Daur ulang tembaga dari limbah printed circuit board (PCB) dengan metode hidrometalurgi

1. MAKALAH
DAUR ULANG TEMBAGA DARI LIMBAH PRINTED CIRCUIT BOARD (PCB)
DENGAN TEKNIK HIDROMETALURGI
BENEDIKTUS MA’DIKA
1706986574
DEPARTEMEN TEKNIK METALURGI DAN MATERIAL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK, 1 MEI 2020

2. 2
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan saya kemudahan sehingga
saya dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu. Tanpa pertolongan-Nya tentunya saya
tidak akan sanggup untuk menyelesaikan makalah ini dengan baik. Penulis mengucapkan syukur
kepada Yang Maha Kuasa atas limpahan nikmat sehat-Nya, baik itu berupa sehat fisik maupun
akal pikiran, sehingga penulis mampu untuk menyelesaikan pembuatan makalah sebagai tugas dari
Mata Kuliah Metalurgi Ekstraksi Lanjut dengan judul “DAUR ULANG TEMBAGA DARI LIMBAH
PRINTED CIRCUIT BOARD (PCB) DENGAN TEKNIK HIDROMETALURGI”.
Penulis tentu menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kata sempurna dan masih
banyak terdapat kesalahan serta kekurangan di dalamnya. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik
serta saran dari pembaca untuk makalah ini, supaya makalah ini nantinya dapat menjadi makalah
yang lebih baik lagi. Kemudian apabila terdapat banyak kesalahan pada makalah ini penulis mohon
maaf yang sebesar-besarnya.
Demikian, semoga makalah ini dapat bermanfaat.Terima kasih.
Depok, 1 Mei 2020
Penulis

3. 3
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .....................................................................................................................2
DAFTAR ISI....................................................................................................................................3
BAB 1 PENDAHULUAN...............................................................................................................4
LATAR BELAKANG MASALAH ................................................................................................4
RUMUSAN MASALAH.................................................................................................................5
TUJUAN..........................................................................................................................................5
BAB 2 LANDASAN TEORI...........................................................................................................6
PRINTED CIRCUIT BOARD (PCB) ...............................................................................................6
DAUR ULANG MINERAL BERHARGA DARI LIMBAH PERALATAN LSTRIK DAN
ELEKTRONIK DENGAN TEKNIK HIDROMETALURGI .........................................................7
BAB 3 PEMBAHASAN................................................................................................................12
PELINDIAN TEMBAGA DARI LIMBAH PCB ...............................................................................12
Metode Pelindian Asam.................................................................................................................12
Pelindian Asam Nitrat....................................................................................................................12
Metode Pelindian Asam Sulfur dan Hidrogen Peroksida ..............................................................13
Metode Pelindian Amonia-Garam Amonium................................................................................14
Metode Pelindian Klorida..............................................................................................................16
Reaksi Redoks Sendiri untuk Memperkaya Tembaga dengan Elemen yang Ada Dalam Material
Mentah ..........................................................................................................................................18
BAB 4 KESIMPULAN..................................................................................................................19
DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................................20

4. 4
BAB l
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG MASALAH
Perangkat listrik dan elektronik (electrical and electronic equipment/EEE) telah menjadi
kebutuhan tak terpisahkan dari kehidupan sehari-hari manusia dimana industri manufakturnya
telah mengalami pertumbuhan pesat selama beberapa dekade terakhir. Laju produksi EEE
diperkirakan antara 8,3 dan 9,1 juta ton per tahun pada tahun 2005 dan diproyeksikan laju
pertumbuhannya akan terus-menerus meningkat dari tahun ke tahun karena teknologi yang
semakin canggih. Pesatnya perkembangan industri EEE telah membuat industri manufaktur
Printed Circuit Board (PCB) semakin berkembang dengan cepat pula. Sementara itu, percepatan
peningkatan penataran (uprading) dari industri EEE juga memperpendek umur EEE dari sekitar
lima tahun menjadi dua atau tiga tahun. Sementara itu laporan Global E-waste monitoring pada
tahun 2017 menyatakan bahwa pada tahun 2016 terdapat 44,7 juta meter kubik limbah elektronik
yang dihasilkan secara global .
Pasar global PCB dan PCBA (Printed Circuit Board Assembly) diperkirakan akan tumbuh
dengan Compound annual growth rate (CAGR) sebesar 3-4 % hingga mencapai $ 66,6 miliar
pada tahun 2020. Pertumbuhan ini didorong oleh kemungkinan kenaikan permintaan dari industri
otomotif dan elektronik di negara-negara Asia. Karena meningkatnya penggunaan produk
elektronik, jumlah total limbah elektronik yang dihasilkan secara global terus tumbuh pada tingkat
3-5% per tahun dan diperkirakan sekitar 50 juta ton (Mt) pada tahun 2018[6].
PCB adalah bagian integral dan dominan dari setiap EEE, yang menyediakan platform dasar
untuk menghubungkan berbagai komponen elektronik, termasuk resistor, relai kapasitor, dioda,
microchip dan sirkuit terintegrasi lainnya. Ini biasanya digunakan dalam perangkat elektronik
konsumen dan high-end komersial. Misalnya, produk elektronik konsumen seperti komputer
pribadi (PC): PCB digunakan dalam motherboard,RAM dan kartu jaringan antarmuka.Kegunaan
lainnya seperti TV, kamera digital, dan pemutar MP3. Di sisi lain, PCB juga digunakan dalam

