3 Plant Design.docx

Arya An Ambari-1506717462 3 Plant Design 3.1 Process Flow Diagram

3.2 Main Equipment Selection

S-Furnace Smelting (S) Furnace adalah tahap pertama produksi tembaga dalam Proses Mitsubishi. Peralatan ini adalah tungku operasi kontinu yang menghasilkan matte tembaga sulfida bermutu tinggi serta terak fayalit (silase). Tungku peleburan melingkar menggunakan sejumlah vertical

top-blown lances untuk mengumpan fluks silika, terak C-slag (dari C-Furnace), kokas, dan udara yang diperkaya O2 langsung ke dalam tungku. Lance dibuat dari dua pipa konsentris yang terbuat dari baja kandungan krom tinggi. Pipa-pipa luar berputar untuk mencegah pertambahan yang tidak diinginkan, dan membawa udara dan partikel, disuntikkan melalui pipa umpan pusat, ke tengah tungku. Umpan bertemu gas pengoksidasi di pintu keluar pipa bagian dalam. Campuran tersebut bereaksi dalam molten bath untuk membentuk matte dan terak yang terus menerus meluap melalui outlet dan dikirim oleh sloping launder ke Slag Cleaning (CL) Furnace. Reaksi smelting yaitu:

Lance, selain menyuntikkan umpan S-Furnace dan udara yang diperkaya oksigen, juga terkonsumsi secara perlahan. Bagian ujung disesuaikan setiap hari menjadi sekitar 0,3-0,5 m di atas permukaan lelehan. Hopper yang dikendalikan secara pneumatik menyuplai umpan padat ke bagian atas setiap lance. Laju hembusan udara-oksigen memberikan campuran gas / padatan pada ujung lance dengan kecepatan linier rata-rata sekitar 200 m/s. Di permukaan lelehan di bawah lance, rongga sementara, atau "lubang jet", terus menerus terbentuk, menciptakan turbulensi, zona reaksi intensitas tinggi di tengah tungku. Di sini, hampir semua partikel umpan ditangkap dan dilebur dengan sedikit debu yang terbawa ke dalam pendingin gas dan peralatan pembersih. Gas buang-kaya SO2 melewati serapan tungku menuju waste heat boiler, kemudian melalui pengendap elektrostatik di mana gas didinginkan dan dibersihkan sebelum dikirim ke pabrik asam. Dalam operasi normal, S-Furnace adalah autogenous, mengambil keuntungan dari energi eksotermik yang dilepaskan oleh oksidasi besi dan belerang; hanya sejumlah kecil kokas yang digunakan untuk membantu reaksi mandi. CL-Furnace CL-Furnace merupakan electric furnace ditenagai 6 elektroda yang disusun menjadi 2 atau 3 pasang. Di sini campuran matte dan terak fayalit (2FeO SiO2) dipisahkan dengan perbedaan massa jenis. Terak ringan mengandung sekitar 0,6% tembaga, dan secara kontinu dialirkan dari

CL-Furnace menuju aliran air yang cepat dimana terak akan tergranulasi, dan dapat dijual atau dibuang tanpa perlakuan tambahan. Sedangkan, matte yang berat berada di bagian dan mengalir secara kontinu dari bagian bawah furnace menuju ke covered launder, mengalir ke dalam C-Furnace. C-Furnace dan Anode Furnace Dalam Proses Mitsubishi aliran tembaga matte dari Slag Cleaning (CL) Furnace mengalir menggunakan launder ke proses konversi C-Furnace. Dalam tungku bundar ini, matte secara kontinu dikonversi menjadi tembaga blister. Input untuk tungku ini meliputi: udara yang diperkaya oksigen (30-35%), fluks batu kapur, cairan pendingin, skrap anode, dan matte tembaga cair. Seperti S-Furnace, top-blown lance diproduksi dari paduan baja kandungan krom tinggi. Pengayaan udara di sini lebih rendah dari S-Furnace. Reaksi C-Furnace bersifat sangat eksotermik sehingga keseimbangan panas harus dikontrol dengan hati-hati untuk menahan suhu tungku serendah mungkin. Reaksi di converter yaitu:

Dengan tambahan, beberapa Cu2S dioksidasi menjadi Cu2O:

