Perpustakaan Digital ITB

Skandium adalah logam tanah jarang (LTJ) dengan nilai jual yang paling tinggi dibandingkan dengan LTJ lainnya. Contoh-contoh produk akhir proses ekstraksi dan pemurnian skandium adalah senyawa Sc2O3 dan ScF3 dengan kemurnian 99%. Harga produk ekstraksi dan pemurnian skandium ini cukup tinggi karena kurangnya sumber skandium dengan kadar dan volume tinggi serta rute proses ekstraksi dan pemurnian yang sulit. Salah satu bijih logam yang berpotensi menjadi bahan baku utama skandium adalah bijih nikel laterit. Pada penelitian sebelumnya, telah dilakukan percobaan pelindian, presipitasi dua tahap, pelindian kembali (releaching) produk antara (presipitat) yang mengandung skandium, serta ekstraksi pelarut (solvent extraction, SX) larutan hasil re-leach dari bijih nikel laterit pulau Halmahera. Pemisahan selektif antara skandium dengan pengotor seperti besi dan aluminium dapat dilakukan pada tahap ekstraksi pelarut. Akan tetapi, hasil percobaan ekstraksi pelarut dari penelitian sebelumnya menunjukkan selektivitas skandium yang kurang maksimal. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan peningkatan efektivitas ekstraksi pelarut skandium melalui optimasi proses scrubbing dan stripping pada larutan sulfat yang mensimulasikan larutan hasil releach presipitat skandium dari proses pengolahan bijih limonit dari Sangaji, Pulau Halmahera. Larutan umpan SX disiapkan dengan melakukan pelindian sampel bijih dari Sangaji pada suhu 240°C dan tekanan 32 bar dengan penambahan asam sulfat 300 g/kgbijih diikuti dengan proses presipitasi dua tahap untuk mengendapkan besi dan pelindian kembali presipitat tahap 2 yang mengandung skandium. Setelah diketahui komposisi kimia larutan hasil pelindian presipitat besi tahap 2, kemudian dibuat larutan sulfat artifisial dengan konsentrasi logam terlarut yang mensimulasikan larutan hasil pelindian kembali presipitat besi tahap kedua. Serangkaian percobaan ekstraksi pelarut (solvent extraction, SX) tahap ekstraksi menggunakan ekstraktan D2EHPA dilakukan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi asam sulfat di larutan umpan terhadap persen ekstraksi skandium, besi, nikel, kobalt, dan aluminium serta faktor pemisahan skandium dengan logam tersebut. Setelah tahap ekstraksi, dilakukan proses scrubbing untuk mempelajari pengaruh jenis dan konsentrasi reagen serta rasio volume larutan organik dengan larutan aqueous (O/A) terhadap persen scrubbing besi dan aluminium. Pada tahap stripping, dipelajari pengaruh konsentrasi stripping agent (NH4F), rasio O/A, dan temperatur terhadap persen stripping skandium, besi, nikel, kobalt, dan aluminium. Konsentrasi logam dalam larutan aqueous diukur dengan menggunakan Inductively Coupled Plasma – Mass Spectroscopy (ICP-MS) dan Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). Hasil percobaan menunjukkan bahwa kondisi terbaik SX tahap ekstraksi diperoleh pada pada konsentrasi asam sulfat di larutan umpan 2M, konsentrasi D2EHPA 5% (v/v), rasio O/A 1/1, dan waktu proses 10 menit dengan hasil persen ekstraksi skandium, besi, nikel, kobalt, dan aluminium masing masing sebesar 99,87%, 4,71%, 10,96%, 6,98%, dan 16,74%. Pada peningkatan konsentrasi asam larutan umpan, persen ekstraksi skandium cenderung tidak berubah sementara persen ekstraksi besi, nikel, kobalt, dan aluminium cenderung mengalami penurunan. Setelah tahap ekstraksi, dilakukan tahap scrubbing dimana kondisi terbaiknya didapatkan pada konsentrasi HCl 5M dan rasio O/A 1/1 dengan hasil persen scrubbing besi dan aluminium masing masing sebesar 72,92% dan 4,16%. Proses scrubbing lebih efektif dilakukan dengan menggunakan HCl dibandingkan dengan H2SO4 dimana persen scrubbing besi dan aluminium cenderung meningkat dengan naiknya konsentrasi kedua asam ini. Persen scrubbing besi cenderung turun dengan naiknya rasio O/A sementara persen scrubbing aluminium cenderung naik dengan naiknya rasio O/A. Untuk percobaan stripping, didapatkan kondisi terbaik pada konsentrasi NH4F 2M, rasio O/A 3/1, dan temperatur 40oC dengan persen stripping Sc, Fe, Ni, Co, dan Al masing masing sebesar 96,35%, 21,50%, 1,30%, 0,64%, dan 2,41%. Persen stripping skandium cenderung meningkat seiring dengan naiknya konsentrasi NH4F dengan nilai paling tinggi pada konsentrasi NH4F 2M lalu setelahnya menurun kembali. Persen stripping skandium, besi, dan aluminium cenderung meningkat dengan naiknya temperatur proses sementara nilai ketiganya cenderung menurun dengan naiknya rasio O/A.