KINETIKA PELARUTAN DAN PENGENDAPAN KONSENTRAT LTJ(OH)3 PADA PEMISAHAN LOGAM TANAH JARANG (Nd, Sm, Y dan Pr) DARI HASIL OLAH PASIR MONASIT

YUDI RADIANTO, Himawan Tri Bayu MP, S.T., M.E.,D.Eng

2018 | Tesis | S2 TEKNIK SISTEM

Logam Tanah Jarang (LTJ)sangat diperlukan untuk bahan baku industri elektronik, energi maupun peralatan dan perlengkapan pertahanan. Keberadaan mineral LTJ di Pulau Bangka dan Belitung ditemukan dalam mineral monasit sebagai ikutan (tailing) dari hasil pengolahan mineral bijih timah (kasiterit). LTJ tidak didapati berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi. Namun ia berbentuk paduan senyawa komplek karbonat, fosfat ataupun bercampur dengan mineral lain. Dengan demikian untuk memanfaatkan logamnya, pada mineral LTJ harus dilakukan proses pemisahan terlebih dahulu.Pemisahan LTJ dapat dilakukan dengan carapengendapanhidroksida melalui pengaturan pH menggunakan NH4OH.Proses pengendapan dilakukan setelah LTJ mengalami pelarutan.Pengendapan yang baik akan tercapai bila proses pelarutan berjalan dengan sempurna, efektif dan efisien. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tetapan laju reaksi pelarutan unsur Nd, Sm, Pr, Y pada konsentrat LTJ(OH)3dalam HNO3 dan juga untuk mengetahui pengaruh pH pada unsur-unsur Nd, Sm, Pr dan Y pada pemisahan konsentrat LTJ(OH)3 melalui metode pengendapan hidroksida menggunakan amonia.Umpan yang gunakan merupakan konsentratLTJ hidroksidayang telah melalui peningkatan kadarmelalui pengendapan bertingkat. Hasil penelitian menunjukkanbahwa dari data hubungan waktu dengan konsentrasi Nd, Sm, Y danPr dalam HNO3 pada berbagai variasi suhu dan konsentrasi dapat disimpulkan bahwa tetapan laju reaksi sangat dipengaruhi suhu dan konsentrasi pereaksi. Reaksi pelarutan keseluruhan Nd, Sm, Y dan Prdalam konsentrat LTJ(OH)3hasil olah pasir monasit memakai HNO3 merupakan reaksi orde dua.Hubungan tetapan laju reaksi orde kedua (k) dengan suhu (1/T) merupakan fungsi eksponensial sehinggapersamaan Arhenius pada Ndk = 193782067274,81.e-80000/T, Sm k = 41450064,68.e-55541/T, Y k = 1079754999,46.e-64340/T, Pr k = 12765346093,97.e-57428/Tdan dapat dinyatakan juga dalam bentuk garis lurus Nd ln k =25.99-80000/T, Sm ln k = 17,54 -55541/T, Y ln k = 20,80 - 64340/T.Dari hasil perhitungan diperoleh kondisi yang baik untuk pemisahan pengendapan Nd, Sm dan Pr pada konsentrat LTJ(OH)3 dari hasil olah pasir monasit pada pH 8,05 dengan yield pengendapan Nd 36,50%, Sm 27,95%, Pr 43,10% dan Y pada pH 8,45 denganyield pengendapan 37,83%.

Rare Earth (RE) is very necessary for industries materials such as electronic, energy, tools and equipment defense. The minerals concentrate of rare earth on Bangka and Belitung is found in monazite as tailing from tin ore processing industry. RE can be found as original element in the earth�s crust but it is compound complex element consist of carbonate, phosphate, and others minerals. So before advantage element of rare earth that it is should be carried out separation processing. Separation of RE can be used hydroxide method with pH control using NH4OH. The processing precipitation phase is carried out after the rare earth solution and the good result depends on the perfect, effective, and efficient of solution process. The purpose of this research for determination of rate constant of solution reaction from concentrate RE(OH)3 in HNO3 and also influenced by pH of rare earth elements Nd, Sm, Pr, Y at precipitations using ammonia. Feed are concentrate of the rare earth hydroxide which after throughenhancement content by fractional precipitations. The result showed that from the data reaction of reaction time and consentration of Nd, Sd, Sm, Y, and Pr in HNO3at the variation temperature and consentration can be conclused that the rate constant of reaction was influenced bytemperature of reaction and consentration of reactant.The all solution reaction of Nd, Sm,Y, Pr in HNO3 was thesecond orde reaction.The relation the second rate constant (k)with temperature (1/T) as exponential function so the Arhenius equation becomeNd k = 193782067274,81.e-80000/T, Sm k = 41450064,68.e-55541/T, Y k = 1079754999,46.e-64340/T, Pr k = 12765346093,97.e-57428/Tand can be expressed as linear function Nd ln k = 25.99 - 80000/T, Sm ln k = 17,54 - 55541/T, Y ln k = 20,80 - 64340/T.From the calculation was obtained the optimum condition separationNd, Sm, Pr ofconcentrate RE(OH)3at pH 8,05with yield precipitationof Nd was 36,50%, Sm 27,95%, Pr 43,10% and at pH 8.45 for Y with yield precipitation 37,83%.

Kata Kunci : Kinetika, Logam tanah jarang, Pelarutan, Pengendapan