Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

PENGARUH TEMPERATUR PASTA TERHADAP MUTU ANODA

DI PT. INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM

KARYA ILMIAH

ASTRI RAMADHANI

062409007

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNUVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

PENGARUH TEMPERATUR PASTA TERHADAP MUTU ANODA

DI PT. INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM

KARYA ILMIAH

Diajukan untuk memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya

ASTRI RAMADHANI

062409007

PROGRAM STUDI DIPLOMA-3 KIMIA INDUSTRI

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNUVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2009

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH TEMPERATUR PASTA TERHADAP

MUTU ANODA DI PT INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM

Kategori : TUGAS AKHIR

Nama : ASTRI RAMADHANI

Nomor Induk Mahasiswa : 062409007

Program Studi : DIPLOMA 3 KIMIA INDUSTRI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM

Diluluskan di Medan, Juli 2009

Diketahui

Departemen Kimia FMIPA USU

Ketua Dosen Pembimbing

DR.Rumondang Bulan, MS Dra. Yugia Muis, M.Si NIP. 131459466 NIP. 130872289

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

PERNYATAAN

PENGARUH TEMPERATUR PASTA TERHADAP MUTU ANODA DI PT. INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM

KARYA ILMIAH

Saya mengakui bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, 26 Mei 2009

ASTRI RAMADHANI 062409007

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

PENGHARGAAN

Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini dengan baik. Penyusunan Karya Ilmiah ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat untuk meraih gelar Ahli Madya pada program Diploma-3 Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara, Medan.

Karya Ilmiah ini disusun berdasarkan hasil dari praktek kerja lapangan yang dilaksanakan penulis di PT. Indonesia Asahan Aluminium Kuala Tanjung dengan judul :

“PENGARUH TEMPERATUR PASTA TERHADAP MUTU ANODA DI PT. INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM”

Dalam melaksanakan Praktek Kerja Lapangan sampai pada penyusunan Karya Ilmiah ini, penulis telah banyak mendapatkan bantuan, bimbingan, dorongan, dan masukan yang berguna sehingga Praktek Kerja Lapangan dapat terlaksana dengan baik dan Karya Ilmiah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Maka dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada:

1. Yang teristimewa, Bunda dan Ayah penulis, terima kasih atas curahan kasih sayang dalam setiap lembar kehidupan penulis.

2. Ibu Dra. Yugia Muis, M.Si, selaku dosen pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis selama penyelesaian Karya Ilmiah ini.

3. Bapak Dr. Eddy Marlianto, M.Sc, selaku Dekan FMIPA USU.

4. Ibu DR. Rumondang Bulan, MS, selaku Ketua Jurusan Program Studi D-3 Kimia Industri USU.

5. Seluruh staf Pengajar Program D-3 Kimia Industri yang telah banyak mendidik penulis selama perkuliahan.

6. Bapak Akmal Abdul Rahman dan Bapak Khudri selaku pembimbing Praktek Kerja Lapangan yang telah banyak memberikan bimbingan maupun petunjuk saat berlangsungnya PKL di PT. INALUM.

7. Seluruh staf karyawan PT. INALUM, khususnya staf di Seksi Karbon yang telah membantu penulis dalam pengumpulan data.

8. Yang tersayang saudara-saudara penulis Gondri, Gowen, Godel, Goman serta Goyu my lovely sister, terima kasih telah membantu si Goti dalam segala hal.

9. Spesial buat teman-teman tersayang Diah Resti N, Lisa Afriza, Dewi Amalia Sari, Rina Zahara, Astri Indriyani, Evitriwulan, Afriani Ilyas, Adilla Pratiwi, Novira Sari, yang memberikan semangat kepada penulis sehingga Karya Ilmiah ini dapat diselesaikan.

10. Teman-teman satu PKL : Ahmad Yudi Arfan, Yudhistira Putra, Eka Puspita Sari, Siti Rahimah, Dwi Raafiah Ulpa, Dwina Putri, yang sama-sama berjuang dalam pelaksanaan PKL.

11. Seluruh Rekan mahasiswa/i seperjuangan di D-3 Kimia Industri USU angkatan 2006 yang tak mungkin disebutkan satu persatu.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Penulis menyadari bahwa dalam penulisan Karya Ilmiah ini masih banyak kekurangan di dalamnya, baik dalam pengumpulan data maupun penyajiannya. Oleh karena itu, penulis dengan senang hati menerima saran dan kritik yang sifatnya membangun dari pembaca sekalian.

Harapan penulis semoga Karya Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan juga dapat dipergunakan dengan sebaik-baiknya.

Medan, Juli 2009 Penulis

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

ABSTRAK

Dalam proses pengolahan bahan baku menjadi anoda sering terjadi masalah yang dapat merugikan perusahaan. Masalah tersebut diantaranya temperatur pasta anoda pada saat pencampuran yang akan mempengaruhi tingkat kualitas anoda pada saat anoda digunakan di tungku reduksi.

Ko−kneader berfungsi sebagai alat untuk mencampur bahan baku (kokas, butt, pitch, dan green scrap). Pada proses ini bahan baku dicampur secara bertahap. Tahap pertama kokas dan butt terlebih dahulu dipanaskan dengan temperatur 165o C agar mencapai temperatur optimum pada saat proses pencampuran, ini dilakukan di preheater kemudian dialirkan ke ko-kneader. Tahap kedua green scrap dan pitch langsung dimasukkan kedalam ko-kneader sehingga temperatur pasta akan menurun. Yang menjadi pokok permasalahan adalah bagaimana cara penanggulangan atau upaya agar temperatur yang digunakan stabil dan mencapai kualitas anoda yang diinginkan perusahaan.

Adapun cara untuk menjaga agar temperatur pasta pada saat pencampuran tetap stabil yaitu dengan pemantauan setiap waktu dengan cara mengalirkan minyak marlotherm panas ke dinding – dinding ko-kneader sampai akhirnya pasta siap untuk dicetak.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

THE INFLUENCE PASTE TEMPERATURE TO QUALITY OF ANODE IN PT. INDONESIAN ASAHAN ALUMINIUM

ABSTRACT

In the process of processing raw materials into anode common problems that can harm the company. Problems among the temperature pasta anode at the time of mixing will affect the level of quality anoda at the time used in the oven anoda reduction.

Ko-kneader function as a tool to mix the raw materials (coke, butt, pitch, green and scrap). In the process this raw material is mixed gradually. The first stage coke and butt first heated with the temperature 165o C in order to achieve optimum temperature during the mixing process, this is done in the preheater and then flowed to the co-kneader. The second green scraps and pitch directly entered into the co-kneader so that the pasta will be reduced. Which is the main problem is how to handle or attempt to use a temperature that is stable and achieve the desired quality anoda company.

