Perpustakaan Digital ITB

Peleburan bijih nikel saprolit menjadi produk matte di industri dapat dilakukan dengan rute RKEF, di mana terak harus dijaga cair pada temperatur 1450–1550 °C agar pemisahan matte dan terak dapat dilakukan secara efektif. Kesetimbangan akan terjadi antara matte, terak, dan refraktori berbasis MgO. Keberadaan pengotor seperti Al2O3 dan CaO dapat mempengaruhi kesetimbangan tersebut. Penelitian ini mempelajari pengaruh Al?O?, CaO, dan SiO? terhadap kesetimbangan fasa antara matte Ni–Fe–S dan terak SiO?–FeO–MgO pada temperatur 1450 °C. Sampel yang digunakan adalah matte dan terak yang diperoleh dari industri. Karakterisasi matte, terak, dan refraktori dari industri dilakukan terlebih dahulu untuk mengetahui fasa yang ada dan komposisinya. Percobaan kesetimbangan lalu dilakukan dengan menggunakan campuran sampel yang terdiri dari matte dan terak dengan rasio 1 : 5 yang ditempatkan dalam krusibel MgO. Percobaan kesetimbangan menggunakan variasi komposisi final Al?O? = 4; 8; 12; 16 wt%, CaO = 1; 4; 8; 12 wt%, dan penambahan SiO? = 0; 8; 19,41; 37,02; 67,73 gram/100 gram terak. Kesetimbangan dilakukan dengan peleburan di Vertical Tube Furnace (VTF) pada temperatur 1450 °C selama 2 jam dengan atmosfer inert yang dicapai dengan mengalirkan argon sebesar 1 L/menit. Hasil peleburan di-quenching dalam media air garam dingin untuk mempertahankan fasa-fasa yang terbentuk pada temperatur tinggi. Karakterisasi sampel hasil kesetimbangan dilakukan untuk mengetahui jenis dan komposisi fasa yang terbentuk. Hasil analisis sampel industri menunjukkan matte memiliki komposisi Ni 26,86 wt%, Fe 65,14 wt%, dan S 7,20 wt%. Terak didapatkan memiliki rasio SiO2/MgO sebesar 2,14, FeO sebesar 24,89 wt%, serta terdapat pengotor Al2O3 sekitar 4,00 wt%. Refraktori MgO industri ditemukan telah mengalami perubahan dimana teramati fasa baru yaitu olivin–(Mg,Fe)2SiO4, piroksen–(Mg,Fe)2Si2O6, dan spinel– (Mg,Fe)(Cr,Al)2O4. Percobaan kesetimbangan dengan variasi komposisi final Al?O?, CaO, dan penambahan SiO2 menunjukkan hasil yang sejalan dengan hasil simulasi perangkat lunak termodinamika FactSage. Peningkatan kandungan Al2O3 menggeser komposisi likuidus ke arah rasio MgO/(FeO+SiO2) yang lebih tinggi dan di atas 16 wt% Al2O3 terbentuk padatan baru spinel. Peningkatan kandungan CaO tidak mengubah rasio MgO/(FeO+SiO2) pada likuidus dan tidak menyebabkan pembentukan padatan baru. Peningkatan kandungan SiO2 pada terak tidak mengubah komposisi likuidus dikarenakan tersedianya MgO yang berlebih dari krusibel dan Fe yang teroksidasi dari matte. Hasil percobaan kesetimbangan menunjukkan bahwa Al?O?, CaO, dan SiO2 berpengaruh terhadap komposisi likuidus dan padatan yang terbentuk.