Perpustakaan Digital ITB

Kegiatan pembukaan situs tambang berpotensi menghasilkan air asam tambang. Akibat oksidasi mineral sulfida, air asam tambang tersebut memiliki pH rendah yang melarutkan berbagai logam berat sehingga mencemari air dan tanah. Pencegahan dilakukan dengan pengolahan air asam tambang dengan metode aktif, salah satunya penetralan elektrokimia. Pengolahan dengan metode tersebut dilakukan dengan penetralan asam dan presipitasi logam dalam bentuk hidroksida melalui elektrolisis. Penetralan elektrokimia memiliki keunggulan secara ekonomi karena tidak membutuhkan penambahan bahan kimia secara langsung serta sacrificial anode. Listrik sebagai sumber energi utama pada metode tersebut dapat disuplai dari sumber energi terbarukan seperti sel surya. Penelitian ini akan mengkaji pengaruh variasi temperatur operasi, jenis material katoda, dan konsentrasi anolit terhadap daya yang diperlukan untuk penetralan elektrokimia air asam tambang. Tujuan penelitian ini untuk mengoptimalkan kinerja sel elektrokimia proses netralisasi elektrokimia air asam tambang dengan bantuan simulasi MATLAB. Sasaran yang dicapai yakni membuat dan memvalidasi pemodelan kurva I-V elektrolisis, menentukan pengaruh variasi temperatur operasi, jenis material katoda, dan konsentrasi anolit pada kurva I-V, menentukan signifikansi dan interaksi variasi percobaan, dan estimasi performa pemulihan logam Fe, Al, dan Mn. Kajian utama dari makalah ini terdiri dari pembuatan dan validasi model kurva I-V, penyesuaian parameter simulasi, simulasi dan analisis hasil simulasi variasi proses, serta estimasi pemulihan logam. Simulasi dilakukan pada model reaktor dua kompartemen, anolit Na2SO4 dan katolit air asam tambang masing-masing bervolume 500 mL yang dipisahkan oleh Nafion N117 dan anoda plat IrO2. Variasi temperatur operasi dengan peningkatan dari 30 hingga 80oC meningkatan perfoma sel dengan overpotensial yang mengecil. Katoda yang memberikan kinerja terbaik berturut-turut adalah platinum, nikel, stainless steel, grafit, dan tembaga. Konsentrasi anolit 0,01-0,15 M tidak berpengaruh pada kurva I-V. Variasi temperatur operasi dan jenis material katoda berpengaruh signifikan dengan nilai p-value masing-masing 3,58 x 10-5 dan 2,61 x 10-26. Proses pemulihan logam dilakukan pada temperatur 80oC, katoda nikel, rapat arus 24,75 mA/cm2 dengan membentuk presipitat Fe(OH)3, Al(OH)3, dan MnO2 hingga pH 7.