UJI COBA PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RlRANG DENGAN KAPASITAS 0,75 KG: PEMURNIAN FOSFAT (P2BGGN/PGN- TPBGN/KJO 16/2005)

Transkripsi

1 KUMPULAN LAPORAN HASlL PENEL/T/AN TAHUN 2005 ISBN 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 samping proses dekomposisi bijih uranium Rirang mempunyai nilai ekonomis. Telah dilakukan uji coba pemurnian natrium fosfat yang bertujuan untuk menguji coba data kondisi optimal pemumian 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 dihasilkan adalah 180,632 gr dan berwarna coklat tua, setelah proses pemumian dihasilkan natrium fosfat sebesar 175,581 gr dengan rekoveri rata rata 97,907 %. Kemumian natrium fosfat 38,887 % 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 KG WEIGHT CAPACITY: PHOSPHATE PURIFICATION. Sodium phosphate as by product of uranium Rirang ore decomposition prosess has an economic value. In order to test the datas of optimally condition of sodium phospate in laboratory scale, the experiment on purification of sodium phosphate has been conducted. The experiment conducted six times by 0,75 kg of ore feed in capacity. The composition of Rirang ore included 0.52 % of U, 0.02 % of Thorium, % of Phosphate, 0.24 % of Mo and 63.3 % of RE203. The experiment yielded gr of dark brown phosphate and gr of sodium phosphate by its mean recovery of %. Purity of sodium phosphate %,0.004 % uranium of impurities, sodium hydroxside, and of other % content the crystall of phospate remains light brown in color. Key word: Experiment, Rirang ores, phosphate purification. 88 PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA TAN

2 KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 200S ISBN PENDAHULUAN 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 P NaOH Th3 (P04) NaOH ( U02 )3 ( P04)2 + 6 NaOH RE (OH )3 + Na3 P04 3Th ( OH)4 + 4 Na3 P , 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 ( ) 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

3 KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005 ISBN 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 P PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

4 KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005 IS BN Tata kerja penelitian proses kristalisasi ditampilkan sebagai diagram proses pada Gambar 1. PFNY A RTNGA N ~ KRIST AL COKLAT FIL TRA T Suhu pelarutan 70 C PEN GERIN GAN KRIST AL (coklat muda) Gambar 1. Pemumian Na3P04 sebagai hasil samping proses Dekomposisi (uji coba kapasitas umpan 0,75 kg). PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 91

5 KUMPULAN LAPORAN HAS!L PENELITJAN TAHUN 2005 ISBN HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil percobaan disajikan pada Tabel 1, 2, dan 3 Tabell. Kadar umpan awal kristal Na3P04 (gr) 1.660,959, ,059,00 Na3P ,861, ,760, ,959, ,360,00.10 lain 177, , , , , , ,011 Berat 1,660,6 Kadar 491, , , , , , ,927 dan Berat NaOH 669, , , , , , ,969 H2O 59,78 0,027 0,024 0,028 0,026 (gr) 0,031 (%) lain air Ukering UMP AN AWAL KRIST AL Kondisi tetap : Suhu Waktu pengenapan = 30 C = 24 jam Tabel 2. Hasil Pemumian kristal Na3P04 NO 451,900, ,80 452,90 451,60 450,90 450,02 Na3P04 451,52.10 lain 97,40 97,20 97,76 96,81 97,39 96,64 97,21 0,018 0,019 0, , , , , , , ,588 55,40 56,30 55,65 55,97 58,54 57,12 55,16 dan 69,21 65,32 63,84 59,16 62,41 61,29 275,917 NaOH 275, , , , ,312 (gr) U H2O (gr) lain HASIL.10(gr) H2O KRIST ALISASI lain REKOVERI (%) Kondisi tetap : Perbandingan umpan dan air = 2 : 1 Suhu kristalisasi = 70 C Lama pengadukkan = 5 menit 92 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

6 KUMPULAN LAPORAN HAS!L PENELITIAN TAHUN 2005 ISBN Tabel 3. Kemumian hasil kristalisasi NO 451,900, ,80 452,90 451,60 450,02 450,90 Na3P04 451,52.10 lain 38,887 38,941 38,860 38,957 38,714 38,920 0,0041 0,018 0,0040 0,0038 0,0042 0,019 0, , , , , , , ,938 61,050 61,010 61,140 61,041 dan 275, , , , , ,312 NaOH (gr) U H2O,109,280 (gr) 140 lain HASIL.10(gr) H2O KRIST ALISASIKEMURNIAN lain (%) 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

7 KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005 ISBN KESIMPULAN 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 /XXV/2004.ISSN (2004). 94 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN