Daftar Isi KUMPULAN
LAPORAN
HASlL PENEL/T/AN
TAHUN 2005
ISBN.978-979-99141-2-5
UJI COBA PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RlRANG DENGAN KAPASITAS 0,75 KG: PEMURNIAN FOSFAT (P2BGGN/PGN- TPBGN/KJO 16/2005) Oleh : Mukhlis; Hafni Lissa Nuri; Sugeng Walujo; Sujono
ABTRAK UJI COBA PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG DENGAN KAPASITAS 0,75 KG : PEMURNIAN FOSFAT. Natrium fosfat sebagai hasil samping proses dekomposisi bijih uranium Rirang mempunyai nilai ekonomis. Telah dilakukan uji coba pemurnian natrium fosfat yang bertujuan untuk menguji coba data kondisi optimal pemumian natrium fosfat skala laboratorium, Uji coba proses dilakukan sebanyak 6 ( enam ) kali dengan kapasitas umpan bijih 0,75 kg. Komposisi bijih uranium Rirang adalah 0,52 % U, 0,02 % torium, 24,25 % P04, 0,24 % Mo dan 63,3 % RE203. Jumlah fosfat yang dihasilkan adalah 180,632 gr dan berwarna coklat tua, setelah proses pemumian dihasilkan natrium fosfat sebesar 175,581 gr dengan rekoveri rata rata 97,907 %. Kemumian natrium fosfat 38,887 % dengan kandungan impuritis U 0,004 %, NaOH dan lain lainnya 61,109 %, serta kristal fosfat yang dihasilkan masih berwama coklat muda. Kata kunci : Uji coba, U Rirang, pemurnian fosfat.
ABSTRACT EXPERIMENT ON RIRANG URANIUM ORE PROCESSING WITH 0,75 KG WEIGHT CAPACITY: PHOSPHATE PURIFICATION. Sodium phosphate as by product of uranium Rirang ore decomposition prosess has an economic value. In order to test the datas of optimally condition of sodium phospate in laboratory scale, the experiment on purification of sodium phosphate has been conducted. The experiment conducted six times by 0,75 kg of ore feed in capacity. The composition of Rirang ore included 0.52 % of U, 0.02 % of Thorium, 24.25 % of Phosphate, 0.24 % of Mo and 63.3 % of RE203 . The experiment yielded 180.632 gr of dark brown phosphate and 175.581 gr of sodium phosphate by its mean recovery of 97.907 %. Purity of sodium phosphate 38.887 % ,0.004 % uranium of impurities, sodium hydroxside, and of other 61.109 % content the crystall of phospate remains light brown in color. Key word: Experiment, Rirang ores, phosphate purification.
88
PUSA T PENGEMBANGAN
GEOLOGI
NUKLIR-BA TAN
KUMPULAN
LAPORAN HASIL PENELITIAN
TAHUN 200S
ISBN.978-979-99141-2-5
PENDAHULUAN Bijih uranium asal Rirang Kalimantan Barat berdasarkan asosiasi mineralnya terdiri dari 2 (dua) tipe yaitu tipe monasit dan tipe turmalin. Tipe monasit keberadaannya
lebih
dominan sehingga untuk selanjutnya yang dimaksud bijih U Rirang adalah tipe monasit. Bijih Rirang mengandung beberapa unsur utama antara lain 0,52 % uranium, 0,02 % torium, 24,25 % fosfat, 0,24 % molibdenum dan 63,03 % unsur tanah jarang (RE) m. Pada pengolahan monasit
menjadi
dekomposisi,
konsentrat
RE203, dilakukan
pelarutan, pengendapan
beberapa
tahapan
proses
bertingkat dan kalsinasi. Dekomposisi
antara
lain
merupakan
tahapan awal proses dilakukan dengan cara basa menggunakan pereaksi NaOH, bertujuan untuk memecah ikatan fosfat di dalam
monas it. Reaksi dekomposisi yang terjadi adalah
sebagai berikut [2]. RE P04
+ 3 NaOH
Th3 (P04)4
+ 12 NaOH
( U02 )3 ( P04)2
+ 6 NaOH
-----. • -----,
RE (OH )3
+
3Th ( OH)4
+ 4 Na3 P04
3 U02 ( OH
Dari reaksi dekomposisi tersebut akan diperoleh kristal
h
Na3 P04
+ 2 Na3 P04
Na3P04 yang mempunyai nilai
ekonomis karena dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk kimia. Kristal Na3P04 yang diperoleh dari hasil dekomposisi berwarna coklat tua dan masih banyak mengandung unsur pengotomya berwama
terutama uranium dan NaOH [3] . Untuk memperoleh
putih dengan kandungan
pengotor
sekecil mungkin,
kristal Na3P04 yang maka perlu dilakukan
pemumian kristal fosfat dengan cara pelarutan, kristalisasi, penyaringan dan pengeringan. Telah dilakukan
penelitian
pemumian
kristal fosfat dan diperoleh
kondisi
optimal
.
Pemumian meliputi perbandingan umpanlair ( untuk pelarutan ) pada 80 gr / 40 ml, suhu 70 °C, waktu 5 men it, diaduk pada kecepatan ( 200 - 250 ) rpm dan waktu pengenapan 24 jam . Kemumian produknya adalah 54,0105 % Na3P04 dengan kandungan U = 0,0004 % , NaOH dll 45,9889 % dan kristal yang dihasilkan berwama putih [3].
PUSAT PENGEMBANGAN
GEOLOGI
NUKLIR-BATAN
89
KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005
ISBN.978-979-99141-2-5
Pada Penelitian tahun ini dilakukan uji coba kondisi optimal yang telah diperoleh untuk diuji cobakan pada proses pemumian secara langsung sebanyak 6 (enam) kali untuk memperoleh data data pemumian yang dapat digunakan untuk merancang alat..
TATAKERJA Peralatan dan bahan : Peralatan
: Motor pengaduk, stop watch, timbangan , oven, peralatan gelas, termometer,Spektrofotometer
Bahan
dan peralatan analisis.
: Kristal natrium fosfat , air, bahan analisis U dan fosfat.
Metoda 1. Preparasi kristal Na3P04 sebagai umpan. Na3P04 yang diperoleh dari hasil pencucian residu 7 kali yang berwama kuning coklat kemudian didiamkan 24 jam dan dilakukan
penyaringan untuk memisahkan kristal
Na3P04 yang berwama coklat. 2. Proses pengolahan . Umpan Na3P04 dilarutkan dengan air pada perbandingan berat 2 : 1 dipanaskan 70°C, dengan waktu pengadukan tetap selama 5 menit. Larutan Na3P04 disaring dan didiamkan pada suhu kamar sampai kristal fosfat terbentuk kembali dengan waktu minimum selama 12 jam. Kristal yang terbentuk
dilakukan pemisahan
terhadap
filtrat dengan cara
penyaringan, kemudian dikeringkan dan ditimbang beratnya sampai berat konstan dan kristal dianalisakan kadar U dan P04.
90
PUSAT PENGEMBANGAN
GEOLOGI
NUKLIR-BATAN
KUMPULAN
LAPORAN
HASIL PENELITIAN
TAHUN 2005
IS BN .978-979-99141-2-5
Tata kerja penelitian proses kristalisasi ditampilkan sebagai diagram proses pada Gambar 1.
PFNY A RTNGA N
~
KRIST AL COKLAT
FIL TRA T
Suhu pelarutan 70°C
PEN GERIN GAN
KRIST AL (coklat muda) Gambar 1. Pemumian Na3P04 sebagai hasil samping proses Dekomposisi (uji coba kapasitas umpan 0,75 kg).
