Timah

Karakterisasi Bijih Timah

Bijih timah yang ditambang di Indonesia umumnya adalah dari jenis endapan timah aluvial dan sering disebut sebagai endapan timah sekunder atau disebut timah placer. Jenis bijih timah ini sudah terlepas dari endapan induknya yaitu timah primer, dan oleh air diendapkan kembali di tempat lain yang lebih rendah.
Secara ekonomis, mineral penghasil timah putih adalah kasiterit dengan rumus kimia SnO2, walaupun ada sebagian kecil timah yang dihasilkan dari sulfida seperti stanit, silindrit, frankeit, kanfieldit dan tealit.
Mineral utama yang terkandung di dalam bijih timah adalah kasiterit, sedangkan mineral ikutannya adalah pirit, kuarsa, zirkon, ilmenit, galena, bismut, arsenik, stibnit, kalkopirit, xenotim, dan monasit.

Pengolahan Bijih Timah

Secara garis besar, pengolahan bijih timah menjadi logam timah terdiri dari operasi konsentrasi/mineral dressing, dan ekstraksi yaitu peleburan atau smelting dan pemurnian atau refining.

Tahap Konsentrasi

Tahap konsentrasi bijih timah merupakan operasi peningkatan kadar timah dengan menggunakan peralatan seperti Jig Concentrator, palong dan meja goyang. Bijih timah yang diolah memiliki kadar awal sekitar 30 sampai 65 persen Sn.
Setelah melalui operasi pemisahan, kadar timah minimum yang harus tercapai supaya dapat dipergunakan sebagai umpan peleburan tahap pertama adalah sebesar 70 persen Sn.

Tahap Smelting

Proses smelting merupakan proses reduksi dari konsentrat bijih timah pada temparatur tinggi menjadi logam timah. Prinsip reduksi adalah melepas ikatan oksigen yang terdapat mineral kasiterit. Reduktor yang digunakan sebagai pereduksi adalah gas CO. Reaksi yang terjadi selama proses smelting adalah:
SnO2 + CO = SnO + CO2
SnO + CO = Sn + CO2
Pada proses smelting akan terbentuk lelehan terak dan timah yang tidak saling larut. Slag akan mengikat pengotor-pengotor yang terdapat di dalam konsentrat. Pengotor yang paling banyak terdapat di dalam konsentrat timah adalah unsur Fe.
Proses smelting ini terdiri dari dua tahapan. Peleburan tahap pertama adalah peleburan konsentrat timah yang menghasilkan timah kasar atau crude tin dan terak I (slag). Kadar timah dalam terak I ini adalah sekitar 20 persen. Tahap ini juga dikenal dengan sebutan peleburan konsentrat timah karena umpan yang dilebur adalah konsentrat bijih timah.
Terak I kemudian dilebur kembali di peleburan tahap kedua. Peleburan pada tahap dua ini menghasilkan senyawa Fe-Sn yang disebut hardhead dan terak II dengan kadar Sn kurang daripada satu persen. Hardhead menjadi bahan baku untuk peleburan tahap satu.

Tahap Refining

Crude tin dari proses peleburan tahap satu kemudian dibawa ke proses selanjutnya yaitu proses pemurnian. Kandungan timah dalam crude tin adalah Sn >90 persen dan sisanya adalah pengotor seperti As, Pb, Ag, Fe, Cu, dan Sb.
Pemurnian timah dari pengotornya dapat dilakukan dengan kettle refining, eutectic refining, serta electrolytic refining. Pemilihan teknologi untuk proses pemurnian adalah berdasarkan tingkat kemurnian logam timah yang diinginkan. Setelah melewati tahap refining ini, kemurnian logam timah dapat mencapai 99,93 persen.

Catatan

Jumlah kecil timah dalam makanan kaleng tidak berbahaya bagi manusia. Senyawa timah trialkil dan triaril berbahaya bagi makhluk hidup dan harus ditangani secara hati-hati.
Timah juga digunakan dalam pembuatan grenjeng rokok (timah putih), pada longsongan peluru (timah hitam).