ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU...

8
Prosiding Presentasi /fmiah Bahan Bakar Nuklir V P2TBDU dan P2BGN -BATAN Jakarta, 22 Pebruari 2000 ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM ASAL RIRANG : PEMISAHAN L T J DARI HASIL DIGESTI BAS A Erni R.A, Rudi Pudjianto, Zahardi, Susilaningtyas Pusat Pengembangan Bahan Galian Nuklir- BATAN ABSTRAK PENGOLAHAN BIJIH URANIUM ASAL RIRANG: PEMISAHAN L TJ DARI HASIL DIGESTI BASA. Bijih uranium asal Rirang Kalimantan Barat mengandung unsur yang sangat potensial serta mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi antara lain uranium (U) 0,52 %, logam tanah jarang (L TJ) 63,04 %, fosfat (PO431 24,55 % dan torium (Th) 0,02 %. Untuk mendapatkan unsur-unsur tersebut secara terpisah diperlukan proses pemisahan dan pemumian secara bertahap. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pemisahan fosfat dengan cara dekomposisi menggunakan NaOH, sedangkan pada penelitian ini bertujuan untuk memisahkan L T J dari U dan Th melalui 2 tahap proses yaitu pelarutan total dari L T J, U dan Th serta sisa fosfat yang tidak terdekomposisi menggunakan HCI, dilanjutkan dengan tahap pengendapan U dan Th menggunakan NH4OH. Hasil penelitian menunjukkan, untuk tahap pelarutan total, dengan konsentrasi HCI 23 % (berat) diperoleh kondisi optimal yaitu konsumsi HCI (pk) 17,85 gr/10 ~ umpan, suhu 80 °c, waktu 1 jam dengan rekoveri L T J 94,41 %, U 99,15 %, Th 95,17 % dan PO4 94,58 %. Untuk tahap pengendapan U dan Th dengan suhu kamar dan waktu 1 jam, diperoleh kondisi optimal pH :t6,4 dan konsentrasi reagen NH4OH 2 N dengan rekoveri pengendapan U 98,99 %, Th 95 %, L T J terendapkan 8,16 %, PO43- atau L T J terpisahkan 91,97 % sedangkan U terikut 1,01 % dan Th 5 %. ABSCTRACT RIRANG URANIUM ORE PROCESSING: SEPARA TION OF RARE EARTH FROM ALKALINE DIGEST. Rirang uranium ore contains several economically potential elements, including U (0.52 %), RE (63.04 %), PO43- 24,55 % and Th 0.02 %. Separation and purification processes are employed to obtain relatively pure concentrate of the elements. Separation of phosphate by decomposition using NaOH was conducted previously. The present experiment has an objective, e.g. to separate RE from U and Th through a fwo step process, total dissolution of RE, U, Th and undecomposed of phosphate remain using HCI , by precipitation of U and Th using NH4OH. Experimental condition includes dissolution of RE in hydrochloric acid 15 ml/10 gr feed at 80 °c for 1 hI; followed by precipitation of U and Th using 2 N NH40H at pH 6.4 and room temperature. Experimental data show excellent dissolution recovety for RE 94.41 %, U 99.15 %, Th 95.17 %, while precipitation of U and Th produced separation recovety of RE 91.97 %, U 1.01 %, Th 5 % and PO43- not detected. As a conclusion, RE can be separated from U and Th. PENDAHULUAN Bijih uranium asal Rirang Kalimantan Barat merupakan bijih yang komposisi kimianya berbeda dari bijih uranium dari daerah lain di Kalimantan Barat. Bijih ini merupakan bijih uranium mengandung monas it dan mengandung unsur antara lain uranium (U) 0,52 %, logam tanah jarang (L TJ) 63,04 %, fosfat (PO43-) 24,55 %, molibdenum (Mo) 0,24 % dan torium (Th) 0,02 % yang sangat potensial serta mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi.[1) Untuk mendapatkan unsur-unsur tersebut secara individu, diperlukan proses pemisahan dan pemurnian secara bertahap. Pemisahan unsur-unsur tersebut dari bijih Rirang dapat dilakukan dengan beberapa cara, diantaranya cara asam dan cara basa.[2) Sedangkan metode pemurnian yang dapat digunakan yaitu pengendapan bertingkat, ekstraksi pelarut dan sebagainya.[2j Pada penelitian ini dipisahkan L T J dari hasil digesti basa. Digesti basa adalah suatu proses pemisahan unsur-unsur uranium, logam tanah jarang, torium dan fosfat dari bijih Rirang dengan cara dekomposisi menggunakan pelarut NaCH. Hasilnya fosfat terlarut sedangkan uranium, torium, dan logam tanah jarang berada dalam fasa pad at. Tujuan dari penelitian ini adalah memisahkan logam tanah jarang dari uranium dan torium dengan cara pelarutan menggunakan HCI yang dilanjutkan dengan pemisahan LTJ dengan cara pengendapan uranium dan torium. Faktor yang berpengaruh dan parameter yang diamati pada tahap pelarutan dengan HCI adalah konsumsi pelarut, suhu dan waktu pelarutan. Sementara, pad a tahap pemisahan L T J parameter yang diamati adalah pH pengendapan dan konsentrasi reagen. 94