5. 5
peralatan elektronik komersial kelas atas, seperti aerospace, produk elektronik pertahanan,
peralatan kesehatan, dan router komunikasi.Limbah PCB mengandung unsur logam berat, bahan
organik (seperti resin dan brominated flame retardants) dan residu kimia yang dapat menyebabkan
ancaman serius bagi lingkungan serta kesehatan manusia . Di sisi lain, limbah PCB memiliki nilai
residu yang besar karena keberadaan logam mulia bermutu tinggi (~ 28% berat) seperti Au, Ag,
Cu, Pd, Ta dan sebagainya . Selain itu, metallic grade logam mulia dalam PCB lebih dari seratus
kali lipat dari pada sumber daya mineral alam. Oleh karena itu, daur ulang limbah PCB memainkan
peran penting dalam perlindungan lingkungan dan pengembangan ekonomi.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana kelayakan proses hidrometalurgi terhadap daur ulang tembaga dari limbah
PCB?
2. Bagaimana proses daur ulang tembaga dari limbah PCB dengan dengan menggunakan
proses hidrometalurgi?
3. Bagaimana proses daur ulang tersebut berdampak pada proteksi lingkungan ?
C. TUJUAN
1. Menjelaskan kelayakan daur ulang tembaga dari limbah PCB dengan proses
hidrometalurgi.
2. Menjelaskan proses hidrometalurgi terhadap daur ulang tembaga dari PCB.
3. Menjelaskan dampak proses daur ulang tersebut pada proteksi lingkungan.

6. 6
BAB ll
LANDASAN TEORI
A. PRINTED CIRCUIT BOARD (PCB)
PCB adalah sirkuit elektronik yang dibuat dengan memasang komponen elektronik pada papan
nonkonduktif, dan membuat koneksi konduktif di antara mereka serta membuat pola rangkaian
dilakukan dengan menggunakan metode aditif dan subtraktif. Sirkuit konduktif umumnya tembaga
tetapi aluminium, nikel, krom dan logam lainnya kadang-kadang juga digunakan. Secara umum,
PCB terdiri dari polimer (50%), seperti resin epoksi atau resin fenolik, penghambat api
terbrominasi, serat kaca (20%) dan logam (30%): tembaga (20%), besi (8%), tungsten (4%), nikel
(2%), timah (2%), seng (1%), perak (0,2%), emas (0,1%), dan paladium (0,005%) . Namun, residu
limbah yang dihasilkan oleh PCB dapat beragam di berbagai peralatan, produsen, dan tingkat
produksi (Rajagopal et al., 2015). Meskipun logam mulia dan berharga dalam PCB hanya 1% dari
berat, namun nilainya 80% dari total nilai intrinsik sehingga mendapatkan perhatian daur ulang
dari pendaur ulang formal dan informal. Dalam hal penghematan energi pada saat daur ulang,
USEPA (Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat) telah mengidentifikasi tujuh manfaat
utama ketika besi dan baja tua digunakan sebagai pengganti virgin material (tabel 2.1) dan
penggunaan bahan daur ulang sebagai pengganti virgin material menghasilkan penghematan
energy yang signifikan.
Tabel 2.1 Penghematan Energi dari Material yang Didaur Ulang terhadap Virgin
Material
No. Material Penghematan Energi (%)
1. Al 95
2. Cu 85
3. Besi dan Baja 74
4. Pb 65
5. Zn 60
6. Kertas 64
7. Plastik >80