The way to maintain the temperature at the time of mixing pasta remain stable with the way each time marlotherm hot oil stream to the wall - a wall-ko kneader until the paste is ready for printing.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN ii

PERNYATAAN iii

PENGHARGAAN iv

ABSTRAK vi

ABSTRACT vii

DAFTAR ISI viii

DAFTAR TABEL ix

DAFTAR GAMBAR x

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang 1

1.2. Identifikasi Masalah 2

1.3. Tujuan 3

1.4. Manfaat 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1. Alumina dan Aluminium 4

2.1.1. Pembagian Alumina 4

2.1.2. Proses Elektrolisa Aluminium 6

2.2. Anoda dan Kegunaannya 9

2.3. Bahan Dasar Anoda 11

2.3.1. Bagian anoda 11

2.3.2. Proses Pembuatan Anoda Mentah (Green Blok) 15 2.3.3. Proses di Pabrik Pemanggangan Blok Anoda 21 2.3.4. Proses Penangkaian Anoda Blok 21

2.4. Temperatur Pasta 21

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 23

3.1. Alat dan Bahan 23

3.1.1. Alat 23

3.1.2. Bahan 23

3.2. Prosedur 24

BAB IV DATA DAN PEMBAHASAN 25

4.1. Hasil 25

4.1.1 Data 25

4.2. Perhitungan 25

4.2.1 Analisa Data 25

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 31

5.1. Kesimpulan 31

5.2. Saran 31

DAFTAR PUSTAKA 32

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Spesifikasi Standard Kokas yang diizinkan oleh

PT. INALUM 12

Tabel 2.2 Spesifikasi CTP yang digunakan di PT. INALUM 15 Tabel 4.1 Data Hasil Pengamatan 25 Tabel 4.2 Data Untuk Perhitungan Persamaan Regresi

Hiperbola dan Koefisien Korelasi 26 Tabel 4.3 Faktor Perhitungan Koefisien Korelasi 29

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

PT. INALUM merupakan suatu perusahaan patungan antara pemerintah Republik Indonesia dengan perusahaan Jepang yang bergabung dalam Nippon Aluminium Asahan (NAA) yang terdiri dari 12 perusahaan Jepang. Dengan perbandingan saham 41,12% untuk Pemerintah Indonesia dan 58,88% untuk NAA. Sekaligus merupakan suatu proyek nasional yang kehadirannya menjadi kebanggaan Rakyat Indonesia dimana perusahaan PT. INALUM merupakan satu-satunya perusahaan peleburan aluminium di Indonesia bahkan di Asia Tenggara.

Pabrik peleburan aluminium PT. INALUM ini mulai memproduksi aluminium untuk dipasarkan tanggal 14 Oktober 1982. aluminium yang dihasilkan adalah aluminium primer (ingot) yang merupakan bahan baku dari industri hilir aluminium yang menghasilkan barang-barang jadi seperti alat-alat rumah tangga, bahan konstruksi bangunan, kabel listrik, alat- alat transportasi dan lain-lain.

PT. INALUM memproduksi blok-blok anoda karbon yang akan digunakan pada tungku-tungku reduksi. Blok anoda tersebut berasal dari material karbon yang terdiri kokas, sekrap mentah, dan puntung anoda sisa sebagai pengisi dan coal tar pitch sebagai perekat / pengikatnya. Kokas merupakan bahan pengisi (filler) anoda berasal dari sisa-sisa destilasi minyak bumi.

Sekrap mentah (green scrap) merupakan pasta yang rusak pada proses pembuatan anoda mentah atau blok- blok anoda mentah yang tidak sesuai spesifikasi. Puntung anoda sisa (butt) adalah anoda yang tersisa setelah digunakan dalam pot

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

reduksi. Coal tar pitch (CTP) merupakan bahan perekat / pengikat anoda yang berasal dari sisa-sisa destilasi batubara.

Untuk memproduksi anoda dilakukan pada pabrik karbon. Pabrik karbon terdiri dari tiga pabrik, yaitu :

1. Pabrik Anoda Mentah (Green Plant) 2. Pabrik Pemanggangan (Baking Plant) 3. Pabrik Penangkaian (Rodding Plant)

Di pabrik anoda mentah, bahan baku anoda yakni kokas dan puntung anoda dengan skrap mentah dicampur dengan pitch cair dan diaduk dengan merata secara kontinu untuk menghasilkan pasta yang siap dicetak menjadi anoda blok mentah. Proses pengadonan dilakukan di dalam sebuah alat yang disebut mesin pengadon atau Ko-Kneader (KN 201 dan KN 202) yang bekerja secara kontinu dalam menghasilkan pasta anoda dalam kualitas yang stabil. Di dalam proses inilah temperatur pastanya harus dijaga agar mendapat kualitas yang stabil. Sehingga penulis tertarik untuk mengambil judul :

“PENGARUH TEMPERATUR PASTA TERHADAP MUTU ANODA DI PT. INDONESIA ASAHAN ALUMINIUM”

1.2. Identifikasi Masalah

PT.INALUM merupakan satu-satunya perusahaan yang memproduksi aluminium di Indonesia bahkan di Asia Tenggara. Selain perusahaan ini memproduksi aluminium juga menyediakan sumber anoda bagi keperluan proses peleburan aluminium. Dengan demikian perlu dipelajari, apakah anoda yang dihasilkan telah sesuai dengan spesifikasi.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

1.3. Tujuan

a) Untuk menghitung Apperent Density anoda dengan temperatur yang berbeda. b) Untuk mengetahui bagaimana hubungan antara temperatur pasta terhadap

kualitas anoda yang dihasilkan.

1.4. Manfaat

Dengan menggunakan perbandingan temperatur pasta yang sesuai pada proses pengadonan pasta maka Apperent Density (kualitas anoda) yang diperoleh akan sesuai dengan standar mutu yang diinginkan.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Alumina dan Aluminium

Alumina atau aluminium oksida (Al2O3) adalah bahan baku yang sangat penting didalam proses pembuatan aluminium batangan (ingot) yang didapat dari pemprosesan biji bauksit. Setelah menjadi alumina barulah dapat diproses menjadi aluminium dengan pemprosesan lebih lanjut. Kadar alumina dalam bauksit antara 40 – 60% dan sisanya silika, titania, oksida besi, dan pengotor lainnya.

2.1.1. Pembagian Alumina

Alumina terbagi atas 2 (dua) type : 1. Alumina sandy ( -Al2O3)

Alumina sandy ditemukan di Amerika, alumina sandy adalah serbuk yang diproduksi pada pembakaran yang lebih rendah dari alumina floury. Alumina sandy yang terbentuk digunakan pada tungku peleburan karena sifat dari alumina tersebut bebas bergerak dan tidak dipengaruhi gaya dari luar peleburan.

2. Alumina floury ( -Al2O3)

Alumina floury ditemukan di Eropa, alumina floury diperoleh dari proses bayer, selanjutnya diproses lagi untuk memperoleh aluminium cair. Proses yang digunakan adalah Hall - Heroult, prinsip proses ini adalah perolehan alumina melalui reduksi alumina. Reduksi dilakukan secara elektrolisa terhadap alumina yang dilarutkan dalam garam elektrolit cair dan dialirkan arus listrik. Dengan mengalirkan arus listrik terhadap kedua elektroda (anoda dan katoda) maka akan terjadi proses elektrolisa dan terbentuk endapan aluminium cair pada katoda.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Aluminium murni dapat dipotong dan mudah dibentuk namun campuran aluminium dapat memberikan kekuatan seperti baja. Dengan sifat – sifat tersebut aluminium merupakan yang paling banyak digunakan pada industri – industri besar dan kecil diantaranya adalah pada industri konstruksi pesawat terbang, konstruksi mesin, kabel listrik dan peralatan dapur lainnya. (Grjotheim, 1998)

Aluminium mempunyai daya hantar panas yang baik dan sekaligus mempunyai refleksi-panas yang besar. Oleh karena refleksi-panas yang besar aluminium dapat digunakan sebagai bahan isolasi. Aluminium mempunyai daya hantar listrik yang baik, sehingga aluminium banyak dipergunakan sebagai bahan penghantar arus listrik. Untuk keperluan itu aluminium harus semurni mungkin. (Beumer Ing, 1994)

Aluminium biasanya elemen logam yang sangat keras dan ditemukan didalam tanah dan mengandung mineral silikat. Sejak pada tahun 1886 proses elektrolitik dapat digunakan pada proses pembentukan ion aluminium, elektrolisis tidak dapat mengeluarkan air dalam suatu pengenceran karena ion aluminium sangat sulit untuk mengembalikan ion hidrogen dan elektrolisis ini tidak bisa membawa air pada saat pengenceran. Proses komersil ini yang paling banyak ditemukan secara serentak oleh 2 peneliti yaitu Charles M Hall dari Amerika Serikat dan Paul Heroult dari Prancis.

