📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen

PEMANFAATAN BIOKARBON ARANG KAYU CAMPURAN PADA PROSES REDUKSI SUHU TINGGI RESIDU BAUKSIT UNTUK PRODUKSI LOGAM BESI PADA TEMPERATUR 800 HINGGA 1200 °C

Tingkat permintaan aluminium terus meningkat seiring dengan pertumbuhan sektor transportasi, konstruksi, dan kemasan, yang mendorong peningkatan produksi alumina sebagai bahan baku utama aluminium. Produksi alumina melalui Proses Bayer menghasilkan limbah padat berupa residu bauksit (red mud) dalam jumlah besar, dimana setiap 1 ton alumina dapat menghasilkan sekitar 0,8-1,5 ton residu bauksit. Limbah ini berpotensi menimbulkan permasalahan lingkungan karena sifatnya yang sangat basa. Namun, residu bauksit masih mengandung unsur berharga, terutama besi sehingga berpotensi dimanfaatkan kembali melalui proses reduksi suhu tinggi. Pemanfaatan biokarbon dari arang kayu campuran sebagai reduktor diharapkan dapat menjadi alternatif reduktor serta mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan batubara. Serangkaian percobaan reduksi temperatur tinggi telah dilakukan untuk mempelajari pengaruh jenis reduktor dan temperatur terhadap karakteristik fasa logam dan terak yang terbentuk dari reduksi residu bauksit. Proses reduksi dilakukan menggunakan briket komposit residu bauksit dengan reduktor biokarbon atau batubara dalam horizontal tube furnace pada temperatur 800, 900, 1000, 1100, dan 1200°C dengan waktu penahanan 120 menit serta aliran gas argon sebesar 2 L/menit untuk menciptakan kondisi inert. Selama percobaan, massa awal dan massa akhir sampel dicatat sehingga perubahan massa dapat ditentukan secara kuantitatif sebagai indikasi berlangsungnya reaksi reduksi. Selanjutnya, produk hasil reduksi dianalisis menggunakan Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive Spectroscopy (SEM-EDS) untuk mengetahui morfologi dan komposisi unsur, serta X-Ray Diffraction (XRD) untuk mengidentifikasi fasa yang terbentuk. Persentase perubahan massa meningkat seiring kenaikan temperatur pada penggunaan kedua reduktor. Berdasarkan perbandingan perubahan massa aktual dan teoritis, reduksi residu bauksit menggunakan reduktor biokarbon menunjukkan persen konversi lebih tinggi yaitu maksimal 113%, sedangkan batubara sebesar maksimal 87,17%. Hasil pemetaan unsur menunjukkan pemisahan logam dan terak yang lebih baik pada penggunaan biokarbon. Kadar Fe tertinggi dari penggunaan biokarbon diperoleh pada temperatur 1000°C sebesar 99,24%, sedangkan batubara diperoleh pada 900°C sebesar 99,26%. Pada temperatur yang lebih tinggi, kadar Fe menurun akibat peningkatan kandungan silikon yang paling signifikan pada 1200°C, yaitu 5,61% pada biokarbon dan 3,90% pada batubara. Ukuran logam maksimum terbentuk pada 1200°C dengan nilai 77,15 ?m pada biokarbon dan 81,53 ?m pada batubara. Persentase area logam terbesar penggunaan reduktor biokarbon adalah sebesar 11,63% dan batubara sebesar 9,58%. Selain itu, fasa oksida dominan yang terbentuk pada kedua reduktor adalah fasa aluminosilikat.