Perpustakaan Digital ITB

Sumber daya nikel di Indonesia umumnya berupa bijih nikel laterit yang diperkirakan berjumlah 55 juta ton dengan produksi pada tahun 2023 mencapai 50 % produksi nikel dunia yaitu sebesar 1,8 juta ton. Salah satu proses produksi nikel di Indonesia dilakukan melalui proses pirometalurgi dengan Rotary Kiln-Electric Furnace (RKEF) yang mengolah bijih nikel saprolit. Temperatur leleh dari terak merupakan parameter yang sangat penting dalam pengolahan bijih nikel. Kesetimbangan fasa-fasa di dalam terak menentukan karakteristik terak untuk mempermudah pemisahan terak dari lelehan logam. Proses ini dapat berjalan optimal dengan nisbah SiO2/MgO berkisar antara 1,6–2,1. Permasalahan yang dihadapi saat ini adalah semakin sedikitnya ketersediaan bijih nikel dengan SiO2/MgO yang rendah. Oleh karena itu penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kesetimbangan fasa terak dengan sistem SiO2-CaO-MgO-Al2O3 dan fasa logam untuk peleburan pada area fasa primer padatan tridimit dan olivin, mempelajari pengaruh temperatur peleburan terhadap luas area fasa padatan, mempelajari pengaruh kandungan Al2O3 dalam terak terhadap komposisi likuidus terak. Percobaan diawali dengan menentukan berat komposisi sampel awal dengan mengacu pada diagram fasa yang dihasilkan dari simulasi FactSage 8.0 agar sesuai dengan fasa yang diinginkan. Lalu kadar air kristal dalam sampel ditentukan menggunakan muffle furnace pada temperatur 950°C selama 3 jam. Sampel ditimbang dan dicampurkan sesuai dengan komposisi lalu dimasukkan ke dalam krusibel grafit. Setelah itu sampel dilebur menggunakan vertical tube furnace (VTF) dengan variasi temperatur 1400°C dan 1450°C serta variasi kandungan Al2O3 sebesar 5% dan 10% dengan aliran gas argon sebesar 1 liter/menit agar kondisi inert. Sampel kemudian didinginkan secara cepat menggunakan air. Hasil peleburan selanjutnya diamati dan dianalisis menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope–Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk mengetahui komposisi fasa yang terbentuk. Komposisi likuidus pada area fasa primer tridimit dan olivin telah berhasil diperoleh pada kondisi variasi komposisi 5% dan 10% Al2O3 dalam terak, serta variasi temperatur sebesar 1400°C dan 1450°C. Komposisi likuidus terak saat setimbang hasil percobaan sesuai dengan simulasi FactSage 8.0. Fasa logam yang terbentuk memiliki komponen utama berupa besi, nikel, dan silikon yang leleh untuk setiap percobaan. Komposisi Al2O3 dalam terak yang meningkat akan meningkatkan kandungan silikon dalam logam. Variasi temperatur memengaruhi daerah kesetimbangan fasa lelehan terak dimana ketika temperatur ditingkatkan daerah kesetimbangan fasa terak akan semakin meluas. Peningkatan variasi Al2O3 dalam terak ini membuat daerah kesetimbangan fasa lelehan terak juga semakin meluas dan pertambahan luas akibat komposisi Al2O3 ini lebih signifikan jika dibandingkan dengan pengaruh temperatur.