Perpustakaan Digital ITB

Demi mewujudkan komitmen Indonesia untuk menurunkan emisi gas rumah kaca di tahun 2030, produsen nikel perlu beralih ke teknologi yang lebih ramah lingkungan. Salah satu upaya untuk mewujudkan teknologi ramah lingkungan adalah dengan menggunakan reduktor berbasis hidrogen. Peningkatan efektivitas dari teknologi ramah lingkungan tersebut dapat dilakukan dengan menggunakan fluidized bed sebagai reaktor dalam proses reduksi. Fluidisasi menciptakan kontak antar gas dan partikel yang lebih efisien sehingga dapat memfasilitasi proses reduksi dalam sistem heterogen. Serangkaian percobaan yang telah dilakukan meliputi preparasi dan karakteristik bijih nikel saprolit, penentuan besaran laju alir gas dan set-up reaktor, proses reduksi nikel saprolit dalam reaktor fluidized bed menggunakan vertical tube furnace (VTF), proses peleburan produk reduksi nikel saprolit menggunakan VTF, serta karakterisasi hasil percobaan. Variasi set-up reaktor dan besaran laju alir gas antara 2,5 dan 7,5 L/menit dievaluasi pada temperatur kamar dan temperatur reduksi untuk menentukan fluidisasi partikel bijih nikel saprolit yang optimum. Bijih nikel saprolit kemudian direduksi dengan menggunakan gas 25%H2 – 75%Ar dengan laju alir gas sebesar 5 L/menit pada variasi temperatur reduksi maksimum 500-900? selama 2 jam pada temperatur maksimum. Hasil reduksi dilebur pada temperatur 1550? selama 2 jam dalam kondisi inert dengan mengalirkan gas argon pada laju alir sebesar 1 L/menit. Sampel hasil percobaan dikarakterisasi menggunakan X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), inductive coupled plasma (ICP), scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS), SEM-EDS dengan perangkat lunak automated material identification and classification system (AMICS), dan particle size analysis (PSA) sementara hasil peleburan dikarakterisasi menggunakan SEM-EDS. Besaran laju alir gas dan set-up reaktor memengaruhi fluidisasi partikel dan proporsi partikel bijih nikel saprolit yang terbawa bersama aliran gas. Besaran laju alir gas juga memengaruhi profil temperatur dalam reaktor fluidized bed. Data kehilangan berat dari hasil reduksi menunjukkan kehilangan air kristal yang meningkat dengan tingkat reduksi yang relatif konstan seiring dengan peningkatan temperatur. Hasil analisa XRF dan ICP menunjukkan peningkatan kadar besi dan nikel seiring dengan meningkatnya temperatur. Hasil analisa XRD menunjukkan puncak intensitas fasa feronikel dan logam besi mulai terlihat pada temperatur reduksi 700?. Ukuran P80 pada produk reduksi meningkat seiring dengan peningkatan temperatur reduksi. Logam hasil peleburan produk reduksi didominasi oleh nikel sebanyak lebih dari 90%. Besi yang terkandung dalam logam hasil peleburan meningkat seiring dengan peningkatan temperatur reduksi.