Disadari atau tidak, kehidupan manusia ternyata banyak memanfaatkan besi sebagai unsur utamanya. Mulai dari kendaraan, perabotan rumah tangga, hingga bangunan. Lalu, dari mana besi diciptakan? Jawabannya adalah bijih besi!
Besi terbuat dari bijih yang dilebur kemudian dicampur dengan unsur lain sehingga membentuk lempengan besi yang berguna untuk kehidupan manusia.
Tapi, sudah tahukah Anda apa itu bijih yang satu ini? Yuk, cari tahu jawabannya!
Pengertian Bijih Besi dan Kegunaannya
Ini merupakan mineral yang mengandung besi (Fe) dan terbentuk secara alami. Batuan mineral ini umum ditemukan di berbagai lokasi seperti di daerah berpasir, pantai dan sungai.
Akan tetapi, sebelum bisa digunakan, batuan mineral ini harus melalui proses pengolahan terlebih dahulu.
Dalam kehidupan manusia, batuan mineral ini bisa dimanfaatkan untuk berbagai kebutuhan, misalnya:
1. Bahan Baku Baja
Salah satu kegunaan bijih adalah sebagai bahan baku untuk pembuatan besi baja. Batuan mineral murni yang didapatkan dari proses penambangan akan dilebur dan dicetak agar menghasilkan baja yang kuat.
2. Bahan Baku Peralatan Rumah Tangga
Bijih juga menjadi salah satu bahan baku utama dalam pembuatan peralatan rumah tangga. Mulai dari panci, kompor, rak, dan berbagai perkakas lainnya menggunakan batuan mineral ini sebagai bahan baku utamanya.
3. Bahan Baku Pipa Besi
Batuan mineral ini juga menjadi bahan baku utama dalam industri pembuatan pipa besi. Untuk membuat pipa besi yang kuat, bijih dilebur, kemudian dicampur dengan lainnya sebelum akhirnya dicetak menjadi pipa besi.
4. Bahan pada Industri Otomotif
Kegunaan bijih yang selanjutnya adalah sebagai bahan baku untuk industri otomotif. Batuan mineral ini akan diolah untuk dijadikan komponen kendaraan bermotor seperti rangka, mesin, piston, gearbox, dan lain sebagainya.
Jenis-Jenis Bijih Besi yang Sering Dimanfaatkan
Secara umum, bijih dibedakan menjadi dua jenis, yaitu bijih primer dan bijih sekunder. Besi primer merupakan jenis besi yang terbentuk pada saat aktivitas tektonik sebelum mineralisasi.
Sedangkan besi sekunder merupakan salah satu jenis besi murni yang terbentuk akibat endapan atau proses sedimentasi dari cebakan mineral alochton. Bijih besi jenis ini yang banyak digunakan untuk industri hingga saat ini.
Berikut ini beberapa jenis bijih yang sering paling sering dimanfaatkan dalam industri:
1. Hematite (Fe₂O₃)
Hematite merupakan salah satu jenis batuan mineral yang paling umum digunakan dalam industri.
Jenis ini memiliki kandungan besi teoretis sebesar 70% dengan tampilan berwarna merah hingga abu-abu muda. Hematite dikenal juga dengan sebutan tambang merah.
2. Magnetit (Fe₃O₄)
Magnetit mengandung mineral utama berupa triiron tetroksida dengan kandungan besi teoritis sebesar 72.4%. Bijih besi jenis ini memiliki tampilan berwarna hitam karbon dan sedikit biru muda hitam. Magnetit disebut juga dengan nama tambang hijau.
3. Lemonit (2Fe₂O₃.3H₂O)
Lemonit merupakan oksida besi yang mengandung air kristal. Batuan mineral ini terdiri dari campuran bijih jarum, goethite dan hidroksida besi, serta lumpur.
Lemonit memiliki struktur yang relatif lunak karena merupakan hasil pelapukan dari bijih besi jenis lainnya.
4. Siderite (FeCO₃)
Siderite memiliki kandungan besi teoritis sebanyak 48.2%, kandungan FeO sebesar 62.1% dan CO2 sebesar 37.9%. Batuan mineral ini biasanya berwarna abu-abu dan kuning serta bersifat non-magnetik.