Tembaga blister (99% Cu dan 0,5% S) disuplai dari C-Furnace kemudian dikirim dengan "memiringkan" launder ke tungku anoda untuk diproses lebih lanjut. C-slag mengandung 1218% tembaga, sebagian besar sebagai Cu2O, dialirkan dari atas tungku dan digranulasi dengan air kemudian didaur ulang ke S-Furnace. SO2 yang diperkaya off-gas melewati waste heat boiler dan presipitator sebelum digabungkan S-Furnace off-gas dan dikirim ke pabrik asam. C-Furnace menggunakan sistem multi-lance (mirip dengan S-Furnace) untuk menyuntikkan fluks, udara yang kaya oksigen, dan pendingin ke zona reaksi intensitas tinggi dalam lelehan. Namun, batu kapur adalah fluks yang dipilih untuk C-Furnace, karena terak yang lebih cair dari jenis Cu2O-CaO-Fe3O4 diinginkan. C-Furnace memiliki beberapa fitur lingkungan yang menguntungkan karena merupakan satu tungku stasioner daripada beberapa tungku tipe rotary. Tungku ini tertutup rapat dan dapat

menghasilkan volume gas yang jauh lebih kecil dengan konsentrasi SO2 yang lebih tinggi untuk umpan pabrik asam. Hal ini memungkinkan desain pabrik asam yang lebih terkoneksi. Sifat berkelanjutan dari proses ini memungkinkan off-gas yang stabil baik dalam volume maupun kekuatannya, menghasilkan operasi yang lebih mudah dan biaya perawatan yang lebih rendah di pabrik asam. Hazelett Caster Tembaga yang dimurnikan dari tungku Anode dicor terus menerus menjadi strip tembaga oleh Hazelett Twin Belt Caster. Strip tembaga kontinu ini dipotong menjadi potongan anoda oleh mesin geser hidrolik. Refinery Bath

Tembaga di electrorefined dari anoda melalui proses elektrolisis menggunakan SS-blank sebagai katoda. Anoda tembaga dan SS-blank dimasukkan ke dalam sel electrorefining. Dengan menerapkan arus searah ke sel ini, tembaga dalam anoda dilarutkan dan dideposisi ke permukaan SS-blank. Stainless steel blank dikeluarkan dari sel untuk dipotong pertama kali dari deposit satu minggu (50 kg katoda x 2 lembar) dan potongan kedua dari 13 hari deposisi (100 kg katoda x 2 lembar). Pelat tembaga dicuci dan dipotong di CWSM (Cathode Washing & Stripping Machine). Persentase Cu dalam katoda lebih dari 99,99%. Produk sampingan di Refinery adalah lumpur anode dan copper telluride yang akan didaur-ulang menuju pabrik peleburan.

3.3 peralatan tambahan Acid Plant

Gas SO2 dari smelter dibersihkan dari debu di washing tower, ventury scrubber, gas coolers, dan mist precipitators. Gas basah yang telah dibersihkan memasuki drying tower dalam aliran arus berlawanan dengan asam sulfat 96% untuk menangkap gas lembap tersebut. Kemudian gas kering dikirim ke area converter melalui gas blower utama. Gas SO2 kering dikonversi menjadi SO3 oleh empat catalyst beds Vanadium pentaoksida (V2O5) yang memiliki tingkat konversi SO2 keseluruhan lebih dari 99,8%. Gas SO3 dari catalyst beds ketiga diserap menjadi asam sulfat dalam intermediate adsorption tower (IAT). Gas SO3 yang keluar dari catalyst bed terakhir diserap ke menjadi asam sulfat di dalam final adsorption tower (FAT) untuk menghasilkan asam sulfat. Water Treatment Plant

Pabrik ini menggunakan 3 langkah pengolahan air limbah untuk memastikan air buangan ke laut dalam batas baku mutu limbah yang ketat. Produk gipsum dikirim ke industri semen. Sludge cake yang mengandung logam berat terbentuk di sludge section, didaur ulang kembali ke pabrik peleburan.

Daftar Pustaka PT Smelting Gresik Copper Smelter & Refinery. (n.d.). Retrieved January 1, 2019, from http://www.ptsmelting.com/ Brochure, The Mitsubishi Process - Technical and Environmental Advantages. MMC. Mitsubishi Materials Corporation Website: http://www2.mmc.co.jp Mitsubishi

Copper

Production.

(n.d.).

Retrieved

January

1,

http://legacy.metsoc.org/ PT Freeport Indonesia. (n.d.). Retrieved January 1, 2019, from https://ptfi.co.id/

2019,

from