Pengaruh temperatur, waktu, dan tahap presipitasi pada proses presipitasi nikel hidroksida dari larutan esktrak spent catalyst

Abstract

Nikel hidroksida memiliki peranan penting dalam berbagai proses industri. Nikel hidroksida dimanfaatkan untuk pembuatan baterai, fuel cells, kapasitor elektrokimia, dan lain-lain. Selain itu, hampir seluruh industri kimia menggunakan katalis di setiap unit proses utamanya. Katalis berbasis nikel merupakan salah satu katalis yang banyak digunakan untuk berbagai macam proses, seperti proses hydro refining, hidrodesulfurasi, dan hydro cracking. Namun, performa katalis akan semakin menurun seiring penggunaan dan pada akhirnya terdeaktivasi. Katalis bekas yang telah terdeaktivasi disebut dengan spent catalyst. Spent catalyst dapat diolah kembali menjadi bentuk yang lebih bernilai. Pada penelitian ini akan dilakukan presipitasi nikel hidroksida dengan tujuan menghasilkan presipitat nikel hidroksida dengan kemurnian logam nikel yang tinggi. Sebelumnya beberapa peneliti telah melakukan penelitian ini, namun kemurnian logam nikel yang diperoleh rendah (10-60 %). Salah satu cara untuk memisahkan nikel dari campuran logam spent catalyst adalah metode recovery dengan melakukan ekstraksi-presipitasi. Sampel spent catalyst diekstrak menggunakan larutan asam sulfat 2,5 M, kemudian larutan ekstrak spent catalyst tersebut digunakan untuk proses presipitasi. Proses presipitasi dilakukan dengan cara menambahkan natrium hidroksida 5 M hingga mencapai pH optimum. Variasi percobaan yang dilakukan adalah temperatur (30, 50, dan 70 oC), waktu presipitasi (0, 20, 40, 60, 90, dan 120 menit), dan tahap presipitasi (1 dan 2 tahap). Analisa yang dilakukan adalah uji kadar nikel dan aluminium dalam fasa cair untuk mengetahui persentase nikel dan aluminium yang terpresipitasi dengan menggunakan metode spektrofotometri. Uji padatan dengan menggunakan XRD, XRF, SEM, dan TEM dilakukan untuk mengetahui karakteristik presipitat yang dihasilkan pada berbagai variasi percobaan. Presipitasi logam nikel paling baik dilakukan pada temperatur 50oC (persentase removal 43,41 % saat t = 60 menit). Waktu optimum untuk proses presipitasi nikel hidroksida adalah 60 menit, sedangkan perpanjangan waktu presipitasi (>60 menit) tidak memberikan penurunan konsentrasi logam nikel yang signifikan dalam fasa cair. Semakin banyak tahap presipitasi, kemurnian logam nikel dalam presipitat nikel hidroksida semakin tinggi. Presipitasi 1 tahap dan 2 tahap menghasilkan presipitat nikel hidroksida dengan kemurnian logam nikel secara berturut-turut adalah 45,82 % dan 88,35 %.