Transcript of ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU...

Page 1: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

Prosiding Presentasi /fmiah Bahan Bakar Nuklir VP2TBDU dan P2BGN -BATAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

ISSN 1410-1998

PENGOLAHAN BIJIH URANIUM ASAL RIRANG :PEMISAHAN L T J DARI HASIL DIGESTI BAS A

Erni R.A, Rudi Pudjianto, Zahardi, SusilaningtyasPusat Pengembangan Bahan Galian Nuklir- BAT AN

ABSTRAK

PENGOLAHAN BIJIH URANIUM ASAL RIRANG: PEMISAHAN L T J DARI HASILDIGESTI BASA. Bijih uranium asal Rirang Kalimantan Barat mengandung unsur yang sangatpotensial serta mempunyai nilai ekonomis yang cukup tinggi antara lain uranium (U) 0,52 %,logam tanah jarang (L T J) 63,04 %, fosfat (PO431 24,55 % dan torium (Th) 0,02 %. Untukmendapatkan unsur-unsur tersebut secara terpisah diperlukan proses pemisahan dan pemumiansecara bertahap. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pemisahan fosfat dengan cara

dekomposisi menggunakan NaOH, sedangkan pada penelitian ini bertujuan untuk memisahkanL T J dari U dan Th melalui 2 tahap proses yaitu pelarutan total dari L T J, U dan Th serta sisa fosfatyang tidak terdekomposisi menggunakan HCI, dilanjutkan dengan tahap pengendapan U dan Thmenggunakan NH4OH. Hasil penelitian menunjukkan, untuk tahap pelarutan total, dengankonsentrasi HCI 23 % (berat) diperoleh kondisi optimal yaitu konsumsi HCI (pk) 17,85 gr/10 ~umpan, suhu 80 °c, waktu 1 jam dengan rekoveri L T J 94,41 %, U 99,15 %, Th 95,17 % dan PO494,58 %. Untuk tahap pengendapan U dan Th dengan suhu kamar dan waktu 1 jam, diperolehkondisi optimal pH :t6,4 dan konsentrasi reagen NH4OH 2 N dengan rekoveri pengendapan U98,99 %, Th 95 %, L T J terendapkan 8,16 %, PO43- atau L T J terpisahkan 91,97 % sedangkan Uterikut 1,01 % dan Th 5 %.

ABSCTRACT

RIRANG URANIUM ORE PROCESSING: SEPARA TION OF RARE EARTH FROM ALKALINEDIGEST. Rirang uranium ore contains several economically potential elements, including U (0.52%), RE (63.04 %), PO43- 24,55 % and Th 0.02 %. Separation and purification processes areemployed to obtain relatively pure concentrate of the elements. Separation of phosphate bydecomposition using NaOH was conducted previously. The present experiment has an objective,e.g. to separate RE from U and Th through a fwo step process, total dissolution of RE, U, Th andundecomposed of phosphate remain using HCI , by precipitation of U and Th using NH4OH.Experimental condition includes dissolution of RE in hydrochloric acid 15 ml/10 gr feed at 80 °cfor 1 hI; followed by precipitation of U and Th using 2 N NH40H at pH 6.4 and room temperature.Experimental data show excellent dissolution recovety for RE 94.41 %, U 99.15 %, Th 95.17 %,while precipitation of U and Th produced separation recovety of RE 91.97 %, U 1.01 %, Th 5 %and PO43- not detected. As a conclusion, RE can be separated from U and Th.

