KUMPULAN LAPORAN HASlL PENEL/T/AN TAHUN 2005 ISBN.978-979-99141-2-5

UJI COBA PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RlRANG DENGAN

KAPASITAS 0,75 KG: PEMURNIAN FOSFAT

(P2BGGN/PGN- TPBGN/KJO 16/2005)

Oleh : Mukhlis; Hafni Lissa Nuri; Sugeng Walujo; Sujono

ABTRAK

UJI COBA PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG DENGAN

KAPASITAS 0,75 KG : PEMURNIAN FOSFAT. Natrium fosfat sebagai hasil sampingproses dekomposisi bijih uranium Rirang mempunyai nilai ekonomis. Telah dilakukan ujicoba pemurnian natrium fosfat yang bertujuan untuk menguji coba data kondisi optimalpemumian natrium fosfat skala laboratorium, Uji coba proses dilakukan sebanyak 6 ( enam )kali dengan kapasitas umpan bijih 0,75 kg. Komposisi bijih uranium Rirang adalah 0,52 % U,0,02 % torium, 24,25 % P04, 0,24 % Mo dan 63,3 % RE203. Jumlah fosfat yang dihasilkanadalah 180,632 gr dan berwarna coklat tua, setelah proses pemumian dihasilkan natriumfosfat sebesar 175,581 gr dengan rekoveri rata rata 97,907 %. Kemumian natrium fosfat38,887 % dengan kandungan impuritis U 0,004 %, NaOH dan lain lainnya 61,109 %,serta kristal fosfat yang dihasilkan masih berwama coklat muda.

Kata kunci : Uji coba, U Rirang, pemurnian fosfat.

ABSTRACT

EXPERIMENT ON RIRANG URANIUM ORE PROCESSING WITH 0,75 KGWEIGHT CAPACITY: PHOSPHATE PURIFICATION. Sodium phosphate as byproduct of uranium Rirang ore decomposition prosess has an economic value. In order totest the datas of optimally condition of sodium phospate in laboratory scale, the experimenton purification of sodium phosphate has been conducted. The experiment conducted six timesby 0,75 kg of ore feed in capacity. The composition of Rirang ore included 0.52 % of U,0.02 % of Thorium, 24.25 % of Phosphate, 0.24 % of Mo and 63.3 % of RE203 . Theexperiment yielded 180.632 gr of dark brown phosphate and 175.581 gr of sodium phosphateby its mean recovery of 97.907 %. Purity of sodium phosphate 38.887 % ,0.004 % uraniumof impurities, sodium hydroxside, and of other 61.109 % content the crystall of phospateremains light brown in color.

Key word: Experiment, Rirang ores, phosphate purification.

88 PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA TAN

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 200S

PENDAHULUAN

ISBN.978-979-99141-2-5

Bijih uranium asal Rirang Kalimantan Barat berdasarkan asosiasi mineralnya terdiri

dari 2 (dua) tipe yaitu tipe monasit dan tipe turmalin. Tipe monasit keberadaannya lebih

dominan sehingga untuk selanjutnya yang dimaksud bijih U Rirang adalah tipe monasit. Bijih

Rirang mengandung beberapa unsur utama antara lain 0,52 % uranium, 0,02 % torium, 24,25

% fosfat, 0,24 % molibdenum dan 63,03 % unsur tanah jarang (RE) m. Pada pengolahan

monasit menjadi konsentrat RE203, dilakukan beberapa tahapan proses antara lain

dekomposisi, pelarutan, pengendapan bertingkat dan kalsinasi. Dekomposisi merupakan

tahapan awal proses dilakukan dengan cara basa menggunakan pereaksi NaOH, bertujuan

untuk memecah ikatan fosfat di dalam monas it. Reaksi dekomposisi yang terjadi adalah

sebagai berikut [2].