7. 7
Tabel 2.2 Keuntungan Penggunaan Besi Tua dan Baja Tua
No. Keuntungan (%)
1. Penghematan energy 74
2. Penghematan virgin material 90
3. Reduksi polusi udara 86
4. Reduksi Penggunaan air 40
5. Reduksi polusi air 76
6. Reduksi limbah tambang 97
7. Plastik limbah yang dihasilkan
konsumen
105
Secara umum komposisi PCB yang saat ini digunakan diklasifikasikan sebagai resin epoksi yang
diperkuat serat gelas (FR-4) biasanya digunakan untuk peralatan elektronik yang berukuran kecil
atau fenol yang terlaminasi kertas (FR-2) untuk peralatan rumah tangga. Juga, selama proses
pembuatan, senyawa berkarbon termasuk penghambat api terbrominasi dan pewarna ditambahkan
untuk meningkatkan ketahanan api dan kemampuan pengenalan visual. Secara umum diterima
bahwa limbah PCB (waste printed circuit board/ WPCB) mengandung sekitar 30% fraksi logam
(metallic fraction/MF) dan 70% fraksi non-logam berat (non-metallic fraction/NMF). Namun,
yang perlu diklarifikasi adalah bahwa persentase logam mulia dalam WPCB telah menurun dalam
beberapa tahun terakhir karena penataran (uprading) teknologi.
Secara umum, ketidakpastian komposisi WPCB menghambat perlakuan yang sistematis atau
daur ulang WPCB, karena kompleksitasnya mengganggu masing-masing komponen . Oleh karena
itu, pulverisasi adalah bagian pre-treatment yang sangat penting bagi teknik daur ulang dan
perlakuan WPCB campuran karena homogenitas pseudo yang tinggi lebih disukai untuk aplikasi
yang lebih mudah dalam perlakuan secara keseluruhan.
B. DAUR ULANG MINERAL BERHARGA DARI LIMBAH PERALATAN LSTRIK
DAN ELEKTRONIK DENGAN TEKNIK HIDROMETALURGI
Teknik daur ulang hidrometalurgi memanfaatkan pelindian pelarut menggunakan sianida,
tiourea, tiosulfat, halide dan daur ulang fraksi logam (terutama tembaga dan emas) dari bahan baku

8. 8
WPCB Dibandingkan dengan pirometalurgi, daur ulang dengan teknik hidrometalurgi lebih
akurat, mudah diprediksi, dan mudah terkontrol, yang menjadikannya sebagai teknik paling
kompetitif untuk daur ulang WPCB saat ini dengan bantuan penghancuran mekanis sebagai pre-
treatment. Namun terlepas dari kelebihan metode hidrometalurgi, terdapat masalah serius yang
dihasilakan karena menghasilkan banyak air limbah terkontaminasi sianida atau halida, yang
sangat berbahaya untuk tanah dan air. Selain itu, pelarut pelindian non-sianida atau non-halida
seperti tiourea atau tiosulfat memiliki kelemahan termasuk stabilitas rendah, biaya tinggi dan
konsumsi reagen ekstraksi yang tinggi. Korosi juga menyebabkan masalah pada perlengkapan
yang digunakan ketika terpapar pada berbagai jenis larutan pelindian seperti yang ditunjukkan
pada tabel 2.3 di bawah ini. Selain itu, proses pelindian biasanya membutuhkan waktu lama untuk
mendapatkan logam yang kaya solusi karena laju pelindian yang lambat,yang mana membuat
prosesnya memakan waktu.
Tabel 2.3. Komparasi Beragam Jenis Pelarut Pelindian
No. Agen Pelindian Keuntungan Kerugian
1. Asam dan campuran asam Laju disolusi yang
tinggi
Korosif, dibutuhkan dalam
konsentrasi yang tinggi
2. Sianida Murah,stabilitas tinggi
dan dibutuhkan dalam
dosis yang rendah
Toksisitas yang tinggi, laju
pelindian yang rendah
3. Tiourea Toksisitas yang rendah Sulit dalam recovery, mahal
4. Tiosulfat Selektivitas yang tinggi,
non-toksik , non-korosif
Sensitif pada perubahan PH
5. Halida Laju pelindian yang
tinggi, selektivitas yang
tinggi
Mahal, iritasi pada lingkungan
6. Hidrogen Peroksida Toksisitas yang rendah Membutuhkan bantuan asam
Berbagai peneliti telah mempelajari ekstraksi PMs, tembaga, timah dan seng dari penggunaan
dari e-waste menggunakan rute hidrometalurgi Rute-rute ini didasarkan pada teknologi
hidrometalurgi tradisional. Langkah-langkah serupa dari pelindian asam atau kaustik digunakan

9. 9
untuk pelarutan selektif PM dari e-waste. Pregnant solution dipisahkan dan dimurnikan untuk
pengayaan konten logam sehingga kotoran dikeluarkan sebagai material gangue. Isolasi logam
dilakukan melalui ekstraksi pelarut, adsorpsi dan proses pengayaan ertukaran ion.Pada akhirnya,
logam dipulihkan dari larutan melalui electrorefining (elektrometalurgi) atau proses reduksi
kimiawi .
Gambar 1.1 Contoh daur ulang hidrometalurgi PCB untuk pemulihan PMs.

10. 10
Tabel 2.4. Ringkasan pemulihan hidrometalurgi dari PMs dari e-waste.
No. Investigator Agen Pelindi Kondisi Proses Recovered
Metal
1. Park and
Fray
Aqua regia Rasio logam terhadap Pelindi =
1:20 g / mL
Au, Ag dan Pd
2. Sheng dan
Estell
HNO3 (tahap1),
resin epoksi
(tahap 2) dan akua
regia (tahap 3)
Ektraksi dilakukan dalam tiga
tahap (self-agitation)
Au
3. Quinet et al H2 SO4 , klorida,
tiourea dan
sianida
Pelindian dan pemulihan logam
melalui sementasi,
presipitasi,pertukaran ion dan
adsorpsi karbon
Au,Ag,Pd dan
Cu
4. Chielewski
et al.
HNO3 dan akua
regia
Pemanggangan e-waste dengan
kehadiran karbon;pelindian
dengan HNO3 dan akua regia;
ekstraksi pelarut dengan dietil
malonat
Au
5. Kogan HCl, MgCl2, H2
SO4
dan H2O2
Pelarutan e-waste dalam pelarut
yang berbeda HCl, H2SO4 dan
NaClO3
dan kondisi pencucian yang
berbeda;
dan H2O2
dan pemulihan logam secara
bertahap
Al,Sn, Pb dan
Zn (tahap
pertama),Cu
dan Ni (tahap
kedua),Au,Ag
dan Pd (tahap
ketiga)
6 Veit et all. HNO3 dan akua
regia
Pemrosesan mekanik dan
kemudian pelarutan e-waste dalam
pelarut yang berbeda
Cu

11. 11
7. Mecucci
dan Scott
HNO3 Deposisi elektrokimia Cu pada
katode dari larutan
Pb dan Cu
8. Zhou et. al HCl, H2SO4
NaClO3
Pembakaran e-waste pada 400-
500°C diikuti dengan pelindian
Ag,Au dan Pd
Teknik daur ulang hidrometalurgi mudah diterapkan dan sederhana untuk dioperasikan.
Namun, masalah yang tidak bisa dihindari atau diabaikan adalah pembuangan lindi (leachate) serta
polutan karena teknik ini tidak memasukkan daur ulang NMF. Proses ini terutama merusak
struktur NMF dan mengemisikannya, yang mana tidak hanya membuang bagian berguna dari
NMF tetapi juga mengubahnya menjadi polutan. Masalah lain yang harus disorot adalah tingkat
pemulihan (recovery) untuk teknik daur ulang hidrometalurgi adalah pemulihan penuh. Karena
itu, akan ada sejumlah tertentu dari logam berat hadir dalam cairan dalam bentuk ion bebas yang
akan memperkuat konten berbahaya tersebut. Jadi uprading teknik hidrometalurgi saat ini sangat
diperlukan untuk menangani masalah tersebut.

