Pengaruh penambahan zat aditif terhadap proses ekstraksi nikel dan aluminium dari spent catalyst Ni/Al2O3 dengan metode Subcritical Water Extraction

Abstract

Katalis memiliki peranan penting dalam dunia industri saat ini. Penggunaan katalis dapat membuat alternatif mekanisme reaksi sehingga proses reaksi dapat berlangsung pada kondisi tekanan dan temperatur yang lebih stabil dan lebih menguntungkan secara efisiensi dan dampaknya ke lingkungan. Katalis dapat terdeaktivasi seiring dengan pemakaian dan waktu. Katalis yang tidak dapat diregenerasi akan menjadi limbah spent catalyst yang merupakan limbah B3 sehingga perlu pengolahan terlebih dahulu. Salah satu cara mengolah spent catalyst tersebut adalah dengan leaching menggunakan air subkritik. Spent catalyst yang digunakan pada penelitian ini berasal dari unit steam reforming PT. Petrokimia Gresik yang sebagian besar komposisinya berupa nikel dan aluminium. Kedua logam tersebut memiliki bahaya terhadap kesehatan manusia jika terpapar dalam jumlah dan intensitas yang tinggi. Nikel dan aluminium tersebut akan dipisahkan secara leaching dengan menggunakan pelarut air subkritik. Secara umum, pelarut air subkritik merupakan air demineralisasi yang dioperasikan pada temperatur tinggi (100 °C – 374 °C) dan tekanan yang diatur untuk menjaga kondisi air tetap cair. Air subkritik memiliki sifat fisik yang berbeda dengan air pada kondisi ruang (25 °C, 1 atm). Ekstraksi menggunakan air subkritik dipengaruhi oleh temperatur, tekanan, waktu ekstraksi, dan penambahan zat aditif. Penelitian ini bertujuan untuk mempengaruhi pengaruh penambahan zat aditif terhadap persentase recovery logam dan membandingkan hasilnya jika ekstraksi dilakukan secara konvensional. Dalam penelitian ini, spent catalyst diayak dengan ayakan -60 + 80 mesh. Spent catalyst yang sudah diayak lalu diekstraksi dengan metode Subcritical Water Extraction (SWE) dan metode konvensional. Temperatur dan tekanan operasi kedua metode secara berurutan adalah 250°C; 50 bar dan 85°C; 1 bar. Lama waktu ekstraksi kedua metode adalah 150 menit. Terdapat variasi zat aditif berupa asam sitrat 1 M, EDTA 1M, dan NH4OH 1 M. Hasil ekstraksi kemudian dianalisis dengan menggunakan metode spektrofotometer UV-Vis pada panjang gelombang 535 nm untuk analisis aluminium dan panjang gelombang 478 nm untuk analisis nikel. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan zat aditif dapat meningkatkan persentase recovery nikel dan lebih baik dibandingkan ekstraksi secara konvensional. Pada kondisi subkritik persentase recovery nikel menggunakan zat aditif asam sitrat, EDTA, dan NH4OH secara berurutan adalah 9,56%, 1,17%, dan 0,62% sedangkan saat ekstraksi secara konvensional sebesar 9,25%, 0,65%, dan 0,1%. Persentase recovery aluminium terbesar di dapat saat ekstraksi menggunakan air subkritik tanpa zat aditif yaitu sebesar 1,53%. Hasil analisis menunjukkan tidak ada aluminium yang terekstraksi saat menggunakan EDTA dan NH4OH sebagai zat aditif pada kondisi subkritik ataupun pada saat ekstraksi secara konvensional. Berdasarkan persentase recovery yang diperoleh, dapat disimpulkan bahwa perlu alternatif zat aditif lain yang lebih baik untuk mengekstraksi nikel. Sedangkan untuk aluminium, metode SWE lebih baik dibandingkan degnan ekstraksi secara konvensional menggunakan pelarut asam.