5. Pyrities (FeS₂)
Pyrities merupakan jenis bijih besi yang memiliki karakteristik berwarna kuning hingga coklat serta termasuk dalam jenis besi sulfat.
Batuan mineral ini memiliki kandungan besi sekitar 45-47% dan banyak ditemukan di Amerika, Rusia, India, dan Kanada.
Proses Pembuatan dan Pengolahan Bijih Besi menjadi Besi Kasar
Sebelum diolah lebih lanjut, bijih besi harus dibersihkan dari berbagai kotoran. Proses ini dilakukan melalui pencucian (washing), biasanya menggunakan alat berat seperti trommel screen—sebuah drum besar berputar yang berfungsi menyaring kotoran dengan kecepatan tertentu.
Setelah itu, bijih besi harus dipecah dan dihancurkan menjadi butiran berukuran lebih kecil atau bahkan menjadi serbuk halus.
- Pemecahan dilakukan dengan mesin hammer mill
- Penghancuran menggunakan gyratory mill
- Penghalusan memakai ball mill
Setelah menjadi butiran halus, bijih besi diproses dengan magnetic separator—alat berbentuk silinder dengan pelapis magnetik yang memisahkan partikel logam dan non-logam. Partikel yang masih memiliki kadar logam rendah kemudian dipanggang (roasting) untuk meningkatkan kemurniannya hingga 65%, sekaligus memisahkan serbuk non-magnetik.
Serbuk bijih besi yang memiliki daya magnet tinggi akan dikeringkan melalui rotary dryer dalam proses kalsinasi (calcination). Tahapan ini bertujuan menghilangkan kandungan air dan karbon dioksida.
Setelah proses pengeringan, serbuk besi dimurnikan dan dibentuk menjadi butiran pellet berdiameter sekitar 8–25 mm. Proses ini dilakukan menggunakan mesin pan pelletizer. Di tahap ini, serbuk bijih besi dicampur secara bertahap dengan batubara dan bentonit (mineral tanah liat yang plastis dan berfungsi sebagai perekat).
- Batubara membantu proses reduksi internal yang dapat meningkatkan kadar besi.
- Bentonit merekatkan konsentrat besi oksida menjadi butiran kecil berbentuk pellet.
Proses ini dikenal sebagai pelletizing, yaitu penggumpalan konsentrat bijih besi halus menjadi butiran mirip kelereng. Pellet ini tidak hanya memiliki sifat metalurgis yang baik, tapi juga meminimalkan kehilangan material karena serbuk tidak mudah beterbangan, serta memudahkan pengemasan dan pemindahan.
Karena yang dihasilkan masih berupa pellet basah (green pellet), diperlukan proses pemanasan (indurasi). Pellet dipanaskan dalam dapur (indurator) bersuhu hingga 1.300°C untuk menghasilkan pellet bakar (burnt pellet) yang kering, keras, tidak mudah hancur, dan siap digunakan dalam proses reduksi lebih lanjut.
Untuk memproduksi besi kasar (pig iron), pellet bakar dilebur di dalam blast furnace (tanur tiup/tegak) bersuhu hingga 1.800°C. Proses peleburan ini menghasilkan besi cair panas (hot metal).
Selanjutnya, ditambahkan bahan pereduksi berupa batubara kokas dan kapur untuk memurnikan logam dan meningkatkan kadar besi hingga 95%. Setelah itu, besi cair dicetak menjadi besi kasar atau baja, tergantung kebutuhan.
Selain metode blast furnace, besi kasar juga bisa dihasilkan melalui metode lain seperti:
- Electric Reduction Furnace (tanur reduksi listrik)
- Low Shaft Blast Furnace (tanur ledakan poros rendah)
- Sponge Iron Process dengan reduksi langsung eksternal
Tertarik untuk mempelajari lebih banyak tentang jenis-jenis besi, kunjungi blog kami untuk info terbaru. Jangan lupa juga kunjungi halaman produk kami untuk informasi mengenai produk besi KPS Steel. Hubungi kami sekarang juga untuk konsultasi dan pemesanan.