studi ekstraksi rutile (tio2) dari pasir besi …
TRANSCRIPT
STUDI EKSTRAKSI RUTILE (TiO2) DARI PASIR BESI MENGGUNAKAN GELOMBANG
MIKRO DENGAN VARIABEL WAKTU PENYINARAN GELOMBANG MIKRO
IG A A RI H IMA N D O
2710 100 114
D O SE N P E MBIMBIN G
SU N G G IN G P IN T O WA N T ORO , S .T. ,M.T. , P H .D
JU RU SA N T E KN IK MAT E RIA L D A N ME TA LU RG I
FA KU LTA S T E KN O LO G I IN D U ST RI
IN ST IT U T T EKN O LO G I SEP U LU H N O P EMBER
SU RA BAYA
2014
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Sulit dan rumitnya dalam pengolahan
ilmenite untuk mendapatkan Rutile
Turut Mendukung peraturan menteri
ESDM nomor 07 tahun 2012 dan UU
MINERBA No. 4 tahun 2009 tentang
peningkatan Nilai tambah mineral di
Indonesia
Perlu dilakukannya studi ekstraksi senyawa TiO2
yang bisa dilakukan dengan cara yang mudah,
efisien namun juga ekonomis
Masih banyak hasil tambang Indonesia
yang di ekspor dalam keadaan mentah
• Masih sedikit studi ekstraksi TiO2
dengan menggunakan gelombang
mikro
• Dalam penggunaan gelombang mikro
lebih mudah dan lebih cepat jika
dibandingkan dengan menggunakan
hidrometalurgi
• Bahan bakar yang digunakan lebih
sedikit dan biaya operasional lebih
murah jika dibandingkan metode
pirometalurgi
• Karena panas yang diakibatkan oleh
gelombang mikro dari dalam maka
akan terjadi reaksi sempurna
Rumusan MasalahRumusan masalah yang akan dibawa dalam Tugas
Akhir ini adalah bagaimana pengaruh lama waktupenyinaran gelombang mikro pada proses ektraksi rutile(TiO2) dari pasir besi
Tujuan PenelitianTujuan dari penelitian ini adalah Untuk
mempelajari hasil ektraksi rutile (TiO2) dari pasir besimenggunakan gelombang mikro berdasarkan lama waktupenyinaran gelombang mikro.
Manfaat Penelitian• Sebagai referensi untuk pengembangan teknologi
alternatif tentang proses reduksi rutile (TiO2) daripasir besi yang efisien dan ramah lingkungan
• Meningkatkan kualitas dan daya dukung pemerintahserta masyarakat dalam pengembangan reduksi pasirbesi.
• Mengenalkan metode baru dalam melakukan prosespengolahan pasir besi
Batasan Masalah• Mineral pasir besi dan reduktor dianggap homogen pada
setiap perlakuan dan pengaruh lingkungan diabaikan• Panas terisolasi secara sempurna yang keluar dari
microwave selama proses penyinaran.• Komposisi pasir besi dan grafit yang digunakan adalah
85.25 gr dan 17.75 gr• Reduktor yang digunakan ialah arang batok kelapa• Mineral pasir besi secara dominan dianggap ilmenite dan
magnetite
TINJAUAN PUSTAKA
Pasir Besi
Mg(OH)2 Brucite
Al2O3 Corundum
SiO3 Quatrz
Ca(OH)2 Calcium Hydroxide
FeTiO3 Iron Titanium Oxide
Fe3O4 Magnetit
Ilmenite
titanium dioksida , mengandung 95 % TiO , dan merupakan yang paling kaya mineral titanium
Rutile (TiO2)
TiO2 Fe Fe2O3 Al2O3 MnO
49,78 % 27,96 % 12,94 % 3,18 % 1,24 %
MgO SiO2 CaO ZrO2 P S
0,16 % 5,26 % 0,16 % 0,12 % 0,13 % 0,03 %
ArangSenyawa yang ada di dalam arang tempurung kelapa antaralain karbon (C), silika (Si), kalium (K), sulfur (S), fosfor (P) dll.dan rata-rata jumlah karbon di dalam arang yaitu di atas60% menjadikannya brepeluang sebagai bahan bakar dansumber karbon aktif
Gelombang Mikro
Microwave dapat ditransmisikan, diserap dan dipantulkan (HukumOptik).
