Perpustakaan Digital ITB

Pencemaran lingkungan dan pemanasan global akibat pembuangan Sisa Hasil Pengolahan (SHP) bijih nikel dan emisi karbon dioksida menjadi salah satu tantangan bagi industri. Teknologi kombinasi pirometalurgi-hidrometalurgi yang sedang dikembangkan adalah pengolahan bijih nikel laterit menjadi produk antara MHP (Mixed Hydroxide Precipitate) sebagai bahan baku baterai mobil listrik. Salah satu SHP dari teknologi tersebut adalah natrojarosit yaitu produk dari metode penghilangan besi dengan cara presipitasi dari larutan pelindian. Umumnya residu natrojarosit mengandung 20-35% besi serta kandungan sulfur yang tinggi. Kandungan besi yang tinggi menunjukkan bahwa residu natrojarosit dari produksi nikel hidrometalurgi berpotensi untuk menjadi bahan baku pembuatan besi dan baja. Residu natrojarosit pertama-tama dipreparasi dan dikarakterisasi menggunakan Thermogravimetry/Differential Thermal Analysis (TG-DTA), X-ray Powder Diffraction (XRD), dan X-ray Fluorescence (XRF) untuk mengetahui jenis mineral atau senyawa yang terkandung pada residu natrojarosit. Pemanggangan residu natrojarosit dilakukan pada variasi temperatur 500 – 1100 °C selama 4 jam kemudian perlakuan reduksi dilakukan pada sampel residu natrojarosit setelah pemanggangan pada temperatur 1100 °C. Residu natrojarosit kemudian dipreparasi membentuk briket. Sampel dibagi menjadi dua jenis, yaitu briket non-komposit dan komposit. Briket non-komposit terdiri dari sampel natrojarosit tanpa pemanggangan atau sampel pemanggangan pada suhu 1100 oC. Briket komposit berisi campuran sampel tanpa pemanggangan natrojarosit atau sampel pemanggangan pada suhu 1100 oC dan bioreduktor arang batok kelapa sebanyak 20% dari berat sampel. Briket kemudian ditempatkan di bed bioreduktor arang batok kelapa. Variasi temperatur reduksi ditahan pada 1000 °C, 1200 °C, 1400 °C selama 2 jam dan perlakuan isotermal-gradien temperatur pada 1000 – 1400 °C dengan laju pemanasan 8 oC/menit selama 2 jam. Karakterisasi hasil pemanggangan dilakukan pada residu natrojarosit menggunakan XRD dan XRF untuk mengetahui senyawa yang terbentuk dan komposisi akhir residu natrojarosit. Analisis Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk mengetahui kandungan unsur dalam logam dan terak. Data yang didapat kemudian dianalisis untuk mempelajari pengaruh dari temperatur pemanggangan dan temperatur reduksi terhadap penurunan kandungan sulfur dan peningkatan kandungan besi. Peningkatan temperatur pemanggangan dari 500 hingga 1100 oC dengan waktu penahanan 4 jam berpengaruh terhadap penurunan kadar sulfur yaitu dari 8,94% menjadi 3,81% dan peningkatan kadar besi dari 16,23% menjadi 28,54%. Temperatur reduksi isotermal dan isotermal-gradien temperatur yaitu 1000 oC, 1200 oC, dan 1400 oC, berpengaruh terhadap penurunan kandungan sulfur dan peningkatan kandungan besi. Pada sampel tanpa pemanggangan non-komposit natrojarosit, terjadi penurunan kandungan sulfur pada logam dari 19,97-2,8% menjadi 0% atau tidak dapat dideteksi oleh SEM-EDS sedangkan kandungan besi fluktuatif dengan kandungan besi tertinggi pada 1200 oC yaitu 91,79 - 98,37%. Pada sampel dengan pemanggangan non-komposit, terjadi penurunan kandungan sulfur pada logam dari 1,00% menjadi 0,43% serta kandungan besi tertinggi yaitu pada temperatur 1400 oC sekitar 91,15%. Isotermalgradien temperatur tidak berpengaruh signifikan terhadap penurunan kandungan sulfur dan peningkatan kandungan besi tetapi berpengaruh terhadap penyatuan logam menjadi ukuran yang lebih besar dan pemisahan logam dengan terak. Perlakuan pemanggangan sampel awal pada suhu 1100 oC tidak berpengaruh signifikan terhadap penurunan kadar sulfur tetapi meningkatkan kandungan besi pada variasi temperatur kecuali pada temperatur 1200 oC. Sampel komposit dalam lingkungan reduktif berpengaruh terhadap penurunan kadar sulfur dan peningkatan kandungan besi pada variasi temperatur. Akan tetapi, tidak berpengaruh pada sampel komposit temperatur 1200 oC. Kondisi Optimal dari seluruh variasi sampel yaitu pada sampel tanpa pemanggangan non-komposit yang direduksi pada 1200 oC dengan kandungan sulfur dan besi pada logam mencapai 0,17 - 0,36% dan 91,79 - 98,37%.