Para Ilmuwan Ungkap Bagaimana Tungsten, Logam Paling Keras, Dihasilkan

Jika baja membentuk kerangka industri modern, tungsten berfungsi sebagai inti ototnya. Terkenal karena kekerasannya yang luar biasa dan titik leleh yang tinggi, logam yang sangat diperlukan ini memainkan peran penting di seluruh sektor manufaktur. Namun hanya sedikit yang memahami proses rumit yang mengubah bijih mentah menjadi tungsten kelas industri.

Minat baru-baru ini pada produksi tungsten melonjak setelah video YouTube populer berjudul "Bagaimana Tungsten Dibuat?" menjadi tidak tersedia, memicu pertanyaan tentang proses industri yang kritis ini. Meskipun video tersebut tetap tidak dapat diakses, perjalanan teknis dari tambang ke logam dapat direkonstruksi melalui metode industri yang terdokumentasi.

Perjalanan tungsten dimulai di tambang bawah tanah atau tambang terbuka tempat para pekerja mengekstraksi bijih primer seperti wolframit (tungstat besi-mangan) dan scheelit (tungstat kalsium). Endapan mineral ini biasanya mengandung kurang dari 1% tungsten yang dapat dipulihkan, yang memerlukan proses pemurnian yang ekstensif.

Metode konsentrasi bervariasi berdasarkan jenis bijih. Pemisahan gravitasi terbukti efektif untuk partikel wolframit berkepadatan tinggi, sementara scheelit seringkali membutuhkan flotasi busa menggunakan reagen khusus. Beberapa operasi menggunakan pemisahan magnetik untuk varian kaya besi. Proses ini meningkatkan kandungan tungsten dari fraksi awal menjadi konsentrat murni 65-75%.

Konsentrat yang dimurnikan mengalami konversi kimia menjadi amonium paratungstat (APT), prekursor universal untuk produk tungsten. Proses multi-tahap ini dimulai dengan pelarutan asam atau pencernaan alkali, melarutkan tungsten ke dalam larutan sambil meninggalkan kotoran.

Teknik ekstraksi pelarut kemudian mengisolasi tungsten dari unsur-unsur yang menyertainya seperti molibdenum. Presipitasi selanjutnya mengkristalkan senyawa APT, yang mengalami kalsinasi yang tepat untuk menghilangkan komponen yang mudah menguap. Oksida biru yang dihasilkan (WO ₃ ) mempertahankan kemurnian 99,95% sebelum reduksi.

Produksi tungsten industri menggunakan dua metode reduksi utama. Proses reduksi hidrogen mendominasi untuk produk tungsten murni, di mana gas hidrogen mereduksi oksida biru menjadi serbuk logam dalam tungku yang dikontrol suhunya. Serbuk ini kemudian mengalami pengepresan dan sintering untuk membuat produk pabrik yang padat.

Sebagai alternatif, reduksi karbotermik menghasilkan paduan tungsten karbida atau ferrotungsten. Reduksi karbon langsung menghasilkan karbida semen untuk alat potong, sementara ko-reduksi dengan besi menciptakan agen paduan untuk baja khusus. Kedua metode memerlukan kontrol atmosfer yang tepat untuk mencegah kontaminasi.

Rangkaian produksi yang canggih ini—meliputi geologi, kimia, dan metalurgi—menunjukkan mengapa tungsten tetap menjadi salah satu bahan yang paling menuntut secara teknis di industri. Dari penambangan hingga aplikasi akhir, setiap tahap pemrosesan membutuhkan keahlian khusus untuk mempertahankan karakteristik kinerja logam yang tak tertandingi.