Metalurgi ekstraktif adalah cabang teknik metalurgi yang mempelajari proses dan metode ekstraksi logam dari sumber daya mineral alaminya. Bidang ini adalah ilmu material, yang mencakup semua jenis bijih, pencucian, konsentrasi, pemisahan, proses kimiawi, dan ekstraksi logam murni dan paduannya untuk berbagai tujuan, terkadang langsung untuk digunakan sebagai produk jadi, tetapi lebih sering dalam bentuk yang membutuhkan pekerjaan tambahan. untuk mencapai sifat yang sesuai untuk aplikasi tertentu.

Metalurgi besi dan non-besi memiliki spesialisasi yang secara umum dikelompokkan ke dalam kategori pengolahan mineral, hidrometalurgi, pirometalurgi, dan elektrometalurgi, berdasarkan proses yang digunakan untuk mengekstraksi logam. Beberapa proses digunakan untuk mengekstraksi logam yang sama, tergantung pada kesempatan dan persyaratan kimiawi.

Pengolahan mineral

Persiapan mineral dimulai dengan benefisiasi, yang terdiri dari pemecahan mineral menjadi ukuran yang diperlukan tergantung pada konsentrasi yang akan diambil setelahnya, dengan cara menghancurkan, menumbuk, mengayak, dll. Dari situ, logam secara fisik diisolasi dari polusi yang tidak diinginkan, tergantung pada kerangka acara dan atau persiapan bantuan yang disertakan. Bentuk-bentuk divisi memanfaatkan sifat fisik bahan. Sifat-sifat fisik ini dapat mencakup ketebalan, perkiraan dan bentuk molekul, sifat listrik dan daya tarik, dan sifat permukaan. Strategi fisik dan kimia utama menggabungkan pembagian yang menarik, daya apung busa, penyaringan, dll., Di mana kotoran dan bahan yang tidak diinginkan dikeluarkan dari mineral dan mineral dasar logam terkonsentrasi, yang berarti laju logam di dalam mineral diperluas. Konsentrat ini pada saat itu ditangani untuk mengevakuasi kelembaban atau digunakan sebagaimana adanya untuk ekstraksi logam atau dibuat menjadi bentuk dan bentuk yang dapat membantu persiapan, dengan kemudahan dalam perawatan.

Badan mineral sering kali mengandung lebih dari satu logam yang menguntungkan. Tailing dari preparasi sebelumnya dapat digunakan sebagai penyangga dalam preparasi lain untuk mengeluarkan item sekunder dari mineral awal. Lebih jauh lagi, konsentrat dapat mengandung lebih dari satu logam yang menguntungkan. Konsentrat tersebut pada saat itu akan ditangani untuk mengisolasi logam-logam penting menjadi konstituen-konstituen tersendiri.

Hydrometallurgy

Hidrometalurgi adalah proses yang menggunakan larutan air untuk mengekstraksi logam dari bijih. Tahap pertama dari proses hidrometalurgi adalah pelindian, di mana logam mulia dilarutkan dalam larutan air dan/atau pelarut yang sesuai. Setelah larutan dipisahkan dari bijih padat, ekstrak sering kali mengalami berbagai proses pemurnian dan konsentrasi sebelum logam berharga diperoleh kembali baik dalam bentuk logam maupun sebagai senyawa kimia. Proses ini dapat mencakup pengendapan, distilasi, adsorpsi, dan ekstraksi pelarut. Langkah pemulihan akhir dapat melibatkan pengendapan, sementasi atau proses elektrometalurgi. Proses hidrometalurgi terkadang dapat dilakukan secara langsung pada material bijih tanpa langkah pretreatment. Lebih sering, bijih harus diolah terlebih dahulu dengan berbagai langkah pengolahan mineral dan terkadang dengan proses pirometalurgi.

