Perpustakaan Digital ITB

Peningkatan pesat dalam produksi limbah elektronik (e-waste) menimbulkan tantangan lingkungan yang signifikan karena mengandung campuran antara sumber daya berharga dan bahan berbahaya. Baterai lithium-ion (LIB), yang penting untuk perangkat elektronik portabel dan kendaraan listrik, memberikan kontribusi besar terhadap aliran limbah ini, dengan proyeksi volume akhir masa pakai (EOL) secara global melebihi 21 juta pak baterai pada tahun 2040. Meskipun demikian, tingkat daur ulang lithium masih sangat rendah (~1%), sehingga diperlukan metode pemulihan yang efisien. Daur ulang pirometalurgi telah muncul sebagai solusi yang menjanjikan, membutuhkan prapengolahan LIB menjadi black mass untuk peleburan suhu tinggi. Karena afinitas oksigen lithium yang tinggi, lithium terpisah ke fase slag sebagai senyawa lithium (lithiumslagging). Studi ini menggunakan pemodelan termodinamika (FactSage™ 7.3) untuk mengoptimalkan kondisi peleburan black mass LIB, mengevaluasi sistem fluks (rasio Al2O3SiO2) dan suhu untuk meningkatkan lithium-slagging dan pemulihan logam cair. Temuan utama menunjukkan bahwa kondisi dasar (tanpa fluks) memprediksi lithiumslagging pada 44,56%, meskipun pemulihan Co/Cu melebihi 99,8%. Kinerja optimal diprediksi dengan fluks Al2O3 9 g, yang dapat meningkatkan pemulihan Li hingga 98,07% sekaligus mempertahankan hasil Co/Cu yang tinggi (>99,8%) namun membatasi pemulihan Ni hingga 43,06%. Analisis sensitivitas temperatur memprediksi 1500°C sebagai titik ideal, memaksimalkan lithium-slagging sekaligus memastikan Cu, Co, dan Ni tetap cair. Keterbatasan studi mencakup pendekatan penggunaan padatan lithium (bukan fase slag) dan kendala perangkat lunak akibat tidak adanya modul SGTE untuk pemodelan paduan logam. Analisis teknoekonomi untuk pabrik daur ulang pirometalurgi LIB di Indonesia menunjukkan kelayakan yang kuat, dengan IRR 35,17%, NPV Rp1,06 triliun, dan PBP 2,7 tahun (tingkat diskonto 10%).