Proses pengolahan bijih timah dan batu timah menjadi timah murni

bro..bro,,
tau timah kan bro? iyuloh yang biasa digunain untuk solder2 diperangkat elektronik, yang bentuknya logam padar, berat tapi mudah ditempa, yang biasa dipake untuk pemberat pancingan ituloh,,masa ga tau sih?
kalo gatau yaudah langsungh tutup blog ini bro..#baybya

nah buat yang mau tau gimana proses penentuan batuan yang mengandung timah dan cara pengolahan timah baik skala gede atupun kecil simak nih artikelnya sob.

Timah merupakan salah satu bahan galian yang dimiliki tanah air indonesia yang tidak dapat diperbaharui keberadaannya. Pertambangan timah Indonesia hingga saat ini merupakan produsen timah nomor dua di dunia setelah Cina dan menghasilkan salah satu produk komoditi ekspor terbesar di dunia. timah untuk saat ini kebanyakan berada dikepulauan bangka dan kepulauan belitung karena apa karena disanalah banyak timah sob, ga nyambung kan? sama gw juga..hehe

Sumber timah yang terbesar yaitu sebesar 80% berasal dari endapan timah sekunder (alluvial) yang terdapat di alur-alur sungai, di darat (termasuk pulau-pulau timah), dan di lepas pantai. Endapan timah sekunder berasal dari endapan timah primer yang mengalami pelapukan yang kemudian terangkut oleh aliran air, dan akhirnya terkonsentrasi secara selektif berdasarkan perbedaan berat jenis dengan bahan lainnya. Endapan alluvial yang berasal dari batuan granit lapuk dan terangkut oleh air pada umumnya terbentuk lapisan pasir atau kerikil.

Mineral utama yang terkandung pada bijih timah adalah cassiterite (Sn02). Batuan pembawa mineral ini adalah batuan granit yang berhubungan dengan magma asam dan menembus lapisan sedimen (intrusi granit). Pada tahap akhir kegiatan intrusi, terjadi peningkatan konsentrasi elemen di bagian atas, baik dalam bentuk gas maupun cair, yang akan bergerak melalui pori-pori atau retakan. Karena tekanan dan temperatur berubah, maka terjadilah proses kristalisasi yang akan membentuk deposit dan batuan samping.

Proses pembentukan bijih timah (Sn) berasal dari magma cair yang mengandung mineral kasiterit (Sn02). Pada saat intrusi batuan granit naik ke permukaan bumi, maka akan terjadi fase pneumatolitik, dimana terbentuk mineral-mineral bijih diantaranya bijih timah (Sn). Mineral ini terakumulasi dan terasosiasi pada batuan granit maupun di dalam batuan yang diterobosnya, yang akhirnya membentuk vein-vein (urat), yaitu : pada batuan granit dan pada batuan samping yang diterobosnya.

secara garis besar nih proses pengerukan bahan galian yang mengandung timah dibagi dalam 2 cara

1. Penambangan dalam laut / lepas pantai

• kapal keruk
  Penambangan Timah Lepas Pantai (laut lepas). Pada kegiatan penambangan lepas pantai, perusahaan mengoperasikan armada kapal keruk untuk operasi produksi di daerah lepas pantai (off shore). Armada kapal keruk mempunyai kapasitas mangkok (bucket) mulai dari ukuran 7 cuft sampai dengan 24 cuft. Kapal keruk dapat beroperasi mulai dari kedalaman 15 meter sampai 50 meter di bawah permukaan laut dan mampu menggali lebih dari 3,5 juta meter kubik material setiap bulan. Hasil produksi bijih timah dari kapal keruk diproses di instalasi pencucian untuk mendapatkan kadar minimal 30% Sn dan diangkut dengan kapal tongkang untuk dibawa ke Pusat Pengolahan Bijih Timah (PPBT) untuk dipisahkan dari mineral ikutan lainnya selain bijih timah dan ditingkatkan kadarnya hingga mencapai persyaratan peleburan yaitu minimal 70-72% Sn.
• Kapal isap
  adalah suatu alat gali atau pemindahan tanah yang dipergunakan untuk menggali lapisan tanah bawah air, dimana peralatan mekanis dan pengolahan materialnya bertumpu pada sebuah ponton. Selanjutnya material hasil penggalian tersebut dipindahkan ke bagian pengolahan sementara, yaitu: instalasi pencucian. Bagian pengolahan sementara ini berfungsi sebagai media pemisah antara material endapan bijih timah ( Sn ) dengan material pengotor lainnya. Material endapan bijih timah ( Sn ) hasil pencucian ditampung di dalam kampil bijih ( karung tempat bijih timah ), sedangkan material pengotornya langsung terpisah dan dibuang ke dalam laut.

