Hidrometalurgi

Hidrometalurgi merupakan salah satu cabang tersendiri dari metalurgi. Secara harfiah hidrometalurgi dapat diartikan sebagai cara pengolahan logam dari batuan atau bijihnya dengan menggunakan pelarut berair (aqueous solution) atau secara detailnya proses hidrometalurgi adalah suatu proses yang menggunakan pemakaian suatu zat kimia yang cair untuk dapat melarutkan suatu partikel tertentu. Reaksi kimia yang dipilih biasanya yang sangat selektif. Artinya hanya metal yang diinginkan saja yang akan bereaksi (larut) dan kemudian dipisahkan dari material yang tidak diinginkan. Pelarut yang digunakan dalam pengolahan hidrometalurgi dapat berupa asam atau senyawa pengompleks. Metode hidrometalurgi memiliki beberapa keuntungan, yaitu biaya pengolahan yang rendah, rekoveri yang tinggi, proses pengolahan relatif mudah, investasi alat yang rendah sehingga memungkinkan percepatan proses produksi, dan proses pengolahan yang relatif lebih singkat. Penggunaan metode hidrometalurgi juga memiliki kelemahan, yaitu dibutuhkan reagen pereaksi yang cukup banyak dan kapasitas produksinya kecil.Sehingga diperlukan optimalisasi agar diperoleh hasil yang maksimal.Beberapa faktor yang mempengaruhi metode hidrometalurgi antara lain suhu selama proses roasting, konsetrasi reaktan, ukuran partikel sampel dan pH. Apabila kombinasi dari faktor-faktor tersebut tepat, maka proses hidrometalurgi akan optimal (pehlke, 1973).

            Secara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reagen, pemekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya, recovery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching. Leaching adalah proses pelarutan selektif yang hanya logam-logam tertentu yang dapat larut. Pelarut akan melarutkan sebagian bahan padatan sehingga bahan terlarut yang diinginkan dapat diperoleh. Pemilihan metode pencucian tergantung pada kandungan logam berharga dalam bijih dan karakteristik bijih khususnya mudah tidaknya bijih dicuci oleh reagen kimia tertentu.

Secara umum dua proses utama untuk ekstraksi dan meningkatkan kadar TiO₂ dalam pasir besi dengan metode hidrometalurgi, yaitu leaching dengan asam sulfat maupun asam klorida. Proses sulfat tergolong panjang, mahal, dan limbah besi sulfat kurang bernilai ekonomis. Proses leaching bertujuan untuk memecahkan bijih atau konsentrat dari bahan yang akan diekstraksi untuk memisahkan atau menghasilkan mineral berharga. Selain itu proses ini juga mudah melarutkan zat dalam bijih atau konsentrat sehingga akan didapatkan bentuk konsentrat yang kaya logam berharga.

Proses yang umumnya dipakai untuk mendapatkan TiO₂ dalam pasir besi atau mineral ilmenit adalah proses hidrometalurgi yang terdiri atas proses klorinasi dan sulfat. Pada proses ini, digunakan reagen asam kuat dalam jumlah besar sehingga tidak ekonomis. Metode lain yang baru dikembangkan untuk ekstraksi TiO₂ dari pasir besi adalah kombinasi proses pirometalurgi dan hidrometalurgi. Proses pirometalurgi pada prinsipnya adalah proses kaustik. Proses ini menggantikan proses dekomposisi dengan proses sulfat atau klorinasi. Proses kaustik ini adalah proses dekomposisi dengan menggunakan soda ditambah dengan perlakuan roasting. Roasting merupakan proses yang bertujuan untuk mereduksi pengotor atau bahan yang tidak diinginkan.

Sebelum dicuci ukuran sampel diperhalus dengan crushing atau grinding. Proses grinding ialah mereduksi ukuran dari bijih yang berukuran halus menjadi ukuran sangat halus (biasa disebut dengan mill). Didalam beberapa  pemurnian, perlakuan kimia terkadang dibutuhkan untuk menghasilkan keadaan optimum recovery. 

Proses Ekstraksi

Ekstraksi adalah suatu metode operasi yang digunakan dalam pemisahan satu atau beberapa bahan dari campurannya dengan menggunakan solven sebagai tenaga pemisah. Apabila komponen yang dipisahkan (solute) berada dalam fase padat, maka proses tersebut dinamakan pencucian (leaching). Proses ekstraksi biasanya dilakukan melalui beberapa tahap, yaitu :

• ·         Pencampuran bahan ekstraksi dengan pelarut.
• ·         Memisahkan larutan ekstrak dari residu, biasanya dengan proses pengendapan maupun penyaringan.
• ·         Memisahkan ekstrak dari larutan ekstrak.

Proses ekstraksi logam dari bijihnya dapat dilakukan dengan tiga teknik pemisahan, yaitu pirometalurgi, elektrometalurgi dan hidrometalurgi. Proses pemisahan dengan pirometalurgi membutuhkan waktu yang relatif singkat, namun harus dilakukan pada suhu tinggi yang biasa mencapai 2000 ^oC. Teknik pirometalurgi untuk memisahkan logam harus dilakukan dengan kadar yang tinggi. Jika dilakukan pada bijih dengan kadar rendah maka penggunaan teknik ini tidak efektif dan efisien. Elektrometalurgi merupakan teknik yang memanfaatkan teknik elektrokimia (elektrolisis) untuk memperoleh logamnya. Dalam skala besar teknik ini tidak efisien karena membutuhkan energi listrik yang sangat besar. Hidrometalurgi merupakan teknik pemisahan menggunakan larutan untuk melarutkan logamnya. Teknik ini dapat diterapkan untuk memisahkan logam yang berkadar rendah.