PENDAHULUAN

Bijih uranium asal Rirang KalimantanBarat merupakan bijih yang komposisikimianya berbeda dari bijih uranium daridaerah lain di Kalimantan Barat. Bijih inimerupakan bijih uranium mengandungmonas it dan mengandung unsur antara lainuranium (U) 0,52 %, logam tanah jarang(L T J) 63,04 %, fosfat (PO43-) 24,55 %,molibdenum (Mo) 0,24 % dan torium (Th)0,02 % yang sangat potensial sertamempunyai nilai ekonomis yang cukuptinggi.[1) Untuk mendapatkan unsur-unsurtersebut secara individu, diperlukan prosespemisahan dan pemurnian secara bertahap.Pemisahan unsur-unsur tersebut dari bijihRirang dapat dilakukan dengan beberapacara, diantaranya cara asam dan carabasa.[2) Sedangkan metode pemurnian yang

dapat digunakan yaitu pengendapan

bertingkat, ekstraksi pelarut dansebagainya.[2j

Pada penelitian ini dipisahkan L T Jdari hasil digesti basa. Digesti basa adalahsuatu proses pemisahan unsur-unsururanium, logam tanah jarang, torium danfosfat dari bijih Rirang dengan caradekomposisi menggunakan pelarut NaCH.Hasilnya fosfat terlarut sedangkan uranium,torium, dan logam tanah jarang berada dalamfasa pad at. Tujuan dari penelitian ini adalahmemisahkan logam tanah jarang dariuranium dan torium dengan cara pelarutanmenggunakan HCI yang dilanjutkan denganpemisahan LTJ dengan cara pengendapanuranium dan torium. Faktor yangberpengaruh dan parameter yang diamatipada tahap pelarutan dengan HCI adalahkonsumsi pelarut, suhu dan waktu pelarutan.Sementara, pad a tahap pemisahan L T Jparameter yang diamati adalah pHpengendapan dan konsentrasi reagen.

94

Page 2: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir V

P2TBDU dan P2BGN -BATAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

TEOR Oari tabel 1 terlihat, bahwa hampirsemua torium dan uranium terendapkan,sedangkan logam tanah jarang hanyaterendapkan 2,3 %, jadi logam tanah jarangterpisahkan 97,7 %.

BAHAN DAN TAT A KERJA

Bahan

Padatan hidroksida logam (hasildigesti basa), asam khlorida, amoniumhidroksida dan bahan kimia analisis.

Alat

Satu unit a/at pelarutan, alat gelaslab., pengaduk magnetik, pemanas listrik,alat penyaring vakum, pompa vakum,timbangan, oven, kertas saring, satu unitpH-meter, satu unit Spektrometer.

Tata Kerja

I.

Pembuatan umpan pelarutan (digestibas a)

Alat digesti disiapkan dengan memasanggelas kimia, motor pengaduk danpengaduk serta pemanas listrik. Airsebanyak yang ditentukan dimasukkan kedalam gel as kimia, dipanaskan di alaspemanas listrik sampai suhu air mencapai:t40 °c, kemudian natrium hidroksidasebanyak yang ditentukan dimasukkansambi I diaduk. Setelah suhu kira-kira 60°c sejumlah bijih yang telah ditentukandimasukkan, suhu dinaikkan sampaidengan suhu digesti 140 °c dan diaduksampai waktu yang ditentukan. Setelahdigesti selesai, pemisahan filtrat fosfatdan residu dilakukan dengan penyaringvakum dalam keadaan panas. Residudiencerkan dengan air panas sebanyak 6kali berat bijih kemudian dipanaskan padasuhu 80 °c -100 °c selama 30 men it dandisaring dalam keadaan panas.Selanjutnya dilakukan pencucian denganjumlah air pencuci 3 kali sampai 5 kaliberat bijih. Filtrat diukur volumenya dandiambil sebagian untuk dianalisis kadar U,L T J, Th, PO43-.dan sisanya digunakanuntuk umpan pelarutan. Padatanhidroksida yang dihasilkan dilakukanpercontohan, sebagian diambil untukdianalisis kadar U, L T J, Th, PO43-.