RE P04 + 3 NaOH

Th3 (P04)4 + 12 NaOH

( U02 )3 ( P04)2 + 6 NaOH

-----. RE (OH )3 + Na3 P04

• 3Th ( OH)4 + 4 Na3 P04

-----, 3 U02 ( OH h + 2 Na3 P04

Dari reaksi dekomposisi tersebut akan diperoleh kristal Na3P04 yang mempunyai nilai

ekonomis karena dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pupuk kimia. Kristal Na3P04 yang

diperoleh dari hasil dekomposisi berwarna coklat tua dan masih banyak mengandung unsur

pengotomya terutama uranium dan NaOH [3] . Untuk memperoleh kristal Na3P04 yang

berwama putih dengan kandungan pengotor sekecil mungkin, maka perlu dilakukan

pemumian kristal fosfat dengan cara pelarutan, kristalisasi, penyaringan dan pengeringan.

Telah dilakukan penelitian pemumian kristal fosfat dan diperoleh kondisi optimal .

Pemumian meliputi perbandingan umpanlair ( untuk pelarutan ) pada 80 gr / 40 ml, suhu 70

°C, waktu 5 men it, diaduk pada kecepatan ( 200 - 250 ) rpm dan waktu pengenapan 24 jam .

Kemumian produknya adalah 54,0105 % Na3P04

dengan kandungan U = 0,0004 % , NaOH dll 45,9889 % dan kristal yang dihasilkan berwama

putih [3].

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 89

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005 ISBN.978-979-99141-2-5

Pada Penelitian tahun ini dilakukan uji coba kondisi optimal yang telah diperoleh untuk diuji

cobakan pada proses pemumian secara langsung sebanyak 6 (enam) kali untuk memperoleh

data data pemumian yang dapat digunakan untuk merancang alat..

TATAKERJA

Peralatan dan bahan :

Peralatan : Motor pengaduk, stop watch, timbangan , oven, peralatan

gelas, termometer,Spektrofotometer dan peralatan analisis.

Bahan : Kristal natrium fosfat , air, bahan analisis U dan fosfat.

Metoda

1. Preparasi kristal Na3P04 sebagai umpan.

Na3P04 yang diperoleh dari hasil pencucian residu 7 kali yang berwama kuning coklat

kemudian didiamkan 24 jam dan dilakukan penyaringan untuk memisahkan kristal

Na3P04 yang berwama coklat.

2. Proses pengolahan .

Umpan Na3P04 dilarutkan dengan air pada perbandingan berat 2 : 1 dipanaskan 70°C,

dengan waktu pengadukan tetap selama 5 menit. Larutan Na3P04 disaring dan didiamkan

pada suhu kamar sampai kristal fosfat terbentuk kembali dengan waktu minimum selama

12 jam. Kristal yang terbentuk dilakukan pemisahan terhadap filtrat dengan cara

penyaringan, kemudian dikeringkan dan ditimbang beratnya sampai berat konstan dan

kristal dianalisakan kadar U dan P04.

90 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005

Tata kerja penelitian proses kristalisasi ditampilkan sebagai diagram

proses pada Gambar 1.

PFNY A RTNGA N

~

IS BN.978-979-99141-2-5

KRIST ALCOKLAT

PEN GERIN GAN

KRIST AL

(coklat muda)

FIL TRA T

Suhu pelarutan 70°C

Gambar 1. Pemumian Na3P04 sebagai hasil samping proses

Dekomposisi (uji coba kapasitas umpan 0,75 kg).

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 91

KUMPULAN LAPORAN HAS!L PENELITJAN TAHUN 2005

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil percobaan disajikan pada Tabel 1, 2, dan 3

Tabell. Kadar umpan awal kristal Na3P04

ISBN .978-979-99141-2-5

UMP AN AWAL KRIST ALNO

BeratKadar airBerat keringUNa3P04NaOHbasah (gr)

(%)(gr)(gr).10 H2Odan lain(gr)

lain (gr)

1

1.660,959,00680,9690,031180,011500,9272

1.659,360,00663,3720,029179,611483,7323

1.669,861,00650,9100,031180,029470,8994

1.673,760,00669,4800,027177,881491,5715

1.649,059,00676,0900,024178,910496,4966

1.650,959,70676,8690,026179,335497,932Rata 2

1,660,659,78669,6150,028180,632490,259

Kondisi tetap :Suhu

Waktu pengenapan

= 30°C

= 24 jam

Tabel 2. Hasil Pemumian kristal Na3P04

NO HASIL KRIST ALISASI REKOVERI (%)Berat

UNa3P04NaOHUNa3P04NaOHkering

(gr).10 H2Odan lain .10 H2Odan lain(gr)

(gr)lain (gr) lain

1

451,900,019175,588276,29361,2997,2155,162

450,900,018174,570276,31262,4196,6457,123

451,600,018175,930275,65259,1697,3958,544

450,020,017174,870275,11363,8496,8155,975

452,900,019176,588276,29375,9197,7655,656

451,800,018175,938275,84369,2197,4055,40Rata 2

451,520,018175,581275,91765,3297,2056,30

Kondisi tetap :Perbandingan umpan dan air = 2 : 1Suhu kristalisasi = 70°C

Lama pengadukkan = 5 menit

92 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

KUMPULAN LAPORAN HAS!L PENELITIAN TAHUN 2005

Tabel 3. Kemumian hasil kristalisasi

ISBN.978-979-99141-2-5

NO HASIL KRIST ALISASIKEMURNIAN (%)Berat

UNa3P04NaOHUNa3P04NaOHkering

(gr).10 H2Odan lain .10 H2Odan lain

(gr)(gr)lain (gr) lain

1

451,900,019175,588276,2930,004238,92061, 140

2

450,900,018174,570276,3120,004038,71461 ,280

3

451,600,018175,930275,6520,004138,95761,041

4

450,020,017174,870275,1130,003838,86061,140

5

452,900,019176,588276,2930,004138,94161,010

6

451,800,018175,938275,8430,004138,88761,050

Rata 2

451,520,018175,581275,9170,004038,88761 ,109

PEMBAHASAN.

Hasil uji coba : pemumian fosfat (Tabel 1 dan 2 ) menunjukkan bahwa pada semua

titik percobaan/pengamatan menghasikan rekoveri kristal Na3P04 .10 H20 ± 97,0 %. Hal ini

mengindikasikan bahwa uji coba proses pemumian berjalan sesuai dengan yang diharapkan .

Pada perbandingan umpanlkristal dan air 2 : 1 gr/ml Tabel 2 menunjukkan bahwa

kristal natrium fosfat dengan pelarut air pada suhu 70°C diperoleh kristal rata rata 175,581 gr

dengan rekoveri rata rata 97,907 % hal ini menunjukkan pemumian berjalan dengan baik.

Pada Tabel3 menunjukkan bahwa kemumian natrium fosfat rata rata 38,887 %

( sangat rendah ) dan wama kristal berwama kuning kecoklatan, hal ini disebabkan oleh

adanya NaOH dan lainnya yang tercampur dalam kristal dan waktu pengenapan kristal pada

tahap preparasi kurang lama.

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLlR-BATAN 93

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005

KESIMPULAN

ISBN.978-979-99141-2-5

Uji coba pemumian fosfat dari pengolahan bijih uranium Rirang dilakukan sebanyak

6 (enam) kali dengan kapasitas masing masing 0,75 kg. Kondisi proses dilakukan fosfat pada

suhu 70°C, waktu pengadukkan 5 menit dan diperoleh rekoveri rata rata pemumian Na3P04

10 H20 sebesar 97,907 %,U 65,316 %, NaOH dan lain lain 56,305 %. Kemumian kristal

Na3P04 10 H20 adalah 38,887 %, dengan pengotor U 0,004 % dan NaOH serta lainnya

sebesar 61,109 %.

SARAN:

Perlu dilakukan penelitian lanjutan sampai diperoleh kristal fosfat berwama putih

dengan pengotor radioaktifU lebih kecil5 ppm.

DAFT AR PUST AKA

1. BUSCH, KLAUS, SUPRAPTO, DlAWADI, " Investigation of Uranium Mineralization

in The Rirang Valley", West Kalimantan, Indonesia ,( 1986 ).

2. IAEA," Uranium Extraction Tecnology " , Technical Report Series No 359, Vienna

(1993).

3. SUGENG WALUlO dkk, " Pemumian Natrium Fosfat Sebagai Hasil Samping Proses

Dekomposisi Bijih Rirang" Eksplorium No. 130-131/XXV/2004.ISSN 0854-1418 (2004).

94 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN