Perpustakaan Digital ITB

Indonesia adalah salah satu negara dengan cadangan bauksit yang besar di dunia. Menurut laporan Mineral Commodity Summaries 2021, United State Geological Survey (USGS), cadangan bauksit Indonesia pada Tahun 2020 adalah sebesar 1,6 milyar ton yang menempati peringkat ke-6 di dunia setelah Guinea, Australia, Vietnam, Brazil dan Jamaika (Mineral Commodity Summaries, USGS, 2021). Di dalam bauksit diidentifikasi terdapat kandungan logam tanah jarang (LTJ) atau Rare Earth Elements (REE) dengan berbagai konsentrasi. Diantara logam-logam tanah jarang yang terkandung dalam red mud, skandium (Sc) dilaporkan memiliki nilai (harga) tertinggi yang mewakili ±95% dari nilai LTJ yang terdapat dalam red mud (Borra et al., 2015). Dalam penelitian ini dipelajari keefektifan proses ekstraksi pelarut skandium dari larutan hasil pelindian red mud dalam larutan asam klorida yang ditambahkan EDTA dengan menggunakan D2EHPA dengan penambahan Tributhyl Phosphate (TBP) sebagai modifier dan kerosene sebagai pengencer (diluen). Pada percobaan ekstraksi pelarut dipelajari pengaruh konsentrasi ekstraktan (D2EHPA), waktu ekstraksi, suhu dan rasio volume larutan larutan aqueous terhadap volume larutan organik (rasio A/O) dan pH terhadap persen ekstraksi Sc dan ko-ekstraksi logam-logam pengotor (yaitu Fe, Ti dan Al) serta faktor pemisahan Sc dengan logam-logam pengotor tersebut. Ditentukan kondisi optimum percobaan dalam rentang variasi variabel yang divariasikan dengan ii Metode Taguchi dan signifikansi pengaruh serta kontribusi variabel proses ekstraksi pelarut terhadap persen ekstraksi Sc dan faktor pemisahan Sc dengan logam pengotor menggunakan Metode ANOVA. Aktivitas penelitian di laboratorium dimulai dengan preparasi dan karakterisasi sampel red mud. Karakterisasi sampel red mud meliputi analisis X-ray Fluorescence (XRF) untuk mengetahui komposisi kimia sampel red mud dari PT. ICA dan analisis X-ray Diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi senyawa yang dominan dalam red mud. Tahap selanjutnya adalah menyiapkan larutan kaya skandium yang diperoleh dari proses pelindian sampel red mud dalam HCl 6M, EDTA 7 g/l, fraksi ukuran red mud -200 mesh (P100 75 ????m), suhu 60oC, rasio padatan-cairan 17 g/L selama 4 jam yang mengacu pada kondisi terbaik penelitian sebelumnya oleh Chandrasari, 2021. Konsentrasi Sc, Fe, Ti dan Al dalam larutan hasil pelindian ditentukan dengan melakukan analisis Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Setelah diketahui komposisi larutan aqueous awal yang akan diekstraksi skandiumnya, selanjutnya dilakukan serangkaian percobaan ekstraksi pelarut dengan menggunakan campuran D2EHPA dan TBP. Adapun variabel yang divariasikan dalam percobaan meliputi konsentrasi D2EHPA, waktu ekstraksi, suhu, pH dan rasio O/A. Serangkaian percobaan ekstraksi pelarut ini dilakukan dengan desain faktorial terbatas dimana hanya 1 variabel yang berubah dengan variabel lain dibuat tetap dan rangkaian percobaan yang dirancang dengan Metode Taguchi. Percobaan dengan metode faktorial terbatas dilakukan untuk mengetahui pengaruh setiap variabel terhadap persen ekstraksi Sc, ko-ekstraksi Fe, Ti dan Al dan faktor pemisahan (????x-y) antara Sc dengan ketiga logam pengotor tersebut, yang diperoleh dari perbandingan koefisien distribusi Sc (DSc) dengan koefisien logam pengotor (Dm). Sementara, Metode Taguchi dilakukan untuk menentukan kondisi optimum percobaan. Selanjutnya ditentukan signifikansi pengaruh variabel percobaan dan kontribusinya (dalam persen) terhadap persen ekstraksi Sc dan faktor pemisahan Sc dengan logam-logam pengotor. Berdasarkan hasil percobaan dan analisis data yang dilakukan, peningkatan konsentrasi D2EHPA dari 0,05M hingga 0,10M meningkatkan persen ekstraksi Sc, iii namun peningkatan lebih lanjut konsentrasi D2EHPA hingga 0,20M cenderung tidak lagi menaikkan ekstraksi Sc. Peningkatan waktu ekstraksi dari 3 menit hingga 9 menit, menaikkan persen ekstraksi Sc, namun peningkatan lebih lanjut waktu ekstraksi hingga 12 menit justru menurunkan ekstraksi Sc. Selain itu, kenaikan suhu hanya memberikan efek positif terhadap ekstraksi Sc hingga suhu 40oC dimana peningkatan suhu lebih lanjut cenderung menurunkan ekstraksi Sc. Hal ini sesuai dengan perhitungan termodinamika yang mengindikasikan bahwa proses ekstraksi pelarut Sc ini bersifat eksotermis. Analisis dengan metode Taguchi menunjukkan bahwa kondisi optimum percobaan diperoleh pada konsentrasi D2EHPA 0,20M; waktu ekstraksi 3 menit dengan persen ekstraksi Sc sebesar 99,4%. Pada kondisi ini, faktor pemisahan Sc terhadap Al (????Sc-Al) sebesar 199,3; ????Sc-Fe 380; dan ????Sc-Ti 76,3. Hasil ANOVA menunjukkan bahwa variabel yang memberikan kontribusi pengaruh paling tinggi pada pemisahan Sc dengan logam pengotor lain dalam rentang yang divariasikan pada penelitian adalah pH, yaitu 41,40%, 41,96% dan 27,75% masing-masing untuk pemisahan Sc-Al, Sc-Fe dan Sc-Ti.