Kondisi pelarutan hidroksida logamyang mengandung uranium, torium danlogam tanah jarang (hasil digesti basamenggunakan NaOH) dalam HCI,dipengaruhi oleh kondisi reaksi digesti basa,terutama untuk pelarutan torium. Pad a suhudigesti di atas 195 °c, sekitar 50 % toriumtidak dapat larut dalam asam. [2J

Reaksi ini setara untuk reaksipelarutan uranium dan torium. Bahan-bahanyang tidak larut adalah silika, zirkon dan rutilyang terkandung dalam bijih Rirang.Berdasarkan penelitian [3J, digesti bijih Rirangdengan ukuran bijih 98 % minus 325 meshmenggunakan pelarut 50 % NaOH pada suhu138 °c, menghasilkan padatan hidroksidalogam yang larut cepat dan sempurna dalamasam pada suhu 79°C. Asam yangdigunakan adalah HCI 37 % (denganperbandingan 1,5 Ib asam/lb bijih atau 125 %kebutuhan secara teoritis) dicampur denganair (dengan perbandingan 51b air/lb bijih).Larutannya dipanaskan selama 1 jam. Faktoryang mempengaruhi adalah konsumsi asam,suhu dan waktu pelarutan.[2J

Setelah uranium, torium, logamtanah jarang larut dalam HCI, maka tahapselanjutnya adalah memisahkan L T J dengancara mengendapkan uranium dan toriummenggunakan pelarut basa dengan

pengaturan pH.

Reagen pengendapan yang biasadigunakan adalah NH4OH dan NaOH.

Keuntungan pemakaian NH4OH,penanganannya mudah dan harganya lebihmlJrah. Sedangkan pemakaian NaOH,penanganannya lebih sulit tetapi dapatdimanfaatkan hasil recycle dari prosessebelumnya.[2J Faktor yang sangat

berpengaruh pada proses pengendapanadalah pH, seperti terlihat pad a tabel 1.

Tabel1 : Oistribusi unsur dalam larutan danendapan sesudah pengendapanselektif dari torium dan uraniumpad a pH 5,8 [2]

RekOveri(~)UnsurDalam larutan I Dalam endapan

0.70.3~

000

99.9

99.399J2.31001001000.1

UThill

FeTipCI

95

Page 3: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP2TBDU dan P2BGN -BATAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

4. Uji coba kondisi optimal pelarutan

Sejumlah umpan padatan hidroksidalogam ditambah sejumlah HCI pekat(hasil optimal dari percobaan 11.1) dansejumlah air, kemudian diaduk sambildipanaskan sampai dengan suhutertentu (hasil optimal dari percobaan11.2). Setelah suhu tercapai, campurandiaduk terus selama waktu tertentu(hasil optimal dari percobaan 11.3).Kemudian campuran hasil pelarutandisaring untuk memisahkan filtrat U,L T J, Th khlorida dan residu danmasing-masing dicuplik untukdianalisis kadar U, L T J, Th, PO43-.Hubungan rekoveri pelarutan U, L T J,Th, PO43- dan kondisi optimal pelarutandievaluasi.

III. Pembuatan umpan pengendapan UdanTh (pelarutan padatan hidroksida

logam)

Analisa U, Th, PO43- menggunakanspektrometer sedangkan analisa L T J

menggunakan gravimetri.