12. 12
BAB 3
PEMBAHASAN
A. PELINDIAN TEMBAGA DARI LIMBAH PCB
1. Metode Pelindian Asam
a. Asam Nitrat
Tembaga dapat secara langsung teroksidasi untuk menghasilkan tembaga nitrat oleh asam
nitrat encer pada suhu normal sehinga tidak perlu pengoksidasi tambahan. Proses pelindian dapat
menghasilkan gas asam. Tembaga nitrat tidak bisa langsung diterapkan untuk preparasi tembaga
dengan kemurnian tinggi dengan cara electroplating yang mana perlu diubah menjadi larutan
tembaga sulfat murni melalui teknologi reverse extraction baik sebelum elektro-deposisi.
Persamaan reaksi relatifnya adalah sebagai berikut:
3Cu + 8HNO3 (encer) = 3Cu(NO3 )2 + 2NO↑+ 4H2O …………… (1)
Cu + 4HNO3 (terkonsentrasi) = Cu(NO3 )2 + 2NO2↑+ 2H2O……...(2)
Penelitian yang dilakukan oleh Zhang menggunakan dua jenis sistem pelindian daur ulang,
H2SO4-HNO3 –H2O-NaOH dan H2SO4-HNO3 –H2O-NOX, untuk pre-treatment limbah
elektronik. Lix84I dan asam sulfat digunakan sebagai agen ekstraksi dan mendapat kemurnian
tembaga lebih dari 99,9%, efisiensi saat ini di atas 90%. Sementara itu, penelitian yang dilakukan
oleh Andrea menemukan bahwa asam nitrat adalah agen pre-processing yang baik, dimana timah
dapat dikonversi menjadi presipitas asam timah, sementara timah dan tembaga berubah menjadi
ion dan terpisah dengan logam. Asam timah dilarutkan dalam asam klorida setelah filtrasi dan
kemudian dilakukan pemulihan secara elektrolitik dari logam timah, sementara timah dan tembaga
berubah menjadi logam tembaga dan PbO2 melalui proses elektrolisis. Efisiensi arus elektrolit
untuk semua proses adalah setinggi 95%. Proses ini, dengan pelindian asam nitrat, dapat mendaur
ulang tiga jenis logam dasar yaitu timah,timbal dan tembaga melalui elektrolisis yang
menghasilkan asam nitrat dan asam klorida dan memperoleh logam yang recovery-nya efisien.
Tetapi proses tersebut juga memiliki beberapa kekurangan karena menurunkan efisiensi seperti
membutuhkan jumlah yang besar NaOH untuk netralisasi dan juga meningkatkan kekuatan
regenerasi elektrolit berikutnya, Pada saat durasi itu mungkin dihasilkan akumulasi natrium, maka

13. 13
kiat perlu menggunakan peralatan membran dalam proses regenerasi elektrolitik (aplikasi skala
besar membutuhkan investasi tinggi).
b. Metode Pelindian Asam Sulfur dan Hidrogen Peroksida
Asam sulfat encer tidak dapat secara langsung melarutkan tembaga dari limbah PCB dalam
bentuk larutan tembaga sulfat, Oleh karena itu, tambahan zat pengoksidasi perlu ditambahkan
untuk mencapai pelindian tembaga. Chi melakukan penelitian dengan menggunakan metode
mekanis dan fisik untuk memilah logam non-magnetik dari limbah PCB dan kemudian merendam
sisanya untuk pencucian tembaga, besi, seng, nikel dan aluminium dengan asam sulfat dan
hidrogen peroksida dalam 85°C. Laju pelindian lebih tinggi dari 95%, dan sisa-sisa padatan dapat
memulihkan emas dan perak melalui perantaraan ammonium sulfat, tembaga sulfat dan amonia.
Sementara itu, Zhang menggunakan asam sulfat dan hidrogen peroksida sebagai reagen pelindian
tembaga, dan kemudian menggunakan elektrolisis ( metode elektrodialisis) untuk daur ulang
tembaga dari cairan pelindian, dimana laju recovery tembaga adalah 88,07%. Marscelo
mengadopsi pemisahan crushing-electrostatic – magnetic untuk mengisolasi material yang non-
konduktor dan bersifat magnetik dari PCB dan komponen elektronik lainnya; pengayaan logam
nonmagnetik dilarutkan masing-masing dengan asam sulfat dan akua regia; kemudian dengan
metode elektrolit untuk mendaur ulang tembaga dari cairan terlarut, pemulihan elektrolitik
tembaga bisa mencapai lebih dari 98%, kemurnian tembaga bisa mencapai 99,5%.
Secara umum, metode pelindian asam memiliki waktu reaksi yang sangat singkat, efisiensi
tinggi (99%) tetapi korosi asam sulfat lebih kuat sehingga mengedepankan persyaratan yang lebih
tinggi untuk reaktor; sebagai akibat dari adanya ketidakmurnian pada saat bersamaan, membuat
tindak lanjut dari setiap proses pemisahan ion logam menjadi rumit. Berbagai macam metode
pelindian asam dapat dilihat pada tabel 3.1 di bawah ini.
Tabel 3.1 perbandingan Metode Pelindian Asam
No. Penulis Agen Pelindian Teknologi Kunci Hasil
1. Zhang H2SO4 -HNO3 -
H2O-NaOH, H2SO4
-
HNO3 -H2O-NOX
Pretreatment asam, Lix84I
sebagai agen ekstraksi
dan asam sulfat sebagai agen
ekstraksi
Lebih dari 99,9%
tembaga