Pyrometallurgy

Pyrometalurgi melibatkan proses suhu tinggi di mana reaksi kimia terjadi antara gas, padatan, dan lelehan. Padatan yang mengandung logam mulia diproses menjadi zat antara atau diubah menjadi unsur atau logamnya untuk diproses lebih lanjut. Proses pirometalurgi yang melibatkan gas dan padatan adalah operasi kalsinasi dan pemanggangan. Proses yang menghasilkan produk cair secara kolektif dikenal sebagai operasi peleburan. Energi yang dibutuhkan untuk mempertahankan suhu tinggi pada proses pirometalurgi mungkin disebabkan oleh sifat eksotermik dari reaksi kimia yang terjadi. Biasanya reaksi ini adalah oksidasi, mis. sulfida menjadi sulfur dioksida. Namun, seringkali diperlukan penambahan energi pada proses tersebut dengan membakar bahan bakar atau, dalam beberapa kasus proses peleburan, secara langsung menggunakan listrik.

Electrometallurgy

Elektrometalurgi melibatkan proses metalurgi yang berlangsung dalam beberapa bentuk sel elektrolitik. Proses elektrometalurgi yang paling umum adalah pemulihan elektrolitik dan pemurnian listrik. Proses elektrolitik adalah proses elektrolitik yang digunakan untuk mengambil kembali logam dalam larutan air, biasanya dari bijih yang telah mengalami satu atau lebih proses hidrometalurgi. Logam yang diminati ditutupi oleh katoda, sedangkan anoda adalah konduktor listrik yang lembam. Pembersihan listrik digunakan untuk melarutkan anoda logam yang kotor (biasanya dari peleburan) dan menghasilkan katoda yang sangat bersih. Elektrolisis garam cair adalah proses elektrometalurgi lain di mana logam mulia dilarutkan ke dalam garam cair yang bertindak sebagai elektrolit, dan logam mulia diendapkan pada katoda sel. Proses elektrolisis garam cair dilakukan pada suhu yang cukup untuk mempertahankan elektrolit dan logam yang diproduksi dalam keadaan cair. Ruang lingkup elektrometalurgi tumpang tindih secara signifikan dengan hidrometalurgi dan (dalam kasus elektrolisis garam cair) pirometalurgi. Selain itu, fenomena elektrokimia memainkan peran penting dalam banyak proses pengolahan mineral dan hidrometalurgi.

Ionometallurgy

Pengolahan mineral dan ekstraksi logam merupakan proses yang sangat intensif energi, yang tidak terkecuali menghasilkan limbah padat dan air limbah dalam jumlah besar, yang juga membutuhkan energi untuk pemrosesan dan pembuangan lebih lanjut. Selain itu, seiring dengan meningkatnya permintaan logam, industri metalurgi harus bergantung pada sumber material dengan kandungan logam yang lebih rendah baik dari bahan baku primer (misalnya bijih mineral) dan/atau sekunder (misalnya terak, tailing, sampah kota). Oleh karena itu, cara-cara yang lebih selektif, efisien dan ramah lingkungan untuk memproses mineral dan logam harus dikembangkan dalam pertambangan dan daur ulang limbah. Operasi pengolahan mineral pertama-tama diperlukan untuk memusatkan fase mineral yang diinginkan dan membuang material yang tidak diinginkan yang terikat secara fisik atau kimiawi pada bahan baku tertentu.

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Metalurgi besi adalah metalurgi besi dan paduannya. Benda besi prasejarah paling awal yang masih ada, milenium ke-4 SM. Mesir, terbuat dari meteorit besi-nikel. Tidak diketahui kapan dan di mana peleburan besi dari bijih dimulai, tetapi pada akhir milenium ke-2 SM, besi dibuat dari bijih besi dari Yunani ke India dan Afrika sub-Sahara. Penggunaan besi tempa (worked iron) telah dikenal sejak milenium ke-1 SM. dan penyebarannya mendefinisikan Zaman Besi. Di Eropa, pada Abad Pertengahan, para pandai besi menemukan besi tempa dengan menggunakan tempa besi tuang yang baik, yang dalam konteks itu dikenal sebagai besi tuang. Semua proses ini membutuhkan batu bara sebagai bahan bakar.

