Perpustakaan Digital ITB

Titanium dioksida (TiO2) atau titania merupakan material yang banyak digunakan dalam berbagai industri, mulai dari pigmen cat hingga teknologi energi terbarukan. Titania dapat diproduksi melalui pengolahan konsentrat ilmenit yang memiliki kadar TiO2 sebesar 40–65%. Namun, proses pengolahan ilmenit untuk produksi terak titania masih bergantung pada metode reduksi berbasis batubara (kokas atau antrasit) menggunakan tanur listrik tipe AC atau DC, yang menghasilkan emisi CO2 sebesar 7,25 ton CO2 per ton terak titania. Untuk mengatasi tantangan ini, metode ramah lingkungan digunakan dengan memanfaatkan reaktor Hydrogen Plasma Smelting Reduction (HPSR) untuk produksi terak titania. Proses ini memungkinkan ilmenit tereduksi menjadi logam besi (Fe) dan terak kaya titania (TiO2) dengan kadar TiO2 yang berpotensi melebihi 90%. Metodologi penelitian mencakup karakterisasi awal konsentrat ilmenit menggunakan X-ray Fluorescence (XRF) untuk menentukan komposisi kimia dan X-ray Diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa. Komposisi kimia konsentrat ilmenit (32,86% Ti dan 27,50% Fe) digunakan untuk perhitungan termodinamika menggunakan perangkat lunak FactSage 8.2. Proses reduksi dilakukan dalam reaktor HPSR dengan variasi waktu (60–240 detik) dan gas (H?/Ar dengan rasio 4:1 atau Ar-80% H?). Produk hasil reduksi dianalisis menggunakan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS) untuk menentukan distribusi unsur serta komposisi kimia pada logam dan terak yang dihasilkan. Nilai perolehan Fe pada 60 detik telah melebihi 90% dan cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu, sementara kadar titanium dalam logam tetap di bawah 0,5%. Peningkatan perolehan Fe menunjukkan bahwa besi berhasil terpisah dari titania dan membentuk logam, dengan hanya sekitar 0,4–3% Fe yang masuk ke dalam terak. Fe terkonsentrasi di bagian logam, sedangkan TiO2 terdistribusi dalam terak dengan kadar TiO? yang meningkat dari 88% pada 60 detik menjadi 95% pada 220 detik. Rasio daya terhadap berat dalam proses reduksi adalah 1,4 kW/g. Secara keseluruhan, metode HPSR terbukti lebih ramah lingkungan, efisien dalam waktu pemrosesan, serta mampu menghasilkan terak titania berkualitas tinggi (kadar TiO? > 90%) tanpa emisi karbon dibandingkan dengan metode konvensional.