II. Pelarutan

1. Penentuan konsumsi HCI

Sejumlah umpan padatan hidroksidalogam ditambah HCI pekat denganvolume yang divariasi dan jumlah airyang ditetapkan, kemudian diaduksambi I dipanaskan pada suhu yangditetapkan. Setelah suhu tercapai,campuran diaduk terus selama 1 jam.Kemudian campuran hasil pelarutandisaring untuk memisahkan filtrat U,L T J, Th klorida dan residu dan keduafase tersebut dianalisis kadar U, L T J,Th, PO43-. Hubungan antara konsumsiHCI den~an rekoveri pelarutan U, L T J,Th, PO4 dievaluasi guna menentukankonsumsi HCI yang optimal.

2. Penentuan suhu pelarutan

Sejumlah umpan padatan hidroksidalogam ditambah sejumlah HCI pekat(hasil optimal dari percobaan 11.1) dansejumlah air, kemudian diaduk sambi Idipanaskan sampai suhu tertentu yangdivariasi. Setelah suhu tercapai,campuran diaduk terus selama 1 jam.Kemudian campuran hasil pelarutandisaring untuk memisahkan filtrat U,L T J, Th khlorida dan residu. Masing-masing diambil untuk dianalisis kadarU, L T J, Th, PO43-. Hubungan suhupelarutan dengan rekoveri pelarutan U,L T J, Th, PO43- dievaluasi gunamenentukan suhu pelarutan optimal.

3. Penentuan waktu pelarutan

Sejumlah umpan padatan hidroksidalogam ditambah sejumlah HCI pekat(hasil optimal dari percobaan 11.1) dansejumlah air, kemudian diaduk sambildipanaskan sampai dengan suhutertentu (hasil optimal dari percobaan11.2). Setelah suhu tercapai, campurandiaduk terus selama waktu yangdivariasi. Kemudian campuran hasilpelarutan disaring untuk memisahkanfiltrat U, L T J, Th khlorida dan residudan masing-masing fase dicuplik untukdianalisis kadar U, L T J, Th, PO43-.Waktu pelarutan dengan rekoveripelarutan U, L T J, Th, PO43- dievaluasiguna menentukan waktu pelarutan

optimal.

Sejumlah umpan padatan hidroksidalogam ditambah sejumlah HCI pekat (hasiloptimal dari percobaan 11.1) dan sejumlahair, kemudian diaduk sambil dipanaskansampai dengan suhu tertentu (hasiloptimal dari percobaan 11.2). Setelah suhutercapai, campuran diaduk terus selamawaktu tertentu (hasil optimal daripercobaan 11.3). Kemudian campuranhasil pelarutan disaring untukmemisahkan filtrat U, L T J, Th khlorida danresidu. Filtrat khlorida dilakukanpercontohan untuk digunakan sebagai

umpan pengendapan.

IV.PengendapanUdanTh

1. Penentuan pH pengendapan

Sejumlah umpan larutan khloridaditambahkan dengan variasi jumlahNH4OH (reagen pengendapan) padakonsentrasi tertentu sehingga dicapaipH bervariasi. Setelah pH stabil,camBuran diaduk terus selama 1jam. 2] Kemudian campuran hasil

pengendapan disaring untukmemisahkan filtrat dan endapan U, Th

hidroksida dan masing-masing dicuplikuntuk dianalisis kadar U, L T J, Th,

PO43-. Hubungan pH pengendapandengan rekoveri U, L T J, Th, PO43-dievaluasi guna menentukan pH

optimal.

96

Page 4: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi /lmiah Bahan Bakar Nuklir V

P2TBDU dan P2BGN -BATAN Jakalta. 22 Pebroari 2000

: 10 gram.: 2jam: 80 °c:23%

Parameter tetap :-Berat umpan-Waktu-Suhu

-Konsentrasi HCI

2. Pengaruh suhu pelarutan100 -

10;, .I: eo,II .coI -o--u! _-LT.I ! .-_Th :

---~!I 0 --==---~ j 50 eo 70 eo 9C

I 8uhu P.'.ru~~ -~

Gambar 2. kurva pengaruh suhu pelarutanterhadap rekoveri U, Th, L T J,PO43-

Parameter tetap :-Serat umpan : 10 gram.-Waktu. : 2 jam-Konsumsi HCI : 17,85 gr.-Konsentrasi HCI : 23 %

2. Penentuan konsentrasi reagen

pengendapan

Sejumlah umpan larutan khloridaditambah dengan sejumlah NH4OHdengan konsentrasi yang divariasisehingga dicapai pH tertentu (hasiloptimal dari percobaan IV. 1). SetelahpH stabil, campuran diaduk terusselama 1 jam. Kemudian campuranhasil pengendapan disaring untukmemisahkan filtrat dan endapan U, Thhidroksida. Masing-masing dianalisiskadar U, L T J, Th, PO4~. Oilakukanevaluasi konsentrasi reagenpengendapan dengan rekoveri U, L T J,Th, PO43- guna menentukankonsentrasi reagen optimal.

