Nikel merupakan salah satu jenis logam yang memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari.Jumlahbijih nikel limonitdi Indonesia lebih banyak dibandingkan dengan jumlah bijih nikel saprolit.Akan tetapi pengolahan nikel limonit menggunakan teknologi yang umum seperti high pressure acid leaching dinilai tidak ekonomis karena dibutuhkan modal investasiuntuk alat yang tinggi sedangkan kadar nikel pada bijih sangat rendah (kurang dari 1,5% w/w). Penelitian ekstraksi bijih nikel limonit menggunakan SO2-udara terlarut diharapkan dapat memberikan solusi dari permasalahantersebut, karena metode ekstraksi ini tidak memerlukan peralatan yang kompleks dan dioperasikan pada tekanan atmosferik. Sebelum nikel limonit diekstrak, dapat dilakukan pre-treatment untuk meningkatkan perolehan nikel. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pre-treatment berupa pemanasan bijih nikel limonit pada temperatur 650oC selama 1 jam, akan tetapi perolehan yang didapat masih rendah. Pada penelitian ini dilakukan ekstraksi selama 180 menit dengan variasi tingkat keasaman pada pH 2, 3, 4, dan 5 serta temperatur 30, 55, dan 80oC.Pre-treatment yang dilakukan pada penelitian ini adalah roastingdan alkali-roasting menggunakan Na2CO3. Analisis perolehan hasil ekstraksi menggunakan AAS, analisis mineralogi menggunakan XRD, dan analisis perubahan energi dan massa menggunakan TGA-DSC. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa perolehan terbesar ada pada pH 2 dan temperatur 80oC. Hasil ekstraksi pH 2 jika dibandingkan dengan pH 3 pada temperatur 80oC untukmetode pre-treatment alkali-roasting menggunakan Na2CO3 dapat meningkatkan perolehan nikel dari 28,17% menjadi 100% dan untukpre-treatment roastingmampu meningkatkan perolehan nikel dari 20,42% menjadi 61,39%. Akan tetapi, pada pH 2, selektivitas nikel terhadap besi turun dari 96272 menjadi 534 untuk pre-treatmentroastingdan dari 1,8menjadi 1untuk pre-treatment alkali-roasting menggunakan Na2CO3.Pemodelan kinetika yang digunakan yaitu shrinking core model (SCM), model ini sesuai untuk pre-treatment alkali-roasting menggunakan Na2CO3. Adapun kinetika reaksinya dikendalikan oleh ash diffusion dengan konstanta laju reaksi sebesar 8x10-5 m s-1.