Proses peleburan bijih nikel saprolit menjadi produk matte dalam industri metalurgi
melibatkan interaksi kompleks antara fasa cair terak dan matte. Pemahaman
mendalam mengenai diagram fasa terak SiO2-MgO-FeO yang berkesetimbangan
dengan matte Ni-Fe-S sangat krusial untuk mengoptimalkan efisiensi proses dalam
hal menentukan penentuan temperatur operasi. Penelitian ini bertujuan untuk
mempelajari pengaruh temperatur terhadap kesetimbangan fasa sistem terak
diberbagai komposisi pada selang temperatur 1200, 1350, 1450, dan 1550?.
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini merupakan sampel industri berupa
matte dan terak converter dari industri. Karakterisasi matte, terak, dan refraktori
dari industri dilakukan terlebih dahulu untuk mengetahui fasa yang ada dan
komposisinya. Percobaan kesetimbangan dilakukan dengan menggunakan
campuran sampel yang terdiri dari matte dan terak dengan rasio 1 : 4. Metode
peleburan campuran sampel menggunakan tiga variasi krusibel, yaitu SiO2, MgO,
dan SiO2 berlapis MgO. Peleburan dilakukan di Vertical Tube Furnace (VTF)
dengan variasi temperatur 1200, 1350, 1450, dan 1550? dengan waktu penahanan
selama 2 jam untuk mencapai kesetimbangan. Selama pemanasan, atmosfer inert
dijaga dengan mengalirkan gas argon dengan laju alir 1 L/menit. Setelah waktu
peleburan tercapai, sampel didinginkan secara cepat (quenching) menggunakan
media air garam. Karakterisasi sampel hasil kesetimbangan dilakukan untuk
mengetahui jenis dan komposisi fasa yang terbentuk.
Hasil analisis sampel industri menunjukkan matte memiliki komposisi Ni 78,43
wt%, Fe 0,65 wt%, dan S 20,03 wt%. Terak memiliki komposisi SiO2 26,09 wt%,
MgO 0,11 wt%, dan FeO 68,95 wt%. Refraktori MgO-Cr industri ditemukan telah
mengalami perubahan dimana teramati fasa baru yaitu olivin-(Mg,Fe)2SiO4 dan
spinel-(Mg,Fe)(Cr,Al)2O4. Percobaan kesetimbangan dengan variasi krusibel SiO2,
MgO, dan SiO2 berlapis MgO pada selang temperatur 1200, 1350, 1450, dan 1550?
menunjukkan hasil yang sejalan dengan teoritis yang disimulasikan menggunakan
perangkat lunak FactSage. Percobaan dengan krusibel SiO2, MgO, dan SiO2
berlapis MgO masing-masing menggeser komposisi likuidus ke arah
SiO2/(MgO+FeO), MgO/(SiO2+FeO), dan SiO2+MgO/(FeO) yang lebih tinggi
seiring meningkatnya temperatur operasi. Hasil percobaan kesetimbangan
menunjukkan bahwa krusibel, yaitu SiO2, MgO, dan SiO2 berlapis MgO, yang diuji
pada selang temperatur 1200, 1350, 1450, dan 1550? berpengaruh terhadap
komposisi likuidus dan padatan yang terbentuk.
Perpustakaan Digital ITB