| Register
  • Connect to:

Copper : From Beginning to End

Tembaga adalah jenis logam utama dan salah satu elemen paling penting yang banyak digunakan oleh manusia. Logam ini sudah dikenal sejak dahulu, bahkan tembaga termasuk salah satu jenis logam tertua yang telah ditemukan sejak 10.000 tahun yang lalu. Penggunaan tembaga sebagai bahan campuran perunggu pun telah dilakukan setidaknya mulai tahun 3000 sebelum Masehi.

Tembaga ditemukan dalam bentuk bijih yang tersebar hampir di seluruh dunia. Saat ini penggunaan tembaga sudah semakin luas. Tembaga dapat digunakan untuk alat elektronik, pembangkit listrik dan transmisi, otomotif, hingga alat-alat antimikroba.

Sejak ditemukan hingga bisa digunakan, bijih tembaga perlu melalui berbagai proses yang tidak sederhana. Berikut ini adalah proses yang harus dilalui bijih besi sebelum bisa digunakan untuk kebutuhan manusia sehari-hari.

1. Eksplorasi dan Penemuan

Elemen tembaga dapat ditemukan pada beberapa mineral yang ada di kerak bumi. Untuk mengetahui keberadaan tambang tembaga, perusahaan tambang akan melakukan eksplorasi dengan helikopter. Jika titik tambang tembaga telah ditemukan, perusahaan akan melakukan pengeboran dan menentukan apakah kandungan tembaga di lokasi tersebut bisa menguntungkan secara ekonomi.

Terdapat dua tipe dasar bijih tembaga, yakni bijih sulfida dan bijih oksida. Setiap jenis bijih memerlukan teknik ekstrasi yang berbeda. Bijih sulfida meliputi bornit, kalkosit, dan kalkopirit. Sementara bijih oksida meliputi perunggu. azurite dan chrysocolla.

2. Metode Pertambangan

Bijih tembaga yang ditemukan di kerak bumi selanjutnya akan diekstraksi menggunakan dua metode dasar dalam pertambangan, yakni metode pertambangan terbuka atau pertambangan bawah tanah.

Pertambangan terbuka dilakukan ketika bijih tambang berada di dekat permukaan bumi. Sementara pertambangan bawah tanah akan dilakukan jika bijih tembaga berada jauh di dalam perut bumi. Dalam pertambangan bawah tanah, penambang akan menggali poros secara vertikal dan membuat terowongan horizontal di bawah tanah.

3. Pengolahan Bijih Tembaga

Bijih tembaga yang ditemukan dalam proses pertambangan biasanya masih berbentuk batuan besar. Dalam proses pengolahan, batuan tembaga akan dipecah menjagi bagian yang lebih kecil. Proses pemecahan ini akan berbeda bagi bijih sulfida dan bijih oksida.

Bijih sulfida yang masih berbentuk batuan besar akan dimasukkan ke sebuah alat bernama gyratory crusher untuk mengurangi ukuran batu menjadi sekitar 7-8 inci. Material ini selanjutnya akan diumpankan ke penggilingan sekunder yang memmpu memecah bijih sulfida menjadi 1-2 inci.

Bijih sulfida selanjutnya akan diproses dalam penggilingan basah bersama air dan bola baja untuk menghasilkan ukuran yang tepat. Sementara itu, bijih oksida umumnya akan hancur sebelum diproses lebih lanjut.

4. Benefisasi Bijih Tembaga

Proses selanjutnya yang harus dilalui oleh bijih besi dinamakan benefisasi. Proses ini diperlukan untuk mengubah bijih tembaga menjadi bentuk yang lebih mudah diolah.

Bijih sulfida akan dicampur dengan air dan bahan kimia khusus hingga bijih sulfida berbentuk bubur. Bubur ini nantinya akan mengapung di permukaan hingga menjadi kering. Material kering inilah yang disebut sebagai konsentrat dan akan dikirim ke smelter.

Untuk bijih oksida dan beberapa bijih sulfida tertentu, proses benefisasi dilakukan dengan menggunakan larutan asam lemah yang mampu melarutkan kandungan mineral tembaga. Hasil pelarutan ini selanjutnya dikumpulkan dan dipompa ke alat ekstraksi.

5. Peleburan dan Ekstraksi

Langkah selanjutnya adalah meleburkan dan melakukan ekstraksi bijih tembaga. Pada bijih sulfida, konsentrat tembaga kering dikirim ke mesin peleburan. Pada proses ini, bijih sulfida akan meleleh dan menghasilkan tembaga dengan kadar kemurnian 99%. Meskipun begitu, kadar ini belum cukup murni untuk digunakan dalam proses lebih lanjut, yakni electical applications.

Pada bijih oksida, larutan yang telah dikumpulkan akan dipompa ke alat ekstraksi untuk dimurnikan. Langkah ini dilakukan menggunakan pelarut organik atau asam sulfat hingga konsentrati tembaga cukup tinggi untuk proses electro-plating.

6. Pengilangan

Setelah peleburan, bijih sulfida dengan kandungan 99% dituangkan ke dalam cetakan sebagai anoda menggunakan casting wheel. Bentuk ini siap untuk langkah selanjutnya yang berfungsi untuk meningkatkan kadar kemurniaan tembaga.

Sementara itu bijih oksida akan dilapisi katoda tembaga murni dengan proses bernama elektrowining. Dalam proses ini, stainless steel kosong yang bertindak sebagai katoda akan ditambahkan ke tangki. Dibutuhkan sekitar seminggu sebelum katoda siap dihapus dari tangki. Setelah proses ini, katoda sekarang memiliki kadar tembaga 99,99% dan siap diolah menjadi kawat, tabung, atau produk lainnya.

7. Pengilangan Bijih Sulfida

Jika pengolahan bijih oksida sudah selesai di tahap sebelumnya, maka pengolahan bijih sulfida masih harus melalui satu tahap lagi. Pada tahap ini, bijih sulfida akan mendapatkan perlakuan yang mirip dengan bijih oksida di proses sebelumnya.

Langkah terakhir dalam pengolahan bijih tembaga sulfida dari smelter ini bertujuan untuk membuat katoda tembaga memiliki tingkat kemurnian tinggi. Bijih sulfida yang memiliki kandungan 99% tembaga murni akan dikirim ke kilang elektrolit untuk dimurnikan kembali. Kilang elektrolit akan melarutkan anoda sehingga tembaga akan memiliki tingkat kemurnian yang pas untuk dikirim ke pelanggan.

8. Produk Tembaga

Katoda tembaga adalah tembaga murni yang dihasilkan dari pengolahan bijih tembaga. Namun, katoda bukanlah bentuk akhir dari pemanfaatan tembaga sebagai material dasar sebuah barang.

Katoda akan dikirimkan ke berbagai pabrik produksi untuk dibuat menjadi kawat, kabel, dan bentuk tubular khusus. Selama proses produksi, bahan tembaga akan ditambah dengan berbagai logam lain untuk menambah kekuatan, daya tahan, dan perlindungan terhadap korosi.

Di Amerika Serikat, ada lebih dari 800 tembaga campuran yang terdaftar. Campuran ini akan digunakan untuk membuat barang kebutuhan sehari-hari.

SHARE: