Proses Ekstraksi dan Pemurnian Logam Tanah Jarang: Tahapan dan Tantangan Teknologinya

proses ekstraksi dan pemurnian logam tanah jarang

Setelah membahas pengertian dasar logam tanah jarang di artikel Mengenal Logam Tanah Jarang: Pengertian, Jenis, dan Perannya di Era Teknologi Modern dan potensi hilirisasinya di Indonesia pada artikel Hilirisasi Logam Tanah Jarang di Indonesia: Potensi, Proyek, dan Tantangannya, kini saatnya masuk ke bagian yang selama ini menjadi titik tersulit dari industri logam tanah jarang: proses ekstraksi dan pemurniannya.

Berbeda dengan logam pada umumnya, logam tanah jarang tidak bisa langsung diambil begitu saja dari bijihnya. Dibutuhkan serangkaian proses kimia yang rumit, mahal, dan memerlukan teknologi khusus untuk memisahkan unsur-unsur yang sifat kimianya sangat mirip satu sama lain.

Mengapa Ekstraksi Logam Tanah Jarang Begitu Rumit?

Logam tanah jarang jarang ditemukan dalam bentuk unsur tunggal yang terkonsentrasi. Umumnya, unsur ini bercampur dengan mineral utama seperti monasit, senotim, atau bahkan sebagai mineral ikutan dari hasil penambangan logam lain seperti timah dan nikel. Karena ke-17 unsur logam tanah jarang memiliki sifat kimia dan fisika yang sangat mirip, proses pemisahannya menjadi unsur murni membutuhkan tahapan kimia bertingkat yang jauh lebih kompleks dibanding ekstraksi logam konvensional.

Tahapan Umum Proses Ekstraksi dan Pemurnian

Secara garis besar, ekstraksi dan pemurnian logam tanah jarang melalui beberapa tahapan berikut:

1. Digesti Asam dan Digesti Basa (Acid & Alkali Digestion)

Tahap awal biasanya dilakukan melalui proses kimia berupa digesti asam (acid digestion) atau digesti basa (alkali digestion). Mineral seperti monasit direaksikan dengan asam atau basa kuat untuk memisahkan kandungan logam tanah jarang dari residu mineral utamanya.

2. Pelindian (Leaching)

Hasil dari proses fusi atau digesti kemudian dilindih menggunakan pelarut seperti air murni untuk melarutkan senyawa logam tanah jarang, memisahkannya dari senyawa lain yang tidak diinginkan seperti natrium fosfat. Studi laboratorium menunjukkan proses pelindian ini dapat mengambil sekitar 70 persen kandungan logam tanah jarang dalam kondisi optimum, sementara unsur pengotor seperti besi dan titanium ikut terambil dalam persentase berbeda.

3. Ekstraksi Cair-Cair (Solvent Extraction)

Setelah logam tanah jarang berhasil dilarutkan, tahap berikutnya adalah memisahkan masing-masing unsur satu per satu menggunakan metode ekstraksi cair-cair. Metode ini memanfaatkan ekstraktan kimia tertentu — misalnya D2EHPA dan TOPO — yang secara selektif mengikat unsur tertentu seperti itrium, disprosium, atau gadolinium dari larutan campuran, berdasarkan kondisi keasaman dan konsentrasi ekstraktan yang dioptimalkan di laboratorium.

4. Ekstraksi Fase Padat (Solid Phase Extraction)

Sebagai alternatif metode cair-cair, sejumlah peneliti mengembangkan metode ekstraksi fase padat menggunakan material polimer ionic imprinting sebagai penjebak selektif salah satu unsur logam tanah jarang. Polimer ini dicetak khusus sehingga rongganya hanya bisa “mengikat” satu jenis unsur, seperti scandium, sehingga hasil akhirnya lebih murni tanpa tercampur unsur logam tanah jarang lain.

Tantangan Teknologi Ekstraksi di Indonesia

Meski Indonesia diyakini memiliki potensi logam tanah jarang yang cukup besar sebagai mineral ikutan tambang nikel dan timah, kemampuan ekstraksi secara komersial masih menjadi hambatan utama. Ekstraksi kandungan logam tanah jarang dari nikel disebut dapat dilakukan lewat dua jalur, yaitu teknologi metalurgi dan hidrometalurgi, yang selama ini lebih difokuskan untuk menunjang rantai pasok baterai dan produksi stainless steel.

Ketua Forum Industri Nikel Indonesia (FINI) menyebut ekstraksi logam tanah jarang memerlukan tiga tahap kesiapan teknologi, yakni identifikasi, pemetaan dan pengujian, serta ekstraksi itu sendiri — dan tahap identifikasi pun saat ini masih terkendala keterbatasan alat uji karena eksplorasi tambang di Indonesia masih berfokus pada komoditas utama seperti nikel, besi, dan kobalt. Kondisi ini membuat Indonesia dinilai masih jauh dari kemampuan mengekstraksi logam tanah jarang secara komersial dan menguntungkan dalam waktu dekat.

Selain soal teknologi, persoalan tata kelola turut menjadi sorotan. Kalangan pelaku industri pertambangan menilai keberadaan logam tanah jarang di Indonesia sebenarnya sudah lama diketahui, namun regulasi yang jelas mengenai penanganannya belum sepenuhnya terbentuk.

Kesimpulan

Proses ekstraksi dan pemurnian logam tanah jarang bukan sekadar tantangan teknis di laboratorium, melainkan juga tantangan besar dalam hal kesiapan teknologi dan tata kelola di tingkat industri maupun negara. Bagi Indonesia, langkah menuju kemandirian pengolahan logam tanah jarang membutuhkan investasi jangka panjang pada tiga aspek sekaligus: teknologi identifikasi dan ekstraksi, regulasi yang jelas, serta kolaborasi antara pemerintah dan pelaku usaha.

Memahami proses ekstraksi ini menjadi penting bagi siapa pun yang ingin mendalami industri logam tanah jarang secara utuh — mulai dari potensi sumber dayanya, kompleksitas pengolahannya, hingga peluang hilirisasinya di masa depan.