3. Uji coba kondisi optimal

pengendapan

Sejumlah umpan ditambahkan dengansejumlah NH4OH (reagenpengendapan) dengan konsentrasitertentu (hasil optimal dari percobaanIV .2), sehingga dicapai pH tertentu(hasil optimal dari percobaan IV. 1).Setelah pH stabil, campuran diadukterus selama 1 jam. Kemudiancampuran hasil pengendapan disaringuntuk memisahkan filtrat dan residu.Masing-masing dianalisis kadar U,L T J, Th, PO43-. Oilakukan evaluasirekoveri pengendapan U, L T J, Th,PO43- terhadap kondisi optimal

pengendapan.

3. Pengaruh waktu pelarutan100- ~-a~ ~ &

80 ~~~

60i-fI "0- ---

-G-U

-)C-LTJ

20 -_Th

--~~

0-0.$HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

'1

,t;;; ---;; :;:;;:~._~!I W.ktu~_~~~~ Gambar 3. Kurva pengaruh waktu pelarutan

terhadap rekoveri U, Th, L T J,

PO43-

Parameter tetap :

-Berat umpan : 10 gram.

-Suhu : 80 DC.

-Konsumsi HCI : 17,85 gr.

-Konsentrasi HCI : 23 %

Hasil percobaan pemisahan L T J darihasil digesti basa disajikan dalam bentukkurva dan label terlampir berikut :

I. Tahap pelarutan1. Pengaruh konsumsi HCI

1 00;:~;?::~~;~~~~ ~ :. ~to

80

4. Uji coba kondisi optimal pelarutan

Tabel-2 : Uji coba kondisi optimal pelarutanpada suhu 80 ac, waktu 2 jam,konsentrasi HCI 23 % berat, dankonsumsi HCI17 ,85 g/1 0 9 umpan.

60

.>0

i40 ..,.0- U

_-LTJ

,_Th20+'

--m43--~-

o~ '. ,.8.$2 11.80 1785 2380 28.7S

~_sumsl HCI (8.,10 8' umpsn)

Gambar 1. kurva pengaruh konsumsi HCIterhadap rekoveri U, Th, L T J,

PO43-

Sam pel

(gram)500

Rekoveri (%)LTJ Th PO4~-

94.1394.58

94.92 -I 95.21

u992299.15 94.41 ,-95.171000

97

Page 5: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP2TBDU dan P2BGN -BATAN Jakarta. 22 Pebruari 2000

II.

---a-=6=

80-o-u-x-LTJ

i--Th,---0043-

E

eo>.eo

l40

K-0" ZOO ,m. '82. ,.,. ,~

0.. , ,. 2 2., ~ft..ft'r..I& um.I~(N)&lmlll..m~'n)~---~ --

Gambar 5. Kurva pengaruh konsentrasiNH4OH terhadap rekoveri U, Th,L T J PO 3-

.4

Parameter tetap :-~:onsentrasi NH4OH

-Waktu

-Suhu

Parametertetap-pH :

-Waktu :

-suhu

0,5 N1 jam.30 °c

6,51 jam.30 DC

3

Tabel-3

Uji coba kondisi optimal pengendapan

'i coba kondisi optimal pen~da~an pad a suhu 30 C,NH4OH 2 N, da_n waktu jamSampel~)--

I

Kondisi l

[ pHL

Rekove-!:!J~/o)E~a~n Larutan

LTJ8.038.21

~i

l-tld-

LTJ91.97

Th250 6.41

U98.9999.12

Th95.0095.31

U1.010.88

5,091.89 ; 4.0~500

masih dalam bentuk senyawa fosfatsehingga tidak bisa dilarutkan denganHCI

PEMBAHASAN

12

Pad a tahap pelarutan :