2. Penambangan datar (namanya juga darat ya pasti ditambangnya dibawah tanah sob)

Penambangan darat kebanyakan dilakukan di wilayah daratan pulau Bangka Belitung, tentunya system operasional yang digunakan tidaklah sama seperti pada wilayah lepas pantai.

Proses penambangan timah alluvial menggunakan pompa semprot (gravel pump).

Pada daerah tertentu, penambangan timah darat menghasilkan wilayah sungai besar yang disebut dengan kolong/danau. Kolong/danau itulah merupakan inti utama cara kerja penambangan darat, karena pola kerja penambangan darat sangat tergantung pada pengelolaan dan pemanfaatan sumber daya air dalam jumlah besar. Sehingga bila kita lihat dari udara, penambangan timah darat selalu menimbulkan genangan ari dalam jumlah besar seperti danau dan tampak berlobang-lobang besar.

Pemisahan berdasarkan ukuran atau screening/sizing dan uji kadar
Bijih yang didapatkan dari hasil pencucian pada ore bin lalu dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran dengan menggunakan alat screen,mesh, setelah itu dilakukan pengujian untuk mengetahui kadar bijih setelah pencucian. Prosedur penelitian kadar tersebut adalah mengamatinya dengan mikroskop dan menghitung jumlah butir dimana butir timah dan pengotornya memiliki karakteristik yang berbeda sehinga dapat diketahui kadar atau jumlah kandungan timah pada bijih.

Nah setelah bahanbaku yang memiliki kandungan timah layak ditambang baru deh proses produksi berjalan
begini nih gimana proses peleburan timah dan pemisahannya dengan mineral lain

Pemisahan berdasarkan berat jenis
Proses pemisahan ini menggunakan alat yang disebut jig Harz.bijih timah yang mempunyai berat jenis lebih berat akanj mengalir ke bawah yang berarti kadar timah yang diinginkan sudah tinggi sedangkan sisanya, yang berkadar rendah yang juga berarti mengandung pengotor atau gangue lainya seperti quarsa , zircon, rutile, siderit dan sebagainya akan ditampung dan dialirkan ke dalam trapezium Jig Yuba.

Pengolahan tailing
Dahulu tailing timah diolah kembali untuk diambil mineral bernilai yang mungkin masih tersisa didalam tailing atau buangan. Prosesnya adalah dengan gaya sentrifugal. Namun saat ini proses tersebut sudah tidak lagi digunakan karena tidak efisien karena kapasitas dari alat pengolah ini adalah 60 kg/jam.

Proses Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan didalam rotary dryer. Prinsip kerjanya adalah dengan memanaskan pipa besi yang ada di tengah – tengah rotary dryer dengan cara mengalirkan api yang didapat dari pembakaran dengan menggunakan solar.

Klasifikasi bijih
Bijih – bijih timah selanjutnya akan dilakukan proses – proses pemisahan/klasifikasi lanjutan yakni:
klasifikasi berdasarkan ukuran butir dengan screeningü
klasifikasi berdasarkan sifat konduktivitasnya dengan High Tension separator.ü
klasifikasi berdasarkan sifat kemagnetannya dengan Magnetic separator.ü
Klasifikasi berdasarkan berat jenis dengan menggunakan alat seperti shaking table , air table dan multi gravity separator(untuk pengolahan terak/tailing)

Pemisahan Mineral Ikutansebelumnya lu kudu tau dulu klasifikasi ikatan pada jenis batuan ini sob dan kandungan2 mineral lainnya yang biasanya ada. Mineral ikutan berharga dan secara umum mineral berharga yang terbawa oleh mineral kasiterit, dan mineral ikutan berharga diantaranya Pyrite/ Marcasite, ilmenit, zircone, anatase, turmalin, siderit dan mineral pengotor utama pasir kuarsa. dan lengkapnya adalah :

1. Ilmenit (FeTiO₃)

Umumnya ilmenit berwarna hitam besi atau hitam keabu-abuan, memiliki berat jenis 4,5 – 5 dan bersifat konduktor dan sifat magnetik kuat. Biasa digunakan sebagai rutil (TiO₂) untuk industri keramik pigmen dan konsentrat titanium.

