Perpustakaan Digital ITB

Permintaan nikel sulfat diprediksi akan meningkat seiring dengan perkembangan pasar kendaraan listrik global sebagai salah satu material prekursor katoda baterai litium-ion yang saat ini menjadi baterai pilihan utama untuk kendaraan listrik. Material prekursor katoda baterai ini berupa nikel sulfat heksahidrat dapat diperoleh melalui kristalisasi larutan sulfat kaya nikel. Larutan sulfat kaya nikel dapat diperoleh dari mixed nickel-cobalt hydroxide precipitate (MHP) melalui proses pelindian dan pemurnian dengan ekstraksi pelarut (solvent extraction, SX). Pada penelitian ini, pemurnian larutan hasil pelindian MHP dilakukan dengan SX menggunakan Versatic 10 dan Cyanex 272 bermuatan nikel (Ni-Cyanex 272) untuk mengurangi kandungan natrium pada larutan sulfat akhir, yang dapat mempengaruhi kemurnian kristal nikel sulfat yang diperoleh. Penelitian ini difokuskan untuk mempelajari pengaruh berbagai parameter pada tahap pemuatan (pre-loading) Cyanex 272 dengan nikel untuk membentuk Ni- Cyanex 272 dan pada tahap SX menggunakan Ni-Cyanex 272 terhadap persen ekstraksi logam dan faktor pemisahan nikel dengan ion logam lain. Percobaan preloading Cyanex 272 dengan larutan nikel sulfat dilakukan dengan variasi temperatur, rasio volume organik/aqueous (O/A), pH, dan konsentrasi ekstraktan. Percobaan SX menggunakan Ni-Cyanex 272 dilakukan dengan variasi rasio O/A, Ni-loading, temperatur, dan waktu menggunakan larutan umpan yang diperoleh dari SX dengan Versatic 10. Percobaan SX dengan Versatic 10 dilakukan dengan menggunakan parameter operasi optimum yang dilaporkan di literatur. Hasil percobaan pre-loading Cyanex 272 menunjukkan bahwa peningkatan rasio O/A, pH, temperatur dan konsentrasi ekstraktan secara umum dapat meningkatkan persen ekstraksi nikel. Kondisi optimum untuk proses pre-loading Cyanex 272 dengan nikel diperoleh pada temperatur 40 oC, rasio O/A 2, pH kesetimbangan 7,5 dan konsentrasi ekstraktan 25% (v/v). Hasil percobaan SX menggunakan Ni- Cyanex 272 menunjukkan bahwa rasio O/A tidak berpengaruh signifikan pada persen ekstraksi logam dan faktor pemisahan natrium terhadap nikel. Peningkatan Ni-loading dan temperatur ekstraksi dapat menurunkan persen ekstraksi natrium, namun tidak berpengaruh signifikan pada persen ekstraksi nikel, kobalt dan magnesium. Sementara itu, peningkatan waktu meningkatkan persen ekstraksi semua ion logam. Kondisi optimum proses SX menggunakan Ni-Cyanex 272 diperoleh pada rasio O/A 0,5, Ni-loading 2,23 g/L, temperatur 30 oC, dan waktu ekstraksi 15 menit. Proses SX tambahan setelah tahap SX menggunakan Ni-Cyanex 272 dengan menggunakan Versatic 10 dapat memisahkan 99,74% natrium dari larutan umpan sehingga larutan nikel sulfat yang mengandung natrium serendah 37 mg/L dapat diperoleh.