HIDROMETALLURGY – DIRECT ELECTROREFINING NICKEL FROM

NICKEL MATTE

Fakultas Teknik dan DesainJurusan Teknik Metalurgi dan MaterialInstitut Teknologi dan Sains Bandung

Kamis, 28 Juni 2015

Muhammad Abdurrahman123.11.004

OUTLINEPENDAHULUAN

PROPERTIES

RAW MATERIAL

USES

RESOURCES AND PRODUCTION

PRICE

PROSES ELEKTROREFINING

MASS BALANCE

PENDAHULUAN

Ditemukan oleh A. F. Cronstedt pada tahun 1751 dalam mineral yang disebut kupfernickel (nikolit).

Nikel adalah komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit besi atau siderit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya.

PENDAHULUAN

Silvery white metal Resists corrosion and oxidation Very ductile Alloys readily Magnetic at room temperature Can be deposited by electroplating Has catalytic properties

PROPERTIESName: NICKELChemical Symbol Ni

Atomic Mass 58.71 g.mol -1

Thermal Conductivity 90.9 W/M/KYoung's Modulus 200 GPaShear Modulus 76 GPaBulk Modulus 180 GPaPoisson's Ratio 0.31

Ionic Radius 0.069 nm (+2) ; 0.06 nm (+3)Isotopes 10Electronic Shell [ Ar ] 3d8 4s2

Energy Of First Ionisation 735 kJ.mol -1

Energy Of Second Ionisation 1753 kJ.mol -1

Energy Of Third Ionisation 3387 kJ.mol -1

Standard Potential -0.25 V

PROPERTIES

Jika dibakar, reaksi berlangsung cepat membentuk oksida NiO

Bereaksi dengan Cl2 membentuk NiCl2 Larut dalam HNO3 dan aquaregia

Ni + HNO3 → Ni(NO3) 2 + NO +H2O Tidak bereaksi dengan basa alkali Bereaksi dengan H2S menghasilkan

endapan hitam

RAW MATERIAL

LATERITE PROFILE

USES

RESOURCES AND PRODUCTION

Source: Nickel- U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, February 2014

PRICE

PROSES ELEKTROREFINING NI-MATTE

Very different from copper– Many impurities will dissolve from

anode and deposit on cathode(Cu, Pb, Sn)

– Use diaphragm cells – anode and cathode separated by cloth diaphragm (cathodes in bags)

– Liquid from anode(anolyte) flows out and pumped to an electrolyte purification plant pumped back into the cathode compartment, Ni deposited.

Elektrorefining Ni-Matte Electrorefining matte secara langsung (Ni3S2)

menjadi logam Ni Nikel matte dicor menjadi bentuk anoda

dengan ukuran (110 cm x 72 cm x 6 cm) pada suhu 9800C.

Anoda didinginkan dengan cepat pada suhu 5100C dan diletakkan dalam chamber untuk pendinginan dengan suhu 2000C.

Prosedur ini menghambat terjadinya Crack pada anoda selama reaksi dengan perubahan fasa pada suhu 5050C, langkah ini membutuhkan waktu sekitar 25 jam.

Anoda dielektrolisis pada 240 A/m2. Komposisi anoda ditunjukkan oleh tabel 1.

Komposisi Anoda dan Katoda

Anoda diletakkan dalam kantong agar lumpur anoda tidak mengkontaminasi katoda (terbawa oleh aliran elektrolit. Kompartemen anoda dan katoda dipisahkan oleh diaphragma.

Elektrorefining Ni-Matte

Apabila potensial anoda disetting diatas 0.84 V vs SHE, maka reaksinya adalah di persamaan 3.

Ketika anoda mulai terkorosi, sulfur membentuk lapisan slime pada anoda. Dalam jangka waktu 22 hari proses elektrorefining menghasilkan slime dengan ukuran 2x lipat dari lapisan biasanya dan tegangannya meningkat 2x lipat juga (dari 3 V menjadi 6 V).

Adanya lapisan sulfur yang menonjol di anoda akan mempengaruhi efisiensi arus dan juga meningkatkan temperatur elektrolit hingga 10 oC.

Anodanya diproses untuk memisahkan slime sulfur dengan matte yang tidak terlarut. Dan sulfur kemudian dimasukkan kembali kedalam smelter untuk recovery logam berharga lainnya.

Elektrorefining Ni-Matte

Schematic operation of conventional nickel electrorefining cell

Anoda dan katoda dipisahkan oleh diafragma untuk mencegah percampuran anolit dan katolit dan juga menghindari kontaminasi Ni deposit dengan lumpur anoda

Anoda diletakkan dalam kantong agar lumpur anoda tidak mengkontaminasi katoda (terbawa oleh aliran elektrolit. Kompartemen anoda dan katoda dipisahkan oleh diaphragma.

A schematic of the particulate electrode

Electrolyte For Conventional Nickel Electrorefining

Elektrorefining Ni-Matte

Perbandingan Elektrorefining Ni-Matte dan Cu-Matte

Perhitungan Mass Balance

REFERENSI Compere, A.L., et. all. 1994. Contaminated

Nickel Scrap Processing. Oak Ridge, Tennessee 37831.

McKay, Douglas A. 1993. The Direct Electrorefining of Copper Matte. Canada.

www.minerals.usgs.com www.lenntech.com www.nickelinstitute.org www.gmeresources.com metalpedia.asianmetal.com www.infomine.com www.ar09.angloamerican.solutions.investis.com