Perpustakaan Digital ITB

Skandium (Sc) merupakan salah satu logam tanah jarang bernilai strategis tinggi yang banyak dimanfaatkan pada paduan aluminium berkinerja tinggi, solid oxide fuel cells (SOFC), serta berbagai aplikasi teknologi maju. Salah satu sumber sekunder skandium yang potensial adalah presipitat tahap kedua pada proses High Pressure Acid Leaching (HPAL) bijih nikel laterit tipe limonit. Pada tahap pemurnian larutan HPAL, skandium terakumulasi bersama aluminium dan sejumlah kecil besi melalui mekanisme ko-presipitasi, sedangkan kalsium berasal dari reagen penetral yang digunakan selama proses. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh temperatur, konsentrasi asam sulfat, dan rasio likuid–solid terhadap ekstraksi skandium menggunakan larutan asam sulfat pada tekanan atmosfer, mengevaluasi selektivitas pelindian terhadap logam pengotor, serta mengkaji kinetika pelindian skandium. Sampel presipitat tahap kedua diperoleh dari salah satu pabrik HPAL nikel di Indonesia. Sampel dipreparasi, kemudian dikarakterisasi menggunakan X-ray Fluorescence (XRF) dan X-ray Diffraction (XRD) untuk menentukan komposisi kimia dan fasa penyusunnya. Percobaan pelindian dilakukan menggunakan metode One Factor at a Time (OFAT) dengan memvariasikan temperatur, konsentrasi H?SO?, dan rasio likuid–solid, sedangkan parameter lainnya dijaga tetap. Kondisi optimum dari setiap tahap digunakan sebagai kondisi tetap pada tahap berikutnya. Studi kinetika dilakukan pada kondisi optimum dengan variasi waktu pelindian selama 5, 10, 15, 30, 45, dan 60 menit. Larutan hasil pelindian dan residu dianalisis menggunakan ICP-MS dan AAS untuk menentukan persen ekstraksi Sc, Fe, Al, Ca, dan logam lainnya. Selanjutnya, data fraksi pelindian dianalisis menggunakan beberapa model kinetika untuk menentukan mekanisme pengendali laju, sedangkan energi aktivasi dihitung menggunakan persamaan Arrhenius. Hasil karakterisasi menunjukkan bahwa presipitat didominasi oleh fasa anhidrit (CaSO4), basanit (CaSO4·0,5H?O), dan kalsit (CaCO3), dengan komponen utama berupa Ca (17,65%) dan Al (9,77%), serta kandungan skandium sebesar 3405 ppm. Temperatur optimum pelindian diperoleh pada 75°C, sedangkan kondisi operasi optimum secara keseluruhan diperoleh pada temperatur 75°C, konsentrasi H2SO4 1 M, rasio likuid–solid 4 mL/g, dan waktu pelindian 120 menit, yang menghasilkan ekstraksi skandium sebesar 97,98%, dengan ko-ekstraksi Fe 13,46%, Al 88,26%, dan Ca yang sangat rendah (?0%). Analisis kinetika menunjukkan bahwa pelindian skandium paling sesuai dijelaskan oleh Shrinking Core Model dengan mekanisme pengendali berupa difusi melalui lapisan produk padat (product layer diffusion), serta memiliki energi aktivasi sebesar 5,68 kJ/mol.