Reduksi Langsung (Direct Reduction)

1. Reduksi Langsung (Direct Reduction)

Bijih besi merupakan bahan baku utama dalam pembuatan logam-besi. Untuk mendapatkan logam-besi tersebut, bijih besi yang masih dalam bentuk oksida harus melalui suatu tahapan tertentu. Tahapan tersebut dibutuhkan untuk melepaskan sejumlah oksigen yang terikat pada bijih besi sehingga pada akhirnya yang tersisa pada bijih besi tersebut hanya Fe dalam bentuk logamnya. Adapun untuk melepas oksigen yang terikat pada bijih besi dibutuhkan suatu reduktor. Reduktor yang dapat digunakan dapat berupa C, CO atau H2 seperti yang ditunjukkan pada reaksi berikut [Ross., 1980]:

3Fe2O3 + C → 2Fe3O4 + CO                   ΔG01273     = -73 Kkal…………………(1)

3Fe2O3 + CO → 2Fe3O4 + CO2          ΔG01273     = -24,19 Kkal …………….(2)

3Fe2O3 + H2 → 2Fe3O4 + H2O           ΔG01273     = -25,72 Kkal ……………(3)

Ketika suatu reduktor direaksikan secara langsung dengan bijih besi, maka reaksi disebut reduksi langsung. Sebaliknya jika suatu reduktor tidak secara langsung direaksikan dengan bijih besi maka reaksi disebut reduksi tidak langsung [Biswas., 1981]. Persamaan (1), (2) dan (3) merupakan contoh persamaan reduksi langsung.

rongga-rongga atau porositas maka disebut juga dengan besi spons.

Secara umum teknologi proses reduksi langsung terbagi menjadi tiga kategori yaitu [Sibakin.,1980]:

  1. Teknologi dengan penggunaan reduktor padat dalam granular bed.
  2. Teknologi dengan penggunaan reduktor gas dalam granular bed.
  3. Teknologi dengan penggunaan reduktor gas dalam fluidizedbed.

2.      Termodinamika Reduksi  Bijih Besi

Termodinamika menjawab apakah suatu reaksi di dalam proses reduksi bijih besi oleh reduktor batubara dapat berlangsung. Dengan melihat nilai perubahan energi bebas Gibbs standard (ΔG0) pada setiap kemungkinan reaksi yang terjadi, dapat diketahui apakah reaksi tersebut dapat berlangsung atau tidak. Jika nilai ΔG0 adalah negatif maka reaksi tersebut dikatakan berlangsung yang artinya adalah reaksi akan berlangsung ke arah produk. Sebaliknya ketika nilaiΔG0 adalah positif maka reaksi tidak berlangsung atau  reaksi akan berlangsung  ke arah reaktan.

Perubahan ΔG0 dapat diperhitungkan melalui persamaan sebagai berikut [Habashi., 1968] :

ΔG0 = ΔH0 – TΔS0