Pengaruh Tri-n-Oktil Posfin Oksida dan Tingkat Ekstraksi pada Pemurnian Konsentrat Thorium

Abstract

Telah dilakukan ekstraksi konsentrat thorium oksalat hasil olah monasit memakai ekstraktan Tri – n - Oktil Posfin Oksida (TOPO).  Pengotor  yang paling banyak  terkandung dalam konsentrat thorium oksalat adalah cerium (Ce) dan lantanum (La).  Tujuan penelitian ini adalah untuk memurnikan thorium (Th) dengan memisahkan Ce dan La dengan cara ekstraksi. Ekstraksi dilakukan secara batch dan bertingkat.  Larutan umpan atau fase air adalah 10 gram konsentrat Th oksalat yang dilarutkan dalam 10,08 M HNO₃ sehingga volume menjadi 100 mL dan fase organik adalah TOPO dalam kerosen.  Stripping setiap tingkat ekstraksi dilakukan tiga kali, yaitu stripping pertama memakai air, stripping kedua memakai asam oksalat 5%, dan stripping ketiga memakai air. Waktu ekstraksi setiap tingkat 15 menit dan waktu stripping setiap tingkat  5 menit dengan perbandingan fase air dengan fase organik adalah 1 berbanding 1.  Parameter yang diteliti  adalah persentase TOPO dalam kerosen dan jumlah tingkat ekstraksi. Pemakaian TOPO dalam kerosen yang optimum 5% dan jumah tingkat ekstraksi 3.  Pada ekstraksi I diperoleh konsentrat Ce dan pada tingkat ekstraksi II dan III diperoleh Th.  Efisiensi ekstraksi Th  tingkat II sebesar 39,76% dan efisiensi ekstraksi Th tingkat III 26,33%. Koefisien distribusi (Kd) Th tingkat ekstraksi II adalah 0,7587 dan Kd Th tingkat ekstraksi III  1,0096. Efisiensi ekstraksi Th total adalah  80,08 %, efisiensi ekstraksi Ce total  56,12%,  efisiensi ekstraksi La total  1,54.  Faktor pisah (FP) Th – Ce pada ekstraksi I adalah 1,00, FP Th – La pada ekstraksi I  92,07, FP Th – Ce pada ekstraksi II adalah 250,24 dan FP Th – La  pada ekstraksi II adalah ∞,  FP Th – Ce pada ekstraksi III 124,22 dan FP Th – La pada ekstraksi III adalah ∞. Faktor pisah total Th – Ce sebesar 1,4270 dan Faktor pisah total Th – La  47,0459. Kadar Th oksalat pada ekstraksi II sebesar 97,06%, kadar Th oksalat pada ekstraksi III  98,00 %.

The extraction of thorium oxalate concentrate as processing product  of monazite using  Tri  Octyl Posfine Oxide  (TOPO) has been done.  The most impurities contained in thorium oxalate concentrate are Ce (cerium) and La (lanthanum). The purpose of this study is to purify Th by separating Ce and La using extraction process. The extraction is done by bacth and multistage. The solution of  feed or water phase is 10 grams of Th oxalate concentrate dissolved in 10.08 M HNO₃ so that the volume becomes 100 mL and the organic phase is TOPO in kerosene. Stripping in each stage conducted three times, first stripping use water, second stripping use 5 % oxalic acid and the third stripping use water. Extraction time at every stage is 15 minutes and stripping time at every stage is 5 minutes with  ratio of aqueous phase to organic phase = 1 : 1 . The parameters were studied % TOPO - kerosene and number of extraction stage. The optimum usage of TOPO in kerosene is 5 %.  On extraction I obtained Ce concentrate and on extraction II and III obtained Th concentrates. The extraction II efficiency of Th is 39.76 % and extraction III efficiency of Th is 26.33 % . Coefficient of distribution (Kd) of Th in stage II is 0.7587 and Kd of Th in stage III is 1.0096.  Total extraction efficiency of Th is  80.08 %, total extraction efficiency of Ce is 56.12 %,  and total extraction efficiency of La is 1.54 %. The separation factor of  Th – Ce in extraction I  is 1.00 and separation factor of  Th – La in extraction I  is 92.0,  separation factor of  Th – Ce in extraction II  is 250.24, and separation  factor of  Th – La in extraction II  is ∞.  Separation factor of  Th – Ce in extraction III  is 124.22 and separation factor of  Th – La in extraction III  is  ∞.  Total  separation  factor of  Th – Ce  is 1.4270 and total separation factor of  Th – La is 4.0459.  The content of Th oxalate in stripping product from the extraction II is 97.06 % and in stripping product from  the extraction III is 98.00%.