Perpustakaan Digital ITB

Selama beberapa dekade terakhir, e-waste menjadi perhatian global karena peningkatan jumlahnya yang signifikan dan masalah lingkungan yang dapat ditimbulkannya di seluruh dunia. Indonesia merupakan negara produsen e-waste terbesar di ASEAN menghasilkan sekitar 1.700 kiloton e-waste pada 2020 dan diperkirakan akan terus meningkat hingga 3.250 kiloton pada 2040. Penggunaaan e-waste sebagai bahan baku peleburan tembaga sekunder menjadi solusi yang dapat dilakukan untuk mendaur ulang limbah ini. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari simulasi termodinamika peleburan berbagai komposisi campuran papan sirkuit cetak (printed circuit board, PCB), tembaga bekas (copper scrap), dan terak agar dapat mengevaluasi pengaruh komposisi umpan dan kondisi peleburan terhadap output peleburan menggunakan FactSage 8.2. Simulasi dilakukan dengan umpan berupa PCB, tembaga bekas, dan terak. Dua metode simulasi termodinamika peleburan e-waste pada temperatur tinggi telah dilakukan. Metode pertama dilakukan dengan mengatur kondisi peleburan melalui pengaturan temperatur (900, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500°C) dan tekanan parsial oksigen (pO2) (10-6, 10-7, 10-8, 10-9, 10-10, 10-11) pada variasi PCB di dalam campuran umpan (25%, 50%, dan 75%) untuk memberikan gambaran kondisi optimal proses peleburan. Metode kedua disimulasikan dengan memvariasikan rasio umpan terhadap udara (feed/blast), jumlah kokas (0%, 1%, 3%, 6%, 12%), dan jumlah kehilangan panas (0, 1, 2 MJ/kg umpan) dari tanur untuk mempelajari output peleburan yang dihasilkan. Data hasil simulasi tersebut kemudian dianalisis untuk mempelajari pengaruh komposisi umpan dan kondisi peleburan terhadap tipe dan komposisi fasa yang terbentuk selama peleburan e-waste pada temperatur tinggi. Penurunan pO2 dan kenaikan temperatur menurunkan kehilangan tembaga di terak namun juga menurunkan kemurnian tembaga dalam black copper. Kondisi optimal peleburan tembaga sekunder pada T=1400°C dan pO2=10?9 atm untuk 50% PCB dalam umpan. Pada 50% PCB dalam umpan dan skenario kehilangan panas = 1 MJ/kg umpan (10.582 MJ), kondisi optimal tersebut dapat dicapai pada penambahan jumlah udara sebesar 2 kg/kg-umpan, penambahan 6% kokas/kgumpan dimana diperoleh kandungan tembaga di black copper sebesar 85%, kehilangan tembaga di terak sebesar 0,65%, dan tekanan parsial dioxin sebesar 10- 14,09 atm.