Perpustakaan Digital ITB

Tailing bauksit merupakan produk samping yang berasal dari hasil benefisiasi bijih bauksit. Proses benefisiasi dilakukan dengan cara memisahkan partikelpartikel yang ada seperti lumpur, akar-akar, butiran bijih bauksit <2 mm yang dibuang atau menjadi waste product atau disebut sebagai tailing. Tingginya kadar alumina dan silika dalam tailing bauksit menjadi salah satu alasan mengapa tailing ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar dalam pembuatan produk baru yaitu zeolit sintetis. Zeolit sintetis dipilih karena zeolit merupakan produk impor, harganya mahal dan memiliki sifat yang seragam serta >150 jenis zeolit sintetis dapat dibuat secara komersial dan bahkan di industri zeolit dapat dimanfaatkan secara luas sebagai adsorben, penukar ion, membran, katalis, dll. Hasil analisis kimia tailing bauksit menunjukkan komposisi alumina (Al2O3) sebesar 49,41%, silika (SiO2) sebesar 12,58%, hematit (Fe2O3) sebesar 10,06% dan beberapa oksida anorganik lainnya dalam jumlah yang kecil. Proses konversi tailing bauksit menjadi zeolit dilakukan dengan metode fusi kaustik antara tailing bauksit dan NaOH pada rasio berat: 1:1,0; 1:1,5; 1:2,0 dan 1:2,5 (b/b) pada temperatur 5500C selama 90 menit. Produk hasil fusi kaustik disebut frit yang kemudian dilindi dengan air. Pelindian dengan air bertujuan untuk mendapatkan ekstrak Si dan Al terlarut dalam bentuk garam natrium silikat dan garam natrium alumina dimana kandungan Si, Al dan Na terlarut dalam ekstrak diukur dengan AAS. Ekstrak yang telah diketahui kandungan Si, Al dan Na selanjutnya dibuat gel dan diatur komposisi rasio molar 1,2Na2O. 0,5SiO2. 0,5Al2O3. 10H2O dengan menambahkan larutan natrium silikat (Na2SiO3) sebagai sumber prekursor Si yang sesuai dalam sintesis zeolit. Kristalisasi produk dilakukan dengan menggunakan metode hidrotermal pada suhu rendah dengan variabel temperatur 100, 110 dan 1200C serta waktu kristalisasi 2, 4, 6, 8, 10 dan 12 Jam. Zeolit-Na yang dihasilkan dikarakterisasi menggunakan XRD, SEM-EDS dan BET. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fusi-kaustik dapat membentuk senyawa antara NaAlO2 dan Na2SiO3 yang mudah larut dalam air dengan perolehan terbesar kadar alumina dan silika yaitu 99,78% Al2O3 dan 27,03% SiO2 dengan variabel perbandingan rasio massa terbaik tailing bauksit terhadap NaOH 1:1.5 (b/b) pada temperatur 5500C selama 90 menit. Kristalisasi terbaik diperoleh dengan % kristalinitas zeolit-Na tertinggi yaitu 92,3% pada temperatur 1200C selama 12 Jam. Kinetika transformasi ditandai adanya kristalit-kristalit baru dimana kristalit-kritalit baru ini tumbuh disepanjang daerah kristal terdeformasi yang dapat dilihat melalui pendekatan model kinetika dari persamaan Avrami dan Arrhenius yang menunjukkan bahwa laju kristalisasi terkendali oleh diffusion surface crystallization dengan tipe orde 0,7688; 0,8988 dan 0,9441 pertumbuhan kristal pada rentang temperatur 100-1200C dan waktu 2-12 Jam dengan energi aktivasi 55,6 KJ/mol.K. Jenis zeolit yang dihasilkan adalah zeolit Na-P1 unit sel tipe GIS (Gismondinea) dengan rumus kimia Na6Al6Si10O32.12H2O, berbentuk serbuk putih halus, ukuran kristal 1-2,5?m, tipe mesopori dengan morfologi berbentuk kubik (cubic-shape) yang dapat digunakan sebagai media adsorben dan ion exchange.