Proses ini dirancang selama 22 tahun lebih lama dari Hall pada kenyataannya proses ini banyak digunakan untuk komersil. Anhidrat Al2O3 dihancurkan dengan menggunakan larutan kriolit (Na3AlF6) dimana terdapat ion AL 3+ dan O2- larutan ini dielektrolisis dengan menggunakan elemen aluminium pada katoda dan oksigen pada anoda.

Secara diagram skematik elektrolisis sel untuk produksi aluminium terdapat tank besi dengan karbon anoda adalah katoda pada sel dan berbentuk balok besar pada

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

karbon membentuk anoda dan larutan kriolit didalam tank dan dibersihkan dengan anhidrat aluminium oksida (alumina) sebagai tambahan.

Anoda karbon biasanya dipakai berulang – ulang setiap waktu dibawah kondisi normal dan anoda dipakai untuk mereduksi proses aluminium dan harga untuk setiap anoda dibutuhkan biaya yang cukup tinggi.

Aliran elektrik pada umumnya menggunakan larutan kriolit untuk menghasilkan larutan aluminium. Pada temperatur sekitar 1000o C. Pada titik ini logam aluminium diproses menjadi logam dan dikumpulkan dibawah sel. Secara bertahap larutan logam aluminium dialirkan kecetakan , pendinginan dan pembentukan aluminium batangan. Proses aluminium dasarnya adalah lebih dari 99,9 % murni selanjutnya elektrolitik memberikan logam sekitar 99,9 % murni.

Nilai elektronika memiliki kekuatan yang paling penting dalam produksi aluminium. Sebagai pertimbangan lokasi gedung aluminium dekat sumber tenaga rendah, lebih baik dekat sumber material dasar atau dekat perdagangan untuk menyelesaikan produk. Untuk pertama kali pelanggan dari perusahaan Niagar Falls gedung aluminium. Digedung hidroelektrik memiliki kekuatan teknisi sungai berasal dari lembah dan Colombia dan sungai lawrence juga menyediakan listrik untuk gedung aluminium.

(Jesse.,H.,1963)

2.1.2. Proses Elektrolisa Aluminium

Pada tahun 1886 ketika dua orang ilmuan kimia, yaitu Charles M Hall dari Amerika dan Paul Heroult dari Prancis. Dalam waktu yang hampir bersamaan mengemukakan sebuah proses elektrolisa praktis untuk memproduksi aliminium. Faktor utama keberhasilan proses Hall-Heroult adalah pada penggunaan larutan

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

cryolit (Na3AlF6) sebagai pelarut alumina. Elektrolisa memilki kemungkinan untuk terjadi apabila ion dapat bergerak menuju elektroda adalah dengan cara melarutkan senyawa yang terelektrolisa didalam air. Hal ini tidak mungkin terjadi pada kasus aluminium karena air lebih mudah tereduksi ketimbang aluminium (Al3+), sebagaimana ditunjukkan standart potensial reduksi dibawah ini :

Al3+ + 3e Al o = - 166 V 2H2O + 2e H2 + 2OH- o = - 0,83 V

Pergerakan ion tidak dapat dihasilkan dengan cara melarutkan garam-garamnya. Tetapi lebur Al2O3 sangat membutuhkan suhu yang sangat tinggi yaitu sekitar 2050oC, untuk melarutkan logam oksida. Campuran alumina Al2O3 dan Na3AlF6 ternyata dapat larut pada suhu 1000oC dan hasil campuran logam dapat digunakan untuk memperoleh logam aluminium secara elektrolisa. Setelah ditemukannya prosesHall-Heroult, harga logam aluminium sangat berubah menurun sangat dratis dan proses ini menjadi satu-satunya proses peleburan aluminium yang sangat praktis dan ekonomis serta banyak digunakan dalam dunia industri pembuatan aluminium.

Bauksit tidak sepenuhnya terdiri dari alumina (aluminium oksida), tetapi juga terdiri dari oksida besi, silikon dan titanium serta beberapa material silika yang bervariasi. Untuk mendapatkan serbuk-serbuk alumina maka batuan-batuan bauksit dilarutkan dengan natrium klorida (NaCl).

Logam oksida lainnya pada awalnya berbentuk larutan, larutan tersebut terdiri dari ion alumina (Al2O3) yang terpisah dari endapan oksida lainnya dan diasamkan dengan menggunakan gas karbon dioksida, menghasilkan endapan alumina hidrat :

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

2 CO2(g) + 2 AlO2-(aq) + (n + 1 ) H2O(l) HCO3-(aq) + Al2O3 n.H2O(s)

Alumina yang dimurnikan kemudian dicampurkan dengan kriolit dan cairan logam dan kemudian ion aluminium direduksi menjadi logam aluminium pada sebuah sel elektrolisa. Karena larutan elektrolit terdiri dari banyak ion aluminium, dan proses kimianua belum sempurna. Dibawah ini merupakan reaksi alumina dengan anion kriolit :

Al2O3 + 4 AlF6 3 Al2OF62- + 6 F –

Reaksi elektrodanya adalah sebagai berikut :

Reaksi Katoda : AlF63+ + 3e Al + 6 F –

Reaksi Anoda : 2 AlOF62- + 12 F - 4 AlF63- + CO2 + 4e-

Reaksi yang terjadi pada sel elektrolisa dapat dituliskan sebagai berikut :

2 Al2O3 + 3 C 4 Al + 3 CO2

Aluminium yang diproduksi pada proses elektrolisa ini menghasilkan kemurnian yang tinggi yaitu sebesar 99,5%. Untuk dapat digunakan sebagai struktur material. Aluminium dikombinasikan dengan logam lain seperti Zn digunakan untuk pembuatan Mn (mangan) yang digunakan untuk pembuatan peralatan memasak, tangki yang terbuat dari logam dan lain sebagainya. Hasil produksi aluminium

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

digunakan sebanyak 5% untuk pembuatan keperluan barang-barang elektronik di kawasan Amerika Serikat. (Steven. S., 3003)

Cara memperolah aluminium murni mencakup empat tahap :

1. Penyiapan bauxit (pelumatan, pencucian, pengeringan, penggerusan).

2. Penjernian bauxit menjadi tanah tawas murni (oksid aluminium Al2O3) melalui cara Bayer.

3. Penyerapan zat asam (reduksi) tanah tawa hingga menjadi aliminium mentah melalui elektrolisa lebur dengan kryolith sebagai bahan pelarut (Na3AlF6). 4. Peleburan alih wujud menjadi aluminium murni (99,5 – 99,8% Al).

