13
LAMPIRAN
14
Lampiran 1 Bahan baku dan hasil percobaan
a a. Sampel Bijih Besi Laterit dan b. Batu bara
b
a
b a. Briket Bijih Besi Laterit dan b. Bentuk Pelet yang akan direduksi
Hasil Titrasi Analisis Fe Total dan Fe Metal
15
Lampiran 2 Alat yang digunakan dalam percobaan
a
b
a. Alat Laboratory Disk Mill dan b. Alat Auto Glass Bead
a
b
a. Alat Briqueting Press Machune dan b. Alat Carbon/Sulfur Determinator
a
b
a. Alat X-Ray Flouresence Spectrofotometer dan b. Tempat Sampel XRF
16
Lampiran 3 Diagram alir reduksi bijih besi Bijih besi Bayah
Batu bara
Preparasi sampel: Grinding
Preparasi sampel: Grinding
Screening
Screening
Benefisiasi Analisis komposisi kimia (metode basah) dan X-Ray Fluorosence
Analisis komposisi kimia Proximate analysis
Mixing 1. Bijih besi+Batu bara+ 1% kapur + akuades 2. Bijih besi+Batu bara+ 1% bentonit + akuades
Reduksi selama waktu (60 menit) dan suhu (800, 900, 1000, 1100, dan 1200 °C)
Analisis komposisi kimia pada kapur dan bentonit
Preparasi sampel: Grinding dan Screening
-
Pengolahan data -
Literatur
Pembahasan
Simpulan
Pengujian: Analisis Fe metal dan Fe total Analisis % karbon dengan Carbon Determinator
17
Lampiran 4 Diagram alir benefisiasi
Sampel (Bijih Besi Laterit dari Bayah)
Pencucian dengan air dan deterjen
Pengadukan
Pemisahan dengan magnet
Konsentrat
Penghilangan pengotor pada permukaan
Pengeringan
Pengulangan jika analisis Fe total < 63 %
Tailing
18
Lampiran 5 Rumus-rumus perhitungan pada metode analisis Perhitungan standardisasi kalium dikromat N K2Cr2O7 = % Fe total × bobot Fe standar (mg) V K2Cr2O7 × BA Fe × 100% Perhitungan kadar Fe total % Fe total = (VN) K2Cr2O7 × BA Fe × 100% bobot contoh (mg)
Keterangan: N = normalitas V = volum (ml) BA = bobot atom
Perhitungan kadar Fe 2+ % Fe 2+ = (VN) K2Cr2O7 × BA Fe × 100% bobot contoh (mg) Perhitungan kadar Fe metal % Fe metal = (VN) K2Cr2O7 × BA Fe × FP × 100% bobot contoh (mg) × 3 Perhitungan kadar SiO2 % SiO2 = A – B × 100% G
Keterangan: FP = faktor pengenceran
Keterangan : A= bobot silikat dan impuritis (gram) B = bobot impuritis (gram) G = bobot contoh (gram)
Perhitungan kadar MgO % MgO = (VN) EDTA × BM MgO × FP ×100% bobot contoh (mg) Perhitungan kadar CaO % CaO = (VN) EDTA × BM CaO × FP ×100% bobot contoh (mg)
Keterangan: BM = bobot molekul
Perhitungan kadar air % H20 = B – C × 100% B–A Perhitungan hilang pijar % HP = B – C × 100% B–A
Keterangan: A = bobot wadah konstan (gram) B = bobot wadah dan sampel (gram) C = bobot setelah pemanasan (gram)
Perhitungan volatile matter % VM = B – C × 100% B–A Perhitungan karbon tetap dan kadar abu fixed C = % HP - % VM % ash = 100% - % HP
19
Lampiran 6 Data hasil pengujian a) Perbandingan komposisi kimia bijih besi laterit antara sebelum benefisiasi dan setelah benefisiasi Komposisi Kimia Sebelum Benefisiasi (%) Setelah Benefisiasi(%) Fe Total 56.7000 64.5100 2+ Fe 14.5300 19.3200 SiO2 5.9000 2.6900 CaO 0.4200 0.3500 MgO 0.2800 0.2600 MnO 0.9800 0.7400 Al2O3 1.2300 0.5300 TiO2 6.3200 4.7000 V2O5 0.5500 0.6200 Cr2O3 0.0500 0.0500 P2O5 0.0900 0.0600 S 0.0200 0.0100 Ni 0.0114 0.0098 Cu 0.0068 0.0058 Na2O 0.0010 0.0009 K2O 0.0008 0.0009 Zn 0.0001 0.0001 Sn 0.0001 0.0001 Pb 0.0001 0.0001 Hilang Pijar 1.0200 0.9600 CaO/SiO2 0.0852 0.1301
