Perpustakaan Digital ITB

Residu bauksit merupakan sisa hasil pemurnian alumina melalui Proses Bayer dan masih mengandung sejumlah unsur bernilai, salah satunya skandium (Sc). Skandium memiliki nilai ekonomi tinggi dan dimanfaatkan antara lain pada paduan aluminium serta teknologi solid oxide fuel cell (SOFC), sementara ketersediaannya dari sumber daya primer relatif terbatas. Kandungan Sc dalam residu bauksit secara global dilaporkan berada pada kisaran 41–254 ppm, sehingga residu bauksit berpotensi dimanfaatkan sebagai sumber sekunder Sc. Penelitian ini bertujuan mempelajari perilaku dan kondisi optimum pelindian Sc dari residu bauksit yang berasal dari Kalimantan Barat menggunakan asam fosfat (H3PO4), mengevaluasi signifikansi dan kontribusi parameter proses terhadap ekstraksi Sc, serta menganalisis kinetika proses pelindiannya. Penelitian diawali dengan preparasi dan karakterisasi residu bauksit untuk menentukan komposisi kimia dan mineraloginya. Percobaan pelindian dilakukan menggunakan H3PO4 dengan variasi konsentrasi asam, rasio padatan terhadap larutan (solid-to-liquid ratio, S/L), temperatur, dan waktu pelindian. Rancangan percobaan disusun menggunakan metode Taguchi untuk mengevaluasi pengaruh parameter proses dan menentukan kondisi optimum dari parameter percobaan. Analysis of variance (ANOVA) digunakan untuk menentukan signifikansi dan kontribusi masing-masing parameter terhadap ekstraksi Sc. Percobaan untuk analisis kinetika pelindian dilakukan pada konsentrasi H3PO4 dan rasio S/L optimum dengan variasi temperatur dalam rentang 25–100 °C dan waktu pelindian 5–60 menit. Konsentrasi unsur dalam larutan hasil pelindian dan residu dianalisis menggunakan atomic absorption spectroscopy (AAS) dan inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS), untuk selanjutnya data yang diperoleh digunakan untuk menentukan persen ektraksi logam dan analisis kinetika pelindian Sc. Berdasarkan hasil analisis Taguchi, kondisi optimum untuk pelindian skandium dari residu bauksit diperoleh pada konsentrasi H3PO4 6,5 M, rasio S/L 100 g/L, temperatur 50 °C, dan waktu pelindian 1 jam. Hasil ANOVA menunjukkan bahwa konsentrasi asam memberikan kontribusi terbesar terhadap variasi ekstraksi Sc, yaitu 62,56%, diikuti oleh rasio S/L sebesar 13,77%, temperatur sebesar 13,75%, dan waktu pelindian sebesar 4,39%. Hasil analisis kinetika menunjukkan bahwa pelindian Sc pada temperatur 25–75 °C paling sesuai direpresentasikan oleh shrinking core model (SCM) dengan pengendali difusi melalui lapisan produk padat, sedangkan pada temperatur 100 °C data paling sesuai dengan model yang dikendalikan oleh reaksi kimia. Energi aktivasi pelindian Sc yang diperoleh dari perhitungan dengan Persamaan Arrhenius adalah 21,9 kJ/mol.