Tankhouse SX-EW: Cara Efektif Menekan Kabut Asam dari Sumbernya

Ventilasi besar-besaran saja tak cukup dan terlalu mahal; kuncinya ada pada pengendalian di dalam sel: penghalang fisik dan additives penekan kabut yang mengubah cara gelembung pecah.

Industri: Nickel_Mining | Proses: Solvent_Extraction_&_Electrowinning_(SX

Di tankhouse SX–EW (solvent extraction & electrowinning), gelembung oksigen yang naik dari elektrolit asam menyambar larutan H2SO4 pekat dan meletuskannya sebagai kabut halus yang berbahaya. Ventilasi raksasa bukan solusi ekonomis: sebuah analisis memperkirakan 200 sel butuh ≈100.000 m³/menit (3,5×10⁶ cfm) udara segar agar kabut asam turun di bawah 0,8 mg/m³—setara ~20% konsumsi listrik pabrik hanya untuk menggerakkan udara (www.911metallurgist.com; www.911metallurgist.com; www.911metallurgist.com).

Di sisi kesehatan kerja, ambang pajanan juga ketat: OSHA PEL (permissible exposure limit, batas pajanan yang diizinkan) ≈1 mg/m³ dan ACGIH TLV (threshold limit value, nilai ambang batas) ≈0,2 mg/m³ untuk kabut asam kuat. Otoritas menggolongkan “strong inorganic acid mists” seperti kabut H₂SO₄ pekat sebagai karsinogen manusia (kanker laring) (echa.europa.eu). Kesimpulannya: kontrol dari sumber di dalam sel adalah esensial—bukan hanya demi kepatuhan, tapi juga untuk menahan korosi dan iritasi pada kulit, mata, dan paru (www.911metallurgist.com).

Baca juga:

Cara Menyimpan Pakan Ikan Agar Kering, Aw Rendah, dan Tahan Lama

Mekanisme pembentukan kabut asam

Di sel electrowinning (EW), gelembung oksigen yang berevolusi menyeret elektrolit asam; saat gelembung pecah di permukaan, terjadi “ledakan” film yang memercikkan aerosol halus. Skala mg/m³ menyemburkan risiko yang signifikan dalam zona napas operator, sekalipun kadar terlihat kecil (www.911metallurgist.com).

Penghalang fisik di permukaan sel

Penutup bola terapung (floating ball covers)—biasanya bola PP/PE berdiameter 20–30 mm—mengecilkan area elektrolit terbuka dan menangkap percikan agar mengalir kembali. Studi pada sel tembaga menunjukkan bola HDPE mampu menangkap kabut ~3,4% lebih baik daripada bola PP ukuran sama, karena daya apung dan cakupan permukaan yang lebih tinggi (researchonline.jcu.edu.au). Keterbatasan utamanya: gelembung yang naik mendorong bola-bola ringan menjauh secara radial sehingga celah elektrode—lokasi kabut terbanyak—sering tidak tertutup sempurna (patents.google.com). Bola juga perlu dibersihkan/diganti saat film asam menumpuk; fraksi kemasan yang terlalu rapat mengganggu bongkar pasang katode.

Alternatif lain adalah “selimut” busa longgar atau lembar plastik. Lapisan busa polistirena/PE memberi banyak permukaan untuk menangkap kabut dan menginsulasi, tetapi ada bahaya serius: lapisan yang menerus mudah menahan campuran H₂/O₂ di bawah penutup dan membentuk atmosfir eksplosif. Karena itu, selimut harus berlubang/tersegmentasi untuk ventilasi; material busa juga terdegradasi oleh asam dan UV, sehingga perlu penggantian berkala (patents.google.com). Penutup kaku ber-hood dan ducting eksis dalam beberapa instalasi, tetapi itu sudah masuk solusi rekayasa di luar “alas” sederhana pada sel. Secara keseluruhan, penghalang fisik efektif menahan kabut di permukaan namun daya reduksinya inheren terbatas (<≈30% pengurangan tambahan dibanding kondisi berventilasi), dan studi menyarankan dikombinasikan dengan penekan kimia (researchonline.jcu.edu.au).

Surfaktan penekan kabut dan dinamika gelembung

ChatGPT Image Feb 13, 2026, 10_50_47 AM

Penekan kabut kimia adalah surfaktan/agen pembusa berkonsentrasi rendah (puluhan mg/L) yang mengubah cara gelembung pecah. Additives ini menurunkan tegangan permukaan dan membentuk film tipis dengan viskositas/elasitas permukaan yang tinggi di “topi” gelembung. Akibatnya, penipisan topi berlangsung lambat, energi kinetik terdisipasi, dan saat pecah hanya menghasilkan sedikit droplet berukuran besar yang jatuh kembali—bukan aerosol halus yang melayang (1library.net; 1library.net).

Nuansanya penting: sekadar menurunkan tegangan (mis. memanaskan elektrolit) justru bisa menaikkan kabut karena gelembung terbentuk lebih kecil. Contoh terukur: menurunkan tegangan dari 55→43 mN/m dengan menaikkan temperatur meningkatkan kabut ~7 kali lipat (dari ~7 menjadi 47 mg/m³). Sebaliknya, menambahkan 30 ppm (parts per million) fluorosurfactant FC‑1100 menurunkan tegangan ke ~44 mN/m tetapi menurunkan kabut dari ~47 menjadi ~7 mg/m³ (~85% reduksi)—artinya efeknya berasal dari perubahan dinamika pecah gelembung, bukan sekadar “membasahi” permukaan (1library.net; 1library.net).

