2 PEMBUATAN PIGMENT TITANIUM DIOKSIDA (TIO2) DARI ILMENITE (FETIO3) SISA PENGOLAHAN PASIR ZIRCONDENGANPROSES BECHER - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)

Penulis Penanggung Jawab proses kalsinasi Fe, Fe berubah menjadi Fe 2, dapat disimpulkan bahwa pada waktu 4 tidak signifkan bereaksi menjadi Fe 2 O 3 . S dilihat perancangan yang optimum pada pr batch adalah 4 jam. Pada pemilihan kons konsentrasi katalis yang paling efektif ada katalis NH 4 Cl sebesar 1. Proses oksidasibesi Fe oleh oksigen terlaru larutan NH 4 Cl encer. Amonium klorida manfaat dalam peningkatan laju korosi pengikatan NH 4 + ini sangat penting un pasivasi Mandyczewsky, 1997. Ion am menghapus lapisan pasif udara yang terbent besi selama proses aerasi. Ammonium klorida ditambahkan sebagai mempercepat proses aerasi. Pengaruh ion klorida tentu saja sangat relevan dengan Dalam proses aerasi, besi teroksidasi cepat m komplek dengan penambahan ammonium keluar dari pori-pori Kim et al, 1997. Mole berinteraksi langsung dengan atom besi un lapisan aktif yang terbentuk di permukaan kadar total komponen besi tinggi pemb tinggi. Pengaruh Waktu Aerasi terhadap Konver Plot Konversi Besi Fe sebagai fungsi wak pada grafik 3.Dapat dilihat setiap jam reaksi akan terus meningkat, akan tetapi terja setelah 4 jam dan mulai stabil. Dari grafik dilihat peningkatan konversi yang tajam p berlangsung selama 4 jam. katalis yang efe adalah dengan komposisi 1 NH 4 Cl. Grafik 3. Hubungan Konversi Fe deng Konversi X Fe = 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0 jam 2 jam 4 jam 6 jam 8 ja K o n v e rs i F e X fe Waktu Aerasi Online di: http:ejournal- Fe 2 O 3 . Dari grafik 4 jam Fe sudah . Sehingga dapat proses di reaktor onsentrasi katalis, dalah konsentrasi larut terjadi dalam rida memberikan si besi, tindakan untuk mencegah amonium mampu entuk pada logam gai katalis untuk on amonium dan n proses Becher. t menjadi ion besi m dan kemudian olekul ammonium untuk menghapus an besi, sehingga bentukan korosi versiFe aktu ditunjukkan ksi maka konversi rjadi pelambatan fik tersebut dapat pada saat reaksi efektif digunakan ngan Waktu 1 Dari Persamaan 1 d diperoleh dari berat Fe y banyaknya berat Fe mula-m merupakan berat besi mula-m Fe sisa dapat dihitung dari pada hasil kalsinasi dengan m adalah sempurna. 2Fe + Pada reaksi di reaktor, Fe leaching dengan H 2 SO 4 sehin berekasi menghasilkan seny proses, Fe yang masih belum berada pada padatan yang b yang kemudian dicuci menghilangkan sisa asam ya kembali terbentuk ketika pro dilakukan. Sehingga hasil ak yang tidak bereaksi di dalam Hasil analisa GSAS XRD persentase, sedangkan ber ditimbang, sehingga diketahu reaksi. Tabel 1. Jumlah Massa Konsentrasi NH 4 Cl Komposisi 2 J 1 TiO 2 Rutile 30, ZrSiO 4 10, Fe 2 O 3 22, Fe 2 O 3 .TiO 2 10, ∑

73, 2

TiO 2 Rutile 36, ZrSiO 4 9, Fe 2 O 3 25, Fe 2 O 3 .TiO 2 13, ∑ 85 3 TiO 2 Rutile 34, ZrSiO 4 9, Fe 2 O 3 24, Fe 2 O 3 .TiO 2 14, ∑ 83, Prediksi Model Kinetika Re Pada proses oksidasi besi re fase gas udara O 2 dan fase Lascaray 1949 reaksi pada sehingga kinetika reaksi dite gas ke dalam fase solid dan fase solid yang dapat dis kecepatan proses Fe + ¾ O 2 ½ Fe 2 O 3 A + ¾ B ½ C Kecepatan difusi gas ke fase -r B = k b C B - C B1 mgre 8 jam 1 Katalis NH4Cl 2 Katalis NH4Cl 3 Katalis NH4Cl -s1.undip.ac.idindex.phpjtki 113 di sebutkan bahwa konversi yang bereaksi dibagi dengan mula, dimana Fe yang bereaksi mula dikurangi besi sisa. Berat ri jumlah Fe 2 O 3 yang terbentuk n menganggap reaksi yang terjadi O 2 Fe 2 O 3 Fe