studi ekstraksi rutile (tio2) dari pasir besi …

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