Perpustakaan Digital ITB

Nikel memiliki sifat fisik dan kimia yang sangat baik sehingga menjadikannya logam yang penting dengan aplikasi luas, termasuk baja tahan karat dan baterai ion litium. Peningkatan permintaan nikel pada dua sektor tersebut yang beriringan dengan menipisnya cadangan bijih nikel sulfida membuat adanya pergeseran penggunaan sumber produksi nikel dari bijih sulfida menjadi bijih laterit. Bijih nikel laterit memerlukan pengolahan dengan energi yang jauh lebih besar dibanding bijih nikel sulfida sehingga emisi CO2 yang dihasilkan pun semakin banyak. Sebagai alternatif dari reduktor berbasis karbon yang umumnya digunakan pada produksi bijih nikel laterit tipe saprolit, dikembangkan pula reduksi bijih nikel saprolit menggunakan reduktor gas metana dalam rangka memproduksi feronikel dengan emisi CO2 rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menyimulasikan dan melakukan percobaan skala laboratorium terhadap penggunaan gas metana sebagai reduktor bijih nikel saprolit menggunakan jalur RKEF. Serangkaian percobaan yang sudah dilakukan meliputi karakterisasi sampel awal, simulasi perhitungan termodinamika, proses kalsinasi dan reduksi pada Horizontal Tube Furnace (HTF), proses peleburan kalsin padat pada Vertical Tube Furnace (VTF), dan karakterisasi produk yang dihasilkan. Percobaan kalsinasi dan reduksi pada HTF dilakukan dengan memvariasikan temperatur kalsinasi 500-900?, waktu penahanan 15-120 menit, serta persentase gas metana 25% dan 75%. Percobaan peleburan pada VTF dilakukan pada temperatur 1550? selama 2 jam. Untuk menganalisis pengaruh tiap parameter, kalsin padat dihitung pengurangan beratnya serta dianalisis menggunakan X-Ray Diffraction (XRD) sehingga diketahui fasa-fasa yang terbentuk. Produk hasil peleburan di VTF dianalisis menggunakan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectrometry (SEM-EDS) sehingga diketahui komposisi tiap fasanya. Hasil percobaan menunjukkan bahwa peningkatan temperatur kalsinasi secara umum dapat meningkatkan tingkat reduksi. Reduksi oksida nikel dan besi sudah dapat dicapai pada waktu kalsinasi 15 menit pada 700?. Persentase gas metana yang lebih tinggi juga menghasilkan tingkat reduksi yang lebih tinggi. Persentase gas metana 75% menghasilkan persentase rata-rata pengurangan berat 12,84%, sedangkan persentase gas metana 25% menghasilkan persentase rata-rata pengurangan berat 12,04%. Namun, tren ini tidak berlaku pada seluruh parameter karena adanya efek deposisi karbon pada beberapa parameter serta interaksi yang kompleks antara terak leleh, fasa oksida padat, dan refraktori.