Bagaimana logam nonferrous dibuat

Bagaimana Logam Nonferrous Dibuat

Logam nonferrous, atau logam bukan besi, adalah jenis logam yang tidak mengandung besi dan tidak bersifat magnetik. Contoh umum dari logam nonferrous termasuk aluminium, tembaga, timah, nikel, titanium, dan sejumlah paduan seperti perunggu dan kuningan. Logam nonferrous memiliki karakteristik unggul yang menjadikannya penting dalam berbagai aplikasi teknik dan industri, termasuk daya tahan terhadap korosi, konduktivitas listrik, dan kekuatan dalam bobot ringan. Artikel ini akan mengulas proses pembuatan logam nonferrous, dari ekstraksi dari bijih hingga pengolahan akhir yang menciptakan produk jadi.

Ekstraksi dan Pemurnian Bijih

Proses pembuatan logam nonferrous dimulai dengan ekstraksi bijih dari alam. Bijih adalah mineral yang mengandung logam dalam bentuk senyawa kimia atau campuran dengan material lain. Jenis bijih yang digunakan tergantung pada logam yang akan diekstraksi. Sebagai contoh, bauksit digunakan untuk memproduksi aluminium, sementara bornit dan kalkopirit digunakan untuk tembaga.

Proses ekstraksi umumnya meliputi beberapa tahap: penambangan, pengangkutan, dan pengolahan bijih.

1. Penambangan : Bijih ditambang dari permukaan tanah atau dari bawah permukaan menggunakan metode penambangan terbuka atau bawah tanah. Metode penambangan dipilih berdasarkan letak dan kualitas bijih.

2. Pengangkutan : Setelah ditambang, bijih diangkut ke pabrik pengolahan menggunakan truk, kereta atau sistem transportasi lain. Pada titik ini, bijih biasanya mengandung campuran batuan lainnya yang harus dipisahkan.

3. Pengolahan Bijih : Tahap pertama dari pengolahan bijih adalah penghancuran, di mana bijih yang besar dipecah menjadi potongan-potongan yang lebih kecil. Setelah penggerusan, proses konsentrasi dilakukan untuk memisahkan logam dari batuan lainnya. Metode yang umum digunakan termasuk flotasi buih, gravitasi, magnetik, dan konsentrasi elektrostatik.

Reduksi dan Peleburan

Setelah bijih dikonsentrasikan, langkah selanjutnya adalah mengubah mineral yang mengandung logam menjadi logam murni melalui proses reduksi dan pelelehan. Proses ini berbeda untuk setiap logam, tetapi prinsip dasarnya serupa.

READ  Pilihan material dalam desain mesin dan struktur

1. Reduksi : Proses reduksi menghilangkan oksigen dari senyawa kimia logam oksida, sehingga menghasilkan logam murni. Misalnya, oksida bauksit direduksi menjadi aluminium menggunakan teknik industri yang dikenal sebagai proses Hall-Héroult, di mana arus listrik digunakan untuk memisahkan aluminium dari oksida aluminium cair.

2. Peleburan : Peleburan melibatkan pemanasan bijih atau konsentrat logam hingga mencapai titik leleh untuk memisahkan logam dari sisa kotoran atau “terak.” Dalam kasus tembaga, proses peleburan biasanya melibatkan beberapa tahap, termasuk peleburan, pemurnian, dan pengecoran untuk memproduksi tembaga murni.

Pemurnian Lebih Lanjut

Setelah reduksi dan peleburan, logam yang dihasilkan mungkin masih mengandung sejumlah kecil kotoran. Oleh karena itu, proses pemurnian lebih lanjut diperlukan untuk mencapai kemurnian yang diinginkan.

1. Pemurnian Elektrolitik : Salah satu metode yang umum digunakan adalah pemurnian elektrolitik, di mana logam cair ditempatkan dalam larutan elektrolit, dan arus listrik digunakan untuk memindahkan ion logam dari anoda (logam impure) ke katoda (logam murni). Metode ini sangat efektif untuk pemurnian logam seperti tembaga dan aluminium.

2. Distilasi dan Sublimasi : Metode ini digunakan untuk logam yang memiliki titik didih yang berbeda dari kotorannya. Contoh dari logam yang diproses dengan cara ini termasuk seng dan timah.

Casting dan Pembentukan

Setelah logam mencapai tingkat kemurnian yang diinginkan, logam dapat dicetak menjadi berbagai bentuk dan ukuran sesuai kebutuhan. Proses ini disebut casting atau pengecoran.

1. Casting : Logam cair dituangkan ke dalam cetakan untuk membentuk produk akhir. Ada berbagai metode casting, termasuk sand casting, die casting, dan investment casting. Setiap metode memiliki keunggulan dan aplikasi spesifiknya.

2. Pembentukan atau Rolling : Setelah casting, logam sering mengalami proses lebih lanjut seperti rolling, di mana logam dipanaskan dan digulung menjadi lembaran, batang, atau bentuk-bentuk lain. Teknik lain termasuk extruding, di mana logam didorong melalui dies untuk membentuk profil yang diinginkan, dan forging, yang melibatkan pembentukan logam dengan menekannya di bawah panas dan tekanan tinggi.

READ  Teknologi terbaru dalam metalurgi serbuk

Pemrosesan Akhir dan Aplikasi

Langkah terakhir dalam pembuatan logam nonferrous adalah pemrosesan akhir, yang melibatkan berbagai teknik pemesinan, pengelasan, dan penyelesaian permukaan untuk memenuhi spesifikasi akhir produk.

1. Pengelasan dan Penyambungan : Logam nonferrous dapat digabungkan dengan menggunakan metode pengelasan khusus, seperti welding MIG (Metal Inert Gas) atau TIG (Tungsten Inert Gas), yang dirancang untuk logam yang tidak besi.

2. Penyelesaian Permukaan : Permukaan logam dapat diberikan perlakuan khusus untuk meningkatkan sifat seperti ketahanan korosi, penampilan, dan daya tahan. Teknik penyelesaian permukaan termasuk anodizing (untuk aluminium), electroplating (pelapisan elektro), dan polishing.

Kesimpulan

Pembuatan logam nonferrous adalah proses yang kompleks dan melibatkan berbagai tahap mulai dari ekstraksi bijih hingga pemrosesan akhir. Setiap langkah dalam proses ini, dari penambangan hingga penyelesaian akhir, dirancang untuk memastikan logam mencapai tingkat kemurnian dan spesifikasi yang dibutuhkan untuk aplikasi mereka. Kegunaan logam nonferrous dalam industri modern tidak dapat diabaikan, karena mereka memungkinkan kemajuan teknologi di bidang-bidang seperti elektronik, konstruksi, otomotif, dan penerbangan. Memahami proses pembuatan ini memberi kita apresiasi yang lebih dalam terhadap peran penting logam nonferrous dalam kehidupan sehari-hari.

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan komentar

Eksplorasi konten lain dari METALURGI

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca