Perpustakaan Digital ITB

Kebutuhan nikel saat ini semakin tinggi karena nikel merupakan salah satu bahan utama untuk pembuatan katoda baterai pada kendaraan listrik. Bahan baku dari material katoda pada baterai ion lithium adalah nikel sulfat yang salah satu jalur produksinya diperoleh dari hasil pemurnian nikel mate. Pembuatan nikel mate di industri menggunakan sulfur murni yang harganya relatif mahal sementara di Indonesia terdapat produk samping dari industri bahan kimia yaitu gipsum yang mengandung CaSO4 dan dapat menjadi sumber alternatif sulfur. Oleh karena itu, penelitian telah dilakukan untuk mengkonversi feronikel menjadi nikel mate menggunakan gipsum dan batubara. Penelitian dilakukan untuk mempelajari pengaruh waktu proses, penambahan gipsum, penambahan batubara, dan temperatur proses terhadap komposisi nikel mate, serta efek penggunaan krusibel Al2O3 dan MgO terhadap terak yang diperoleh. Simulasi awal dengan perangkat lunak termokimia FactSage 8.2 telah dilakukan menggunakan data karakterisasi awal dari feronikel. Selanjutnya, bahan-bahan berupa 1,5 gr feronikel, gipsum sebagai agen sulfurisasi sebanyak 30%, 60%, dan 90% berat feronikel serta batubara sebesar 1 dan 2 kebutuhan stoikiometri untuk mendekomposisi gipsum dicampur dan dilebur di dalam vertical tube furnace selama 180 menit. Peleburan dilakukan pada keadaan inert dengan gas argon pada temperatur 1400°C dan 1500°C. Pengaruh waktu proses telah dipelajari juga pada penambahan 60% gipsum, penambahan batubara 1 stoikiometri, dan temperatur 1500°C. Hasil percobaan dianalisis dengan mikroskop optik, Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS), dan X-Ray Diffraction (XRD). Kadar logam/mate rata-rata yang diperoleh pada percobaan ini adalah 55,19% Fe, 39,55% Ni, dan 5,26% S. Waktu proses yang semakin lama mempengaruhi derajat sulfurisasi feronikel. Penambahan gipsum yang semakin banyak menyebabkan kadar besi dalam logam/mate menurun, serta kadar nikel dan sulfur yang cenderung meningkat. Komposisi logam/mate dengan rata-rata kadar nikel tertinggi diperoleh pada penambahan gipsum sebesar 90% untuk kedua variasi temperatur, yaitu sebesar 36,77% Fe, 53,03% Ni, dan 10,25 S pada penambahan 1 stoikiometri batubara serta 35,86% Fe, 53,85% Ni, dan 10,3% S pada penambahan 2 stoikiometri batubara. Sementara itu variasi penambahan batubara untuk mendekomposisi gipsum dan temperatur yang dilakukan tidak memberikan perbedaan hasil yang signifikan sehingga penggunaan batubara yang lebih sedikit dan temperatur yang lebih rendah sudah cukup untuk mencapai kadar nikel cukup tinggi dalam logam/mate. Hasil percobaan variasi jenis krusible menunjukkan bahwa krusibel Al2O3 menghasilkan kelarutan Al2O3 yang tinggi ke dalam terak, sementara krusibel MgO menghasilkan kelarutan MgO yang rendah ke dalam terak.