Pelarutan L T J, U, Th, PO43- pad a residuhasil dekomposisi fosfat den~an HCImenuruti reaksi sebagai berikut [ ] :

L T J(OH)3 + 3HCI -+ L T JCI3 + 3H20 (1)Th(OH)4 + 4HCI -+ 'ThCI4 + 4H2O (2)UO2(OH)2 + 2HCI -+ UO2CI2 + 2H20 (3)

Unsur-unsur tersebut dapat larut denganHCI bila dalam bentuk senyawahidroksida atau fosfat dan terdekomposisisecara sempurna. Pada penentuanpengaruh konsumsi HCI, suhu dan waktupelarutan optimal, pelarutan unsur-unsurtersebut cenderung menunjukkankarakteristik relatif sarna. Konsumsi HCImakin banyak (gb.1). suhu makin tinggi(gb.2) dan waktu makin lama (gb.3),rekoveri pelarutan L T J, U. Th makinbesar tetapi pada kondisi tertenturekoveri pelarutannya konstan meskipunkonsumsi HCI diperbesar/suhudinaikkan/waktu diperlama. Hal inikemungkinan disebabkan karena sisaL T J, U, Th dalam hasil dekomposisi

Tahap pengendapan :

Pad a tahap ini L T J dipisahkan dari U danTh dengan cara mengendapkan U danTh menggunakan larutan NH4OHmenuruti reaksi sebagai berikut [3] :

LTJCI3 + 3NH40H4LTJ(OH)3 +3NH4CI (1)ThCI4 + 4NH40H 4 Th(OH)4 + 4NH4CI (2)

UO2CI2 +2NH40H4UO2(OH)2 +2NH4CI (3)NH4OH dipilih sebagai reagen karenapenanganannya mudah dan harganyalebih murah dibandingkan dengan NaOH.Senyawa khlorida dari ketiga unsurtersebut dapat diendapkan denganNaOH, dan masing-masing unsur

mempunyai kecepatan pengendapantersendiri. Hal itu terlihat pada % rekoveripengendapan misalnya U 99 %, Th 95 %dan L T J 8 %. Dengan kata lain L T Jterpisahkan 92 % dari campuran padatanU dan Th pada tahap pengendapan ini.Oleh karena besarnya kadar LTJ, kspL T J terlampaui sehingga L T J ikutterendapkan sebesar 8 %.

98

Page 6: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi Ilmiah Bahan Bakar Nuklir VP27BDU dan P2BGN -BATAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

Pada pemisahan L T J dari U dan Th ini,rekoveri total pemisahan L T J adalahrekoveri pelarutan L T J, U, Th x rekoveripengendapan U dan Th yaitu 94,41 % x91,97 % = 86,83 %.

Tanya Jawab

KESIMPULAN

A. Sorot Soediro :.Dalam abstrak pada baris 2 dari bawah

ditulis bahwa L T J terendapkan 8,16 %dan L T J terpisahkan 91,97 %. Total dari8,16 % + 91,97 % = 100,3 %.Seharusnya total = 100 %. Mohon

dijelaskan 0,13 % ( sisa)..Pada baris yang sarna di alas tertulis L T J

terendapkan 8,16 %, PO43- (?) atau L T Jterpisahkan 91,97 %. Mohon dijelaskan.

Penelitian pemisahan L T J dari hasildigesti basa dapat disimpulkan :

1. Pada tahap pelarutan L T J, U, Th dengankondisi yang ditetapkan, konsentrasi HCI23 % (berat) diperoleh konsumsi HCIoptimal 17,85 gr/gr umpan, suhu optimaal80 °c dan waktu optimal 2 jam denganrekoveri L T J 94,41 %, U 99,15 %, Th95,17 %, PO43- 94,58 %.

2. Pad a tahap pengendapan U dan Thdengan kondisi yang ditetapkan, waktu 1jam pada suhu kamar diperoleh pHoptimal 6,4, konsentrasi NH4OH optimal2 N dengan rekoveri L T J 91,97 %, U 1,01%, Th 5 % dan PO43- lid.