(Karl Gruber.,1985)

Anoda dan Kegunaannya

Anoda adalah elektroda dengan muatan listrik positif dalam proses elktrolisa. Anoda merupakan elektroda tempat terjadinya reaksi oksidasi. Tujuan utama pembuatan anoda (anode) di PT.INALUM adalah untuk menyediakan sumber anoda bagi keperluan proses peleburan aluminium sehingga kemurnian produk aluminium sangat dipengaruhi oleh kualitas bahan baku yang digunakan dan kualitas anoda yang dihasilkan.

Anoda yang digunakan pada peleburan aluminium sesuai dengan proses Hall-Haroult merupakan material karbon. Berdasarkan keperluan proses peleburan aluminium, anoda dibagi menjadi dua jenis yaitu :

1. Sorderberg Anode Furnace (SAF) 2. Prebaked Anode Furnace (PAF)

SAF adalah sistem pot yang menggunakan anoda pasta tercetak dalam bentuk briket. Anoda ini diumpankan secara berkesinambungan. Pemanggangan pasta anoda

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

berasal dari panas yang ditimbulkan oleh bath. Arus listrik pada anoda jenis ini mengalir stud vertikal.

Sedangkan PAF adalah sistem pot yang menggunakan anoda yang pasta karbonnya dicetak dan dipanggang (baked) di Anode Baking Furnace pada temperatur 1100 – 1200 oC. Anoda baking kemudian diberi tangkai (rod) yang berfungsi sebagai penyangga dan penghantar arus listrik dalam proses elektrolisa. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2. Jenis anoda yang digunakan d PT.INALUM adalah anoda jenis PAF.

Karbon merupakan bahan baku pembuatan anoda yang terdiri dari coke, butt dan green scrap sebagai filler serta hard pitch sebagai binder. Selain berfungsi sebagai reaktan yang terjadi reduktor pada proses elektrolisa, alumina menjadi aluminium, anoda karbon juga berfungsi untuk menghantar arus listrik menuju katoda melalui elektrolit. Material karbon dipiih sebagai anoda dengan alasan-alasan sebagai berikut :

1. Memiliki daya tahan panas yang tinggi 2. Konduktivitas panas yang tinggi

3. Ketahanan yang tinggi terhadap perubahan panas mendadak 4. Densitas yang rendah, apperent density : 1,4 – 1,7

5. Ketahanan yang tinggi terhadap bahan-bahan kimia 6. Harganya relatif murah

Namun demikian material karbon memiliki kelemahan, diantaranya karbon mudah teroksidasi oleh :

1. Oksigen pada temperatur 500 oC

2. Karbondioksida pada temperatur 900 oC 3. Air pada temperatur 700 oC

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Bahan Dasar Anoda

Anoda karbon tersusun atas bahan 85 % pengisi utama (filler) dimana 60 % kokas dan 25 % butt dan 15 % Coal Tar Pitch (CTP) sebagai bahan pengikat (binder). Komposisi ini berbeda-beda untuk setiap pabrik peleburan. Sekrap mentah yang merupakan buangan dari adonan mentah kembali bahan tersebut menjadi bahan tambahan pembuatan anoda. Sifat dari anoda sangat dipengaruhi oleh komposisi granulometrik, komposisi granulometrik adalah perbandingan ukuran partikel yang digunakan sebagai bahan dasar pembuatan anoda.

Material ini dipilih sebagai bahan penyusun anoda dengan alasan sebagai berikut :

a. Memiliki daya panas yang tinggi dimana titik Sublimasi mencapai 4200oC pada 1 atm dan titik leleh 3700oC pada tekanan 100 atm.

b. Konduktifitas elektrik yang tinggi (4-10 . 10-3 ohm/cm).

c. Konduktifitas panas yang tinggi (sama dengan logam rata-rata). d. Ekspansi panas yang rendah (± 0,5 kali tembaga).

e. Densitas yang rendah yaitu apparent density : 1,4-1,7 spesific grafity max 2,6 f. Ketahan yang tinggi terhadap bahan-bahan kimia.

g. Harga relatif murah, namun demikian material karbon memiliki kelemahan, karena karbon mudah terokasidasi dengan perlakuan sebagai berikut :

1. Oksigen pada temperatur 500oC

2. Karbon dioksida pada temperatur 900oC.

3. Air pada temperatur 700oC (Grjothein, Kai and Halvor., 1993) Bagian Anoda

Anoda merupakan bahan yang sangat penting dalam proses reduksi aluminium ingot. Anoda terdiri dari dua bagian :

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

1. Filler (bahan pengisi) yang terdiri dari ; a. Kokas

Kokas diperoleh dengan jalan memanaskan batubara tanpa pemasukan udara. Jikalau udara dimasukkan maka batubara akan terbakar. Kokas yang didapat dari fabrikasi kokas mempunyai kekuatan tekan yang tinggi. Oleh sebab itu kokas dapat digunakan dalam dapur. ( Beumer Ing., 1994)

Kokas yang digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan blok anoda mentah adalah merupakan residu dari hasil minyak bumi yang terdiri dari beberapa material dengan komposisi tertentu sesuai dengan table 2.1.

Tabel 2.1. Spesifikasi standard kokas yang diizinkan oleh PT. INALUM Spesifikasi Satuan Nilai/value

Moisture % 0,3 Max.

Volatiles Matter % 0,45 Max.

Ash % 0,25 Max.

Sulphur % 1,5 Max.

Si ppm 200 Max.

Fe ppm 300 Max.

Ni ppm 150 Max.

Na ppm 150 Max.

Ca ppm 150 Max.

V B D (-20 ~ +48 mesh) g/cc 0,84 Min.

Real density g/cc 2,06 Min.

Particle size - 30 ~ 45

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Pembuatan blok anoda mentah dibuat dengan proses pencampuran (blending) beberapa bahan baku dan dengan ukuran kokas yang bervariasi sesuai dengan komposisi granulometrik. Adapun ukuran kokas yang digunakan pada pembuatan blok anoda mentah adalah :

Kasar 1 (C-1) = 18 – 5 mm Kasar 2 (C-2) = 5 – 1 mm Medium = 1 – 0,2 mm

Fine = < 0,2 mm

b. Sekrap Mentah

Sekrap mentah yang digunakan di pabrik anoda mentah berasal dari dua sumber : 1. Pasta yang rusak (reject) yaitu, capuran material yang tidak layak untuk

di cetak karena tidak memenuhi standard spesifikasi. Pasta reject ini biasanya diakibatkan oleh pencampuran row material yang tidak sempurna (terlalu keras atau terlalu lembek) atau tidak homogen dengan sempurna.

2. Blok anoda mentah yang rusak (reject) misalnya, retak, berpori-pori terlalu besar pada permukaan (porosity), tinggi blok anoda mentah yang tidak sesuai standard, pecah, dll.

Pemakaian sekrap mentah ini jumlahnya tergantung pada persediaan bahan, rata - rata berkisar 0,5 – 2,5 ton/jam. Sebelum dicampurkan, sekrap mentah harus dihancurkan terlebih dahulu untuk mendapatkan ukuran yang tidak terlalu besar.

