ID
Pemulihan bijih
Pemulihan bijih merupakan serangkaian metode dan proses yang ditujukan untuk pemulihan unsur-unsur kimia, atau lebih tepatnya, untuk memperoleh unsur-unsur yang tidak mengandung senyawa kimia apa pun, seperti oksida, sulfida, dsb. Kisaran teknik dan metode dalam industri ini sangat luas dan mencakup sejumlah spesifikasi tergantung pada unsur yang dipulihkan dan kemurnian yang dibutuhkan.
Biasanya, unsur-unsur dalam bijih berada dalam senyawa kimia, yaitu, dalam keadaan kimia yang menjadi ciri khas senyawa tertentu. Senyawa ini terutama berupa oksida dan sulfida.
Untuk reduksi dari keadaan oksida , reaksi kimia berdasarkan interaksi dengan hidrogen biasanya digunakan, misalnya:
CuO + H2 --- > Cu + H2O
3Fe2O2 + H2 --- > 2Fe3O4 + H2O
Selain itu, reduksi dari oksida dapat digunakan melalui reaksi dengan interaksi dengan karbon monoksida:
Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4CO2
Reaksi semacam itu biasanya terjadi pada suhu tinggi, di bawah titik leleh logam yang direduksi.
Metode serupa digunakan untuk mereduksi logam dalam senyawa sulfida, tetapi tergantung pada logam yang direduksi, yaitu sifat-sifatnya, perlu untuk memilih agen pereduksi yang sesuai. Namun, skema dasar semua proses reduksi identik.
MoS2 + 2H2 --- > Mo + 2H2S
Ag2S + O2 --- > 2Ag + SO2
Oleh karena itu, untuk memahami konsep dasarnya, mari kita perhatikan proses reduksi satu unsur - besi. Sebagian besar besi yang digunakan manusia melalui tahap reduksi dari bijih besi. Cara utama dan paling ekonomis untuk mereduksi besi adalah metode reduksi karbotermik besi dari bijih, yang reaksi utamanya adalah:
Fe2 + O2 + C-->Fe2+ CO2
Metode utama untuk memperoleh besi dengan metode ini adalah metode tanur tinggi untuk memperoleh besi (besi cor), di mana bijih besi mengalami reaksi kimia dengan karbon kokas. Produk dari proses ini adalah besi cor, yang mengandung karbon hingga 3%. Akan tetapi, besi cor sangat rapuh, dan pemurnian lebih lanjut dari karbon merupakan proses yang sangat padat karya. Salah satu jenis proses karbotermik adalah proses pemulihan besi dari bijih dengan gas alam. Reaksi-reaksi berikut terjadi:
CH4+H2O=CO+H2 (konversi gas alam)
FeХOY + CO = Fe + CO2
FeХOY + H2=Fe+H2O
Sebagai hasil dari proses ini, diperoleh besi reduksi langsung, yang tidak terkontaminasi karbon, kandungan karbonnya tidak melebihi 1%. Namun, produk ini juga tidak cocok untuk pembuatan komponen logam darinya dan hanya dapat digunakan sebagai bahan baku dalam proses produksi baja. Oleh karena itu, produksi baja struktural dan baja lainnya memerlukan pengayaan lebih lanjut dari besi yang diperoleh. Berbagai gas juga digunakan di dunia untuk mereduksi besi, tetapi yang utama dan paling umum adalah gas alam.
