Perpustakaan Digital ITB

Nikel merupakan salah satu logam yang memiliki peran signifikan terhadap perkembangan dunia karena keunggulan sifat fisik dan kimianya. Nikel dapat diekstrak dari dua jenis bijih, yaitu bijih laterit dan sulfida. Metode yang paling banyak digunakan untuk mengolah bijih nikel laterit, terutama tipe saprolit, adalah proses rotary kiln-electric furnace (RKEF) dengan produk berupa feronikel serta terak peleburan yang masih kaya akan magnesium. Fakta ini mendasari perkembangan penelitian untuk berusaha memanfaatkan magnesium yang terkandung di terak peleburan feronikel ataupun di bijih awal dengan cara mereduksi MgO secara simultan dengan reduksi oksida nikel dan besi. Penelitian ini mempelajari pengaruh temperatur reduksi, jenis reduktor, dan penambahan CaO terhadap proses reduksi vakum bijih nikel saprolit. Rangkaian percobaan dimulai dengan preparasi awal dan karakterisasi bahan percobaan berupa bijih nikel saprolit, ferosilikon, serbuk aluminium, batubara, CaO, dan CaF2. Bijih nikel saprolit dan CaO dikalsinasi sebelum dicampurkan dengan katalis CaF2 dan reduktor ferosilikon, serbuk aluminium, atau batubara lalu dibriket. Proses reduksi vakum dilakukan menggunakan box type vacuum furnace dengan metode temperatur non-isotermal dengan temperatur awal 25°C dan dinaikkan secara bertahap hingga 1200°C dan 1400°C lalu ditahan selama 4 jam dan akhirnya didinginkan secara bertahap hingga ke temperatur kamar. Proses reduksi vakum dilakukan dengan memvariasikan jenis reduktor, yaitu ferosilikon, serbuk aluminium, dan batubara, serta perbandingan massa bijih nikel saprolit dengan CaO masing-masing sebesar 25%:75%, 50%:50%, 75%:25%, dan tanpa CaO. Dari percobaan yang dilakukan, terlihat bahwa peningkatan temperatur meningkatkan laju reduksi bijih nikel saprolit dan penguapan magnesium. Reduktor batubara menghasilkan perubahan berat paling besar dibandingkan dengan reduktor lainnya yang besar kemungkinan dikarenakan adanya penguapan kandungan volatile matter pada batubara. Peningkatan penambahan CaO pada sampel dengan reduktor ferosilikon dan aluminium meningkatkan perubahan berat sampel. Hasil percobaan mengindikasikan bahwa unsur kalsium cenderung mendesak magnesium dari ikatannya dengan unsur lain dalam suatu fasa sehingga mempermudah proses reduksi dan penguapannya. Hal ini juga didukung oleh kehadiran fasa-fasa kaya kalsium yang mengandung magnesium relatif lebih sedikit seperti dikalsium ferit, dikalsium silikat, monoksida dengan kandungan kalsium tinggi, (Ca,Mg)2(Fe,Al)2O5, dan (CaO,FeO)12(Al2O3)7. Hasil percobaan juga mengindikasikan bahwa reduktor aluminium cenderung menghasilkan kondisi yang lebih reduktif daripada jenis reduktor lainnya jika dilihat berdasarkan kemampuannya untuk mereduksi besi oksida.