Perpustakaan Digital ITB

Berdasarkan Annual Report International Tin Research Institute pada Tahun 2016, Indonesia berada di peringkat kedua sebagai produsen timah terbesar di dunia setelah China. Total produksi timah di Indonesia pada tahun 2016 adalah 696.000 ton[1]. Pada umumnya, timah murni dimanfaatkan untuk pembuatan solder, tinplate, paduan tembaga, dan baterai. Salah satu metode untuk memproduksi tinplate adalah electroplating. Larutnya besi dari benda kerja baja ke dalam elektrolit menjadi permasalahan utama karena mempersempit rapat arus operasi yang bisa diaplikasikan dan mempercepat oksidasi Sn2+ menjadi Sn4+ yang menurunkan efisiensi arus dan kualitas produk. Terdapat beberapa metode yang dapat diterapkan untuk penanganan spent electrolyte. Metode pengenceran dengan fresh electrolyte membutuhkan biaya yang mahal. Sementara, metode lainnya seperti presipitasi kimia tidak dapat memisahkan timah dari besi karena timah mengendap pada pH yang lebih rendah dari pH pengendapan besi. Pada penelitian ini dipelajari pemisahan Sn dan Fe dalam spent electrolyte plating timah dengan metode Eutectic Freeze Crystallization (EFC) dan metode sementasi Sn menggunakan serbuk Fe. Sampel elektrolit yang digunakan adalah spent electrolyte yang merupakan limbah dari pabrik electroplating timah, PT Pelat Timah Nusantara Tbk. Preparasi sampel dilakukan dengan melakukan homogenisasi larutan di dalam gelas kimia yang diagitasi dalam suhu ruang dengan menggunakan magnetic stirrer. Hal ini dimaksudkan agar tidak ada endapan di dalam spent electrolyte. Selnjutnya dilakukan pengukuran konsentrasi Fe dan Sn dengan menggunakan AAS (Atomic Absorption Spectroscopy) dan analisis FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) untuk mengetahui gugus fungsi senyawa organik yang terdapat di dalam sampel spent electrolyte. Percobaan EFC dilakukan dalam sebuah reaktor yang diselimuti sterofoam yang terhubung dengan thermocouple. Digunakan es kering untuk menurunkan suhu bak metanol pada reaktor EFC ke -7, -17, 23, dan -30 oC. Variasi percobaan EFC adalah kecepatan agitasi sebesar 50, 100, 150, dan 200 rpm dan rasio volume asam metana sulfonat (MSA) terhadap volume sampel sebesar 5/250, 10/250, 15/250, dan 20/250. Sementara, pada percobaan sementasi, dilakukan variasi suhu pada 25, 50, 75, dan 95oC dan mol stoikiometri besi terhadap Sn terlarut (0,5x, 1x, 1,5x, dan 2x). Percobaan sementasi dilakukan di reaktor berleher 5 yang terhubung dengan kondensor, hot plate dan magnetic stirrer. Hasil percobaan EFC menunjukkan semakin rendah suhu, semakin tinggi persen kristalisasi besi dan timah. Persen reduksi besi dan timah terlarut paling tinggi diperoleh pada suhu -30oC, yaitu masing-masing 98,73% dan 45,95%. Pada percobaan EFC, kecepatan agitasi 200 rpm memberikan persen reduksi Fe terbesar yaitu 98,03% dan persentase timah yang ikut tereduksi sebesar 45,91%. Konsentrasi akhir besi kurang dari 5 g/L diperoleh pada kecepatan pengadukan 150 dan 200 rpm, suhu -17, -23, dan -30oC. Variasi rasio volume MSA terhadap volume sampel larutan 20/250 memberikan persen reduksi besi dan timah tertinggi yaitu masing-masing 98,73% dan 45,95%. Percobaan EFC dengan rasio MSA 15/250 dan 20/250 dan suhu -17, -23 dan -30oC berhasil menurunkan konsentrasi Fe