b) Reduksi bijih besi laterit dari Bayah berdasarkan perbandingan mol dan penambahan kapur pada waktu 60 menit Fe total Fe metal metalisasi karbon reduksi suhu (%) (%) (%) (%) (%) 800 60.15 11.70 19.45 4.11 44.52 900
65.24
29.03
44.50
2.35
58.54
1000
72.68
58.60
80.63
0.21
83.88
1100
71.59
56.22
78.53
0.09
82.40
1200
65.06
34.40
52.87
0.05
64.89
20
c) Reduksi bijih besi laterit dari Bayah berdasarkan perbandingan mol dan penambahan bentonit pada waktu 60 menit Fe total Fe metal Metalisasi Karbon Reduksi Suhu (oC) (%) (%) (%) (%) (%) 800 58.5 10.51 17.97 5.15 45.05 900 64.66 28.31 43.78 3.09 58.38 1000 71.92 59.05 82.11 0.82 85.26 1100 68.77 45.16 65.67 0.24 72.96 1200 70.39 52.6 74.73 0.15 79.63
d) Analisis kimia kapur dan bentonit Komponen Kimia SiO2 CaO MgO Hilang Pijar Impuritis
Kapur(%) 0.33 51.27 1.23 42.45 4.72
e) Analisis kimia batu bara Analisis Batu bara
Hasil(%)
Volatile Matter
45.25
Kadar Abu
7.56
Fixed Karbon
47.19
Hilang Pijar
92.44
Sulfur
4.69
Kadar Air
8.96
Bentonit(%) 59.18 2.73 0.67 18.01 19.41
21
Lampiran 7. Contoh perhitungan Analisis bijih besi dari Bayah setelah benefisiasi Perhitungan kadar SiO2 A = bobot silikat dan impuritis (gram) = 20.8929 g B = bobot impuritis (gram) = 20.8659 g G = bobot sampel (gram) = 1.0013 g % SiO2 = A-B × 100% G = (20.8929 - 20.8659)g × 100% 1.0013 g = 2.69 % Perhitungan Fe total dari filtrat SiO2 Bobot sampel = 1.0013 g = 1001.30 mg Volume K2Cr2O7 = 21.60 ml Normalitas K2Cr2O7 = 0.1068 N % Fe total = (21.60 ml × 0.1068 N) × 56 g/mol × 500/100 ×100% 1001.30 mg = 64.51 % Perhitungan Fe2+ Bobot sampel = 0.5046 g = 504.60 mg Volume K2Cr2O7 = 16.30 ml Normalitas K2Cr2O7 = 0.1068 N % Fe 2+ = (16.30 ml × 0.1068 N) × 56 g/mol × 100% 504.60 mg = 19.32 % Perhitungan basisitas Diketahui hasil analisis XRF pada bijih besi % CaO = 0.35 % dan % SiO2 = 0.26 % Basisitas = % CaO = 0.35 % = 1.35 % SiO2 0.26 % Analisis kapur Perhitungan SiO2 A = bobot silikat dan impuritis (gram) = 20.8497 g B = bobot impuritis (gram) = 20.8464 g G = bobot sampel (gram) = 1.0034 g % SiO2 = A-B × 100% G = (20.8497 - 20.8464)g × 100% 1.0034 = 0.33 %
22
Penentuan CaO Bobot sampel = 1.0034 g = 1003.40 mg Volume EDTA = 19.40 ml Normalitas EDTA = 0.0947 N % CaO = (19.40 ml × 0.0947 N) × 56 × 500/100 ×100% 1003.40mg = 51.27 % Penentuan MgO Bobot sampel = 1.0034 g = 1003.40mg Volume EDTA = 0.65 ml Normalitas EDTA = 0.0947 N % MgO = (0.65 ml × 0.0947 N) × 40 × 500/100 1003.40mg = 1.23 % Penentuan basisitas % Basisitas = % CaO % SiO2
=
×100%
51.27 % = 155.36 0.33 %
Analisis bentonit Perhitungan SiO2 A = bobot silikat dan impuritis (gram) = 21.5684 g B = bobot impuritis (gram) = 20.9751 g G = bobot sampel (gram) = 1.0057 g % SiO2 = A-B × 100% G = (21.5684 - 20.9751)g × 100% 1.0057 = 58.99 % Penentuan CaO Bobot sampel = 1.0057 g = 1005.70 mg Volume EDTA = 1.02 ml Normalitas EDTA = 0.0961 N % CaO = (1.02 ml × 0.0961 N) × 56 × 500/100 ×100% 1005.70 mg = 2.73 % Penentuan MgO Bobot sampel = 1.0057 g = 1005.70 mg Volume EDTA = 0.35 ml Normalitas EDTA = 0.0961N % MgO = (0.35 ml × 0.0961 N) × 40 × 500/100 1005.70 mg = 0.67 %
×100%
23
Penentuan basisitas % Basisitas = % CaO = 2.73 % = 0.0463 % SiO2 58.99 %
Analisis sampel batu bara Perhitungan kadar air (H2O) A = Bobot wadah kosong yang telah konstan = 380.85 g B = Bobot wadah + sampel = 1020.73 g C = Bobot wadah + sampel setelah dioven = 963.38 g B – C × 100% B–A = (1020.73 – 963.38) g (1020.73 – 380.85) g = 8.96 %
% H2O =
× 100%
Perhitungan hilang pijar (HP) A = Bobot cawan kosong yang telah konstan = 18.9307 g B = Bobot cawan + sampel = 22.7137 g C = Bobot cawan + sampel setelah dipijarkan = 19.2207 g % HP = B – C × 100% B–A = (22.7137 – 19.2207) g × 100% (22.7137 – 18.9307) g = 92.33 % Rataan %HP = 92.33% + 92.55% = 92.44% 2 Perhitungan volatile matters (VM) A = Bobot cawan kosong yang telah konstan = 31.2295 g B = Bobot cawan + sampel = 33.0035 g C = Bobot cawan + sampel setelah dipijarkan = 32.1995 g % VM = B – C × 100% B–A = (33.0035 – 32.1995) g × 100% (33.0035 – 31.2295) g = 45.32 % Rataan %VM = 45.32 % + 45.17% = 45.25 % 2 Perhitungan karbon tetap (fixed C) % fixed C = % HP - % VM = 92.44% - 45.25 % = 47.19 % Perhitungan kadar abu (ash) % ash = 100% - % HP = 100 % - 92.44 % = 7.56%
24
Perhitungan konsumsi batu bara 2Fe2O3 + 3C > 4Fe + 3CO2 Diketahui: Basis sampel 100 gram mol Fe2O3 = g/Mr mol Fe2O3 = 100 g/160 g/mol = 0.625 mol Mol C = 3/2 × 0.625 mol = 0.9375 mol Bobot karbon yang dibutuhkan adalah: Gram karbon = mol C × Ar C = 0.9375 × 12 = 11.25 g (untuk 100% fixed carbon) Diketahui persen fixed carbon sub-bituminus 47.19 %. maka jumlah karbon yang diperlukan adalah: 11.25g 100% C= 23.84g 47.19%
Analisis besi spons berdasarkan perbandingan mol dan penambahan kapur pada suhu 1000 oC serta waktu 60 menit Perhitungan Fe total Bobot sampel = 0.3012 g = 301.20 mg Volume K2Cr2O7 = 36.60 ml Normalitas K2Cr2O7 = 0.1068 N % Fe total = (36.60 ml × 0.1068 N) × 56 g/mol ×100% 301.20 mg = 72.68 % Perhitungan Fe metal Bobot sampel = 0.2014 g = 201.40 mg Volume K2Cr2O7 = 29.60 ml Normalitas K2Cr2O7 = 0.1091 N % Fe metal = (29.60 ml × 0.1068 N) × 56 g/mol × 200 ml/100 ml ×100% 201.40 mg × 3 = 58.60 % Perhitungan metalisasi % Metalisasi = % Fe metal × 100 % % Fe total = 58.60 % × 100% 72.68 % = 80.63 %
25
Analisis besi spons berdasarkan perbandingan mol dan penambahan bentonit pada suhu 1000 oC serta waktu 60 menit
Perhitungan Fe total Bobot sampel = 0.3002 g = 300.20 mg Volume K2Cr2O7 = 36.10 ml Normalitas K2Cr2O7 = 0.1068 N % Fe total = (36.10 ml × 0.1068 N) × 56 g/mol ×100% 300.20 mg = 71.92 % Perhitungan Fe metal Bobot sampel = 0.2012 g = 201.20 mg Volume K2Cr2O7 = 29.80 ml Normalitas K2Cr2O7 = 0.1068 N % Fe metal = (29.80 ml × 0.1068 N) × 56 g/mol × 200 ml/100 ml ×100% 201.20 mg × 3 = 59.05 % Perhitungan metalisasi % Metalisasi = % Fe metal × 100 % % Fe total = 59.05 % × 100% 71.92 % = 82.11 % Perhitungan persen reduksi bijih besi laterit berdasarkan perbandingan mol dan penambahan bentonit pada suhu 1000oC serta waktu 60 menit %Reduksi = % Oksigen awal - % Oksigen akhir % Oksigen awal 2+ i [ Fet –Fe × Mr O + Fe2+ ×Ar O] – [Fet – Fe m Ar O] Mr Fe Ar Fe Ar Fe = [AFetotal –Fe2+ ×Ar O + Fe2+ ×Ar O] Ar Fe Ar Fe = [64.51-19.32 ×48/112+19.32 × 16/56]–[71.92-59.05×16/56] × 100% [64.51-19.32 ×48/112 + 19.32 × 16/56] = 24.95-3.6770 24.95 = 85.26% Keterangan
: Feti = Kadar Fe total sebelum direduksi
Fet = Kadar Fe total sesudah direduksi Fem = Kadar Fe metal sesudah direduksi
