EKSTRAKSI LOGAM ALUMINIUM (Al) DARI FLY ASH BATU BARA PLTU-PAITON DENGAN PELARUT NaOH

Abstract

Fly ash merupakan limbah padat hasil dari proses pembakaran batu bara dalam furnace pada PLTU. Pemanfaatan limbah fly ash dapat dilakukan dengan syarat harus mengetahui sifat fisik dan kimianya, sehingga dapat dilakukan pemanfaatan secara optimal. Fly ash mengandung Al2O3 berkisar 14,52-23,78% sehingga kandungan tersebut dapat dimanfaatkan. Aluminium adalah logam yang ringan dan cukup penting dalam kehidupan manusia. Aluminium mudah teroksidasi didalam udara bebas membentuk lapis tipis oksida (Al2O3) yang tahan terhadap korosi. Pemanfaatan kandungan alumina dalam fly ash dapat dilakukan dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut NaOH dan diikuti proses sinter menggunakan Ca(OH)2 dan NaHCO3. Tujuan penelitian ini yaitu (1) mengetahui endapan Al(OH)3 dari fly ash yang diperoleh saat proses pengendapan menggunakan HCl pada pH 6 dan 6,5; (2) mengetahui pengaruh variasi suhu reduksi terhadap logam Al yang diperoleh. Sampel (Fly Ash) dari PLTU Paiton-Probolinggo sebanyak 150 gram direndam dalam air panas suhu 100oC selama 2 jam dan dilakukan proses pengasaman menggunakan asam sulfat 10%. Tahap selanjutnya adalah proses ekstraksi untuk mendapatkan produk desilikasi, ekstraksi dilakukan dengan menggunakan pelarut NaOH 8 M selama 150 menit pada suhu 95oC. Produk fly ash desilikasi yang diperoleh kemudian diekstrak kembali dengan pelarut NaOH 20 M dan dicampur dengan Ca(OH)2 pada suhu 250oC selama 60 menit. Larutan natrium aluminat yang diperoleh dari hasil ekstraksi kedua tersebut kemudian dilakukan proses sinter menggunakan NaHCO3 pada suhu 95oC selama 2 jam. Tahap selanjutnya adalah mengendapkan larutan natrium tetrahidroksi aluminat dengan menggunakan larutan HCl 4 M pada pH 6 dan 6,5 untuk memperoleh endapan aluminium hidroksida. Proses selanjutnya adalah mereduksi endapan aluminium hidroksida dengan reduktor Mg dengan variasi suhu 600-700oC dengan interval 50oC selama 2,5 jam. Hasil reduksi diperoleh logam Al yang kemudian dianalisis secara kualitatif menggunakan UV-VIS serta secara kuantitatif menggunakan metode AAS dan XRF. Hasil aluminium hidroksida yang diperoleh dengan perlakuan pH 6 adalah 1,581 gram dengan rendemen 61,830% dan dengan perlakuan pH 6,5 adalah 1,688 gram dengan rendemen 66,015%. Produk 600oC memiliki warna putih keabuabuan, produk 650oC memiliki warna putih dan produk 700oC memiliki warna putih keabu-abuan hampir sama dengan produk 600oC. Analisis kualitatif dilakukan dengan menggunakan reagen spesifik untuk aluminium yaitu alizarin. Hasil identifikasi secara kualitatif sampel reduksi fly ash dengan reagen spesifik alizarin menunjukkan positif mengandung aluminium karena pada sampel terdapat endapan berwarna merah. Pengukuran absorbansi alizarin menggunakan UV-VIS dari area panjang gelombang 440-600 nm dengan interval 5 nm memiliki panjang gelombang maksimum 495 nm dengan absorbansi 0,140. Sampel pH 6 dan 6,5 mengandung aluminium, karena sampel pada masing-masing suhu menyerap ada panjang gelombang mendekati panjang gelombang maksimum alizarin. Analisis kuantitatif pada penelitian ini menggunakan metode AAS untuk menentukan kadar aluminium pada panjang gelombang 309,3 nm. Kandungan alumina dalam fly ash sebesar 14,52%, pada penelitian ini berhasil mendapatkan sebesar 8,667% untuk pH 6 dan 9,013% untuk pH 6,5. Sedangkan dengan metode XRF diperoleh kadar 9,96% pada pH 6,5. Hasil tersebut menunjukkan masih terdapat pengotor yang tersisa saat reduksi Pada pH 6 massa dan kadar Al(OH)3 yang dihasilkan lebih kecil yaitu 1,581 gram dengan kadar 37,024%, sedangkan pada pH 6,5 lebih tinggi yaitu 1,688 gram dengan kadar 41,723%. Pada suhu reduksi 600oC dan 700oC kadar dan rendemen logam Al yang diperoleh lebih rendah daripada pada suhu reduksi 650oC.