Pada abad keempat sebelum masehi, India bagian selatan mulai mengekspor baja wootz, dengan kandungan karbon antara besi kasar dan besi tempa, ke Cina kuno, Afrika, Timur Tengah dan Eropa. Bukti arkeologis dari besi tuang dapat ditemukan di Cina pada abad ke-5 SM17. Pada abad ke-19, metode baru dikembangkan untuk produksinya dengan mengkarbonisasi batang besi dalam proses semen. Selama Revolusi Industri, metode baru pembuatan besi batangan muncul yang menggantikan kokas dengan batu bara, dan kemudian diterapkan pada industri baja, mengantarkan era baru penggunaan besi dan baja yang sangat meningkat, yang digambarkan oleh beberapa orang sezamannya sebagai "besi baru". Zaman".

Pada akhir tahun 1850-an, Henry Bessemer menemukan proses pembuatan baja baru yang melibatkan hembusan udara melalui besi cair untuk membakar karbon dan menghasilkan baja ringan. Proses ini dan proses pembuatan baja lainnya pada abad ke-19 kemudian menggantikan besi tempa. Saat ini, besi tempa tidak lagi diproduksi dalam skala komersial, tetapi telah digantikan oleh baja ringan atau baja karbon rendah yang setara secara fungsional.

Besi meteorik

Besi diekstraksi dari paduan besi-nikel, yang membentuk sekitar 6% dari semua meteorit yang jatuh ke Bumi. Sumber tersebut sering kali dapat diidentifikasi dengan andal karena sifat kristal yang unik (pola Widmanstätten) dari bahan tersebut, yang tetap terjaga bahkan ketika logam diproses pada suhu dingin atau rendah. Benda-benda ini termasuk, misalnya, mutiara yang ditemukan di Iran dari milenium ke-5 SM, dan mata tombak serta ornamen dari Mesir kuno dan Sumer dari sekitar 4000 SM. Penggunaan awal ini tampaknya sebagian besar bersifat seremonial atau dekoratif. Besi meteorit sangat langka dan logam ini mungkin sangat mahal, mungkin lebih mahal dari emas. Diketahui bahwa orang Het awal menukar besi (meteor atau lelehan) dengan perak dengan Asyur pada abad-abad pertama milenium kedua SM. dengan kecepatan 40 kali lipat dari berat besi dan #039;.

Besi asli

Besi asli dalam bentuk logam jarang terdapat dalam bentuk inklusi kecil pada batuan basal tertentu. Selain besi meteorit, masyarakat Thule di Greenland juga menggunakan besi asli dari wilayah Disko.

Peleburan besi dan Zaman Besi

Peleburan besi-memisahkan logam yang dapat digunakan dari bijih besi yang teroksidasi-lebih rumit dibandingkan dengan peleburan timah dan tembaga. Sementara logam-logam ini dan paduannya dapat dikerjakan secara dingin atau dilebur dalam tungku yang relatif sederhana (misalnya, tungku keramik) dan dituangkan ke dalam cetakan, besi tuang memerlukan perlakuan panas dan hanya dapat dilebur dalam tungku yang dirancang khusus. Besi adalah bahan tambahan yang umum dalam bijih tembaga, dan bijih besi pernah digunakan sebagai fluks, sehingga tidak mengherankan jika manusia mempelajari teknik besi cair hanya setelah beberapa ribu tahun peleburan perunggu.

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Senyawa intermetalik (juga disebut senyawa intermetalik, paduan, paduan teratur, paduan teratur jarak jauh) adalah paduan yang membentuk senyawa padat yang teratur antara dua atau lebih elemen logam. Bahan intermetalik umumnya keras dan rapuh dengan sifat mekanik suhu tinggi yang baik. Mereka dapat diklasifikasikan sebagai senyawa intermetalik stoikiometri atau non-stoikiometri.

Meskipun istilah "senyawa intermetalik" untuk fase padat andquot; telah digunakan selama bertahun-tahun, Hume-Rothery berpendapat bahwa istilah tersebut memberikan intuisi yang menyesatkan yang menunjukkan stoikiometri tetap dan bahkan dekomposisi yang jelas ke dalam spesies.

Penggunaan umum

Dalam penggunaan umum, definisi penelitian, termasuk logam pasca-transisi dan metaloid, diperluas untuk mencakup senyawa seperti sementit, Fe3C. Senyawa-senyawa ini, kadang-kadang disebut senyawa interstisial, dapat bersifat stoikiometrik, dan memiliki sifat yang mirip dengan senyawa intermetalik yang didefinisikan di atas.

