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 teknologi Rotary Kiln-Electric Furnace (RKEF) untuk 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 pada nisbah SiO2/MgO berkisar antara 1,6–2,2. Permasalahan yang dihadapi saat ini adalah semakin sedikitnya ketersediaan bijih nikel dengan SiO2/MgO yang rendah. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kesetimbangan fasa terak dan padatan pada sistem CaO-MgO-SiO2 di berbagai area fasa primer pada temperatur 1400°C dan 1500°C. Percobaan diawali dengan menentukan berat komposisi sampel awal dengan mengacu pada diagram fasa yang dihasilkan dari simulasi FactSage 8.0 agar didapatkan kesetimbangan fasa-fasa yang diharapkan. Serbuk oksida-oksida yang digunakan sebagai campuran awal dianalisa terlebih dahulu kadar air kristalnya dengan cara memanaskannya pada temperatur 950°C selama 3 jam di dalam muffle furnace. Serbuk oksida-oksida yang telah diketahui kadar air kristalnya tersebut ditimbang dan dicampurkan sesuai dengan komposisi yang ditargetkan lalu dimasukkan ke dalam amplop platinum. Sampel dalam amplop platinum dilebur pada temperatur 1400°C dan 1500°C selama 2 jam dengan menggunakan vertical tube furnace (VTF) pada kondisi inert dengan cara mengalirkan gas argon sebesar 1L/menit. Sampel kemudian didinginkan secara cepat dari temperatur tinggi ke temperatur kamar dengan cara menurunkannya kedalam beaker berisi air. Hasil peleburan selanjutnya dipreparasi dengan teknik metalografi konvensional, lalu diamati dan dianalisis menggunakan mikroskop optik dan Scanning Electron Microscope–Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk mengetahui tipe dan komposisi fasa yang terbentuk. Beberapa fasa padatan yang teridentifikasi pada percobaan ini antara lain: tridimit/kristobalit (SiO2), olivin (Mg2SiO4), wollastonit (CaSiO3), dan ?-Ca2SiO4. Komposisi likuidus dan solidus pada area fasa primer tridimit/kristobalit (SiO2), olivin (Mg2SiO4), wollastonit (CaSiO3), dan ?-Ca2SiO4 telah berhasil diperoleh pada kondisi variasi temperatur sebesar 1400°C dan 1500°C. Variasi temperatur memengaruhi luas area fasa lelehan terak dimana ketika temperatur ditingkatkan area fasa lelehan terak akan semakin meluas. Komposisi likuidus dan solidus hasil percobaan berkesesuaian dengan komposisi hasil simulasi FactSage 8.0.