The Enhancement and Study of Sintering Time Effect Toward Content of Fe and Ti Compounds in Mineral Sand

Fauzi Fauzi (Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Syiah Kuala)
Zulfalina Zulfalina (Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Syiah Kuala)

Journal of Aceh Physics Society
Volume 9, Number 2, May 2020

Pasir mineral merupakan salah satu mineral endapan (sedimen) dengan ukuran butir 0,074-5 mm, ukuran kasar (5–3 mm) dan halus (1 mm), ciri fisik dari pasir mineral ini diantaranya berwarna hitam dan cenderung tertarik oleh magnet. Berdasarkan beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya didapatkan bahwa kandungan utama dari pasir mineral berupa mineral ilmenit (FeTiO3), hematite (Fe2 - O3), dan magnetit (Fe3O4). Oleh karena itu maka pasir mineral ini sangat potensial untuk menghasilkan logam Fe, Ti, besi oksida dan pigmen titanium oksida. Dalam penelitian ini pengayaan kandungan besi dilakukan dengan metode separasi magnetik kemudian dikarakterisasi menggunakan XRF. Selanjutnya sampel tersebut disinter pada suhu 800oC, dengan variasi waktu penahanan selama 2, 4 dan 6 jam dan di karakterisasi menggunakan XRD, dimana hasilnya dianalisis dengan metode GSAS. Hasil pengujian XRF menunjukkan bahwa pasir mineral murni (bahan mentah) mempunyai kandungan Fe dan Ti masing–masing 14,38 dan 2,80% (%berat), sedangkan setelah separasi magnetik kandungan Fe dan Ti meningkat masing–masing menjadi 83,51 dan 7,25% (%berat). Hasil analisis GSAS menunjukkan bahwa waktu sintering berpengaruh terhadap fraksi berat Fe dan Ti, ini ditunjukkan senyawa Fe3O4 menurun dari 81,85 menjadi 77,76% dan Fe2O3 dari 11,44 menjadi 3,41%, sementara FeTiO3 meningkat dengan bertambahnya waktu sintering dari 6,72 menjadi 18,83%. The mineral sand is one of the mineral sediments with grain size of 0.074 – 5 mm, coarse size (5–3 mm) and fine (1 mm). The physical characteristics of this mineral sand are black color and tend to be attracted by magnets. Based on several studies, the main content of mineral sand is ilmenite (FeTiO3), hematite (Fe2O3), and magnetite (Fe3O4). Therefore mineral sand is very potential to produce Fe, Ti, iron oxide and titanium oxide pigments. In this study, the iron contents from raw materials were enhanced by magnetic separation method, and then the samples were characterized using XRF. Therefore they were sintered at temperature 800oC and variation of holding times 2, 4 and 6 h. The characterization of sample used XRD, where this result is analyzed using GSAS method. The XRF results showed that pure mineral sand (raw materials), has Fe and Ti contents of 14.38 and 2.80% (%weight), whereas after magnetic separation, the Fe and Ti contents increased to 83.51 and 7.25%, respectively. The analysis result of GSAS showed that the sintering time affected the weight fraction of Fe and Ti. These indicated that Fe3O4 decreased from 81.85 to 77.76% and Fe2O3 from 11.44 to 3.41%, while FeTiO3 raise with increasing of sintering time from 6.72 to 18.83%. Keywords: Enhancement, sintering time, compound content, mineral sand, GSAS