Properti dan aplikasi

Intermetalik biasanya rapuh pada suhu kamar dan memiliki titik leleh yang tinggi. Mode retak atau fraktur intergranular adalah karakteristik intermetalik karena deformasi plastis membutuhkan sistem slip independen yang terbatas. Namun, ada beberapa contoh intermetalik dengan mode fraktur ulet, seperti Nb-15Al-40Ti. Intermetalik lain dapat memiliki keuletan yang lebih baik dengan memadukannya dengan elemen lain untuk meningkatkan kohesi batas butir. Doping bahan lain seperti boron untuk meningkatkan kohesi batas butir dapat meningkatkan kekuatan banyak intermetalik. Mereka sering menawarkan kompromi antara sifat keramik dan logam ketika kekerasan dan / atau ketahanan suhu tinggi cukup penting untuk mengorbankan kekuatan dan kemudahan penggunaan. Mereka juga dapat memiliki sifat magnetik dan kimia yang diinginkan karena susunan internal yang kuat dan ikatan campuran (logam dan kovalen/ionik). Intermetalik telah menghasilkan berbagai pengembangan material baru.

Beberapa contohnya termasuk bahan penyimpanan hidrogen untuk baterai alnico dan nikel logam hidrida. Ni3Al, yang merupakan fase pengerasan dari superalloy berbasis nikel yang terkenal, dan berbagai aluminida titanium juga menarik minat dalam aplikasi bilah turbin, di mana yang terakhir ini juga digunakan dalam jumlah yang sangat kecil untuk pemurnian butiran paduan titanium. Silikon yang mengandung silikon intermetalik digunakan sebagai lapisan penghalang dan kontak dalam mikroelektronika.

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Dalam metalurgi, logam non-besi adalah logam atau paduan yang tidak mengandung besi dalam jumlah yang signifikan (ferrotrop, ferit, dll.). Secara umum, logam non-besi, yang lebih mahal daripada logam besi, digunakan untuk mencapai sifat yang diinginkan seperti bobot yang ringan (misalnya aluminium), konduktivitas yang lebih baik (misalnya tembaga), sifat non-magnetis atau ketahanan terhadap korosi (misalnya seng). ). Beberapa bahan non-besi juga digunakan dalam industri besi dan baja. Sebagai contoh, bauksit digunakan sebagai bahan peleburan dalam tanur tiup, sementara yang lainnya seperti tungstenit, pirolusit, dan kromit digunakan dalam produksi ferroalloy.

Logam non-besi yang penting termasuk aluminium, tembaga, timah, timah, titanium, dan seng, serta paduannya seperti kuningan. Logam mulia seperti emas, perak, dan platinum serta logam eksotis atau logam langka seperti merkuri, tungsten, berilium, bismut, serium, kadmium, niobium, indium, galium, germanium, litium, selenium, tantalum, telurium, vanadium, dan zirkonium juga termasuk logam non-besi. Logam-logam ini biasanya berasal dari mineral seperti sulfida, karbonat, dan silikat. Logam non-besi biasanya dimurnikan dengan elektrolisis.

Sejarah kuno

Logam non-ferro adalah logam pertama yang digunakan oleh manusia dalam metalurgi. Emas, perak, dan tembaga ada dalam bentuk kristal asli tetapi berbentuk logam. Logam-logam ini, meskipun langka, dapat ditemukan dalam jumlah yang cukup untuk menarik perhatian orang. Logam-logam ini tidak terlalu sensitif terhadap oksigen dibandingkan logam-logam lainnya dan bahkan dapat ditemukan dalam kondisi lapuk. Tembaga adalah logam pertama yang ditempa; cukup lunak untuk dibuat menjadi berbagai benda dengan penempaan dingin dan dapat dilebur dalam wadah. Emas, perak, dan tembaga menggantikan beberapa fungsi sumber daya alam lainnya, seperti kayu dan batu, karena dapat dibentuk menjadi berbagai bentuk untuk penggunaan yang berbeda. Karena kelangkaannya, benda-benda emas, perak, dan tembaga ini dianggap sebagai benda mewah dan ditangani dengan sangat hati-hati. Penggunaan tembaga juga meramalkan transisi dari Zaman Batu ke Zaman Tembaga. Zaman Perunggu, yang mengikuti Zaman Tembaga, sekali lagi ditandai dengan penemuan paduan perunggu, tembaga, dan logam non-besi timah.