Pemakaian green scrap ini tergantung dari persedian yang ada di pabrik karbon, rata-rata 0,5 – 0,25 ton/jam. Sebelum dicampurkan, green scrap dihancurkan terlebih dahulu yang bertujuan untuk mendapatkan ukuran yang tidak terlalu besar, sehingga mudah untuk dilakukan pencetakkan. (Grjotheim, Kai and B.J. Welch, 1988)

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

c. Puntung Anoda Sisa (Butt)

Butt merupakan salah satu bahan dalam pembuatan blok anoda mentah.

Umumnya yang dimaksud dengan butt anoda adalah anoda yang tersisa setelah digunakan dalam pot reduksi. Sumber anoda sisa ada dua macam yaitu:

1) Sisa anoda yang telah dipakai pada proses elektrolisa pada pot reduksi yang diperoleh setelah anoda dipakai ± 28 hari. Berat puntung anoda sisa berkisar 300 kg.

2) Anoda panggang rusak yang diakibatkan oleh:

- anoda panggang yang mengalami oksidasi

- anoda panggang yang mengalami keretakan (crack), dan anoda panggang yang mengalami perubahan bentuk (deformasi) - anoda panggang yang mengalami porosity (memiliki pori-pori

yang banyak)

Puntung anoda sisa yang akan digunakan dalam pembuatan blok anoda mentah harus dibersihkan dahulu dengan crust breaker dan dihancurkan dengan alat penghancur dengan ukuran 18 – 3 mm dan < 3mm. Jumlah pemakaian puntung anoda sisa umumnya 15 – 25 %.

d. Coal Tar Pitch (CTP)

Coal tar pitch dalam pembuatan blok anoda mentah berfungsi sebagai

pengikat butiran-butiran kokas pengisi. Coal tar pitch berasal dari hasil residu pengolahan batu bara. Kualitas coal tar pitch harus diperhatikan, apabila kualitas CTP rendah akan mengganggu produksi aluminium, mengurangi efesiensi, dan meningkatkan impurity. Caol Tar Pitch sering juga disebut dengan Binder yang berfungsi seagai perekat hingga terbentuk pasta. Pitch dalam pencampuran anoda membasahi permukaan kokas dan partikel butt dan menimimbulkan perubahan pasta

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

menjadi green anode selama pencentakan. Sebelum digunakan CTP harus dicairkan terlebih dahulu dengan menggunakan minyak marlotherm dengan suhu ±200º C didalam TK-204. CTP yang digunakan di PT. INALUM berasal dari Jepang , Cina, India dan lain – lain dengan spesifikasi tertentu sesuai dengan table 2.2.

Tabel 2.2 Spesifikasi CTP yang digunakan di PT. INALUM

Gambar 2.1. Coal Tar Pitch Distilation 2.3.2. Proses Pembuatan Anoda Mentah ( Green Block )

Pabrik anoda mentah adalah tahap pertama dalam produksi blok anoda, yang mana dari operasinya sangat mempengaruhi mutu dari blok anoda itu sendiri.

Item Unit Standard PT. INALUM

Softening Point O C 114,6

Ash % 0,17

Fixed Carbon % 64,4

Toluene Insoluble % 36,7

Quinoline Insoluble % 10,8

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Adapun dasar dalam pembuatan anoda adalah digunakan sebagai media penghantar listrik ( elektrolisa ) pada reduction plant yaitu untuk mereduksi alumina menjadi aluminium.

Anoda karbon yang di pergunakan harus memiliki spesifikasi antara lain : 1. Tahan terhadap oksidasi

2. Konduktivitas listrik yang tinggi 3. Konduktivitas panas yang rendah 4. Density rendah

5. Tahan terhadap thermal shock

Pembuatan blok anoda mentah di bagi menjadi beberapa sistem aliran berdasarkan system aliran bahan, meliputi :

1. Sistem penerimaan dan pengayakan kokas 2. Sistem penghancuran kokas

3. Sistem penggilingan kokas

4. Sistem penerimaan dan penghancuran butt 5. Sistem penerimaan dan penghancuran

6. Sistem penerimaan dan pencairan Hard Pitch 7. Sistem Penimbangan, Pre-heater, dan Pengadonan 8. Sistem Pencetakan blok anoda mentah

9. Sistem transportasi / Pengangkutan blok anoda mentah 10. Sistem Pembersihan udara buang

2.3.2.1. Sistem Penerimaan dan Penghancuran Kokas

Proses ini diawali dengan penerimaan kokas dari silo penampung yang diangkut menggunakan Belt Conveyot (BC) dan Bucket Elevator (BE) ke lantai atas gedung dari pabrika anoda mentah ( green Plant ). Kemudian kokas diayak dengan

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

menggunakan ayakan Siever (SR). ayakan pertama adalah SR -201 yang memisahkan kokas dengan tiga ukuran yaitu: >18 mm, 18 – 5 mm, yang disebut dengan kasar 1 (C1). Dan < 5 mm, butiran kokas ini dimasukkan kedalam ayakan SR-202 yang memisahkan kokas menjadi ukuran 1-5 mm, yang disebut dengan ukuran kasar 2 (C2), ukuran 0,2-1 mm (medium ), dan < 0,2 mm disebut ukuran halus ( fine ).

Kokas dengan masing – masing ukuran ditempatkan pada tempang yang terpisah sesuai dengan ukurannya yang disebut bak penampung (bin). Dimana B-201 untuk ukuran kasar 1, B-202 untuk ukuran kasar 2 dan B-203 untuk ukuran medium. Sedangakan kokas dengan ukuran > 18 mm disimpan di silo S-201. butiran kokas dengan ukuran < 0,2 dimasukkan kedalam silo S-202 untuk diumpankan pada sistem penggilingan yang akan menghasilkan butiran halus dan disimpan pada B-204.

2.3.2.2. Sistem Penghancuran Kokas

Apabila kokas yang berukuran kasar 2 ( 5 mm- 1 mm ) dan yang berukuran medium ( 1 – 0,2 mm) relatif sedikit di peroleh maka kokas yang berukuran lebih > 5 mm digiling atau dihancurkan untuk mendapatkan butiran kokas kasar-2 dan halus. Butiran – butiran kokas yang di haluskan berukuran lebih > 18 mm dari S-201 dan kokas yang over flow ( kelebihan ) dari B-201 dan B-202 dengan menggunakan

crusher (CR-201) . setelah dipecahkan kemudian kokas dikembalikan ke system

pengayakan kokas dengan menggunakan Belt Elevator ( BE-202) dan diayak oleh 2 pengayak SR-201 dan SR-202.

2.3.2.3. Sistem Penggilingan Kokas

Proses penggilingan ini dilakukan dengan menggiling kokas hingga berukuran <0,2 mm. kokas dalam S-202 dimasukkan kedalm Tube Mill (TM-201) untuk digiling. Dimana didalam tube mill ini terdapa bola – bola baja yang menghasilkan kokas yang halus. Butiran – butiran kokas yang halus ini dihisap oleh

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Air Separator ( AS-201) yaitu alat pemisah partikel yang menggunakan udara untuk mendapatkan kokas dengan ukuran fine. Kokas yang halus ini diputar dengan menggunakan blade sehingga kokas yang ukurannya besar akan terlempar kedinding dan akan turun kembali kedala TM-201 yang akan digiling kembali. Sedangkan butiran kokas yang halus dihisap oleh Blower menuju CC-201, kemudian disalurkan ke B-204. Butiran kokas yang sangat halus (ultrafine) yang tidak tertangkap oleh cyclone CC-201 masuk ke dalam filter dan disimpan dalam B-204.

