Analisa Efisiensi Penyerapan Gas Hydrogen Fluoride (HF) yang Dihasilkan Tungku Reduksi Aluminium oleh Alumina (Al2O3)

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Indonesia merupakan negara yang terkenal akan kekayaan sumber daya alamnya,
terutama di bidang migas dan sumber daya mineral. Kekayaan tersebut sering
dijumpai di lingkungan on shore yang terletak di daerah-daerah di Indonesia.
Dengan kondisi geografis yang luas, bentuk kepulauan, dan letak yang strategis di
jalur perdagangan dunia, kebutuhan akan pengolahan mineral sangatlah penting
agar Indonesia tidak sekedar menjadi negara pengekspor bahan baku semata.
Bauksit menjadi salah satu bahan mineral yang cukup melimpah di
Indonesia, akan tetapi mineral ini belum diolah dengan baik, hal ini juga bertolak
belakang dengan kondisi saat ini, disaat Indonesia memiliki pabrik peleburan
aluminium akan tetapi bahan baku utama masih diimpor dari negara lain.
Terletak di kuala tanjung, kabupaten Batubara Provinsi Sumatera Utara PT
Indonesia Asahan Aluminium (Persero) menjadi satu - satunya pabrik peleburan
yang ada di Indonesia.Dalam industri aluminium, tungku reduksi merupakan alat
utama yang digunakan. Dengan menggunakan proses elektrolisa, alumina dilebur
menjadi aluminium, dan proses ini ditemukan oleh Hall dan Heroult yang dimulai
pada tahun 1886. Proses elektrolisa yang identik menggunakan anoda dan katoda

serta larutan elektrolit sebagai pelarut, hal ini ditunjukkan dalam reaksi sebagai
berikut.
2 Al2O3 + 3 C(s) --> 4 Al(l) + 3 CO2(g)

(1.1)

Dalam reaksi ini karbon dioksida menjadi produk samping, akan tetapi ada
beberapa gas yang dihasilkan dalam proses elektrolisa, salah satunya adalah gas
hydrogen fluoride (HF). Gas ini berasal dari reaksi antara kliorit (Na3AlF6)
terhadap anoda sehingga molekul fluor dalam kliorit berikatan dengan gas
hydrogen (H) dan membentuk gas HF.
Gas HF menjadi salah satu gas berbahaya yang harusnya dihindari, untuk
mengurangi bahkan menghilangkan gas HF yang dihasilkan dari proses elektrolisa

Universitas Sumatera Utara

2

dengan cara mereaksikan gas HF dengan alumina sehingga alumina berfungsi
sebagai adsorben.

Penelitian ini didahului oleh William D. Lamb (tahun 1978) yang
mengukur tingkat penyerapan gas HF pada alumina smelter Aluminium Canada
(Alcan), masih di tahun 1978, Warren Haupin melakukan penelitian tentang faktor
yang mempengaruhi dihasilkannya gas HF dan ditahun 1979 penelitian berikutnya
juga dilakukan oleh William dengan SO2 sebagai objek penyerapan gas HF.

1.2. Permasalahan

Berdasarkan latar belakang diatas permasalahan yang akan dikaji pada penelitian
ini yaitu:
1. Bagaimana menentukan efisiensi penyerapan gas HF yang oleh alumina di
dalam reaktor?
2. Bagaimana menentukan konsentrasi gas HF yang dibuang melalui
cerobong (stack)?

1.3. Batasan Masalah

Dalam penelitian ini, batasan yang digunakan antara lain:
1. Potline yang menjadi sampel penelitian adalah potline 2,
2. Parameter yang diamati dalam penelitian adalah kadar gas HF yang masuk

ke dalam reaktor,
3. Parameter berikutnya adalah efisiensi reaksi yang terjadi antara gas HF
dengan alumina yang dialirkan.

1.4. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini dilakukan untuk
1. Untuk menentukan efisiensi adsorpsi gas HF oleh Al2O3 di dalam reaktor

Universitas Sumatera Utara

3

2. Untuk menentukan sisa gas HF yang dibuang ke udara bebas.

1.5. Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan akan memberi manfaat baik dari sisi informasi terkait
pabrik peleburan aluminium serta menjadi rujukan menentukan pengembangan
pabrik dengan tetap memperhatikan kondisi lingkungan khususnya terhadap gas

hydrogen fluoride (HF) yang dihasilkan

1.6. Lokasi Penelitian

Dalam penelitian ini lokasi yang digunakan meliputi Laboratorium PT Indonesia
Asahan Aluminium (Persero) serta tinjauan langsung di pabrik peleburan
terkhusus pada area kerja Gas Cleaning.

1.7. Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat uji eksperimental laboratorium , yaitu untuk mengetahui
bagaimana kemampuan alumina sebagai adsorben untuk mengurangi kadar gas
hydrogen fluoride (HF) yang akan dibuang ke udara bebas.

Tahapan penelitian meliputi:
1. Pengukuran debit gas yang keluar dari main duct,
2. Menganalisa konsentrasi gas HF,
3. Melakukan perhitungan efisiensi penyerapan gas HF oleh alumina di dalam
reaktor.

Adapun variabel yang digunakan pada penelitian ini:

1. Parameter tetap meliputi:
1.1. Bahan baku alumina,

Universitas Sumatera Utara

4

1.2. Debit aliran gas,
1.3. Debit aliran alumina pada reaktor.

2. Parameter terikat meliputi:
2.1. Penentuan kandungan gas hydrogen fluoride(HF) yang dihasilkan,
2.2. Grafik semilog sebagai referensi data dalam proses perhitungan efisiensi
penyerapan gas hydrogen fluoride (HF).

Universitas Sumatera Utara