Upload
mangataspanggabean
View
17
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Biohidrometalurgi
Citation preview
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Studi Peningkatan Nilai Tambah dan Pengurangan
Dampak Lingkungan Limbah Red Mud Hasil
Pengolahan Bijih Bauksit menggunakan Isolat Fungi
Aspergillus niger
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
IntroductionTheoryMaterial & MethodResultConclusionReferences
IntroductionLatar Belakang
Tujuan
Permasalahan
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Introduction
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Latar Belakang
Tujuan
Permasalahan
1. PT Indonesia Chemical Alumina adalah salah satu industri pengolahan bijih bauksit terbesar di Indonesia yang memproduksi 300 ribu ton alumina dan red mud sebagai limbah dari proses bayer sebanyak 690 ribu ton.
2. PT Indonesia Chemical Alumina (PT. ICA) bertempat di Tayan, Kalimantan Barat.
3. Aspergillus niger merupakan salah satu fungi yang dapat melindi besi, titanium, dan aluminium terkandung di red mud.
Introduction
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Permasalahan
Tujuan
Latar BelakangLimbah Red Mud menimbulkan dampak negatif bagi
lingkungan disebabkan kandungan Fe2O3 dan kadar pH yang tinggi.
Fe2O3 awal = 34.268% pH = 12
pH yang sangat basa menyebabkan kerusakan pada tanah. Upaya pemanfaatan red mud yang telah dilakukan oleh PT ICA:1.Sebagai bahan batu bata geopolimer2.Sebagai bahan untuk drilling mud 3.Memperbaiki rawa karena memiliki pH asam
Bata Geopolimer Drilling Mud Rawa
Sumber: www.image.google.com
Introduction
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Tujuan
Permasalahan
Latar Belakang 1. Menentukan persen ekstraksi aluminium, titanium, dan besi oleh Aspergillus niger.
2. Menentukan pengaruh pelindian oleh Aspergillus niger terhadap pH red mud.
3. Menentukan estimasi nilai tambah (added value) pengolahan limbah red mud
Theory
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Mekanisme Bioleaching
Karakteristik Red Mud
Karakteristik Red Mud
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Sumber: www.google.comSumber: data PT ICA 18 Oktober 2015
Al2O3 SiO2 Fe2O3 TiO2 Na2O CaORed Mud 23.750% 12.595% 34.268% 2.324% 25.750% 1.310%
SampleParameter Analisa
pH Cenderung basa (pH>12)
Sumber: Jumlah rata-rata komponen utama mineral red mud menurut Gräfe et al., 2011
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Protonasi mineral bijih menjadi bentuk terlarutnya karena bereaksi dengan asam
Pembentukan senyawa kompleks antara ion metal dengan ligan yang merupakan anion senyawa organik
Proses akumulasi ion metal di bagian mycelia fungi
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Sumber: Diktat Mata Kuliah Hydrometallurgy ITB
Flowsheet Bioleaching
Red Mud
Residu Separation
Red mud 15% pulp density
Disposal
Bioleaching
Pregnant Leaching Solution
Fe Precipitation
Ti Precipitation
Aluminium Rich Solution
Proses Bayer
TiO2
Fe2O3
Neutralized Red Mud Precipitation
Acid Production Process
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Material and Methods(sumber : Ghorbani,2007)
– Material : red mud yang berasal dari Jjajarm Alumina Plant (Iranian Alumina Co.)
– Metode :
– Isolasi Fungi
Isolasi dilakukan menggunakan media Saboround dextrose choramphenicol (SDA). Komposisi medium (g/L) :
– Uji Produksi asam
Pengujian ini menggunakan medium yang terdiri atas (satuan g/L) :
Asam yang dihasilkan kemudian dikarakterisasi oleh High performance Liquid Chromatography (HPLC).
– Uji Bioloeaching
Pengujian ini dilakukan dengan mencampurkan metabolit dan red mud pada sebuah erlenmeyer. Semua sampel diinkubasi pada 150 rpm selama 24 jam dengan alat shaker. Setiap interval waktu tertentu, sampel diambil dan disentrifugasi. Kandungan terlarut dianalisis dengan Atomic Absorption Spectroscopy (AAS)
Peptone Glukosa Chloramphenicol Agar
10 45 0.5 15
Glukosa Sodium Nitrat
Potassium dihydrate phosphate
Potassium Chlorate
Magnesium sulfate septahydrate
Yeast extract
50 1.5 0.5 0.025 0.025 1.6
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Calculation
15% 85%
Densitas = 1,4 gram/mL
Basis 1 ton red mud Massa Al2O3 = 2,375.105 gram
senyawa Persentase (%)Al2O3 23.75%SiO2 12.59%
Fe2O3 34.27%TiO2 2.32%Na2O 25.75%CaO 1.31%
Massa Fe2O3 = 3.427.105 gram
Massa TiO2 = 2,32.104 gram
(nilai rata-rata, sumber : google.com)
Result
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Reduksi Kandungan Fe2O3
Hasil pelarutan logam menggunakan indigenous fungal (g/L)
Sumber : PT ICA
Sumber : Ghorbani, 2007
Basis 1 ton red mudDensitas red mud = 1,4 gram/mL%solid = 15%
53,703 g/L 12,69 g/L
% reduksi = 23,62 %
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Ekstraksi Kandungan Al2O3 dan TiO2 Hasil pelarutan logam menggunakan indigenous fungal (g/L)
Sumber : PT ICA
Sumber : Ghorbani, 2007
Basis 1 ton red mudDensitas red mud = 1,4 gram/mL%solid = 15%
37,22 g/L 19,17 g/L% ekstraksi = 51,5 %
Al2O3 TiO2
3,63 g/L
% ekstraksi = 107,26 %3,9 g/L
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Penurunan pHPenyebab : Asam organik metabolite Aspergillus niger
Asam Oksalat Asam Sitrat
pH asam organik = 3-4, tentu kondisi ini akan menurunkan pH red mud
Economic Value
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
TiO2 Al2O3
Jumlah TiO2 yang dapat direkoveri = 2,324% * 300.000 tpy = 6972 tpy
Harga TiO2 = 2500-3000 USD per ton
Nilai tambah red mud = 17.430.000 – 20.916.000 USD per tahun
Jumlah Al2O3 yang dapat direkoveri = 12,23% * 300.000 tpy = 36696,85 tpy
Alumina akan dikembalikan ke proses bayer PT ICA
Harga Al2O3= 4.823.000 IDR per ton
Nilai tambah red mud = 176,98 miliyar IDR per tahunNilai tambah red mud = 275.19 miliyar IDR per tahun
Estimasi Nilai Tambah Red Mud per tahun = 452,17 miliyar rupiah Sumber harga = alibaba.com
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Conclusion
Persen ekstraksi Al2O3 = 51,5 % Persen ekstraksi TiO2 = 107,26 % Persen reduksi Fe2O3 = 23,62 % pH red mud mengalami penurunan karena asam organik
metabolite Aspergillus niger memiliki pH 3-4 Nilai tambah red mud diperkirakan sebesar 452,17 miliyar
rupiah per tahun
References (1) File Presentasi dari PT. Indonesia Chemical Alumina
Brandl, H. (2008). Microbial Leaching of Metals. H. –J. Rehm, G. Reed, et al, Biotechnology (191-224). Germany: WILEY-VCH
Ghorbani Y., et al. (2007). Use of some isolated fungi in biological Leaching of Aluminum from low grade bauxite. African Journal of Biotechnology, Vol.6, 1284-1288
Grafe M., Power G., Klauber C. (2011). Bauxite residue issues: III. Alkalinity and associated chemistry. Hydrometallurgy, 60-79.
Hamdy M.K. and Williams F.S. (2001). Bacterial amelioration of bauxite residue waste of industrial alumina plants. Journal of Industrial microbiology and biotechnology, 27, 228-233.
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
References (2) Jonglertjunya Woranart and Rubcumintara Theeraporn. (2012). Titanium and
iron dissolutions from ilmenite by acid leaching and microbiological oxidation techniques. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 8, 323-330.
Kretzschmar Ruben., Mathias Wittenwiler. (2007). Mechanism of Iron Mobilization by Siderophore. Master Studies in Environmental Sciences ETH Zurich
Kurniawan Ronny., et al. (2015). Aplikasi Bioleaching Dalam Pemisahan Logam dari Batuan Mineral Pyrite dengan menggunakan Bakteri Thiobacillus ferooxidans dan Fungi Aspergillus niger. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”.
Liu Yanju., Ravi Naidu. (2014). Hidden values in bauxite residue (red mud): Recovery of metals. Waste Management, 2662-2673.
References (3) Reddy M.S., Krishna Pankaj. (2003). Bioremediation of residue (Red Mud) using
microbes. Disertasi Master of Science in Biotechnology, Thapar Institute of Engineering and Technology, Patiala, Punjab, India.
Tim Tekno-Ekonomi Mineral, Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara (2012). Memotivasi Percepatan Pembangunan Pabrik Pengolahan dan Pemurnian Bauksit. Pesan disampaikan dalam http://www.esdm.go.id/berita/56-artikel/5630-memotivasi-percepatan-pembangunan-pabrik-pengolahan-dan-pemurnian-bauksit.html?tmpl=component&print=1&page
Laporan Kajian Percepatan Penerapan Teknologi Upgrading Bauksit dan Pemanfaatan Red Mud di Indonesia, tekMIRA
Jumat, 25 Maret 2016Teknik Metalurgi – Institut Teknologi BandungMetal_ICA
Thanks for your attention
Metal_ICA