2. Zircon

Memiliki warna merah pucat atau orange dengan berat jenis 4,2 – 4,7. zircon bersifat non konduktor dan non magnetik digunakan sebagai bahan zirkonia untuk industri keramik.

3. Monazit [(Ce, La, Y, Th)PO₄]

Umunya memiliki warna kuning atau jaring-jaring hijau. Berat jenis monazite antar 4,6 – 5,3 dan bersifat non konduktor dan megnetik lemah. Mineral ini dijual secara berkala tergantung pesanan konsumen.

4. Mineral ikutan lainnya.

Mineral ikutan pada bijih timah yang memiliki nilai atau value yang terbilang tinggi seperti zircon dan thorium( unsur radioaktif ) akan diambil dengan mengolah kembali bijih timah hasil proses awal pada Amang Plant. Mula – mula bijih diayak dengan vibrator listrik berkecepatan tinggi dan disaring/screening sehingga akan terpisah antara mineral halus berupa cassiterite dan mineral kasar yang merupakan ikutan. Mineral ikutan tersebut kemudian diolah pada air table sehingga menjadi konsentrat yang selanjutnya dilakukan proses smelting, sedangkan tailingnya dibuang ke tempat penampungan. Mineral – mineral tersebut lalu dipisahkan dengan high tension separator –pemisahan berdasarkan sifat konduktor – nonkonduktornya atau sifat konduktivitasnya. Mineral konduktor antara lain: Cassiterite dan Ilmenite. Mineral nonconductor antara lain: Thorium, Zircon dan Xenotime. Lalu masing – masing dipisahkan kembali berdasarkan kemagnetitanya dengan magnetic separation sehingga dihasilkan secara terpisah, thorium dan zircon

Proses pre-smelting
Setelah dilakukan proses pengolahan mineral dilakukan proses pre-smelting yaitu proses yang dilakukan sebelum dilakukannya proses peleburan, misalnya preparasi material,pengontrolan dan penimbangan sehingga untuk proses pengolahan timah akan efisien.

Proses Peleburan ( Smelting )
Ada dua tahap dalam proses peleburan :- Peleburan tahap I yang menghasilkan timah kasar dan slag/terak.
- Peleburan tahap II yakni peleburan slag sehingga menghasilkan hardhead dan slag II.

• PeleburanProses peleburan berlangsung seharian –24 jam dalam tanur guna menghindari kerusakan pada tanur/refraktori. Umumnya terdapat tujuh buah tanur dalam peleburan. Pada tiap tanur terdapat bagian – bagian yang berfungsi sebagai panel kontrol: single point temperature recorder, fuel oil controller, pressure recorder, O2 analyzer,multipoint temperature recorder dan combustion air controller. Udara panas yang dihembuskan ke dalam mfurnace atau tanur berasal dari udara luar / atmosfer yang dihisap oleh axial fan exhouster yang selanjutnya dilewatkan ke dalam regenerator yang mengubahnya menjadi panas.Tahap awal peleburan baik peleburan I dan II adalah proses charging yakni bahan baku –bijih timah atau slagI dimasukkan kedalam tanur melalui hopper furnace. Dalam tanur terjadi proses reduksi dengan suhu 1100 – 15000C.unsure – unsure pengotor akan teroksidasi menjadi senyawa oksida seperti As2O3 yang larut dalam timah cair. Sedangkan SnO tidak larut semua menjadi logam timah murni namun adapula yang ikut ke dalam slag dan juga dalam bentuk debu bersamaan dengan gas – gas lainnya. Setelah peleburan selesai maka hasilnya dimasukkan ke foreheart untuk melakukan proses tapping. Sn yang berhasil dipisahkan selanjutnya dimasukkan kedalam float untuk dilakukan pendinginan /penurunan temperatur hingga 4000C sebelum dipindahkan ke dalam ketel.sedangkan hardhead dimasukkan ke dalm flame oven untuk diambil Sn dan timah besinya.

• Proses Refining (Pemurnian) 

- Pyrorefining
Yaitu proses pemurnian dengan menggunakan panas diatas titik lebur sehingga material yang akan direfining cair, ditambahkan mineral lain yang dapat mengikat pengotor atau impurities sehingga logam berharga dalam hal ini timah akan terbebas dari impurities atau hanya memiliki impurities yang amat sedikit, karena afinitas material yang ditambahkan terhadap pengotor lebih besar dibanding Sn. Contoh material lain yang ditambahkan untuk mengikat pengotor: serbuk gergaji untuk mengurangi kadar Fe, Aluminium untuk untuk mengurangi kadar As sehingga terbentuk AsAl, dan penambahan sulfur untuk mengurangi kadar Cu dan Ni sehingga terbentuk CuS dan NiS. Hasil proses refining ini menghasilkan logam timah dengan kadar hingga 99,92% (pada PT.Timah). Analisa kandungan impurities yang tersisa juga diperlukan guina melihat apakah kadar impurities sesuai keinginan, jika tidak dapat dilakukan proses refining ulang.