14. 14
2. Andrea Asam Nitrit Menggunakan asam nitrat
sebagai agen pre-processing
Daur ulang yaitu
logam dasar timah,
timah dan tembaga
3. Chi Asam Sulfur dan
Hidrogen Peroksida
Metode mekanik dan fisik
memilah
logam bukan magnetik, dan
kemudian direndam dengan
asam sulfat dan hidrogen
peroksida dalam 85°C
Laju pelindian lebih
tinggi dari 95%
4. Zhang Asam Sulfur dan
Hidrogen Peroksida
Menggunakan metode
elektrolisis (elektrodialisis)-
daur ulang larutan pelindian
tembaga
Pemulihan tembaga
adalah 88,07%
5. Marcelo Asam Sulfur dan
aqua regia
Crushing-pemisahan
elektrostatik-pemisahan
magnetic
Pemulihan elektrolit
tembaga dapat
mencapai 98%,
kemurnian tembaga
bisa
mencapai 99,5%
2. Metode Pelindian Amonia-Garam Amonium
Dalam sistem garam amonia - amonium, tembaga ada dalam bentuk kompleks amonia
tembaga. Tembaga ammonia kompleks dan molekul oksigen dilarutkan dalam larutan sebagai
oksidan untuk mencapai separasi komponen tembaga dan logam lainnya. Dengan adanya oksidan,
garam amonia atau amonium dapat bereaksi dengan tembaga untuk membentuk ion kompleks
tembaga ammonia tembaga kompleks untuk melarutkan logam tembaga. Persamaan reaksi kimia
utama amonia – garam ammonium yaitu;

15. 15
Menurut persamaan di atas, nilai pH dari sistem pelindian mempengaruhi kesetimbangan
reaksi, dan berubah sehingga mempengaruhi laju pelindian tembaga. Oleh karena itu, amonia
tunggal atau amonium klorida tidak dapat mencukupi untuk pencucian tembaga dari limbah PCB.
Karena larutan ion kompleks tembaga amonia yang dihasilkan tidak mungkin digunakan langsung
dalam electroplating, ekstraksi dan ekstraksi balik digunakan untuk mengubah ke dalam larutan
tembaga sulfat murni. Kelebihan metode pelindian amonia adalah selektivitasnya yang baik dan
laju pelindian yang tinggi. Namun, karena volatil dari larutan ammonia, impermeabilitas alat
pelindi harus dicatat dan total nitrogen dalam air limbah mungkin lebih tinggi. Berbagai proses
pelindian amonia – garam amonium dibandingkan dalam tabel 3.2.
Tabel 3.2 Perbandingan Metode Pelindian dengan Amonia-Garam Amonium
No. Penulis Agen Pelindi Teknologi Kunci Hasil
1. Zhang Amonia dan
Amonium sulfat
Amonia dan amonium sulfat
sebagai
reagen pencucian, pencucian
tembaga
dalam kondisi percobaan
dengan
memompa ke udara
Tingkat pencucian
tembaga dapat mencapai
96,3%
2. Li Amonia-
Amonium
Klorida-Hidrogen
Peroksida
Menggunakan agen ekstraksi
N910 untuk pemisahan
ekstraksi tembaga dan sulfat
digunakan agen ekstraksi,
Agen ekstraksi dan
cairan pelindian dapat
didaur ulang
3. Wang Amonia/amonium sistem ammonia/garam
amonium
Amonium untuk proses
pelindian tembaga
mengikuti unreacted
shrinking
core model yang tidak
membuat
lapisan produk padatan,
reaksi pelindian

16. 16
dikontrol oleh difusi
5. Koyama Amonia-garam
ammonium yang
mengandung ion
kompleks amonia
Cu(l) dan Cu (ll).
Pelindian, purifikasi-
elektrolisis
Efisiensi pencucian saat
ini
deposisi tembaga
mendekati 100%
3. Metode Pelindian Klorida
Zhu menyelidiki hasil pemulihan tembaga dari l limbah PCB dalam larutan CuSO4 - NaCl
- H2SO4 dengan dan tanpa elektro oksidasi: dengan kondisi tidak ada listrik, tembaga pada PCB
dioksidasi menjadi Cu2+
yang dikombinasikan dengan larutan Cl-
membentuk kompleks tembaga
klorida CuCl2
-
. KemudianCuCl2
-
dioksidasi menjadi CuSO4 oleh O2. Laju pelindian bisa mencapai
100%, dan CuSO4 .5H2O diperoleh setelah kristalisasi penguapan. Tetapi karena keterbatasan
oksigen terlarut dalam air, seluruh proses membutuhkan 5,5 jam; melalui penguatan oksidasi
elektro, mekanisme reaksi adalahnya adalah:
Dengan Cu2+
, O2 dan ClO sebagai agen pengoksidasi, metode ini meningkatkan batas kelarutan
rendah oksigen terlarut dalam proses sebelumnya dan mempersingkat durasi reaksi dari 5,5 jam
menjadi 3,5 jam.
Fe3+
dari Fe2(SO4)3 membentuk FeCl3 memiliki oksidasi yang kuat, biasanya digunakan
sebagai oksidan dari proses pelindian. Fe2(SO4)3 terlepas dari FeCl3 tidak hanya mudah didapat,
tetapi juga dapat menyediakan Cl-
dan bentuk kompleks dengan logam sehingga mempercepat
pelarutan logam. Larutan FeCl3 yang diasamkan banyak digunakan untuk perlakuan dan daur
ulang logam. Cakir menggunakan larutan FeCl3, CuCl2 sebagai efek etsa kimia pada tembaga dan
berkebalikan dengan hasilnya. Hal itu menunjukkan bahwa laju etsa kimia tinggi dengan FeCl3