Penggunaan mekanis dan struktural

Logam non-besi digunakan dalam aplikasi perumahan, komersial, dan industri. Memilih material untuk aplikasi mekanis atau struktural memerlukan pertimbangan penting, termasuk seberapa mudah material tersebut dapat dibentuk menjadi bagian jadi dan bagaimana sifat-sifatnya dapat diubah secara sengaja atau tidak sengaja selama proses tersebut. Tergantung pada penggunaan akhirnya, logam dapat dengan mudah dilemparkan ke bagian jadi atau bentuk perantara seperti ingot, kemudian dikerjakan dengan mesin atau ditempa dengan penggulungan, penempaan, ekstrusi, atau proses deformasi lainnya. Meskipun operasi yang sama digunakan pada logam dan paduan besi dan non-besi, logam non-besi sering kali lebih sulit bereaksi terhadap proses pembentukan ini. Akibatnya, sifat-sifat logam atau paduan yang sama dapat sangat bervariasi antara cor dan tempa.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org 

Teknik Metalurgi Belajar Apa Saja Sih?

Teknik metalurgi adalah disiplin ilmu yang mempelajari logam dan cara mengubahnya dengan aman menjadi produk yang bermanfaat bagi umat manusia, seperti implan bedah, chip komputer, mobil, bahan untuk eksplorasi ruang angkasa, dan banyak lagi. Departemen Teknik Metalurgi memadukan kaidah keilmuan fisika, matematika dan kimia dengan proses rekayasa untuk menjelaskan dan mempelajari secara detail fenomena proses pengolahan mineral, termasuk batubara, penambangan logam, dan produksi paduan. Studi Teknik Metalurgi pada Program Institut Teknologi Bandung Hal.

Mahasiswa Teknik Metalurgi juga mempelajari hubungan antara sifat mekanik logam dan perilaku strukturnya, fenomena proses penguatan logam, penguraian dan penguraian logam di bawah pengaruh lingkungan, teknologi penanganan dan daur ulangnya. Tiga ilmu dasar teknik metalurgi adalah kimia metalurgi, fisika metalurgi dan teknik proses. Bidang metalurgi juga mencakup pembentukan dan perlakuan panas logam, perancangan sistem metalurgi dan teknologi kerja, serta kegagalan struktur logam akibat beban mekanis. 

Universitas yang Membuka Jurusan Teknik Metalurgi Antara Lain:

1. Institut Teknologi Bandung (ITB), Teknik Metalurgi
2. Universitas Indonesia (UI), Teknik Metalurgi dan Material
3. Universitas Sultan Ageng Tirtayasa (Untirta), Teknik Metalurgi
4. UPN Veteran Yogyakarta, Teknik Metalurgi
5. Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Teknik Material dan Metalurgi
6. Universitas Jenderal Achmad Yani (Unjani), Teknik Metalurgi

Prospek Kerja Lulusan Teknik Metalurgi Dengan gelar di bidang teknik metalurgi antara lain:

• Industri mineral dan pertambangan
• Rekayasa dan pemrosesan material
• Pembuatan baja dan pengolahan logam non baja
• Biomedis
• Elektronik
• Perusahaan otomotif
• Eksplorasi luar angkasa
• Teknologi keamanan
• Daur ulang dan desain berkelanjutan ramah lingkungan

Gaji kerja untuk lulusan teknik metalurgi menurut sumber yaitu:

Menurut Tracer Study Direktorat Kemahasiswaan ITB tahun 2020 yang mencakup 2.077 alumni pada tahun 2013 menemukan bahwa lulusan teknik metalurgi dapat memperoleh gaji bulanan sebesar Rp 7,8 juta.
 

Sumber: www.detik.com/edu 

Dalam ilmu metalurgi dan material, tempering adalah perlakuan panas yang mengubah sifat fisik dan terkadang kimia suatu kain untuk meningkatkan keuletannya dan mengurangi kekerasannya, sehingga lebih mudah dikerjakan. Ini mencakup pemanasan kain melebihi suhu rekristalisasi, mempertahankan suhu yang wajar untuk jangka waktu yang sesuai, dan setelah itu pendinginan.

