Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan baja diproyeksikan akan meningkat 30% pada tahun 2050. Kebutuhan baja yang semakin meningkat memerlukan sumber daya bahan baku tambahan, diantaranya adalah residu pelindian bijih nikel laterit yang mengandung besi oksida dengan kadar yang signifikan. Residu pelindian bijih nikel laterit pada salah satu proses komersial dapat mencapai 0,8-1 ton residu per ton bijih nikel yang diproses. Permasalahan muncul ketika pelindian bijih nikel laterit terus menerus dilakukan sehingga residunya semakin menumpuk dan berpotensi mencemari lingkungan. Residu pelindian bijih nikel laterit dapat mengandung Fe sekitar 39-42% dan S sekitar 1-6%. Nilai ambang batas sulfur untuk bahan baku pembuatan baja adalah 1% sehingga kadar sulfur pada residu pelindian bijih nikel laterit harus dapat dihilangkan apabila residu tersebut akan digunakan sebagai bahan baku pembuatan baja. Penelitian ini terbatas pada pembentukkan logam besi dengan metode reduksi karbotermik dan pemanasan isotermal-gradien dimana sampel mulai dimasukkan di temperatur 1000 °C dan dinaikan ke temperatur final pada laju kenaikkan 10 °C/menit. Serangkaian percobaan telah dilakukan dengan memvariasikan perlakuan awal residu pelindian bijih nikel laterit dimana tanpa dilakukan pemanggangan oksidatif dan dengan pemanggangan oksidatif pada temperatur 1100 °C selama 4 jam, memvariasikan pola pencampuran reduktor dengan residu pelindian yaitu sebagai komposit dan non-komposit, serta memvariasikan temperatur akhir pada temperatur 1300 °C, 1350 °C, 1400 °C, dan 1450 °C. Hasil reduksi dianalisis menggunakan scanning electron microscope-energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS) untuk menentukan fasa-fasa yang terbentuk serta kandungan unsur-unsur yang terdapat pada fasa-fasa tersebut. Logam besi dengan ukuran diameter rata-rata partikel lebih besar dari 2 mm mulai terbentuk pada temperatur final reduksi 1350 °C dan temperatur yang lebih tinggi. Hasil pemanggangan oksidatif menurunkan kandungan sulfur pada residu pelindian dengan kadar sulfur awal 5,71% dan kadar sulfur setelah pemanggangan sebesar 3,74% serta meningkatkan kandungan besi dengan kadar besi awal 39,31% dan kadar besi setelah pemanggangan sebesar 43,37%. Hasil analisis pada percobaan reduksi residu pelindian menunjukkan kandungan sulfur yang masih tinggi pada logam besi yaitu diatas 1%. Secara umum, kondisi optimum agar diperoleh kandungan besi yang tinggi dan sulfur yang rendah pada logam dan tidak dihasilkan fasa matte yaitu pada kondisi dilakukan pemanggangan awal oksidatif, pola pencampuran non-komposit, dan temperatur akhir reduksi 1450 °C. Pada kondisi optimum tersebut didapatkan kandungan Fe dan S sebesar 92,83% dan 1,55%.