bereaksi menjadi Fe 2 O 3 lalu di hingga Fe 2 O 3 akan hilang karena enyawa Fe 2 SO 4 3 . Pada akhir um berubah menjadi Fe 2 O 3 masih basah padatan hasil leaching ci dengan aquades untuk yang masih tersisa. Fe 2 O 3 akan roses kalsinasi pada suhu 800 o C akhir Fe 2 O 3 merupakan Fe sisa m reaktor. RD dapat dinyatakan dalam berat awal dan akhir sudah hui berat awal dan akhir setelah a gr Sampel akhir produk BERAT gr 2 Jam 4 Jam 6 Jam 8 Jam 30,727 37,369 34,978 36,316 10,237 8,568 11,154 12,207 22,354 17,763 16,865 17,651 10,652 17,820 15,553 16,306 73,970 81,520 78,553 82,480 36,495 36,684 33,276 33,477 9,974 13,305 12,160 13,123 25,707 24,192 21,623 21,833 13,513 16,020 14,661 14,677 85,69 90,200 81,720 83,110 34,561 33,958 32,450 29,403 9,288 13,133 15,007 13,833 24,286 23,431 23,249 20,396 14,865 14,098 14,175 13,949 83,000 84,620 84,880 77,580 Reaksi eaksidimungkinkan terjadi pada se solid Fe, akan tetapi menurut da fase solid lah yang dominan ditentukan oleh kecepatan difusi an reaksi antara gas dan solid di disajikan ke dalam persamaan ase solid: grekgsolidmenit 2 Penulis Penanggung Jawab Dengan : C B = konsentrasi gas di fase solid yang se konsentrasi gasdifasesolid atau C B =k C B1 = konsentrasi gas di fase solid , mgrek C B2 = konsentrasi gas di fase gas k b = konstanta kecepatan difusi gas ke fase Kecepatan reaksi di fase solid: r B = r A = k 1 C A C B1 dengan : C B1 = konsentrasi gas di fase solid C A = konsentrasi solid Fe Untuk mencari langkah yang mengontrol reaksi, disusun neraca massa gas dan neraca fase solid sebagai berikut : = k b C B - C B1 – k 1 C A C B1 Bila jumlah gas berlebihan dan transfer mas solid sangat cepat, maka fase solid diangga dengan gas, maka C B1 = C B yang bernilai suhu tertentu, = – k 1 C A C B1 Karena udara yang diberikan berlebihan menjadi orde 1 semu, k 1 C B1 = k’ sehingga : = -k’ C A 7 ln1 X ln1 X y dimana: k’ = konstanta kecepatan reaksi orde satu t = waktu reaksi, jam Le Tabel 2. Hasil Perhitungan Konstanta Kece Konsentrasi NH 4 Cl tx Xa 1 2 0,534 4 0,629 6 0,648 8 0,632 2 2 0,464 4 0,495 6 0,549 8 0,545 3 Online di: http:ejournal- seimbang dengan =k C B2 g solid ase solid, menit -1 3 rol pada kinetika aca massa solid di 4 assa gas ke fase ggap selalu jenuh ilai konstan pada 5 an, maka reaksi a : 6 8 9 10 atu semu, 1jam Levenspiel, 1999 ecepatan Reaksi Dari tabel2, diperoleh hasil k satu semu sebagai berikut: k’ Fe pada variabel NH 4 C k’ Fe pada variabelNH 4 Cl k’ Fe pada variabel NH 4 C Variabel yang Potensial Pada Tabel 3 menunjukkan potensial terdapat pada var NH 4 Cl 1 karena mengandu sama dengan variabel lain setelah proses adalah 81,52 g 4 jam dengan katalis NH 4 Cl 1 Tabel 3. Persentase Sam Konsentrasi NH 4 Cl Komposisi 2 Ja 1 TiO 2 Rutile 41 ZrSiO 4 13 Fe 2 O 3 30 Fe 2 O 3 .TiO 2 14 2 TiO 2 Rutile 42 ZrSiO 4 11 Fe 2 O 3 30 Fe 2 O 3 .TiO 2 15 3 TiO 2 Rutile 41 ZrSiO 4 11 Fe 2 O 3 29 Fe 2 O 3 .TiO 2 17 Gambar 1. Hasil Analis 1 NH Dari gambar 1, banyak pea puncak tersebut dimiliki senyawa tertentu. TiO 2 berad intesitas peak tersebut sang semua jenis senyawa yang ad kualitatif dengan software ma Berikut ini adalah hasil analis baku Ilmenite dan hasil produ -s1.undip.ac.idindex.phpjtki 114 2 0,493 4 0,511 6 0,515 8 0,575 l konstanta kecepatan reaksi orde Cl 1 = 0,113995jam Cl 2 = 0,087379jam Cl 3 = 0,087785jam an bahwa kondisi yang paling variabel 4 jam dengan katalis ndung 45,84 TiO 2 . Berat awal n yaitu 100 gr dan berat akhir 2 gr, terlihat dari tabel 1 variabel l 1. ampel Ilmenite hasil Akhir Persentase 2 Jam 