17. 17
sebagai agen etsa. Alasannya adalah dengan menggunakan besi klorida sebagai oksidan, reaksi
kimia terjadi sebagai berikut:
Jadi reaksinya memiliki dua etsa FeCl3 dan CuCl2, ketika tembaga klorida sebagai oksidator, hanya
ada satu agen etsa CuCl2. Berbagai metode pencucian klorida dibandingkan pada tabel 3.3
No. Penulis Agen Pelindi Teknogi Kunci Hasil
1. Zhu CuSO4—NaCl—
H2SO4
Oksidasi elektro Laju pelindian
100%
2. Kim gas klorin diproduksi
dengan elektrolisis
larutan asam klorida
Pelindian tembaga pada PCB
dalam
larutan asam klorida oleh gas
klor yang dihasilkan oleh
elektrolisis
Proses pelindian
tembaga dibagi
menjadi
tiga tahap
3. Yu NaCl—HCl—CuCl2 CuCl2 sebagai agen
pengoksidasi, tembaga dalam
tembaga aneka teroksidasi
menjadi Cu+
, Cu+
dan Cl-
digabungkan menjadi kompleks
tembaga klorida, dan kemudian
tembaga didaur ulang melalui
pengendapan elektro
Energi aktivasi
yang tampak dari
reaksi pelindian
menunjukkan
bahwa proses
pelindian garam
tembaga klorida
adalah tipikal
proses control
difusi
4. Masao Tembaga klorida –
asam klorida
Pengaruh konsentrasi
antioksidan CuCl2
dan zat pengompleks Cl-
pada
laju disolusi tembaga lebih
signifikan
Efek konsentrasi
antioksidan CuCl2
dan agen
pengompleks Cl-
pada laju pelarutan

18. 18
tembaga lebih
signifikan
5. Herreros CuSO4—NaCl—
HCl
Cu2+
adalah reagen yang paling
penting dalam proses pelarutan
Sifat pelarutan
tembaga dalam
system Cl2/Cl-
6. Cakir FeCl3 FeCl3 sebagai agen etsa, reaksi
memiliki dua
etsa yaitu FeCl3 dan CuCl2
FeCl3 sebagai agen
etsa,laju etsa kimia
tinggi.
4. Reaksi Redoks Sendiri untuk Memperkaya Tembaga dengan Elemen yang Ada Dalam
Material Mentah
Menurut Yao yang melakukan penelitian tentang pelindian Pb dan Sn dengan oksidan, Cu
berkurang pada permukaan saja yang membuat pemisahan tembaga dan timbel dan timah.
Selanjutnya dengan pemisahan flotasi serat substrat fase terak, produk tembaga murni dari konten
tembaga lebih dari 99,7% diperoleh. Elemen utama dalam limbah PCB adalah tembaga, timah,
timbel dan logam lainnya. Agen pengoksidasi A-1 dapat melangsungkan reaksi sebagai berikut:
Cu+[O] → Cu……………………………..(15)
Ketika Cu2+
dalam larutan mencapai jumlah tertentu, reaksi berikut dapat secara otomatis terjadi:
Pb(Sn)+Cu2+
→ Cu + Pb2+
+Sn2+
…………………………. (16)
Untuk mengontrol jumlah oksidan A - 1 dalam larutan, hasil akhir dari reaksi adalah: timbal dan
timah larut; tembaga tereduksi, retensi, dan dipisahkan dengan timah, timbal. [Pb2+
] [Sn2+
]
diperoleh dengan pergeseran reaksi dapat dengan mudah menghasilkan presipitasi dan residu
PbCl2 atau SnSO4 dalam tembaga dalam larutan asam. Karena itu,reagen A – 3 ditambahkan dalam
material untuk membuat transformasi presipitasi, kemudian presipitasi larut dalam larutan asam
encer pada 70-80°C dan pemisahan lebih lanjut dari tembaga, yang membuat tembaga
dimurnikan. Dengan analisis pengukuran, indikator yang terkait memenuhi persyaratan industri
kelas satu. Proses teknologinya sederhana, operasi mudah, biaya rendah dan efisiensi ekonomi
yang tinggi.