Di praktik, penambahan 5–30 mg/L (mg per liter) lazim menghasilkan penurunan kabut tajam dan efek mulai plateau di sekitar ~30 mg/L pada FC‑1100; di atas itu manfaatnya menurun (researchonline.jcu.edu.au). Dosis kontinu yang stabil biasanya dimasukkan ke aliran elektrolit menggunakan pompa kimia akurat seperti dosing pump untuk menjaga konsentrasi aditif pada rentang efektif.

Dosis, kinerja, dan pengaruh pada deposit

FC‑1100 (fluorosurfactant rantai C8) pada ~5–30 mg/L telah dilaporkan memotong kabut sekitar tujuh kali lipat; di 30 ppm, pengukuran menunjukkan kabut turun dari ~47 ke ~7 mg/m³, dan kurva manfaat mulai mendatar (researchonline.jcu.edu.au; 1library.net). Formulasi lain mencakup surfaktan anionik berfluorinasi, polimer glikol eter, serta campuran berbasis nabati seperti saponin; misalnya, sebuah paten terbaru menggambarkan aditif 5–30 mg/L yang memadukan asam karboksilat C₂–C₆, diphenyl oxide disulfonate, dan ekstrak saponin tanaman untuk kontrol kabut.

Catatan penting: karena sangat aktif di antarmuka, overdosis organik tertentu memengaruhi mutu deposit katode—dari kekasaran hingga korosi lepas sebagian. Studi mencatat surfaktan sederhana seperti sodium lauryl sulfate atau Tergitol memang menekan kabut tetapi dapat menginduksi pelarutan tembaga, sehingga dosis harus dioptimalkan (www.researchgate.net). Pada sistem nikel yang sangat asam, dampak pada fidelitas pelapisan dan kodeposisi impuritas harus dievaluasi; praktik terbaiknya adalah memilih konsentrasi minimum yang efektif.

Baca juga:

Memelihara Feeder Ikan: Biaya Makan 50% dari Produksi, Kesalahan 1% Bernilai Ton

Perbandingan kinerja dan strategi integrasi

Dalam uji terkontrol, penekan kimia jauh mengungguli penghalang fisik. Dengan 30 mg/L FC‑1100, kabut turun ~85% dari baseline; sementara penutup bola satu lapis hanya memberi reduksi moderat, dengan bola HDPE ~3–5% lebih baik dari PP (www.911metallurgist.com; researchonline.jcu.edu.au). Kombinasi keduanya bersifat sinergis: menambahkan 30 ppm FC‑1100 pada sel yang sudah menggunakan penghalang mengangkat reduksi total ~29% dibanding kimia saja (researchonline.jcu.edu.au).

Strategi yang optimal terukur: surfaktan menekan pembentukan aerosol di sumber, penghalang fisik menangkap sisanya. Hasilnya, kebutuhan udara segar dapat ditekan dari skala ratusan ribu cfm. Praktik lapangan memantau kabut (mg/m³) dengan/ tanpa aditif untuk mengatur dosis; data terbitan menunjukkan 20–30 mg/L fluorosurfactant plus penutup bola standar secara rutin mendorong kabut ke rentang satuan mg/m³, sementara masing‑masing metode saja biasanya menyisakan “puluhan” mg/m³ (1library.net; researchonline.jcu.edu.au).

Biaya, tren, dan kepatuhan

Penghalang fisik adalah belanja modal satu kali namun butuh perawatan dan ruang kerja; penekan kimia adalah biaya berulang yang justru mudah diintegrasikan. Banyak operator tetap memakai bola PP sederhana karena tidak mengubah kimia proses, sementara additives kimia kerap dianggap “penyesuaian proses” yang perlu uji coba. Namun dengan tekanan regulasi, penekan kabut lanjutan makin menjadi standar di plant besar—dengan catatan tren lingkungan: surfaktan PFAS warisan kian ditinggalkan dan diganti rantai pendek atau alternatif ramah lingkungan (trea.com). Dalam konteks pengadaan, penekan kabut umumnya tersedia di portofolio chemicals for mining dan formulasi specialty chemicals untuk tujuan emisi.

Target kepatuhan umum adalah menjaga udara tankhouse di bawah ~0,5–1 mg/m³. Pembelajaran lintas studi: metode fisik saja sulit menembus sub‑mg, sedangkan surfaktan secara rutin mencapai ambang itu. Untuk memberi skala: sel tanpa penekanan dapat memancarkan “puluhan” mg/m³ di zona napas, sementara sel yang ditekan baik hanya “beberapa” mg/m³ (1library.net).

Baca juga:

Pretreatment Air Baku Akuakultur: Hitung Settling, Polimer & Filter

Ringkasan teknis dan sumber

Pokoknya, penutup apung/selimut adalah baseline yang berguna namun moderat efektivitasnya (patents.google.com; researchonline.jcu.edu.au). Additives khusus adalah kontrol utama pembentukan kabut: dengan menurunkan tegangan permukaan dan mengubah dinamika pecah gelembung, aerosol asam bisa ditekan hingga satu orde besaran (1library.net; 1library.net). Kombinasinya memungkinkan kepatuhan dengan beban ventilasi minimal. Rujukan: studi industri dan paten (patents.google.com; patents.google.com), riset hidrometalurgi (researchonline.jcu.edu.au; 1library.net), serta panduan K3 lingkungan (www.911metallurgist.com; echa.europa.eu).

Chat on WhatsApp 2212122qwa