakannya sebagai bahan bangunan atau komersial. Ini karena meskipun aluminium adalah unsur paling melimpah ketiga setelah oksigen dan silikon di kerak bumi, sebenarnya jarang ditemukan secara alami dalam bentuk aslinya. Aluminium murni sangat reaktif dan molekulnya dengan cepat dan mudah berikatan dengan elemen di sekitarnya.

Alasan prevalensi aluminium di Bumi (logam menyumbang sekitar 1,59% dari massa planet ini) adalah karena aluminium sangat mudah terbentuk sebagai oksida dan terikat pada batuan sehingga tidak mudah terlepas ke atmosfer. Meskipun jarang ditemui dalam bentuk murni, sering kali terbentuk menjadi oksida dan silikat. Mineral umum yang mengandung aluminium termasuk beryl, cryolite, garnet, spinel, dan turquoise. Rubi dan safir terbentuk dari pengotor dalam aluminium oksida.

Dari semua berbagai mineral yang mengandung aluminium, yang paling bertanggung jawab atas kelangsungan komersialnya adalah bauksit. Paling sering ditemukan di iklim tropis, bauksit saat ini banyak ditambang di tempat-tempat seperti Australia, Cina, Guinea, dan India. Proses di mana aluminium diekstraksi dari bauksit dikenal sebagai peleburan.

Apa Proses Bayer?

Proses mengubah bauksit menjadi aluminium murni biasanya melibatkan dua langkah berbeda. Pertama, mineral tersebut akan melalui proses Bayer, yang digunakan untuk mengekstrak alumina (nama lain dari aluminium oksida) dari bauksit. Alumina kemudian dimasukkan melalui proses Hall-Héroult, yang melibatkan pelarutan alumina dalam kriolit cair dan elektrolisis rendaman garam cair.

Proses Bayer dikembangkan oleh Carl Josef Bayer pada tahun 1888 saat bekerja di industri tekstil untuk mengembangkan metode yang murah untuk mengekstraksi alumina, yang biasa digunakan untuk mewarnai kapas. Komposisi utama bijih bauksit adalah aluminium oksida terhidrasi yang dicampur dengan senyawa unsur seperti besi. Bayer menemukan bahwa adalah mungkin untuk memanaskan bijih dalam bejana bertekanan sambil menambahkan larutan natrium hidroksida yang dikenal sebagai soda kaustik pada suhu antara 150 dan 200 derajat Celcius. Aluminium larut sebagai natrium aluminat selama proses ekstraksi.

Penting untuk dicatat bahwa aluminium dalam bauksit dapat berupa salah satu dari beberapa senyawa, seperti gibbsite (Al(OH)₃), boehmite (AlO(OH)), atau diaspora (a-AlO(OH)). Setiap senyawa akan memerlukan metode ekstraksi yang berbeda, meskipun proses umumnya akan sama. Bentuk yang berbeda dari komponen aluminium menentukan kondisi ekstraksi tertentu. Setelah pemisahan residu, gibbsite akan diendapkan ketika cairan didinginkan, menaburkannya dengan aluminium hidroksida berbutir halus.

Selama ekstraksi, aluminium oksida yang ditemukan dalam bauksit diubah menjadi natrium aluminat terlarut. Silika juga larut, sedangkan senyawa lain yang terkandung dalam bauksit tetap padat. Kotoran kemudian dapat disaring menggunakan perangkap pasir putar atau metode lain. Produk limbah dari proses ini disebut sebagai lumpur merah dan terdiri dari kandungan kalsium dan natrium hidroksida yang tinggi.

Apa itu Proses Hall–Héroult?

Setelah alumina diekstraksi dari bijih bauksit, selanjutnya dapat dilakukan proses Hall-Héroult, yang merupakan proses elektrolitik yang dikembangkan secara independen pada saat yang sama oleh Charles Martin Hall dan Paul Héroult pada tahun 1886. Hingga saat itu, tidak ada cara yang layak secara komersial untuk mengekstrak aluminium, karena fakta bahwa tidak mungkin menghasilkan aluminium melalui elektrolisis garam aluminium berair. Masalahnya adalah ion hidronium dengan mudah mengoksidasi unsur aluminium. Dan meskipun dimungkinkan untuk melakukannya dengan garam aluminium cair, aluminium oksida memiliki titik leleh 2072 derajat Celcius, sehingga tidak praktis.

Proses Hall–Héroult mengambil alumina dan melarutkannya dalam kriolit sintetis cair. Ini menghindari masalah di atas dengan menurunkan titik leleh untuk membuat elektrolisis lebih mungkin. Titik leleh kriolit, setelah beberapa alumina ditambahkan ke dalamnya, adalah sekitar 1000 derajat Celcius, kurang dari setengah garam aluminium. Manfaat lain dari penggunaan kriolit adalah membuatnya mudah untuk melarutkan alumina, menghantarkan listrik, dan memiliki densitas yang lebih rendah daripada aluminium.

Selama elektrolisis, aluminium cair disimpan di katoda. Pada saat yang sama, oksigen dari alumina bergabung dengan karbon untuk menghasilkan karbon dioksida.

Pabrik peleburan aluminium biasa membutuhkan banyak listrik untuk berfungsi dengan baik. Ini berarti smelter sering dibangun di dekat atau bersama dengan pembangkit listrik besar. Mereka juga terletak di dekat pelabuhan, karena biasanya alumina perlu diimpor dari luar negeri.

Ringkasan

Memahami bagaimana aluminium bersumber membantu produsen untuk memiliki pemahaman yang lebih baik tentang dari mana logam itu berasal dan bagaimana ia diubah menjadi banyak paduan beragam yang membuatnya sangat berharga untuk aplikasi komersial. Apa pun kebutuhan aluminium Anda, tim profesional dan berpengalaman di PT. Alumex Perkasajaya dapat membantu. Tujuan kami adalah menjadi lebih dari sekadar penyedia materi tetapi menjadi mitra sejati bagi klien kami.

Kami bangga dapat membantu Anda dalam setiap langkah proses produksi, mulai dari perencanaan awal hingga pelaksanaan akhir. Hubungi kami hari ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana PT. Alumex Perkasajaya dapat membantu Anda menghemat uang sambil menghasilkan produk yang lebih kompetitif.