- Eutectic Refining
Yaitu proses pemurnian dengan menggunakan crystallizer dengan bantuan agar parameter proses tetap konstan sehingga dapat diperoleh kualitas produk yang stabil. Proses pemurnian ini bertujuan mengurangi kadar Lead atau Pb yang terdapat pada timah sebagai pengotor /impuritiesnya. Adapun prinsipnya adalah berhubungan dengan temperatur eutectic Pb- Sn, pada saat eutectic temperature lead pada solid solution berkisar 2,6% dan aakan menurun bersamaan dengan kenaikan temperatur, dimana Sn akan meningkat kadarnya. Prinsip utamnya adalah dengan mempertahankan temperatur yang mendekati titik solidifikasi timah.

- Electrolitic Refining
Yaitu proses pemurnian logam timah sehingga dihasilkan kadar yang lebih tinggi lagi dari pyrorefining yakni 99,99%( produk PT. Timah: Four Nine ). Proses ini melakukan prinsip elektrolisis atau dikenal elektrorefining.Proses elektrorefining menggunakan larutan elektrolit yang menyediakan logam dengan kadar kemurnian yang sangat tinggi dengan dua komponen utama yaitu dua buah elektroda –anoda dan katoda –yang tercelup ke dalam bak elektrolisis.Proses elektrorefining yang dilakukan PT.Timah menggunakan bangka four nine (timah berkadar 99,99% ) yang disebut pula starter sheetsebagai katodanya, berbentuk plat tipis sedangkan anodanya adalah ingot timah yang beratnya berkisar 130 kg dan larutan elektrolitnya H2SO4. proses pengendapan timah ke katoda terjadi karena adanya migrasi dari anoda menuju katoda yang disebabkan oleh adanya arus listrik yang mengalir dengan voltase tertentu dan tidak terlalu besar.

Pencetakan
Pencetakan ingot timah dilakukan secara manual dan otomatis. Peralatan pencetakan secara manual adalah melting kettle dengan kapasitas 50 ton, pompa cetak and cetakan logam. Proses ini memakan waktu 4 jam /50 ton, dimana temperatur timah cair adalah 2700C. Sedangkan proses pencetakan otomatis menggunakan casting machine, pompa cetak, dan melting kettleberkapasitas 50 ton dengan proses yang memakan waktu hingga 1 jam/60 ton.
Langkah – langkah pencetakan:
1. Timah yang siap dicetak disalurkan menuju cetakan.

2. Ujung pipa penyalur diatur dengan menletakkannya diatas cetakan pertama pada
    serinya, aliran timah diatur dengan mengatur klep pada piapa penyalur

3. Bila cetakan telah penuh maka pipa penyalur digeser ke cetakan berikutnya dan permukaan timah
    yang telah dicetak dibersihkan dari drossnya dan segera dipasang pada permukaan timah cair

4. Kecepatan pencetakan diatur sedemikian rupa sehingga laju pendinginan akan
    merata sehingga ingot yang dihasilkan mempunyai kulitas yang bagus atau sesuai standard5. Ingot timah ynag telah dingin disusun dan ditimbang

6. timah siap dijual


dab berdasarkan produk yang dihasilkan biasanya timah dijual dalam beberapa jenis misalnya pada PT Timah Indonesia yakni

A. Berdasarkan kualitas produk dapat dibedakan atas:
• Banka Tin (kadar Sn 99.9%)
• Mentok Tin (kadar Sn 99,85%)
• Banka Low Lead (Banka LL) terdiri atas Banka LL100ppm, Banka LL50ppm, Banka LL40ppm, Banka LL80ppm, Banka LL200ppm
• Tin Alloy, dalam bentuk babbit (kadar Sn 80-88 %) dan Pewter (kadar Sn 91-95 %)
• Tin Solder, produk solder (info lebih lanjut dapat dilihat di situs resmi PT.TIMAH.)

B. Berdasarkan bentuk dapat dibedakan atas:
• Banka Small Ingot
• Banka Tin Shot
• Banka Pyramid
• Banka Anoda