Titanium dan paduannya merupakan bahan penting dalam ruang angkasa, implan medis, dan peralatan kimia karena kekuatannya yang tinggi, ketahanan terhadap korosi, dan biokompatibilitasnya. Namun, sisa yang dihasilkan selama produksi-terdiri dari 70% keripik dan 30% potongan curah-menimbulkan tantangan lingkungan dan sumber daya jika tidak ditangani dengan benar.
Pembuangan langsung skrap yang tidak diolah tidak hanya membuang sumber daya strategis (untuk memproduksi 1 ton titanium primer diperlukan 4 ton bijih rutil) namun juga berisiko mencemari lingkungan dengan minyak, oksida, dan pengotor logam. Oleh karena itu, daur ulang sisa titanium yang efisien telah menjadi fokus penting dalam inisiatif manufaktur ramah lingkungan global.
Klasifikasi Scrap dan Pra-Perawatan: Landasan Pemurnian
Jenis dan Karakteristik Scrap
Scrap Chip: Dihasilkan dari proses pembubutan atau penggilingan, memiliki area permukaan besar yang mudah menahan cairan pemotongan dan lapisan oksida, sehingga memerlukan penghilangan lemak secara intensif.
Scrap Massal: Berasal dari operasi stamping atau pemotongan, dengan kontaminasi yang relatif lebih rendah namun berpotensi mengandung pecahan baja perkakas.
Residu Pelelehan: Mengandung oksida konsentrasi tinggi, sehingga memerlukan ekstraksi kimia untuk memulihkan logam titanium.
Tiga-Langkah Pra-Proses Perawatan
►Pengurangan lemak:
Pembersihan basa (larutan NaOH 80 derajat) untuk melarutkan minyak mineral.
Perawatan pelarut organik ultrasonik (aseton/etanol) untuk menghilangkan minyak emulsi dari pori-pori mikro.-
►Pemisahan Magnetik: Magnet berintensitas-tinggi ( Lebih besar dari atau sama dengan 0,5 T) menghilangkan kotoran besi untuk mencegah kontaminasi selama peleburan.
►Penghancuran dan Penyaringan: Potongan-potongan besar dihancurkan<5 cm particles to enhance subsequent reaction efficiency.
Pemurnian Kimia: Teknologi Inti Terobosan
Metode Pengawetan-Opsi Hemat Biaya-
Rumus: HF (5–10%) + HNO₃ (20–30%) larutan asam campuran.
Function: Dissolves surface TiO₂ and TiN oxide layers with >efisiensi 95%.
Tantangan: Risiko penggetasan hidrogen memerlukan anil vakum pasca{0}}pengolahan (500 derajat /4 jam) untuk mitigasi.
Elektrolisis Garam Cair-Deoksidasi Mendalam
Proses: Elektrolisis dalam sistem garam cair NaCl-KCl-NaF (650 derajat ) menggerakkan ion oksigen ke anoda.
Hasil: Kandungan oksigen berkurang di bawah 800 ppm, memenuhi standar kedirgantaraan-kelas TA6V (Ti-6Al-4V).
Perlakuan Panas Vakum Pemurnian Kelas-Medis-
Kondisi: 900 derajat dalam vakum tinggi (10⁻³ Pa) dengan perlindungan gas argon.
Keuntungan: Penghapusan hidrogen secara simultan (efisiensi 99%) dan penguapan pengotor logam (misalnya Cu, Sn).
