ABSTRAK Dale Tandersen
PUBLIC Resti Andriani BAB 1 Dale Tandersen
PUBLIC Resti Andriani BAB 2 Dale Tandersen
PUBLIC Resti Andriani BAB 3 Dale Tandersen
PUBLIC Resti Andriani BAB 4 Dale Tandersen
PUBLIC Resti Andriani BAB 5 Dale Tandersen
PUBLIC Resti Andriani PUSTAKA Dale Tandersen
PUBLIC Resti Andriani
Kromium merupakan salah satu komponen terpenting dalam baja paduan, terutama
untuk baja tahan karat. Kromium dapat membentuk lapisan protektif pada
permukaan baja tahan karat apabila terekspos ke udara. Kromium diproduksi pada
umumnya dalam bentuk paduan ferokromium yang merupakan hasil reduksi dan
pemurnian bijih kromit menggunakan karbon sebagai reduktor pada temperatur
tinggi. Produk ferokromium yang dihasilkan melalui proses ini adalah high-carbon
ferrochrome yang memiliki kadar karbon 6-9%. Proses ini menghasilkan emisi
sebesar 5,4 ton CO2/ton high-carbon ferrochrome. Karbon dapat menjadi masalah
dalam baja tahan karat karena dapat menyebabkan korosi intergranular membentuk
Cr23C6. Hal ini membuat kadar kromium pada batas butir menurun sehingga
menurunkan kemampuan tahan karat pada titik tersebut. Untuk menanggulagi hal
ini, argon oxygen decarburization (AOD) dan/atau vacuum oxygen decarburization
(VOD) digunakan untuk proses dekarburisasi. Hydrogen plasma smelting reduction
(HPSR) dapat menjadi solusi untuk permasalahan emisi dan juga kadar karbon
dalam ferokromium. Produksi ferokromium menggunakan proses ini diharapkan
menghasilkan ferokromium bebas karbon dengan emisi yang lebih ramah
lingkungan.
Serangkaian percobaan reduksi bijih kromit menggunakan HPSR dilakukan untuk
mempelajari pengaruh dari bahan imbuh SiO2 dan CaO, jumlah SiO2 sebagai bahan
imbuh, dan durasi reduksi terhadap produk logam ferokromium yang dihasilkan.
Percobaan diawali dengan karakterisasi awal bijih kromit menggunakan analisis Xray
fluorescence (XRF) dan X-ray diffraction (XRD). Kalsin dolomit dan kalsin
batu kapur sebagai sumber CaO dilakukan analisis awal menggunakan analisis
XRF. Laju alir gas yang digunakan adalah 5 liter/menit dengan nisbah gas H2/Ar
4/1. Percobaan pengaruh penggunaan bahan imbuh SiO2 dan CaO dilakukan
dengan menggunakan briket campuran sampel bijih kromit 2 gram dengan jumlah
SiO2 dan CaO 10 %brt dengan durasi reduksi 60 detik. Percobaan untuk variasi
jumlah SiO2 dilakukan dengan menggunakan briket campuran sampel bijih kromit
2 gram dan SiO2 dari 0 %brt hingga 20 %brt dengan durasi reduksi 60 detik. Variasi
durasi reduksi diteliti dengan menggunakan briket campuran 1 gram bijih kromit
dengan 20 %brt SiO2 dan durasi reduksi dari 30 hingga 360 detik. Hasil percobaan
ii
dilakukan analisis scanning electron microscopy – energy dispersive spectroscopy
(SEM-EDS) untuk melihat komposisi kimia dari logam dan juga terak.
Penggunaan SiO2 sebagai bahan imbuh memberikan kadar kromium dalam logam
yang lebih tinggi dibandingkan penggunaan CaO dikarenakan SiO2 membantu
proses reduksi dari bijih kromit dengan memfasilitasi pertukaran ion dari
aluminium dan magnesium dengan ion kromium sehingga kromium oskida
tereduksi, selain itu SiO2 dapat menurunkan titik leleh dari terak. Sementara itu,
CaO pada umumnya ditambahkan untuk menurunkan viskositas pada terak dan titik
leleh dari terak. Seiring dengan meningkatnya jumlah SiO2 yang digunakan, kadar
kromium dalam logam meningkat. Dengan menggunakan 20 %brt SiO2, kromium
dengan kadar 30,54% bisa didapatkan dalam logam. Kadar kromium dalam logam
meningkat seiring dengan meningkatnya durasi reduksi. Besi oksida tereduksi
terlebih dahulu dibandingkan dengan kromium oksida. Reduksi dari besi oksida
selesai hanya dalam waktu 240 detik, dengan persen ekstraksi besi sebesar 98%,
sedangkan reduksi kromium oksida selesai dalam waktu 360 detik dengan persen
ekstraksi kromium sebesar 72%. Logam ferokromium dengan kadar kromium
±50% dapat dihasilkan hanya dalam waktu 240 detik, tetapi reduksi dari kromium
oksida selesai dalam waktu 360 detik.