Dalam temper, sedikit pun berpindah dalam kisi permata dan jumlah pemisahan berkurang, menyebabkan perubahan keuletan dan kekerasan. Saat kain mendingin, kain akan mengkristal kembali. Untuk berbagai kombinasi, termasuk baja karbon, perkiraan butiran batu mulia dan komposisi tahapan, yang pada akhirnya menentukan sifat-sifat kain, bergantung pada laju pemanasan dan laju pendinginan. Pengerjaan panas atau pengerjaan dingin setelah pegangan pengerasan mengubah struktur logam, jadi obat bantuan hangat dapat digunakan untuk mencapai sifat yang diperlukan. Dengan informasi komposisi dan grafik tahapan, perlakuan hangat dapat dimanfaatkan untuk mengubah dari yang lebih keras dan halus menjadi lebih lembut dan lebih ulet.

Dalam kasus logam besi, seperti baja, pengerasan dilakukan dengan menghangatkan kain (umumnya sampai berkilau) sebentar dan kemudian secara bertahap membiarkannya dingin hingga suhu kamar dalam keadaan masih panas. Tembaga, perak, dan kuningan dapat didinginkan secara bertahap dalam diskusi, atau secara cepat dengan dipadamkan dalam air. Dalam desain ini, logam dilebur dan diatur untuk pekerjaan awal seperti pembentukan, pencetakan, atau pembentukan. Banyak bahan lain, termasuk kaca dan film plastik, menggunakan penguatan untuk meningkatkan sifat pembungkusnya.

Termodinamika

Annealing adalah proses yang terjadi di dalam bahan padat, di mana atom berdifusi untuk mendekatkan bahan ke keadaan setimbangnya. Panas memainkan peran penting dalam meningkatkan laju difusi dengan menyediakan energi yang diperlukan untuk memutus ikatan. Pergerakan atom ini menyebabkan redistribusi dan penghapusan dislokasi pada logam dan, pada tingkat lebih rendah, pada keramik, yang pada akhirnya meningkatkan keuletan material.

Selama anil, jumlah energi bebas Gibbs yang memulai proses dalam logam yang terdeformasi berkurang, sebuah fenomena yang dikenal sebagai pelepas tegangan dalam istilah industri. Meskipun pelepasan tekanan internal merupakan proses spontan, proses ini biasanya lambat pada suhu kamar. Peningkatan suhu selama anil mempercepat proses ini secara signifikan.

Proses anil melibatkan beberapa jalur reaksi, terutama berfokus pada menghilangkan gradien kekosongan kisi dalam logam. Reaksi-reaksi ini mengikuti prinsip-prinsip seperti persamaan Arrhenius untuk menciptakan kekosongan kisi dan hukum difusi Fick untuk migrasi dan difusinya. Pada baja, dekarburisasi terjadi melalui tiga peristiwa berbeda: reaksi pada permukaan baja, difusi interstisial atom karbon, dan pelarutan karbida di dalam baja.

Annealing berlangsung melalui tiga tahap seiring dengan meningkatnya suhu material: pemulihan, rekristalisasi, dan pertumbuhan butir. Pemulihan melunakkan logam dengan menghilangkan dislokasi dan tekanan internal, tanpa mengubah ukuran atau bentuk butiran. Rekristalisasi terjadi, dimana butiran baru bebas regangan terbentuk dan tumbuh untuk menggantikan butiran yang cacat. Anil yang terus-menerus menyebabkan pertumbuhan butir, dimana struktur mikro menjadi kasar, berpotensi mengurangi kekuatan asli tetapi memperolehnya kembali melalui pengerasan berikutnya.

Untuk mencegah oksidasi dan pembentukan kerak selama anil, dapat dilakukan di atmosfer terkendali seperti gas endotermik atau gas pembentuk. Annealing dalam atmosfer hidrogen digunakan untuk memperkenalkan sifat magnetik pada material seperti mu-metal (inti Espey).
 

Disadur dari: en.wikipedia.org