Analisis Pengaruh Temperatur dan Holding Time Terhadap Proses Reduksi Bijih Nikel Lateritik Menggunakan Gas NH3 untuk Mewujudkan Decarbonized Society

Soenredi, Muhammad Ghiffary (2024) Analisis Pengaruh Temperatur dan Holding Time Terhadap Proses Reduksi Bijih Nikel Lateritik Menggunakan Gas NH3 untuk Mewujudkan Decarbonized Society. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5011201132-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2026. Download (30MB) | Request a copy

Abstract

Indonesia merupakan salah satu negara yang memiliki potensi sumber daya nikel yang melimpah. Potensi tersebut menjadikan Indonesia sebagai negara produsen nikel terbesar di dunia. Besarnya produksi nikel tersebut diiringi dengan meningkatnya emisi CO2 yang dihasilkan. Emisi CO2 dihasilkan dari proses reduksi bijih nikel menggunakan bahan bakar karbon, dimana emisi ini memberikan dampak buruk bagi lingkungan. Penelitian ini dilakukan untuk mencari alternatif zat pereduksi pengganti karbon. Salah satu alternatif yang menjanjikan adalah hidrogen, tetapi harganya mahal dan tidak ekonomis jika digunakan dalam bentuk murni. Diketahui bahwa amonia (NH3) dapat digunakan sebagai alternatif zat pereduksi karena merupakan gas pembawa hidrogen serta harganya juga lebih murah sehingga lebih ekonomis. Temperatur dan waktu merupakan faktor utama yang memengaruhi proses reduksi, derajat reduksi, fasa, dan transformasi morfologi. Temperatur dan waktu sangat berpengaruh terhadap kandungan dan recovery nikel. Pada penelitian ini, proses reduksi dilakukan di dalam tube furnace menggunakan sampel bijih nikel laterit yang telah di briket. Variasi temperatur yang digunakan adalah 500, 700, dan 900°C dengan variasi holding time 30, 60, dan 120 menit. Setelah di reduksi, sampel akan dihitung derajat reduksinya serta dilakukan pengujian XRD dan SEM-EDX untuk mengetahui mineralogi dan morfologi dari produk yang dihasilkan. Dari hasil penelitian didapatkan hasil bahwa pada variasi temperatur 900°C dengan waktu holding 120 menit derajat reduksi yang dihasilkan sebesar 77,79%. Diketahui bahwa derajat reduksi meningkat secara signifikan seiring dengan penambahan temperatur dan waktu reduksi. Diketahui juga pada variasi temperatur 900°C dengan waktu holding 120 menit memiliki kristalinitas yang bagus serta terbentuknya komposisi dan persebaran unsur yang semakin meningkat. Selain itu, pada variasi temperatur 900°C dengan waktu holding 120 menit menunjukkan morfologi permukaan yang padat dan daerah batas antar aglomerat yang telah menyatu membentuk aglomerat yang lebih besar, serta kandungan unsur Fe dan Ni yang semakin meningkat. Proses reduksi bijih nikel laterit menggunakan gas NH3 memiliki emisi CO2 sekitar 4,13 kg CO2-eq/kg FeNi (tahap reduksi) yang diperoleh melalui perhitungan neraca massa dan energi. Sebagai perbandingan, emisi CO2 yang dihasilkan oleh industri feronikel ialah sekitar 9,3-13,9 kg CO2-eq/kg FeNi (tahap mining hingga refining).
==============================================================================================================================
Indonesia is a country that has abundant nickel resource potential. This potential makes Indonesia the largest nickel-producing country in the world. The large nickel production is accompanied by an increase in CO2 emissions that is result from the nickel ore reduction process using carbon fuel, where these emissions have a negative impact on the environment. This research was conducted to look for alternative reducing agents to replace carbon. One promising alternative is hydrogen, but it is expensive and uneconomical if used in pure form. It is known that ammonia (NH3) can be used as an alternative reducing agent because it is a hydrogen carrier gas, and the price is also cheaper, so it is more economical. Temperature and time are the main factors that influence the reduction process, degree of reduction, phase, and morphological transformation. Temperature and time greatly influence nickel content and recovery. In this research, the reduction process will be carried out in a tube furnace using briquetted laterite nickel ore samples. The temperature variations used were 500, 700, and 900 °C, with holding time variations of 30, 60, and 120 minutes. After reduction, the degree of reduction will be calculated for the sample, XRD and SEM-EDX testing will be carried out to determine the mineralogy and morphology of the resulting product. From the research results, it was found that at a temperature variation of 900 °C with a holding time of 120 minutes, the degree of reduction produced was 77.79%. It is known that the degree of reduction increases significantly with increasing temperature and reduction time. It is also known that at a temperature variation of 900 °C with a holding time of 120 minutes, it has good crystallinity, and the formation of composition and distribution increases. Apart from that, the temperature variation of 900 °C with a holding time of 120 minutes shows a dense surface morphology and boundary areas between agglomerates that have merged to form larger agglomerates, as well as an increasing content of Fe and Ni elements. The reduction process of laterite nickel ore using NH3 gas has CO2 emissions of about 4.13 kg CO2-eq/kg FeNi (reduction stage) obtained through mass and energy balance calculations. In comparison, CO2 emissions generated by the ferronickel industry are around 9.3-13.9 kg CO2-eq/kg FeNi (mining to refining stage).

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Ammonia, Decarbonization, Holding Time, Hydrogen, Pyrometallurgy, Temperature, Amonia, Dekarbonisasi, Hidrogen, Pirometalurgi, Temperatur
Subjects:	T Technology > TN Mining engineering. Metallurgy > TN799.N6 Nickel--Metallurgy
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Material & Metallurgical Engineering > 28201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Muhammad Ghiffary Soenredi
Date Deposited:	04 Sep 2024 03:02
Last Modified:	04 Sep 2024 03:02
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/110617

Actions (login required)

View Item