1. Blok katoda amorphous, bahan bakunya antrasit, dipanggang pada temperatur
1200 C
2. Blok katoda semigraphiti, bahan bakunya grafit, dipanggang pada temperatur
1200 C
3. Blok katoda semigraphit, bahan bakunya grafit, mengalami proses heat treatment
sampai temperatur 2300 C.
4. Blok katoda graphit, bahan bakunya kokas, mengalami proses grafitasi sampai
temperatur 3000 C
Pemilihan jenis katoda ditentukan oleh desain pot dan arus listrik yang digunakan. Pada pot jenis PAF Prebaked Anoda Furnace dengan arus listrik yang tinggi, biasanya
digunakan blok anoda graphit.
Reaksi utama yang terjadi di dalam katoda adalah reaksi penangkapan elektron oleh ion aluminium Al
3+
menjadi aluminium Al, ini diperlihatkan menurut persamaan reaksi sebagai berikut :
Al
3+ s
+ 3e
-
Al
l
2.5.4. Anoda Karbon
Anoda adalah elektroda dengan muatan listrik positif dalam proses elektrolisa. Anoda merupakan elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi sebagai reduktor. Anoda yang
digunakan pada proses Hall-Heroult adalah anoda karbon. Karbon yang merupakan bahan dasar pembentuk anoda akan diubah menjadi karbon dioksida selama proses
Universitas Sumatera Utara
elektrolisis alumina menjadi alumunium, anoda karbon juga berfungsi sebagai penghantar arus listrik menuju katoda melalui elektrolit.
Karbon merupakan bahan baku pembuatan anoda yang terdiri dari coke, butt, dan green scrap sebagainfilter serta hard pitch sebagai binder. Material karbon dipilih sebagai
anoda dengan alasan sebagai berikut : 1.
Memiliki daya panas yang tinggi dimana titik Sublimasi mencapai 4200
o
C pada 1 atm dan titik leleh mencapai 3700
o
C pada tekanan 100 atm. Kekuatan mekanik bahan lebih tinggi pada temperatur yang tinggi dibandingkan pada
temperatur yang rendah 2.
Konduktifitas elektrik yang tinggi 4-10. 10-3 ohmcm 3.
Konduktifitas panas yang tinggi sama dengan logam rata-rata 4.
Ekspansi panas yang rendah 0,5 kali tembaga 5.
Ketahanan yang tinggi terhadap perubahan panas yang mendadak 6.
Densitas yang rendah yaitu apprent density : 1,4-1,7, Spesific grafity max 2,6 7.
Ketahanan yang tinggi terhadap bahan-bahan kimia 8.
Harga relatif murah, namun demikian material karbon memiliki kelemahan, karena karbon mudah teroksidasi oleh perlakuan sebagai berikut :
a. Oksigen pada temperatur 500
o
C b.
Karbon dioksida pada temperatur 900
o
C c.
Air pada temperatur 700
o
C Anoda juga berfungsi untuk menghantarkan arus listrik dari sumber arus listrik menuju katoda melalui elektroda.
Green Plant adalah proses pembuatan anoda mentah Green Anode
Universitas Sumatera Utara
Block, adapun komosisi anoda yaitu coarse 1 kokas dengan ukuran 5- 18 mm sebanyak 18 , coarse 2 kokas dengan ukuran 1-5 mm
sebanyak 29 , coarse 3 kokas dengan ukuran 0,5-1 mm sebanyak 18 atau dapat disebut juga medium, Fine kokas dengan ukuran 0-0,2
mm atau disebut juga dengan dash.
Tujuan pembuatan anoda di PT. INALUM adalah untuk menyediakan kebutuhan sumber anoda karbon bagi keperluan proses peleburan alumunium dimana anoda sangat
mempengaruhi kualitas alumunium yang dihasilkan. Anoda yang digunakan pada peleburan alumunium sesuai dengan proses Hall-Heroult merupakan material karbon.
Berdasarkan keperluan anoda untuk proses peleburan alumunium, jenis pot reduksi dibagi menjadi dua jenis yaitu :
1. Sodenberg Anode Furnace SAF
2. Prebaked Anode Furnace PAF
SAF adalah sistem pot yang menggunakan anoda pasta tercetak dalam bentuk briket. Anoda pada sistem ini secara berkesinambungan dan pemanggangan pasta anoda
berasal dari panas yang ditimbulkan oleh bath dan dialiri arus listrik pada anoda jenis ini mengalir secara vertikal.
Keuntungan SAF adalah :
1. Tidak diperlukannya adanya proses pemanggangan anoda dan proses
penangkaian anoda 2.
Radiasi sinar panas bagian atas anoda lebih kecil dibandingkan PAF 3.
Tidak diperlukan penggantian anoda
Universitas Sumatera Utara
PAF adalah sistem pot yang menggunakan anoda pasta yang dicetak dan dipanggang baked di Anode Baking Furnace pada temperatur 1100-1200
o
C. Anoda panggang Baking Block, kemudian diberi tangkai rod yang berfungsi sebagai
penyangga dan penghantar arus listrik dalam proses elektrolisa. Keuntungan PAF adalah :
1. Dapat dibuat dalam ukuran besar
2. Kemudian pelaksanaan operasi yaitu dengan mekanisasi dan otomisasi
3. Pemakaian listrik yang lebih kecil dibandingkan dengan SAF
4. Kondisi ruangan kerja lebih baik
5. Konsumsi karbon lebih rendah dibandingkan dengan SAF
Grjotheim,1988
2.6. Proses Pembuatan Anoda