Jenis Sel yang digunakan dalam proses Hall-Heroult Pengendalian Komposisi Kriolit

Selanjutnya dilakukan pengendapan, sehingga 2NaAlO 2 + 4 H 2 O + kalor  Al 2 3 + 3 H 2 O dengan temperatur kalsinasi sekitar 1250 o C Alumina yang telah diperoleh dari proses bayer tersebut selanjutnya diproses untuk memperoleh aluminium. Proses yang dilakukan merupakan proses Hall- Heroult. Prinsipnya adalah mereduksi alumina dengan melalui proses elekrolisa. Karena alumina sangat sulit untuk dilarutkan dalam pelarut biasa, maka kriolit Na 3 AlF 6 digunakan sebagai elektrolitnya. Peleburan aluminium melalui reduksi alumina yang dilakukan secara elektrolisis dalam larutan elektrolit pada temperatur 960 o C. Dengan mengalirkan arus searah ke dalamnya melalui dua elektroda yaitu anoda dan katoda sehingga akan terjadi proses elektrolisa yang akan menghasilkan aluminium cair. Burkin A R.,1987

2.4 Jenis Sel yang digunakan dalam proses Hall-Heroult

Ada dua jenis sel yang digunakan dalam proses Hall-Heroult, yaitu sel yang menggunakan seperangkat anoda yang telah dipanggang terlebih dahulu prapanggang dan anoda yag memanggang sendiri swapanggang atau sering disebut anoda Soderberg. Pada kedua jenis anoda ini, anodanya disuspensi dari superstruktur yang menjulur keluar melalui lubang sel dan dihubungkan dengan batangan penghantar anoda yang dapat bergerak sehingga sisi vertikalnya dapat diukur. Blok-blok anoda yang prapanggangg dibuat dari campuran kokas migas kalsinasi berkadar abu rendah dengan pitch atau ter dan dicetak dalam press hidraulik,kemudian dipanggang sampai suhu 1100 o C. Universitas Sumatera Utara Sel anoda soderberg mempunyai anoda tunggal yang besar yangmengisi sebagian besar lubang sel. Anoda itu ditempatkan di dalam rumahan baja yang terbuka, yang mempunyai dinding vertical.Anoda itu dipasangkan melalui rumahan tersebut ke dalam kriolit. Pada waktu sel itu dioperasikan untuk pertama kali, suhunya dinaikkan dengan menggunakan pemanasan tahanan listrik sampai mencapai suhu operasi., anoda itu kemudian dihubungkan dengan lapisan partikel kokas pada dasar lubang sel. Arus listrik kemudian dilewatkan melalui sel yang mengalami hubungan singkat itu sampai mencapai suhu yang dikehendaki. Bahan elektrolit ditambahkan melalui lubang sel disekitar anoda. Pada waktu bahan ini berangsur- angsur melebur, anoda itu dinaikkan sehingga selnya beroperasi. Biasanya jarak anoda dan katoda kira-kira 5cm. Elektrolit lebur itu terdiri terutama dari kriolit 3 NaF.AlF 3 dan sisanya AlF 3 serta CaF 6 sampai 10 berat dan Al 2 O 3 2 sampai 6. Sebagian kriolit diimpor ke Amerika serikat dari Greenland, tetapi sebagian besar dibuat secara sintetis AlF 3 juga dibuat secara sintetis dari hidrogen fluorida dan aluminium hidroksida.

2.5 Pengendalian Komposisi Kriolit

Pengendalian komposisi elektrolit merupakan hal yang sangat penting dalam proses produksi aluminium. Oleh karena itu titik leleh kriolit adalah 1009 o C, elektrolit itu mengandung AlF 3 dan sisanya fluorida CaF 2 yang bersama alumina yang terlarut, dapat menurunkan titik leleh cukup rendah sehingga sel itu dapat beroperasi pada suhu sekitar 940 o C sampai 980 o C. Kelebihan AlF 3 juga dapat meningkatkan efisiensi. Perbandingan berat NaFAlF 3 di dalam kriolit adalah 1,50; kelebihan AlF 3 di dalam kriolit diatur sedemikian rupa, sehingga menghasilkan rasio Universitas Sumatera Utara NaFAlF 3 sekitar 1,10 sampai 1,40. dalam beberapa minggu pertama setelah sel yang baru diberi pelapis itu beroperasi, elektrolit itu diserap dengan cepat ke dalam pelapis dan isolasi. Absorpsi itu terutama terjadi pada bagian yang mengandung natrium tinggi, sehingga menyebabkan terjadinya penurunan rasio NaFAlF 3 sampai dibawah rasio yang di bawah rasio yang dikehendaki. Hal ini diatasi dengan menambahkan bahan alkali seperti soda abu : 3Na 2 CO 3 + 4AlF 3  23NaF.AlF 3 + Al 2 O 3 Setelah sel beroperasi selama beberapa minggu, elektrolit itu menjadii kekurangan AlF 3 karena senyawa-senyawa yang mengandung banyak AlF 3 menguap dan karena reaksi dengan sisa soda kaustik di dalam alumina dan hidrolisis dari udara atau bahan yang ditambahkan 3Na 2 O + 4 AlF 3  2 3NaF.AlF 3 + Al 2 O 3 3H 2 O + 2 AlF 3 = Al 2 O 3 + 6HF

2.6 Pengendalian gas HF