2.3.2.4. Sistem Penerimaan dan Penghancuran Butt

Butt dikirim dari pabrik reduksi dibersihkan dari crust dan dipisahkan dari tangkainya di Rodding Plant dan dihancurkan dengan penghancur crusher CR-202 dan disimpan didalam silo S-403. butiran butt > 18 mm dikirim ke CR-202 dengan Belt Conveyor dan kemudian diayak dengan ayakan SR-203 dan disimpan dalam bin sesuai dengan ukurannya. Puntung dengan ukuran 18 mm – 3mm disimpan didalam bin B-207, puntung dengan ukuran > 3mm disimpan didalam bin B-208 sedangkan puntung dengan ukuran >18 mm dikirim kembali ke CR-202 untuk dihancurkan kembali.

2.3.2.5. Sistem Penerimaan dan Penghancuran Green Scrap

Skrap Mentah sebelum digunakan dikeringkan dilapangan terbuka. Ukuran skrap mentah yang besar tidak langsung digunakan tetapi dipecahkan dahulu dan dimasukkan kedalam Hopper -201 dan ditampung di bin B-206 dengan ukuran < 20 mm.

2.3.2.6. Sistem Penerimaan dan Pencairan Coal Tar Pitch

Coal Tar Pitch (CTP) ini digunakan sebagi bahan perekat dalam pmbuatan blok anoda mentah. Untuk produksi anoda mentah ketika dicampurkan coal tar pitch harus dalam keadaan cair. CTP berwujud padat yang disimpan di dalam gudang

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

penyimpanan dibawa kedalam pengangkat kerek gerobak (skip hoist) SH-201 AB menggunakan mobil pengangkut beban (shovel car). CTP dari skip hoist dimasukkan kedalam tangki pencairan TK-204, didalam tangki ini CTP dihaluskan dengan menggunalkan minyak pemindah panas ( marlotherm ). CTP yang telah cair di pompa kedalam tangki penyeimbang temperature TK-205. kemudian CTP yang telah cair dimasukkan kedalam mesin pengadon Ko_Kneader (KN-201) yang lajunya menggunakan flow meter ( FICA 6).

CTP harus dikendalikan suhunya pada temperatur ± 2000C agar CTP tidak membeku. Uap CTP cair yang dihasilkan dari tangki pencairan dibakar didalam fume

incinerator FU-201 dan temperature pembakaran dikendalikan pada 7000C agar terjadi pembakaran yang sempurna. Panas yang diperoleh dari FU-201 ini dimanfaatkan kembali untuk memanaskan minyak marlotherm didalam Waste Boiler WB-201.

2.3.2.7 Sistem Penimbangan, Pre-heater dan Pengadonan

Proses ini dimulai dengan ditimbangnya butt dan kokas kemudian dimasukkan kedalam Pre-heater. Butt dan kokas yang ditimbang dimasukkan kedalam Constant Feeder kemudian dengan menggunakan Screw Conveyor dialirkan ke Pre-heater yang berfungsi untuk memanaskan butt dan kokas hingga mencapai temperatur optimum pada saat proses pengadonan di KN-201 sebesar ±150oC.

Pada PH-201 adonan mengalami pemanasan awal dan selanjutnya dialirakn ke

K0-Kneader KN-201. CTP yang telah cair dialirkan kedalam KN-201 dan juga

dimasukkan Green Scrap tampa dilakukan pemanasan awal. Selanjutnya adonan kokas, butt, green scrap dan CTP cair yang telah diadon didalam KN-201 dimasukkan kembali ke pengadonan KN-202 dengan tujuan agar adonan lebih homogen dan menjadi pasta yang baik.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

2.3.2.8. Sistem Pencetakan Blok Anoda Mentah

Pada proses ini, pasta yang dihasilkan dari KN-202 dicetak dengan mesin penggetar ( shaking Machine ) SM-201 menjadi blok anoda. Pasta yang sebelum dicetak ditentukan beratnya dan tingginya. Penentuan berat ini ditimbang dengan menggunakan scale hopper, dan dimasukkan kedalam Shaking Machine SM-201 selama ±60 detik. Anoda pasta dipadatkan menjadi blok anoda mentah dengan getaran dari mesin pencetak getar (shaking machine ) yang biasa dari putaran pemberat dan tenaga tahan dari tutup pemberat cover weight Blok anoda yang telah dicetak dikeluarkan menuju conveyor pengangkut blok dan didinginkan didalam CM-1 dengan menyiramkan air sambil terus dijalankan menuju gudang penyimpanan. 2.3.2.9. Sistem Transportasi Blok Anoda Mentah.

Blok anoda mentah yang berada digudang penyimpanan (mengalami pendinginan selama ± 8 jam) diangkut dengan Stacker crane (STC) setiap kelipatan delapan dan disusun. Selanjutnya blok anoda mentah dibawa ke lapangan terbuka (

anoda park) dengan menggunakan Blok Handling (BH) car dan siap dikirim ke

pabrik pemanggangan (Backing Plant). 2.3.2.10 Sistem Pembersihan Udara Ruang

Proses ini mencakup pembersihan (pengumpulan) debu yang terjadi selama pembuatan blok anoda mentah yang timbul selama penanganan butt dan kokas. Debu yang dihasilkan dari pengayakan, penghancurean, penggilingan dan transportasi dari bin kokas dan butt dihisap dari blower dan ditangkap oleh bag filter 201 dan BF-203 kemudian disimpan kedalam bak penyimpanan butiran halus (bin) B-204. butiran halus dari bin B-204 dapat digunakan sebagai bahan baku kembali.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

2.3.3. Proses di Pabrik Pemanggangan Blok Anoda

Anoda yang sudah dicetak di pabrik blok anoda mentah kemudian dikirim ke pabrik anoda panggang (baked block) melalui mesin conveyor. Pemanggangan ini mengakibatkan pitch terkalsinasi dan bertujuan meningkatkan kekuatan mekanik anoda blok, mengikat ketahanan terhadap rektivitas CO2 dan O2, meningkatkan konduktivitas listrik dan konduktivitas panas. Pemanggangan blok anoda dilakukan pada tungku pemanggangan.

