📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 3 dokumenSTUDI PENGARUH TEMPERATUR DAN WAKTU PROSES TERHADAP REDUKSI BIJIH NIKEL SAPROLIT DENGAN REDUKTOR GAS 50% HIDROGEN–50% ARGON DALAM REAKTOR FIXED BED
Pengolahan bijih nikel saprolit umumnya dilakukan melalui jalur pirometalurgi menggunakan teknologi rotary kiln-electric furnace (RKEF) yang membutuhkan energi tinggi serta masih bergantung pada batu bara sebagai bahan bakar dan reduktor. Salah satu upaya alternatif untuk menurunkan emisi CO2 adalah substitusi batu bara dengan reduktor berbasis gas hidrogen. Hidrogen dapat mereduksi oksida logam dengan produk reaksi utama berupa uap air. Namun, reduksi bijih nikel saprolit dipengaruhi oleh stabilitas fasa mineral silikat. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh temperatur dan waktu proses terhadap reduksi bijih nikel saprolit menggunakan gas hidrogen dalam reaktor fixed bed dengan laju alir gas mendekati kondisi fluidisasi. Penelitian diawali dengan preparasi dan karakterisasi awal sampel bijih nikel saprolit menggunakan X-ray diffraction (XRD) dan X-ray fluorescence (XRF). Sebanyak 25 gram sampel direduksi di dalam reaktor fixed bed berbahan kuarsa yang ditempatkan dalam vertical tube furnace (VTF) menggunakan gas 50% H2– 50% Ar dengan laju alir 5 L/menit. Variasi temperatur proses dilakukan pada 500, 600, 700, 800, dan 900 °C selama 2 jam, sedangkan variasi waktu proses dilakukan pada temperatur 700 °C selama 0, 5, 10, 15, dan 120 menit. Pengaruh temperatur dan waktu proses dievaluasi melalui kehilangan berat, perubahan fasa, komposisi kimia, dan karakteristik mikrostruktur produk hasil reduksi menggunakan XRD, XRF, ICP, dan SEM-EDS. Produk reduksi kemudian dilebur menggunakan VTF pada temperatur 1550 °C selama 2 jam dalam atmosfer 1% H2–99% Ar, diquenching, dan dianalisis menggunakan SEM-EDS. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kehilangan berat meningkat seiring kenaikan temperatur dan waktu proses. Loss on ignition (LOI) hilang sepenuhnya pada temperatur 700 °C, sedangkan kadar Ni dan Fe meningkat akibat pelepasan air bebas dan air terikat melalui dehidrasi dan dehidroksilasi mineral, serta penghilangan oksigen dari oksida logam. Peningkatan rasio Fe2+ terhadap Fe total menunjukkan bahwa reduksi Fe3+ menjadi Fe2+ semakin intensif pada temperatur yang lebih tinggi. Hasil XRD menunjukkan mulai terbentuknya taenit (logam Fe– Ni) pada 700 °C, dengan intensitas puncak logam yang meningkat seiring kenaikan temperatur. Analisis SEM-EDS mengidentifikasi fayalit (Fe2SiO4), forsterit (Mg2SiO4), kuarsa (SiO2), dan enstatit (MgSiO3) pada hampir seluruh variasi temperatur. Setelah proses peleburan, fasa logam dari produk reduksi pada 500– 700 °C didominasi oleh Ni dengan kadar Fe sekitar 9–14 wt%. Pada 800 dan 900 °C, kadar Fe dalam logam meningkat menjadi 34,73 wt% dan 64,60 wt%.
PRODUKSI FERONIKEL BERBASIS REDUKTOR BIOMASSA TERTOREFAKSI
Indonesia dengan cadangan bijih nikel terbesar di dunia, sekitar 55 juta ton, memiliki peran penting dalam rantai pasok nikel global. Untuk mendukung strategi hilirisasi nasional, pemanfaatan bijih nikel secara efisien, khususnya melalui produksi feronikel, menjadi krusial. Namun, penggunaan batubara sebagai reduktan konvensional berisiko meningkatkan emisi karbon seiring meningkatnya permintaan feronikel sehingga menjadi tantangan terhadap target Net Zero Emissions 2060. Di sisi lain, Indonesia juga menghasilkan sekitar 12,8 juta ton limbah palm kernel shell (PKS) setiap tahun, yang berpotensi dimanfaatkan sebagai reduktan biomassa rendah karbon. Namun, kandungan fixed carbon PKS yang rendah menjadi penghalang terhadap penggunaannya pada proses metalurgi. Penelitian ini dimulai dari torefaksi PKS pada 300°C selama 1 jam yang meningkatkan kandungan fixed carbon dari 17,43% menjadi 40,16%. PKS tertorefaksi kemudian digunakan sebagai reduktan untuk mereduksi bijih nikel saprolit dengan rasio 3:12 gram (reduktan:bijih) pada temperatur 500°C, 700°C, dan 900°C selama 60 120 menit. Padatan hasil reduksi kemudian dikarakterisasi melalui analisis XRD dan SEMEDS. Keberadaan logam hasil reduksi ditemukan pada sampel hasil reduksi 120 menit 700°C dan 900°C dengan kandungan besi (Fe) 96,17% dan 95,67%. Sampel yang direduksi selama 120 menit kemudian dilebur pada temperatur 1373°C, 1473°C, dan 1573°C. Padatan hasil peleburan kemudian dikarakterisasi melalui analisis SEM-EDS. Kenaikan temperatur reduksi dan temperatur peleburan mengindikasikan peningkatan jumlah pembentukan logam pada padatan hasil peleburan. Logam yang terbentuk melalui proses peleburan pada 1573°C memiliki kadar Fe 79,30% dan nikel (Ni) 15,59% untuk sampel reduksi 500°C, sementara itu pada temperatur reduksi 700°C diperoleh logam dengan kadar 74,62% Fe dan 14,88% Ni dan pada temperatur reduksi 900°C diperoleh logam dengan kadar 75,57% Fe dan 13,77% Ni.
PRODUKSI FERONIKEL BERBASIS REDUKTOR BIOMASSA TERTOREFAKSI
Indonesia dengan cadangan bijih nikel terbesar di dunia, sekitar 55 juta ton, memiliki peran penting dalam rantai pasok nikel global. Untuk mendukung strategi hilirisasi nasional, pemanfaatan bijih nikel secara efisien, khususnya melalui produksi feronikel, menjadi krusial. Namun, penggunaan batubara sebagai reduktan konvensional berisiko meningkatkan emisi karbon seiring meningkatnya permintaan feronikel sehingga menjadi tantangan terhadap target Net Zero Emissions 2060. Di sisi lain, Indonesia juga menghasilkan sekitar 12,8 juta ton limbah palm kernel shell (PKS) setiap tahun, yang berpotensi dimanfaatkan sebagai reduktan biomassa rendah karbon. Namun, kandungan fixed carbon PKS yang rendah menjadi penghalang terhadap penggunaannya pada proses metalurgi. Penelitian ini dimulai dari torefaksi PKS pada 300°C selama 1 jam yang meningkatkan kandungan fixed carbon dari 17,43% menjadi 40,16%. PKS tertorefaksi kemudian digunakan sebagai reduktan untuk mereduksi bijih nikel saprolit dengan rasio 3:12 gram (reduktan:bijih) pada temperatur 500°C, 700°C, dan 900°C selama 60 120 menit. Padatan hasil reduksi kemudian dikarakterisasi melalui analisis XRD dan SEMEDS. Keberadaan logam hasil reduksi ditemukan pada sampel hasil reduksi 120 menit 700°C dan 900°C dengan kandungan besi (Fe) 96,17% dan 95,67%. Sampel yang direduksi selama 120 menit kemudian dilebur pada temperatur 1373°C, 1473°C, dan 1573°C. Padatan hasil peleburan kemudian dikarakterisasi melalui analisis SEM-EDS. Kenaikan temperatur reduksi dan temperatur peleburan mengindikasikan peningkatan jumlah pembentukan logam pada padatan hasil peleburan. Logam yang terbentuk melalui proses peleburan pada 1573°C memiliki kadar Fe 79,30% dan nikel (Ni) 15,59% untuk sampel reduksi 500°C, sementara itu pada temperatur reduksi 700°C diperoleh logam dengan kadar 74,62% Fe dan 14,88% Ni dan pada temperatur reduksi 900°C diperoleh logam dengan kadar 75,57% Fe dan 13,77% Ni.