Perpustakaan Digital ITB

Nikel merupakan logam yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, salah satunya adalah sebagai material katoda untuk baterai kendaraan listrik. Rute proses ekstraksi dan pemurnian nikel untuk menghasilkan bahan baku katoda baterai kendaraan listrik umumnya dilakukan dengan jalur hidrometalurgi. Indonesia merupakan negara dengan cadangan bijih nikel terbesar di dunia dan bijih nikelnya terdapat sebagai bijih nikel laterit. Teknologi pengolahan bijih nikel laterit diantaranya yaitu melalui pelindian dalam larutan asam sulfat (H2SO4) seperti proses high pressure acid leaching (HPAL) dan atmospheric agitation leaching (AL). Besi merupakan unsur pengotor utama dalam bijih nikel laterit tipe limonit yang ikut terlarut selama proses pelindian. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perilaku pelarutan dan presipitasi nikel, kobalt, besi, dan magnesium pada bijih limonit dari Pulau Halmahera, Indonesia, untuk proses HPAL dan AL dalam larutan H2SO4. Preparasi sampel bijih nikel laterit dari Pulau Halmahera meliputi proses homogenisasi, pengeringan, pengayakan, dan sampling. Karakterisasi sampel bijih dilakukan dengan analisis kadar air, X-ray diffraction (XRD), dan X-ray fluorescence (XRF). Serangkaian percobaan HPAL dilakukan dengan variasi suhu pada rentang 180-240 °C dengan tekanan 7-30 bar dan variasi waktu pada rentang 1-4 jam dengan tingkat penambahan H2SO4 300 kg/ton bijih. Sementara, percobaan AL dilakukan dengan variasi suhu pada rentang 70-100 °C dan variasi waktu pada rentang 1-12 jam dengan tingkat penambahan H2SO4 900 kg/ton bijih. Konsentrasi besi, nikel, kobalt, dan magnesium terlarut pada filtrat dan residu, setelah dilakukan digesti, diukur menggunakan atomic absorption spectroscopy (AAS) untuk penentuan persen ekstraksi logam dan selektivitas pelindian. Model kinetika yang digunakan adalah shrinking core model (SCM). Persen besi terlarut pada percobaan AL cenderung meningkat dengan semakin meningkatnya suhu sedangkan pada percobaan HPAL cenderung menurun. Persentase besi terlarut pada percobaan AL jauh lebih tinggi dibandingkan pada percobaan HPAL dengan nilai tertingginya sebesar 89,31% pada percobaan AL dan 15,47% pada percobaan HPAL. Konsumsi H2SO4 pada percobaan HPAL sebanyak 66,74% digunakan untuk bereaksi dengan nikel sementara pada percobaan AL sebanyak 88% digunakan untuk bereaksi dengan besi. Analisis kinetika pelindian dengan SCM melalui regresi linier setiap persamaan pengendali laju reaksi dengan data percobaan menunjukkan bahwa kinetika pelindian terkendali oleh difusi melalui lapisan produk padat yang tidak bereaksi dengan nilai energi aktivasi sebesar 41,02 kJ/mol dan 28,74 kJ/mol untuk dua sampel bijih nikel laterit yang berbeda. Analisis XRD residu pelindian menunjukkan bahwa terdapat peningkatan puncak difraksi hematit seiring dengan peningkatan suhu pelindian.