2.3.4. Proses Penangkaian Anoda Blok

Pabrik penangkaian anoda blok (rodding plant) merupakan akhir dari proses pembuatan anoda rakitan (anode assembly ) di pabrik karbon. Pada pabrik ini blok dari hasil pemanggangan disambungkan dengan tangkai anoda yang terbuat dari aluminium dan kaki rod terbuat dari besi. Adapun operasi di pabrik penangkaian anoda blok (rodding plant) meliput i :

A. Penerimaan butt assembly dan pemakaian kembali rod

B. Penerimaan dan penangkaian anoda blok panggang (baked block)

C. Penuangan besi tuang (cast iron)

D. Pelapisan anoda assembly dengan spray aluminium E. Operasi minor yang meliputi :

E1. Proses penghancuran dan pengangkutan crust balik E2. Proses penghancuran dan pengangkutan butt 2.4. Temperatur Pasta

Pasta anoda adalah adonan dari bahan baku yang digunakan sebelum dicetak menjadi blok anoda mentah. Pasta anoda yang berkualitas adalah sedikitnya kadar air didalam pasta dan semua bahan baku yang diadon tercampur secara homogen sehingga mudah untuk dicetak. Untuk menjaga temperatur anoda saat pengadonan,

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

digunakan bahan pendukung minyak marlotherm panas yang mampu menetralkan temperatur pasta dengan cara pemanasan dinding – dinding dalam alat pengadon. Jika temperatur saat pengadon rendah maka pasta yang dihasilkan tidak tercampur dengan sempurna sehingga anoda yang dihasilkan tidak bagus ditandai dengan bentuknya tidak padat dan terdapat terlalu banyak celah – celah (poros) pada blok anoda, sebaliknya jika temperatur tinggi anoda yang dihasilkan akan lembek karena mencairnya semua bahan baku sehingga berat anoda bertambah saat dicetak dan kurangnya celah – celah pada bok anoda. Baik buruknya kualitas anoda sangat mempengaruhi di tungku reduksi aluminium.

Parameter yang digunakan untuk pasta yang harus dikendalikan adalah sedikitnya kadar air agar pasta tidak terlalu cair, dan perbandingan seluruh bahan baku.

Anoda yang digunakan pada proses elektrolisis alumina menjadi aluminium adalah anoda karbon. Karbon yang merupakan bahan pembentuk anoda terkonsumsi menjadi karbondioksida selama proses elektrolisis. Komposisi kimia pasta adalah sebahagian karbon ditambah dengan zat pengotornya seperti natrium, nikel, sulfur, dan vanadium yang semuanya dalam jumlah sedikit.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

BAB III METODOLOGI

Alat Dan Bahan Alat

- Ko-kneader 1 dan Ko-kneader 2 - Preaheater

- Shaking machine - Belt conveyor

- mesin pengebor (boring equipment) - alat pemotong

- penggaris - timbangan

- compressive strength

Bahan

- Kokas - Butt

- Green scrup - Coal tar pitch

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Prosedur

- Bahan baku kokas dan butt dimasukkan kedalam preheater untuk pemanasan awal dengan suhu 155o C

- Setelah dari preheater kokas dan butt dialirkan ke KN-201 bersama CTP dan green skrap

- Setelah CTP dan green skrap bercampur di KN-201 untuk pencampuran yang pertama lalu dialirkan ke KN-202 untuk pencampuran yang kedua, gunanya agar semua bahan yang dicampur menjadi homogen untuk mendapatkan kualitas yang baik. Temperatur yang digunakan 165 oC selama 10 menit. - Setelah adonan tercampur secara homogen, pasta anoda tersebut

dikirim ke shaking machine untuk dicetak menjadi blok anoda mentah.

- Blok anoda mentah yang dicetak dibawa dengan belt conveyor untuk diambil sampelnya

- Di ukur panjang, lebar, dan tinggi blok anoda - Ditimbang massa blok anoda

- Blok anoda di bor dengan diameter 50 mm dengan panjang min. 250 mm (sampel ini dinamakan core)

- Sampel kemudian dipotong untuk memperoleh ukuran yang sesuai (panjang 200mm)

- Kemudian sampel dimasukkan kedalam alat compressive

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil 4.1.1. Data

Dari pengamatan yang telah dilakukan di PT.INALUM diperoleh data seperti pada tabel berikut :

Tabel 4.1. Data Hasil Pengamatan

No Temperatur (oC) AD (gr/cc)

(Apperent Density)

1 160 1,624

2 161 1,616

3 162,5 1,612

4 164,5 1,606

5 167 1,602

6 168,5 1,602

7 170 1,597

4.2. Perhitungan 4.2.1. Analisa Data

Dalam upaya untuk memperoleh hubungan antara temperatur pasta dengan kualitas anoda dilakukan dengan menggunakan teori statistik, yaitu metode analisa regresi linier dan korelasi.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Untuk keperluan analisa tersebut data-data yang diperiksa diperoleh dari table 4.1 yaitu temperatur pasta sebagai variabel bebas X dan kualitas anoda sebagai variabel tidak bebas Y. Data-data yang didapat digambar pada diagram dimana sumbu datar menyatakan X dan sumbu tegak menyatakan Y. Titik yang ditentukan oleh absis X dan ordinat Y digambarkan sehingga nampak sekumpulan titik-titik yang disebut diagram pencar. Adapun bentuk umum persamaan garis regresi yang dimaksud adalah :

Ý = bx + a

1

Nilai – nila yang diperlukan untuk menghitung persamaan regresi hiperbola dan koefisien korelasi adalah sebagai berikut :

Tabel 4.2. Data – data untuk perhitungan persamaan regresi hiperbola dan koefisien korelasi

No X Y X2 1/Y X/Y

1 160 1,624 25600 0,6158 98,522

2 161 1,616 25921 0,618 99,628

3 162,5 1,612 26406,25 0,620 100,806

4 164,5 1,606 27060,25 0,623 102,4281

5 167 1,602 27889 0,624 104,2447

6 168,5 1,602 28392,25 0,624 105,1810

7 170 1,597 28900 0,626 106,4496

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Dari tabel diperoleh :

n = 7 X = 1153,5 Y = 11,259 X2 = 190168,75

x =

n X

∑

_{y =}

n Y

∑

= 7 1153,5 = 7 11,259

= 164,79 = 1,608

Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan garis regresi adalah sebagai berikut :

Ý = bx + a

1

Dimana nilai a dan b dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : a =

( )

( ) ( )

( )

( ) ( )

₂ 2 2 / / 1

∑

∑

∑

∑

∑

∑

− − x x n y x x x y

= ₂

(1153,5) – 5) 7(190168,7 17,2593) (1153,5)(7 – 90168,75) (4,3508)(1 = 1330562,25 – 1331181,25 6 827358,620 – 5 827386,197 = 619 27,5949

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

b =

( )

( )(

)

( ) ( )

₂ 2 / 1 /

∑

∑

∑

∑

∑

− − x x n y x y x n

= ₂

(1153,5) – 5) 7(190168,7 ,3508) (1153,5)(4 – (717,2593) 7 = 1330562,25 – 1331181,25 5018,6478 – 5020,8151 = 619 2,1673

= 0,0035

Dari perhitungan diatas diperoleh : a = 0,0445

b = 0,0035

Sehingga persamaan garis regresi hiperbola antara temperatur pasta dengan kualitas anoda adalah :

Ý =

0,0035x +

0,0445

1

Untuk memperjelas pengaruh temperatur pasta terhadap kualitas anoda,maka perlu diketahui erat tidaknya hubungan antara temperatur pasta terhadap harga apperent density. Dimana hal ini dinyatakan dengan harga koefisien korelasi garisregresi hiperbola. Untuk menghitung harga koefisien korelasi, maka disusunlah harga faktor – faktor koefisien korelasi seperti pada tabel 4.3

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Tabel 4.3. Fak tor – faktor perhitungan koefisien korelasi

