Komponen Penyusun dan Model Keterdapatan Rare Earth Elements and Yttrium (REY) pada Fly Ash dan Bottom Ash

DEA ANISA AYU BESARI, Dr. Ferian Anggara, S.T., M.Eng

2018 | Skripsi | S1 TEKNIK GEOLOGI

SARI Fly ash dan bottom ash (FA dan BA) dihasilkan dari pembakaran batubara di PLTU yang tersusun oleh komponen organik dan inorganik berukuran halus serta unsur jejak (Dai et al., 2010; Seredin, 2011; Hower, 2012). Rare earth elements and yttrium (REY) ditemukan pada abu batubara sebagai unsur jejak dan dapat digunakan sebagai sumber alternatif raw material REY (Seredin dan Dai., 2012). Sampel FA dan BA diambil dari 8 PLTU yang seluruhnya berada di bagian utara Pulau Jawa serta PT. Bukit Asam (PT.BA), Sumatera Selatan. Seluruh sampel dianalisis untuk mengetahui komponen penyusun dan model keterdapatan REY pada FA dan BA. Komposisi geokimia FA dan BA meliputi senyawa oksida utama dan unsur jejak dianalisis dengan ICP-AES dan ICP-MS. Komponen organik dan inorganik penyusun FA dan BA diidentifikasi melalui pengamatan petrografi. Komposisi mineralogi FA dan BA diketahui melalui analisis XRD. Model keterdapatan REY pada FA ditentukan berdasarkan hasil analisis SEM-EDX. Hasil penelitian menunjukkan bahwa komponen inorganik penyusun FA dan BA terdiri dari glass, kuarsa, Fe-spinel, Mg-spinel, hematit, magnetit, mullite, dan k-feldspar. Glass merupakan komponen inorganik yang paling dominan ditemukan. Komponen organik yang ditemukan pada FA dan BA berupa unburned coal (UC). Senyawa oksida utama berupa SiO2, Al2O3, dan Fe2O3 dominan ditemukan pada FA dan BA. Unsur jejak berupa REY ditemukan dengan kelimpahan mencapai 261,18 ppm dengan kelimpahan total critical REY mencapai 99,72 ppm.Hasil perhitungan persentase critical REY (30%�REYdef�51%) dan nilai Coutl (0,7�Coutl�1,9) menunjukkan bahwa sampel FA dan BA berpotensi secara ekonomis sebagai raw materials REY (Seredin and Dai., 2012). Hasil analisis SEM-EDX berhasil mengidentifikasi model keterdapatan REY khususnya ytrrium (Y) pada komponen penyusun FA. Y hanya ditemukan terikat pada komponen inorganik. Y dominan terikat pada glass sedangkan pada konsentrasi minor Y ditemukan terikat pada spinel. Model keterdapatan REY pada komponen penyusun FA dan BA bermanfaat sebagai studi pendahuluan untuk menetukan metode ekstraksi yang tepat bagi kepentingan industri.

ABSTRACT Fly ash and bottom ash (FA and BA) produced primarily from the combustion of coal in a coal-fired power plant that consist of fine particle of a mixture of organic and inorganic component also trace elements (Dai et al., 2010; Seredin., 2011; Hower., 2012). Rare earth elements and yttrium (REY) found in coal ashes as trace elements and can be used as alternative source of raw materials REY (Seredin and Dai., 2012). This study collected FA and BA from 8 coal-fired power plant in northern Java and PT Bukit Asam (PT.BA) to examine the composition of FA and BA and to identify the mode of occurence of REY in FA. Geochemical composition include major and trace elements determined by ICP-MS and ICP-AES. Organic and inorganic component of FA and BA was carried out through petrographic analysis. The mineralogial composition of FA and BA determined by XRD analysis. Mode occurence of REY in FA determined by SEM-EDX. Inorganic components of FA and BA consist of glass, Fe-spinel, Mg-spinel, mullite, quartz, hematite, magnetite, and k-feldspar. The most abundant inorganic component in FA and BA is glass. Organic component of FA and BA consist of unburned coal. Analyses of major elements in FA and BA show highest concentration in SiO2, Al2O3, and Fe2O3. Trace elements analysis indicate total REY concentration up to 261,18 ppm and total concentration of critical REY up to 99,72 ppm. Calculation of percentage critical REY (30%�REYdef�51%) and coeffisien outlook (0,7�Coutl�1,9) show that FA and BA are promising raw material REY (Seredin and Dai., 2012). Result of SEM-EDX analysis succesfully identified mode of occurence of yttrium (Y). Y only occur in inorganic component of FA. High concentration of Y interpreted occur in glass and lower concentration Y occur in spinel. Mode of occurence REY in FA and BA component can be used as preliminary study to determine the extraction method of REY for industrial interests.

Kata Kunci : REY, FA, BA, glass, spinel