Perpustakaan Digital ITB

Red mud adalah limbah yang dihasilkan dari proses pemurnian bauksit menjadi alumina. Red mud selain tergolong sebagai limbah berbahaya ternyata mengandung logam tanah jarang yang tinggi, khususnya skandium (Sc). Sc banyak dimanfaatkan pada aplikasi strategis, seperti pada paduan aluminium (Al) untuk material pesawat, untuk dopan katoda baterai litium mangan oksida (LMO), dan untuk solid oxide fuel cell (SOFC). Ekstraksi Sc dari red mud banyak diteliti sebelumnya dengan proses direct leaching, namun selektivitas pelindian dengan metode ini terhadap besi (Fe), aluminium (Al), dan titanium (Ti) belum begitu baik. Pada percobaan ini dilakukan proses ekstraksi Sc dari red mud dengan metode sulfatisasi dengan amonium sulfat ((NH4)2SO4)-pemanggangan-pelindian dalam air red mud yang berasal dari PT. ICA di Kalimantan Barat dan mempelajari pengaruh dari beberapa variabel terhadap ekstraksi Sc serta selektivitasnya terhadap Fe, Al, dan Ti. Rangkaian percobaan diawali dengan preparasi sampel yang meliputi blending, sampling, grinding, dan sieving. Karakterisasi awal red mud dilakukan yang terdiri dari analisis dengan X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), dan scanning electron microscope-energy dispersive X-ray (SEM-EDX). Percobaan dilakukan dengan mempelajari pengaruh lima variabel pada empat level variasi terhadap persen ekstraksi Sc, Fe, Al, dan Ti. Variabel yang divariasikan yaitu rasio (NH4)2SO4/red mud (g/g), suhu pemanggangan (oC), waktu pemanggangan (menit), rasio liquid/solid (L/S) pelindian (ml/g), dan waktu pelindian (menit). Percobaan terdiri dari proses sulfatisasi, pemanggangan dalam muffle furnace, dan pelindian dalam air deionisasi. Larutan dan residu hasil pelindian dianalisis menggunakan ICP-MS untuk menentukan persen ekstraksi dari logam Sc, Fe, Al, Ti, dan logam lainnya. Penentuan kondisi optimum dilakukan dengan menganalisis pengaruh dari setiap variabel terhadap persen ekstraksi Sc, Fe, Al, Ti, dan selektivitas pelindian. Hasil percobaan menunjukkan bahwa %ekstraksi Sc cenderung meningkat dengan meningkatnya rasio (NH4)2SO4/red mud sampai 1,5 g/g dan rasio L/S pelindian sampai 10 ml/g. Suhu dan waktu pemanggangan yang melebihi 750 oC dan 60 menit cenderung menurunkan %ekstraksi Sc. %Ekstraksi Sc meningkat tajam pada periode waktu pelindian 30-60 menit dan turun drastis pada periode waktu 60-120 menit. Setelah itu, %ekstraksi Sc cenderung tidak mengalami perubahan signifikan. Dari analisis hasil penelitian yang dilakukan, didapatkan kondisi optimum pada rasio (NH4)2SO4/red mud 0,5 (g/g), suhu dan waktu pemanggangan 750 oC dan 80 menit, waktu pelindian 30 menit, dan rasio L/S pelindian 12 (ml/g). Pada kondisi ini, persen ekstraksi rata-rata Sc, Fe, Ti, dan Al masing-masing adalah 92,57%, 6,55%, 0,65%, dan 31,43%, secara berurutan, dengan selektivitas ekstraksi rata-rata Sc/Fe, Sc/Ti, dan Sc/Al masing-masing sebesar 0,93, 0,99, dan 0,75.