Konsep Dasar Pemanasan Microwave
Konsep pembangkitan panas pada microwave
PANAS
Terjadi gesekan/friksi antar molekul
Molekul berpindah dengan cepat
Menciptakan dipol listrik
Mempolarisasi atom atau molekul
Gelombang mikro
Tinjauan dari penelitiansebelumnyaDari penelitian yang dilakukanoleh Zulfalina dan Azwar Manaf(Fakultas MIPA Jurusan FisikaUniversitas Syiah Kuala) dalamidentifikasi senyawa mineral danekstraksi titanium oksida dari pasirmineral berhasil mendapatkanendapan TiO2 mencapai 85%
Pasir besi
Separasi
MagnetikNon
Magnetik
Leaching dengan
7,5 M H2SO4
Endapan
TiO2 85%
• Dari penelitian yang dilakukan oleh Mohammad TaufikMohar dkk. Membuat pigment TiO2 dengan proses Becher.Mohammad Taufik dkk. Memakai variabel ubah pada lamawaktu aerasi selama 2, 4, 6, dan 8 jam dan konsentrasiNH4Cl sebesar 1%, 2%, dan 3%. Dari studi ini didapatkesimpulan bahwa penggunaan konsentrasi yang palingtepat adalah sebesar 1% dan waktu aerasi yang paling tepatselama 4 jam sehingga menghasilkan TiO2 sebesar 45,86%
Preparasi Oksidasi Mixing Reduksi
Aerasi
2,4,6,8
jam
Leaching
(NH4Cl)
1%, 2%,
3%
StripingKalsinasi
Penelitian yang dilakukan oleh Yu-Ming dkk.Melakukan reduksi ilmenite di lingkungan gasargon dari temperatur 850-1400oC denganmenggunakan thermogravimetric analysis system.Dari hasil pengujian didapat kesimpulan bahwatemperature merupakan kunci peningkatan reaksi
METODOLOGI PENELITIAN
Diagram AlirStart
Studi literatur
Preparasi sampel
Pasir besi dihaluskan
Grafit dihaluskanMagnet separator
Pengayakan grafit 200
mesh
BA
Arang
Arang
Pengayakan pasir besi 200
mesh
Uji XRFGrafit ditimbang hingga
14.7 gramUji XRD
Pasir besi ditimbang hingga
82.25 gram
C
Analisa Proximat
Pasir besi dan grafit
dicampur hingga mencapai
100 gram
A B
Arang
Peradiasian gelombang mikro 900
watt selama 90, 180, 270, 360, 450
menit
Uji XRF Uji XRD
Analisa Data
End
Memasukkan sampel sesuai ketentuan
microwave sebesar 900 watt
C
Peralatan PenelitianMicrowave Oven
Magnet
Ayakan
Crusher
Termometer infrared
Timbangan elektronik
krusibel
X-ray Difraction
X-ray Fluorescence
Analisa Proksimat
Bahan Penelitian
Pasir besi Arang
Rancangan PenelitianKomposisiPasir Besi
(gram)
KomposisiGrafit(gram)
Waktu(menit)
Temperatur(oC)
Kadar TiO2
(%)
82.25 14.7 90
82.25 14.7 180
82.25 14.7 270
82.25 14.7 360
82.25 14.7 450
Analisa Data dan Pembahasan
Hasil pengujian awal pasir besi
Hasil uji XRFFe Si Ca K Ti Ni
37.6 26.9 17.6 2.41 2.02 1.15
Hasil pengujian awalkonsentrat ilmenite
Hasil uji XRFFe Si Ca K Ti Ni
56.55 15.9 12.4 1.6 3.8 1.36
Hasil Pengujian XRD daripemanasan gelombang mikro
Waktu(jam)
Hasil Uji XRF (%)
Fe Si Ca K Ti Ni
1.5 jam 42.6 21.1 17.5 2.11 4.27 1.24
3 jam 42 19 18.5 2.24 4.42 1.39
4.5 jam 47.25 20.2 13.7 2.1 4.93 1.49
6 jam 56.93 13.3 11.5 1.68 5.63 1.17
7.5 jam 51.86 12 12.9 2 5.66 1.26
Hasil Pengujian XRF daripemanasan gelombang mikro
Hubungan lama penyinarandengan temperatur
Pengaruh waktu terhadap peningkatan kadar TiO2
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan•Dengan menggunakan reduktor arangbatok kelapa sudah mampu untukmereduksi ilmenite menjadi rutile
•Semakin lama proses penyinarangelombang mikro akan menghasilkanproses reduksi yang semakin baik
•Proses reduksi yang baik berada di variabelselama 7,5 jam dengan hasil rutilemeningkat dari 3,8 % menjadi 5,66 %
SaranAdanya penambahan daya dari microwaveoven agar waktu yang digunakan bisa jauhlebih singkat
Penggunaan pasir besi dari berbagaidaerah yang memiliki kadar Ti tinggi
Adanya pemberian semacam pre heatuntuk pasir besi agar dalam proses reduksioleh gelombang mikro jauh lebih maksimal
Terima Kasih