PUSAT PENGEMBANGAN
GEOLOGI
NUKLIR-BATAN
91
KUMPULAN
LAPORAN HAS!L PENELITJAN
TAHUN 2005
ISBN .978-979-99141-2-5
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil percobaan disajikan pada Tabel 1, 2, dan 3
Tabell. Berat Kadar NaOH air U dan lain Na3P04 1.659,3 .10 H2O 1.660,9 1.649,0 1.669,8 1.673,7 1.650,9 180,632 177,881 178,910 179,335 179,611 180,029 180,011 1,660,6 490,259 496,496 483,732 470,899 500,927 676,090 676,869 663,372 680,969 59,78 559,70 6(gr) 0,027 0,024 0,026 0,029 0,031 9,00 1,00 Berat (%) kering 491,571 497,932 669,615 669,480 650,910 60,00 0,028 (gr) lain
Kadar umpan awal kristal Na3P04 UMP AN AWAL KRIST AL
(gr)
Kondisi tetap : Suhu Waktu pengenapan
= 30°C = 24 jam
Tabel 2. Hasil Pemumian kristal Na3P04 dan dan lain lain NaOH U U NaOH HASIL KRIST ALISASI 452,90 450,90 lain H2O .10 451,60 450,02 451,52 97,40 97,20 97,76 97,39 96,64 0,019 0,017 175,581 175,938 176,588 175,930 174,570 175,588 55,40 56,30 55,65 55,97 58,54 57,12 55,16 75,91 63,84 59,16 62,41 61,29 275,917 275,843 276,293 275,652 276,312 Na3P04 Na3P04 NO 451,90 H2O .10(gr) 451,80 96,81 97,21 0,018 174,870 69,21 65,32 275,113 (gr) lain (gr) REKOVERI (%)
Kondisi tetap : Perbandingan umpan dan air = 2 : 1 Suhu kristalisasi = 70°C Lama pengadukkan = 5 menit
92
PUSAT PENGEMBANGAN
GEOLOGI
NUKLIR-BATAN
KUMPULAN LAPORAN HAS!L PENELITIAN TAHUN 2005
ISBN.978-979-99141-2-5
Tabel 3. Kemumian hasil kristalisasi
U HASIL KRIST ALISASI dan dan NaOH lain lain lain U NaOH 174,870 61,140 451,80 451,60 450,02 450,90 Na3P04 Na3P04 451,52 .10 38,887 38,941 38,714 38,957 38,920 0,018 0,0041 0,0040 0,0038 0,019 0,0042 0,017 174,570 175,930 175,588 175,938 61,050 61 61,010 61,041 61, 275,843 275,113 276,312 H2O ,109 ,280 140 NO 451,90 H2O 452,90 38,860 175,581 176,588 275,917 276,293 275,652 .10(gr) lain (gr) KEMURNIAN (%) (gr)
PEMBAHASAN. Hasil uji coba : pemumian fosfat (Tabel 1 dan 2 ) menunjukkan bahwa pada semua titik percobaan/pengamatan
menghasikan rekoveri kristal Na3P04 .10 H20 ± 97,0 %. Hal ini
mengindikasikan bahwa uji coba proses pemumian berjalan sesuai dengan yang diharapkan Pada perbandingan umpanlkristal
dan air 2 : 1 gr/ml
Tabel
2
menunjukkan
.
bahwa
kristal natrium fosfat dengan pelarut air pada suhu 70°C diperoleh kristal rata rata 175,581 gr dengan rekoveri rata rata 97,907 % hal ini menunjukkan pemumian berjalan dengan baik. Pada Tabel3 menunjukkan bahwa kemumian natrium fosfat rata rata 38,887 % ( sangat rendah ) dan wama kristal berwama kuning kecoklatan, hal ini disebabkan oleh adanya NaOH dan lainnya yang tercampur dalam kristal dan waktu pengenapan kristal pada tahap preparasi kurang lama.
PUSAT PENGEMBANGAN
GEOLOGI
NUKLlR-BATAN
93
KUMPULAN
LAPORAN
HASIL PENELlTlAN
TAHUN 2005
ISBN.978-979-99141-2-5
KESIMPULAN Uji coba pemumian fosfat dari pengolahan bijih uranium Rirang dilakukan sebanyak 6 (enam) kali dengan kapasitas masing masing 0,75 kg. Kondisi proses dilakukan fosfat pada suhu 70°C, waktu pengadukkan 5 menit dan diperoleh rekoveri rata rata pemumian Na3P04 10 H20 sebesar
97,907 %,U 65,316 %, NaOH dan lain lain 56,305 %. Kemumian kristal
Na3P04 10 H20 adalah 38,887 %, dengan pengotor U 0,004 % dan NaOH serta lainnya sebesar 61,109 %.
SARAN: Perlu dilakukan penelitian lanjutan sampai diperoleh kristal fosfat berwama putih dengan pengotor radioaktifU lebih kecil5 ppm.
DAFT AR PUST AKA 1. BUSCH, KLAUS, SUPRAPTO, DlA WADI, " Investigation of Uranium Mineralization in The Rirang Valley", West Kalimantan, Indonesia ,( 1986 ). 2. IAEA," Uranium Extraction Tecnology " , Technical Report Series No 359, Vienna (1993). 3. SUGENG WALUlO dkk, " Pemumian Natrium Fosfat Sebagai Hasil Samping Proses Dekomposisi Bijih Rirang" Eksplorium No. 130-131/XXV/2004.ISSN
0854-1418 (2004).
Daftar Isi 94
PUSAT PENGEMBANGAN
GEOLOGI
NUKLIR-BATAN