Erni R.Memang ada ralat, karena yang dianalisa

hanya satu fase (Iarutan), sedangkanfase padatnya, diambil selisih antara 100% dengan hasil terukur difase larutan.Yang benar adalah L T J terpisahkan91,84 %.

.Setelah "tanda" PO 3- ada "tanda" ttd4 =

Kosim Affandi.Hasil Rekoveri pengendapan L T J dari

Monasit dengan waktu 3 jam -> Rekoveri99 %, sedangkan dari bijih Rirangdengan waktu 2 jam, rekoveri 94 %, apayang menyebabkan perbedaan tersebut,apakah kandungan unsur dalam umpanatau faktor waktu pengendapan.

UCAPAN TERIMA KASIH

Erni R.Perbedaan ini disebabkan karena tahap

prosesnya berlainan -> yang dimaksudrekoveri L T J dengan waktu pengendapan3 jam adalah tahap pengendapan L T Jpada kondisi pH 9,8. Sedangkan yangdimaksud rekoveri L T J 94 % denganwaktu 2 jam adalah tahap pengendapanU dan Th (pemisahan L T J dari U dan

Th).

Pada kesempatan ini penulismengucapkan terima kasih kepada semuastat Bidang TPBN yang telah membantu

pelaksanaan penelitian sampai terwujudnyamakalah ini.

DAFTARPUSTAKA

[1]. KLAUS, B., SUPRAPTO, Investigationof Uranium Mineralization in the RirangValey, West Kalimantan, Indonesia,laporan PPBGN, (1986).

[2]. CUTHBERT, F.L., Thorium ProductionTechnology, Addition WesleyPublishing company, Inc. , (1958)

[3]. RIZA, F., Ore processing and RefiningTechnology, Ningyo Toge Works,PNC, Japan, (1997).

[4]. Day, R.A.Jr,. Underwood A.L, AnalisaKimia Kuantitatif, Penerbit Erlangga, 4(1986) 204 -210.

99

Page 7: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

ISSN 1410-1998Prosiding Presentasi "miah Bahan Bakar Nuklir VP2TBOU dan P2BGN -BATAN Jakarta, 22 Pebruari 2000

LAMPIRAN :

Pelarutan

Tabel-4 : Pengaruh konsumsi HCIKonsumsi Rekoveri (%)HCI (gr/10 U LTJ Th

I gr.umDan)

78.21 70.64

9,52~

87.17-~

88.2199.1197.95 91.71

94.24I

99.28 95.63

I

95.41[95.17 94.5194.01

Parameter tetap :-Berat umpan-Suhu

10 gram.80 DC.

2jam.:23%WaktuKonsentrasi HCI

Tabel-5 : Pengaruh suhu pelarutanSuhu Rekoveri (%)

(OC) U L T J Th PO4"-

80.02

Parameter tetap :-Berat umpan-Konsumsi HCI

10 gram.

17.85 grWaktu : 2 jam.Konsentrasi HCI : 23 %

Tabel-6 : Pengaruh waktu pelarutanWaktu Rekoveri (%)(jam) U LTJ --Th PO4.J' I

77.81 74.11

Parameter tetap :-Berat umpan-Konsumsi HCI

80°C.:23%10 gram.

17,85 gr.

SuhuKonsentrasi HCI

II. PengendapanTabel-7 : Pengaruh pH

Parameter tetap :-Konsentrasi N H4OH-Suhu

0,5 N30 DC

Waktu 1 jam.

100

Page 8: ISSN 1410-1998 PENGOLAHAN BIJIH URANIUM …digilib.batan.go.id/e-prosiding/File Prosiding/P2TBDU 2000/P2TBDU... · logam tanah jarang (L T J) ... Reaksi ini setara untuk reaksi ...

ISSN 1410-1998 Prosiding Presentasi I/miah Bahan Bakar Nuklir VP2TBDU dan P2BGN -BA TAN Jakalta, 22 Pebruari 2000

Waktu 1 jam.

101