19. 19
BAB 4
KESIMPULAN
Limbah PCB adalah limbah berbahaya, tetapi pada saat yang sama merupakan sumber daya
yang kaya untuk berbagai jenis material karena mengandung beragam logam berharga yang bisa
didaur ulang dan di-recovery. Daur ulang dengan hidrometalurgi mudah diterapkan dan sederhana
dalam pengoperasiaanya. Namun, terdapat masalah yang tidak bisa dihindari atau diabaikan yang
berkaitan dengan pembuangan larutan pelindi dan serta polutan karena teknik ini tidak melibatkan
daur ulang fraksi nonlogam (non-metallic fraction/ NMF). Proses ini terutama merusak struktur
NMF dan kemudian mengemisikannya yang berarti tidak hanya membuang bagian berguna dari
NMF tetapi juga mengubahnya menjadi polutan. Banyak penelitian berfokus pada daur ulang
tembaga dari limbah yang mengandung tembaga dengan asam nitrat dan agen pengompleks
lainnya sebagai reagen pelindian, di sisi lain, daur ulang tembaga dari limbah PCB jarang
dilaporkan yang dapat digunakan untuk referensi lebih lanjut. Tren penelitian ini menggunakan
lingkungan reagen yang ramah sebagai zat pelindian, memilih larutan pelindian yang tepat pada
suhu dan tekanan tertentu dan mengoptimalkan prosedur pemisahan selanjutnya. Daur ulang
limbah gas dan limbah lindi yang dihasilkan di proses hidrometalurgi juga dapat mengurangi biaya
kimia dan memenuhi lingkungan yang semakin menuntut untuk diproteksi.

20. 20
DAFTAR PUSTAKA
(n.d.). Retrieved from https://www.itu.int/en/ITU-D/Climate-Change/Pages/Global-E-waste-
Monitor-2017.aspx
Awasthi, A. K., Zlamparet, G. I., Zeng, X., & Li, J. (2017). Evaluating waste printed circuit boards
recycling: Opportunities and challenges, a mini review. Waste Management & Research, 35(4),
346–356. doi: 10.1177/0734242x16682607
Chen, Z., Yang, M., Shi, Q., Kuang, X., Qi, H. J., & Wang, T. (2019). Recycling Waste Circuit
Board Efficiently and Environmentally Friendly through Small-Molecule Assisted
Dissolution. Scientific Reports, 9(1). doi: 10.1038/s41598-019-54045-w
Flandinet L, Tedjar F, Ghetta V, Fouletier J (2012) Metals recovering from waste printed circuit
boards (WPCBs) using molten salts. J Hazard Mater 213–214:485–490
Gu Y, Wu Y, Xu M, Mu X, Zuo T (2016) Waste electrical and electronic equipment (WEEE)
Khaliq, A., Rhamdhani, M., Brooks, G., & Masood, S. (2014). Metal Extraction Processes for
Electronic Waste and Existing Industrial Routes: A Review and Australian
Perspective. Resources, 3(1), 152–179. doi: 10.3390/resources3010152
Ning, C., Lin, C. S. K., Hui, D. C. W., & Mckay, G. (2017). Waste Printed Circuit Board (PCB)
Recycling Techniques. Topics in Current Chemistry Collections Chemistry and Chemical
Technologies in Waste Valorization, 21–56. doi: 10.1007/978-3-319-90653-9_2
Printed Circuit Boards (PCB) Market Size: Forecast Report for 2020 & beyond. (n.d.). Retrieved
from https://www.beroeinc.com/category-intelligence/printed-circuit-boards-market/
Recycling for a sustainable resource supply in the electronics industry in China. J Clean Prod
127:331–338
Xu, Y., Li, J., & Liu, L. (2016). Current Status and Future Perspective of Recycling Copper by
Hydrometallurgy from Waste Printed Circuit Boards. Procedia Environmental Sciences, 31, 162–
170. doi: 10.1016/j.proenv.2016.02.022

21. 21