No X Y Xo Xo2 Yo Yo2 XoYo

1 160 1,624 –4,79 22,9441 0,016 0,000256 –0,07664 2 161 1,616 –3,79 14,3641 0,008 0,00064 –0,03032 3 162,5 1,612 –2,29 5,2441 0,004 0,000016 –0,00916 4 164,5 1,606 –0,29 0,0841 0,002 0,00004 –0,00058 5 167 1,602 2,21 4,48841 0,006 0,000036 –0,01326 6 168,5 1,602 3,71 13,7641 0,006 0,000036 –0,02226 7 170 1,597 5,21 27,1441 0,011 0,000121 –0,05731 1153,5 11,259 – 88,4256 – 0,000569 –0,20837

Sesuai dengan rumus perhitungan harga koefisien korelasi

r =

∑

∑

∑

2 2

Yo x

Xo XoYo

=

0,000569 88,4256

0,20837 –

x

=

0,239 x 9,4035

0,20837 –

= – 0,9271

Dari koefisien korelasi diperoleh harganya mendekati –1, hal ini menunjukkan adanya hubungan antara temperatur pasta terhadap apperent density. Dari persamaan

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

garis regresi, dapat dihitung temperatur yang digunakan untuk memperoleh harga apperent density adalah sebagai berikut :

Ý = bx + a

1

=

( )

167 0,0035 +

0,0445

1

= 1,6016

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

a) Dari perhitungan regresi yang telah dilakukan, maka temperatur pasta yang baik pada Apperent Density adalah 164,5oC.

b) Semakin tinggi temperatur pasta maka semakin menurun pula Apperent Densitynya. Pernyataan ini dilihat pada persamaan hiperbola. Dimana harga r = -0,9271 dan _{Ý =} 1,6016

5.2. Saran

- Untuk menghasilkan anoda yang berkualitas baik sebaiknya sering dilakukan peninjauan ulang pada anoda yang dihasilkan.

- PT. INALUM harus lebih teliti dalam pemeriksaan Apperent Density agar anoda yang dihasilkan berkualitas baik dan dapat digunakan selama proses peleburan aluminium.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

DAFTAR PUSTAKA

Beumer, Ing., (1994), Ilmu Bahan Logam, Jilid II, Penerbit Bhratara, Jakarta. Grjotheim, Kai and B.L. Welc., (1988), Aluminium Smelter Technology, Second

Edition,Aluminium Verlag, Dusserldorf.

Grjotheim, Kai and Halvor Kvande., (1993), Introduction to Aluminium Electrolysis, Second Edition, Aluminium Verlag, Dusseldorf.

Jesse, H., 1963. Fundamental of College Chemistry, Second Edition, Harper & Row Publishers, New York.

Karl, Gruber., (1985), Pengetahuan Bahan Dalam Pengerjaan Logam, Penerbit Angkasa, Bandung.

PT. INALUM., 2004. Work Instruction and Manual Intrustion Baking Anode, Inalum Baking Plant.

Steven, S., (2003), Chemestry, Fourty Edition, Houghton Mifflin Company, Boston New York.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Gambar Kesetimbangan Material Anoda

Butts CTP (Coal

Tar Pitch)

Kneading

Coke Green scrap

Baking

Rodding Molding

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

b =

( )

( )(

)

( ) ( )

₂ 2

/ 1 /

∑

∑

∑

∑

∑

− − x x n y x y x n

= ₂

(1153,5) – 5) 7(190168,7 ,3508) (1153,5)(4 – (717,2593) 7 = 1330562,25 – 1331181,25 5018,6478 – 5020,8151 = 619 2,1673

= 0,0035

Dari perhitungan diatas diperoleh : a = 0,0445

b = 0,0035

Sehingga persamaan garis regresi hiperbola antara temperatur pasta dengan kualitas anoda adalah :

Ý =

0,0035x +

0,0445

1

Untuk memperjelas pengaruh temperatur pasta terhadap kualitas anoda,maka perlu diketahui erat tidaknya hubungan antara temperatur pasta terhadap harga apperent density. Dimana hal ini dinyatakan dengan harga koefisien korelasi garisregresi hiperbola. Untuk menghitung harga koefisien korelasi, maka disusunlah harga faktor – faktor koefisien korelasi seperti pada tabel 4.3

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Tabel 4.3. Fak tor – faktor perhitungan koefisien korelasi

No X Y Xo Xo2 Yo Yo2 XoYo

1 160 1,624 –4,79 22,9441 0,016 0,000256 –0,07664 2 161 1,616 –3,79 14,3641 0,008 0,00064 –0,03032 3 162,5 1,612 –2,29 5,2441 0,004 0,000016 –0,00916 4 164,5 1,606 –0,29 0,0841 0,002 0,00004 –0,00058 5 167 1,602 2,21 4,48841 0,006 0,000036 –0,01326 6 168,5 1,602 3,71 13,7641 0,006 0,000036 –0,02226 7 170 1,597 5,21 27,1441 0,011 0,000121 –0,05731 1153,5 11,259 – 88,4256 – 0,000569 –0,20837

Sesuai dengan rumus perhitungan harga koefisien korelasi

r =

∑

∑

∑

2 2

Yo x

Xo XoYo

=

0,000569 88,4256

0,20837 –

x

=

0,239 x 9,4035

0,20837 –

= – 0,9271

Dari koefisien korelasi diperoleh harganya mendekati –1, hal ini menunjukkan adanya hubungan antara temperatur pasta terhadap apperent density. Dari persamaan

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

garis regresi, dapat dihitung temperatur yang digunakan untuk memperoleh harga apperent density adalah sebagai berikut :

Ý = bx + a

1

=

( )

167 0,0035 +

0,0445

1

= 1,6016

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

a) Dari perhitungan regresi yang telah dilakukan, maka temperatur pasta yang baik pada Apperent Density adalah 164,5oC.

b) Semakin tinggi temperatur pasta maka semakin menurun pula Apperent Densitynya. Pernyataan ini dilihat pada persamaan hiperbola. Dimana harga r = -0,9271 dan _{Ý =} 1,6016

5.2. Saran

- Untuk menghasilkan anoda yang berkualitas baik sebaiknya sering dilakukan peninjauan ulang pada anoda yang dihasilkan.

- PT. INALUM harus lebih teliti dalam pemeriksaan Apperent Density agar anoda yang dihasilkan berkualitas baik dan dapat digunakan selama proses peleburan aluminium.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

DAFTAR PUSTAKA

Beumer, Ing., (1994), Ilmu Bahan Logam, Jilid II, Penerbit Bhratara, Jakarta. Grjotheim, Kai and B.L. Welc., (1988), Aluminium Smelter Technology, Second

Edition,Aluminium Verlag, Dusserldorf.

Grjotheim, Kai and Halvor Kvande., (1993), Introduction to Aluminium Electrolysis, Second Edition, Aluminium Verlag, Dusseldorf.

Jesse, H., 1963. Fundamental of College Chemistry, Second Edition, Harper & Row Publishers, New York.

Karl, Gruber., (1985), Pengetahuan Bahan Dalam Pengerjaan Logam, Penerbit Angkasa, Bandung.

PT. INALUM., 2004. Work Instruction and Manual Intrustion Baking Anode, Inalum Baking Plant.

Steven, S., (2003), Chemestry, Fourty Edition, Houghton Mifflin Company, Boston New York.

Astri Ramadhani : Pengaruh Temperatur Pasta Terhadap Mutu Anoda Di PT. Indonesia Asahan Aluminium, 2010.

Gambar Kesetimbangan Material Anoda

Butts CTP (Coal

Tar Pitch)

Kneading

Coke Green scrap

Baking

Rodding Molding