analisa sifat dielektrik pada proses reduksi pasir...
TRANSCRIPT
ANALISA SIFAT DIELEKTRIK
PADA PROSES REDUKSI PASIR BESI
MENGGUNAKAN GELOMBANG MIKRO
DENGAN REDUKTOR GRAFIT
Fabio Himan Nugraha
2708100021
Dosen Pembimbing : Sungging Pintowantoro S.T., M.T., Ph. D
JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGI
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
Bagaimana denganIndonesia ?
TOP IMPORTER
USAEropaKorea SelatanChinaThailandIndonesia
7.66.45.23.53.22.8
World steel
2009 5,65 3,71
2010 7,48 5,23
2011 8,67 6,01
2012 12
IISIA,
Juta Ton
IMPOR
Kelemahan
1. Mahal
2. Boros Energi
3. Pengoperasian Sulit
4. Safety Factor Tinggi
5. Tidak Ramah lingkungan
Kelemahan
1. Prosesnya lama
2. Hanya untuk
material tertentu
Metode PengolahanMaterial
Pyro Metalurgi Hydro Metalurgi
Microwave
Proses dapat berlangsungdengan cepat
Cara pengoperasian yang mudah
Lebih ramah lingkungan
Lebih aman
RUMUSAN MASALAH
bagaimana perubahan sifat dielektrik pada pasir besi akibatpengaruh variasi daya gelombang mikro, dalam proses
reduksi dengan menggunakan reduktor grafit.
BATASAN MASALAH
Penelitian dilakukan dengan menggunakan pasirbesi dan grafit.
Konsentrat pasir besi dan pereduksi dianggaphomogen.
Mineral yang terkandung dalam pasir besi yang digunakan dianggap magnetit (Fe3O4)
Pengaruh pancaran gelombang mikro dianggapsempurna.
Batu tahan api dianggap terisolator.
1
2
3
4
5
TUJUAN PENELITIAN
mengetahui mekanisme proses reduksi pasir besi
menggunakan energi gelombang mikro serta
mengetahui pengaruh sifat dielektrik untuk
meningkatkan prosentase Fe dalam proses reduksi
dengan menggunakan reduktor grafit.
MANFAAT PENELITIAN
Mengembangkan teknologi pengolahan logam di Indonesia
Mengembangkan teknologi ekstraksi mineral yang ramah lingkungan
Memberikan alternatif lain dalam pengolahanmineral
Pasir Besi
• Komposisi Kimia Pasir Besi
Fe : 69,07 %Si : 5,91 %Al : 5,73 %Ca : 2,18 %Ti : 6,26 %Mn : 0,57 %V : 0,61 %Cr : 0,01 %K : 0,37 %P : 0,21 %Bi : 12 %
Faktor yang mempengaruhi Interaksimaterial dengan gelombang mikro
BeratTotal
WaktuPeradiasian
JenisMaterial
Ukuran Partikel
DAYA
Sifat Dielektrik
Start
Uji XRF UJI VNA
Penimbangan pasir
besi 82%
A
Persiapan
Alat dan bahan
Preparasi
Pasir Besi
Penghalusan
pasir besi
Pengayakan pasir besi
100 Mesh
Penghalusan Grafit
Pengayakan Grafit
100 Mesh
Uji XRF
Penimbangan Grafit
18%
Campuran
Pasir besi dan
Grafit
Memasukkan
Sampel ke
Microwave
Penyinaran
MW (Variabel)
Analisa Data
Kesimpulan
UJI VNAUJI XRF
END
A
Kegiatan
Oktober November Desember
Minggu ke Minggu ke Minggu ke
Preparasi sampel
Uji VNA, XRF
dan XRD
Reduksi pasir besi
Uji VNA, XRF,
dan XRD hasil
Reduksi
Analisa dan
Pembahasan
Perencanaan Kegiatan
Analisa Data XRF
Daya Besar Kadar Unsur (%)
Mo Al Ti Si Fe Cu
1000 2.9 2.1 6.36 7.3 70.07 3.2
2000 3.1 3.0 6.03 5.1 75.15 2.62
3000 1.6 3.0 5.51 4.8 78.49 1.14
4000 - 4.0 5.22 4.6 80.22 0.27
Value
Frekuensi 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000Koef
Refleks
(db)-1.8 -2 -2.3 -2.5 -3.26 -5.45 -2.1 -2.8 -11.07
Analisa Data VNA Pasir Besi 2000 Watt
-12
-10
-8
-6
-4
-2
0
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
K
o
e
f
i
s
i
e
n
r
e
f
l
e
k
s
i(
d
b)
Frekuensi (MHz)
Value
Frek 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000Koef
Reflek
(db)
-1.8 -2 -2.5 -2.54 -4.06 -4.3 -2.6 -3.14 -10.51
Analisa Data VNA Pasir Besi 3000 Watt
Value
Frek(MHz) 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000Koef
Refle
(db)
-1.9 -2.1 -2.7 -2.54 -3.26 -5.4 -2.1 -2.8 -10.61
Analisa Data VNA Pasir Besi 4000 Watt
Berdasarkan hasil pengujian dan analisis data yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Reduksi pasir besi dapat dipercepat dengan menggunakanenergi gelombang mikro.
2. Kandungan konsentrat Fe paling besar terdapat pada proses reduksi dengan daya 4000 Watt dan lama penyinaran 60 menit yaitu 80.22%.
3. Proses reduksi yang terjadi dengan penggunaan daya 1000 -4000 Watt dengan berat total sampel 120 gram masihmembutuhkan waktu penyinaran yang lebih lama dari 60 menituntuk meningkatkan kadarnya.
4. Frekuensi terbaik untuk mereduksi pasir besi dari hasilpengujian vna didapatkan pada 2000 MHz dan 4000 MHz.Yaitu dengan = -2.6761E+24
5. Sifat dielektrik material secara keseluruhan tidak terpengaruhpada penambahan daya 1000-4000W.
Kesimpulan
Saran
Untuk penelitian selanjutnya ada beberapa saran yang dapat diperhatikan:1. Proses reduksi selanjutnya sebaiknya dilakukan dengan variasi
waktu yang lebih lama. 2. Penggunaan castable yang lebih tahan temperatur tinggi agar
tidak ikut melting saat proses reduksi.3. Memasukkan oksigen kedalam ruang penyinaran agar terdapat
lebih banyak gas CO yang terbentuk sebagai pereduksi .4. Titik kontak antara magnetron dengan bagian luar dari chamber
lebih baik diberikan material isolator yang tahan panas agar magnetron lebih tahan lama.
5. Penggunaan parameter koefisien transmissi 2 port untukpenghitungan sifat dielektrik yang lebih akurat.