📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 2 dokumenSTUDI KESETIMBANGAN FASA ANTARA MATTE NI-FE-S DAN TERAK SIO2-MGO-FEO PADA TEMPERATUR 1200, 1350, 1450, DAN 1550 °C
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.
STUDI KESETIMBANGAN FASA ANTARA MATTE NI–FE–S DAN TERAK SIO2–MGO–FEO DENGAN PENGARUH PENAMBAHAN AL2O3, CAO, DAN SIO2 PADA TEMPERATUR 1450 °C
Peleburan bijih nikel saprolit menjadi produk matte di industri dapat dilakukan dengan rute RKEF, di mana terak harus dijaga cair pada temperatur 1450–1550 °C agar pemisahan matte dan terak dapat dilakukan secara efektif. Kesetimbangan akan terjadi antara matte, terak, dan refraktori berbasis MgO. Keberadaan pengotor seperti Al2O3 dan CaO dapat mempengaruhi kesetimbangan tersebut. Penelitian ini mempelajari pengaruh Al?O?, CaO, dan SiO? terhadap kesetimbangan fasa antara matte Ni–Fe–S dan terak SiO?–FeO–MgO pada temperatur 1450 °C. Sampel yang digunakan adalah matte dan terak yang diperoleh dari industri. Karakterisasi matte, terak, dan refraktori dari industri dilakukan terlebih dahulu untuk mengetahui fasa yang ada dan komposisinya. Percobaan kesetimbangan lalu dilakukan dengan menggunakan campuran sampel yang terdiri dari matte dan terak dengan rasio 1 : 5 yang ditempatkan dalam krusibel MgO. Percobaan kesetimbangan menggunakan variasi komposisi final Al?O? = 4; 8; 12; 16 wt%, CaO = 1; 4; 8; 12 wt%, dan penambahan SiO? = 0; 8; 19,41; 37,02; 67,73 gram/100 gram terak. Kesetimbangan dilakukan dengan peleburan di Vertical Tube Furnace (VTF) pada temperatur 1450 °C selama 2 jam dengan atmosfer inert yang dicapai dengan mengalirkan argon sebesar 1 L/menit. Hasil peleburan di-quenching dalam media air garam dingin untuk mempertahankan fasa-fasa yang terbentuk pada temperatur tinggi. Karakterisasi sampel hasil kesetimbangan dilakukan untuk mengetahui jenis dan komposisi fasa yang terbentuk. Hasil analisis sampel industri menunjukkan matte memiliki komposisi Ni 26,86 wt%, Fe 65,14 wt%, dan S 7,20 wt%. Terak didapatkan memiliki rasio SiO2/MgO sebesar 2,14, FeO sebesar 24,89 wt%, serta terdapat pengotor Al2O3 sekitar 4,00 wt%. Refraktori MgO industri ditemukan telah mengalami perubahan dimana teramati fasa baru yaitu olivin–(Mg,Fe)2SiO4, piroksen–(Mg,Fe)2Si2O6, dan spinel– (Mg,Fe)(Cr,Al)2O4. Percobaan kesetimbangan dengan variasi komposisi final Al?O?, CaO, dan penambahan SiO2 menunjukkan hasil yang sejalan dengan hasil simulasi perangkat lunak termodinamika FactSage. Peningkatan kandungan Al2O3 menggeser komposisi likuidus ke arah rasio MgO/(FeO+SiO2) yang lebih tinggi dan di atas 16 wt% Al2O3 terbentuk padatan baru spinel. Peningkatan kandungan CaO tidak mengubah rasio MgO/(FeO+SiO2) pada likuidus dan tidak menyebabkan pembentukan padatan baru. Peningkatan kandungan SiO2 pada terak tidak mengubah komposisi likuidus dikarenakan tersedianya MgO yang berlebih dari krusibel dan Fe yang teroksidasi dari matte. Hasil percobaan kesetimbangan menunjukkan bahwa Al?O?, CaO, dan SiO2 berpengaruh terhadap komposisi likuidus dan padatan yang terbentuk.