PELINDIAN LOGAM TANAH JARANG LANTHANUM DARI SPENT CATALYST MENGGUNAKAN ASAM SITRAT : KAJIAN KINERJA DAN KINETIKA

DEWI PURNAMA SARI, Himawan Tri Bayu Murti Petrus, S.T., M. Eng., D. Eng ; Ahmad Tawfiequrarahman,ST.,MT., D.Eng

2018 | Tesis | MAGISTER TEKNIK KIMIA

Lanthanum merupakan salah satu unsur logam tanah jarang yang memiliki banyak manfaat di berbagai industri modern salah satunya sebagai bahan material tingkat tinggi. Urban mining merupakan alternatif untuk mendapatkan lanthanum selain dari kegiatan eksplorasi, salah satu material urban mining yaitu spent catalyst. Pada penelitian ini kajian kinerja dan kinetik pelindian lanthanum dari spent catalyst menggunakan asam sitrat sebagai agen pelindi, jenis spent catalyst yang digunakan yaitu Ni-spent catalyst yang berasal dari proses hydrocracking di PT Pertamina Tbk. Balongan dengan komposisi lanthanum sebesar 7,743 %. Variabel yang digunakan yaitu jenis asam (asam sitrat,asam asetat, asam klorida, asam sulfat), pH asam ( 1,5 , 2, 2,5 ), suhu (30 C,60 C,90 C ) dan waktu pelindian selama 0-240 menit dengan perbandingan solid/liquid 1:20 pada kondisi atmospir. Analisis awal dan hasil dilakukan dengan XRF, XRD dan SEM-EDX. Hasil analisis XRD menunjukan mineral yang mendominasi dalam spent catalyst yaitu Zeolite -Y. Pada kondisi operasi yang sama (pH 1,5 untuk asam anorganik dan pH 2 untuk asam organik, suhu 90 C) asam sitrat memiliki sifat superior sebagai asam organik dibandingkan dengan asam anorganik ( asam klorida, asam sulfat) dan asam organik (asam asetat) lainnya dalam me-recovery lanthanum. Hasil SEM-EDX menunjukan pada pH 1,5 suhu 90 C asam sitrat mampu mendekomposisi lanthanum hingga 100%. Hasil recovery lanthanum dengan asam sitrat pada kondisi optimum yaitu pH 2, T= 90 C, t = 240 menit sebesar 78,47%. Model kinetika yang mendekati untuk pelindian lanthanum dari spent catalyst yaitu model Zhuravlev������¢-Lesokhin������¢-Tempelman (Z-L-T) dengan mekanisme reaksi kimia dan difusi. Nilai energi aktivasi pada model ini sebesar 23,17 kJ/mol.

Lanthanum is included in the group of rare earth metals which are important components for advanced material. Urban mining is an alternative to produced lanthanum besides exploration.One of urban mining material are spent catalyst. In this study the performance and kinetic studies of lanthanum leaching from spent catalyst using citric acid as a solvent, the type of spent catalyst used was Ni-spent catalyst derived from hydrocracking process in PT Pertamina Tbk. Balongan with lanthanum composition of 7,743 %. The variables were used is type of acid (citric acic, acetic acid, hydrocloric acid, sulfuric acid), acid pH ( 1,5 , 2, 2,5), temperature (30 C,60 C,90 C ) and time of leach 0-240 minutes with solid ratio of 1:20 in the atmosphere condition. Sample were analice using XRF, XRD and SEM-EDX before and after leaching. The XRD analice show that the dominates mineral in the spent catalyst is Zeolite-Y. At the sampe operation condition (pH 1,5 for inorganic acid and pH 2 for organic acid, T : 90 C), citric acid has superior properties as compared with inorganic acids and other organic acids in recovery of lanthanum. The result of SEM-EDX analice that citric acid (pH 1,5 , T : 90 C) able to decompose lanthanum up to 100 %. The recovery of lanthanum (optimum condition) at pH 2, T = 90 C, t = 240 minutes is 78.47%. The kinetic model which approac is Zhuravlev-Lesokhin-Tempelman (Z-L-T) model with chemical reaction and diffusion mechanism. The value of activation energy in this model is 23,1711 kJ / mol.

Kata Kunci : Recovery Lanthanum, Spent catalyst, Pelindian, Asam Sitrat