4 Jam 6 Jam 8 Jam 41,54 45,84 44,53 44,03 13,84 10,51 14,20 14,80 30,22 21,79 21,47 21,40 14,40 21,86 19,80 19,77 42,59 40,67 40,72 40,28 11,64 14,75 14,88 15,79 30,00 26,82 26,46 26,27 15,77 17,76 17,94 17,66 41,64 40,13 38,23 37,9 11,19 15,52 17,68 17,83 29,26 27,69 27,39 26,29 17,91 16,66 16,70 17,98 lisa XRD, Ilmenite variabel H 4 Cl 4 jam eak puncak yang terlihat. Peak ki oleh komponen-komponen rada pada sudut 27,5 yang mana ngat tinggi. Untuk menentukan ada pada powder perlu di analisa match. alisa kualitatif Match pada bahan oduk yang potensial, untuk Penulis Penanggung Jawab menentukan komponen yang terkandung variabel tersebut.: Gambar 2. Hasil Analisa Kualitatif Match, baha Gambar 3. Hasil Analisa Kualitatif Match, Il 1 NH 4 Cl 4 jam Dari gambar 2 dan 3 dapat dilihat TiO 2 da dari bahan baku Ilmenite. Pada gambar 4.2 dimiliki oleh 2 komponen, yaitu Ilmenite peak nomer 1 dan ZrSiO 4 pada peak nomer 4.3 peak tersebut dimiliki oleh 4 komponen peak nomer 3, Fe 2 O 3 pada peak nomer Fe 2 TiO 5 pada peak nomer 2, dan ZrSiO 4 pa 4. Pada gambar 4.3 TiO 2 merupakan ko intensitasnya paling terlihat diantara kompo Untuk mengetahui presentase jumlah kom harus melakukan uji analisa kuantitatif general structure analysis system yang senyawa harus dikalibrasi dengan paramet masing – masing. Yaitu jenis kristal, sud kristal dan nilai x, y, z nya. Online di: http:ejournal- ng didalam hasil ahan baku Ilmenit Ilmenite variabel dapat didapatkan 4.2 peak tersebut ite FeTiO 3 pada er 2. Pada gambar en yaitu TiO 2 pada er 1, Fe 2 O 3 .TiO 2 pada peak nomer komponen yang ponen yang lain. omponen tersebut dengan GSAS ang mana setiap eter kristalografi sudut kristal, kisi CHI2 = 1.732 GENLES Version Win32 Gambar 4. Hasil Analisa Kuanti NH 4 Cl Dari tabel 4 hasil analisa G kandungan Fe 2 O 3 .TiO 2 pada menunjukkan proses reduk sehingga menyebabkan Fe 2 O menjadi Fe dan TiO 2 sehingg impuritas pada hasil produk T Tabel 4. Hasil Analisa GSA NH 4 Cl Spesifikasi F TiO 2 ZrS Nomer Fasa 1 Fraksi 7,77 Penggeseran -0,16 Fraksi berat 0,46 Yield tiap Variabel Berat reaktan mula-mula = 10 Tabel 5. Yield Ilm Variabel Konsentrasi NH 4 Cl jam 1 2 4 6 8 2 2 4 6 8 3 2 4 6 8 Dari Tabel 5, terlihat bahwa variabel yang dihasilkan sebe dihasilkan masih sedikit. Hal yang dilakukan kurang e dihasilkan sedikit. Untuk m TiO 2 , perlu penambahan 3 efektifan peningkatan kemur magnetic separator pada pem zircon, hydrocyclone untu terbentuk setelah proses di r classifier untuk memastika terbawa kembali setelah prose -s1.undip.ac.idindex.phpjtki 115 n32 Jun 13 02:16:45 2013 ntitatif GSAS, Ilmenite variabel 1 Cl, 4 jam GSAS, terlihat masih terdapat adahasil akhir produk. Hal ini duksi yang kurang sempurna O 3 .TiO 2 tidak terkonversi total gga pada akhir produk menjadi k TiO 2 . SAS pada variabel Optimum 1 Cl, 4 jam FasaUnsur Fraksi ZrSiO 4 Fe 2 O 3 Fe 2 O 3 .TiO 2 2 3 4 0,39 0,62 0,62 0,37 -0,02 -0,01 0,11 0,22 0,22 100 gr Ilmenite tiap Variabel Produk gr Yield = Produk reaktan 73,97 0,7397 81,52 0,8152 78,55 0,7855 82,48 0,8248 85,69 0,8569 90,20 0,9020 81,72 0,8172 83,11 0,8311 83,00 0,8300 84,62 0,8462 84,88 0,8488 77,58 0,7758 wa yield dari masing - masing besar 70-90, namun TiO 2 yang al ini disebabkan karena proses efektif sehingga TiO 2 yang meningkatkan hasil kandungan 3 buah alat yang membantu ke urnian TiO 2 yaitu penambahan pemisahan raw material dengan ntuk memisakan Fe 2 O 3 yang i reaktor bubble batchdan spiral tikan larutan Fe 2 SO4 3 tidak oses leaching. Penulis Penanggung Jawab

4. KESIMPULAN