PROSES PEMBUATAN TEMBAGA

Proses pembuatan tembaga dilakukan dari senyawa sulfidanya dalam mineral kalkopirit (CuFeS2) dan kalkosit (Cu2S). Karena terdapat cukup banyak besi, proses pembuatan tembaga menjadi agak kompleks karena harus memisahkan Cu dan FeS. Simak proses pembuatan tembaga pada diagram berikut ini:

Gambar. Tahapan/ proses pembuatan tembaga
Gambar. Tahapan/ proses pembuatan tembaga

 

Tahapan/ Proses Pembuatan Tembaga:

1. Pengolahan senyawa sulfida (CuFeS2, Cu2S) yang mengandung 0,3-0,7% Tembaga untuk memperoleh partikel sulfida dengan kadar 25-35% tembaga.

Bijih tembaga dengan kandungan 0,3-0,7% tembaga digerus, lalu dicampur dengan air dan zat kimia. Zat kimia akan menyebabkan partikel sulfida terpisah dari air (menjadi hidrofob). Lalu udara ditiup ke dalam campuran ini untuk mengikat partikel sulfida dan menyebabkannya terapung. Partikel sulfida ini mengandung 25-35% Cu dan sisanya Fe dan pengotor lainnya . Partikel sulfida ini kemudian dikeringkan.

 

2. Peleburan untuk memperoleh Cu matte dengan kadar ~70% Cu

Bijih tembaga CuFS2 dan CuS2 dipanggang untuk mengubah besi menjadi FeO.

2CuFeS2(s) + 4O2(g) → Cu2S(a) + 2FeO(s) + 2SO2(g)

Kemudian bijih dilebur / dilelehkan dan diperoleh 2 lapisan terpisah. Lapisan atas berupa lelehan terak yang mengandung pengotor. Sedangkan lapisan bawah mengandung ~7% Cu dalam senyawa Cu2S, dan juga FeO serta pengotor lainnya. Reaksi ini juga menghasilkan gas SO2 yang akan diproses menjadi H2SO4.

 

3. Konversi Cu matte menjadi Cu lepuh dengan kadar ~99% Cu

Lelehan Cu matte dimasukkan ke dalam konverter bersama dengan udara, batu kapur, dan silika. Suhu konverter yang tinggi akan mengakibatkan semua unsur teroksidasi, kecuali Cu. Lelehan Cu2S tembaga sulfida teroksidasi membentuk tembaga lepuh.

2Cu2S + 3O2 → 2Cu2O + 2SO2

2Cu2O + Cu2S → 6Cu + SO2

Sedangkan FeO teroksidasi menjadi terak FeSiO3.

FeO + SiO2 → FeSiO3

 

4. Pemurnian Cu dengan pembakaran untuk menghilangkan sisa S dan O, guna memperoleh ~99,4% Cu

Udara ditiupkan ke dalam lelehan tembaga lepuh untuk mengoksidasi sisa S agar kadarnya berkurang menjadi ~0.001%. Gas alam atau amonia digunakan untuk mereduksi sisa O agar kadarnya menjadi 1.500-3.500 ppm. Proses ini menghasilkan tembaga dengan kemurnian ~99,4%. Tembaga ini selanjutnya dicetak menjadi bentuk anode untuk proses pemurnian akhir.

 

5. Pemurnian Cu dengan metode elektrolisis untuk memperoleh Cu dengan kadar mencapai 99,999%

Sel elektrolisis untuk pemurnian Cu terdiri dari katode yang dilapisi Cu murni dan anode Cu kotor (hasil dari tahap 4). Keduanya dicelupkan ke dalam larutan elektrolit CuSO4. Ion Cu2+ dalam larutan akan tereduksi dan mengendap sebagai Cu murni di katode. Sementara Cu kotor di anode akan terosidasi menjadi ion Cu2+. Total reaksinya adalah sebagai berikut:

Katode : Cu2+ + 2e → Cu (murni)

Anode  : Cu(kotor) → Cu2+ + 2e

Sel        : Cu(kotor) → Cu (murni)

 

Demikianlah penjelasan mengenai proses pembuatan tembaga.

 

Add a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *