Perpustakaan Digital ITB

Pasar baterai litium besi fosfat (lithium ferro-phosphate, LFP) diperkirakan akan mengalami pertumbuhan yang signifikan dalam beberapa tahun mendatang, dengan proyeksi pertumbuhan tahunan yang pesat hingga 2032 seiring dengan meningkatnya permintaan kendaraan listrik. Adanya pertumbuhan pasar ini menciptakan peluang besar untuk memanfaatkan bahan baku penting dalam produksi baterai LFP, khususnya besi. Industri pengolahan tembaga menghasilkan sejumlah besar rafinat yang mengandung besi terlarut dengan konsentrasi berkisar 3–35 g/L. Nilai tersebut mengindikasikan besarnya potensi ekstraksi besi dari rafinat tembaga dan dapat menjadi salah satu solusi strategis untuk memenuhi kebutuhan pasar LFP, serta memberikan nilai tambah dan mengurangi dampak lingkungan dari industri pengolahan tembaga itu sendiri. Oleh karena itu, ekstraksi besi dari rafinat tembaga berpotensi mendukung perkembangan sektor energi terbarukan yang terus berkembang. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari proses ekstraksi besi dari larutan rafinat tembaga menggunakan ekstraktan Zn-loaded Versatic 10. Tahap preloading dibutuhkan untuk mencegah adanya fenomena kontrol pH yang terjadi selama tahap ekstraksi utama. Percobaan yang dilakukan melingkupi tahap preloading, ekstraksi, scrubbing, dan stripping dengan berbagai variasi percobaan pada setiap tahapnya. Pada tahap ekstraksi, dilakukan variasi terhadap tingkat preloading, pH, konsentrasi ekstraktan, waktu kontak, dan rasio O/A. Tahap scrubbing dilakukan dengan melakukan variasi pada pH awal. Sedangkan tahap stripping dilakukan dengan variasi konsentrasi H2SO4, jenis reagen stripping yang digunakan (H2SO4 dan HCl), serta konsentrasi Na2SO3 dalam proses reductive stripping. Terakhir, dilakukan karakterisasi sampel menggunakan atomic absorption spectrometer (AAS) dan Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) untuk mengetahui kondisi operasi optimum pada setiap tahapnya. Hasil percobaan menunjukkan bahwa kondisi optimum tahap ekstraksi diperoleh pada percobaan dengan tingkat preloading 30%, pH awal 0,5, konsentrasi ekstraktan 25% (v/v), waktu pengadukan selama 15 menit, dan rasio O/A = 0,5. Pada kondisi ekstraksi optimum diperoleh ekstraksi besi hingga 43,40% dengan selektivitas yang cukup baik terhadap logam pengotornya (Al, Cu, dan Zn) pada satu tahap ekstraksi. Hal ini menunjukkan bahwa Versatic 10 dapat dengan baik membentuk kompleks dengan ion logam besi. Namun, stabilitas kompleks ion besi dan Versatic 10 juga memberikan tantangan untuk proses scrubbing dan stripping sehingga diperlukan optimasi lebih lanjut untuk hasil yang lebih maksimal. Pada rentang kondisi penelitian yang digunakan, nilai stripping besi yang diperoleh lebih kecil dari 3%.