Kinetika Kalsinasi Seria Zirkonia dari Proses Gelasi Eksternal

Abstract

Calcination process is one of the important steps in the synthesis of nuclear fuel particles for High Temperature Reactor (HTR). In this work, the calcination process of Ceria-Stabilized Zirconia (CSZ) was carried out. The aims of the study are to study the kinetic modelling of calcination process of CSZ kernel, to determine the suitable operation condition, and to observe physical characters of the calcined material. The feed of calcination process was material prepared by an external gelation. The calcination was conducted from room temperature to 500 oC with heating rate of 1 and 2 °C/min. CSZ kernel per grain was weighted and the diameter was measured during calcination process, hence determining the weight loss and size change. The results showed that there was a weight loss of kernel during calcination process. When the weight of grain reached a constant value, the process of calcination was considered complete.

ABSTRAK

Proses kalsinasi merupakan salah satu tahap penting dalam pembuatan inti bahan bakar reaktor nuklir suhu tinggi (HTR). Penelitian mengenai proses kalsinasi seria zirkonia (CSZ) sudah banyak dilakukan, namun lebih ditekankan pada pengamatan sifat fisik dan mekanik. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari model kinetika proses kalsinasi kernel CSZ dan mencari kondisi operasi yang cocok untuk proses tersebut. Kalsinasi dilakukan dengan bahan baku yang berasal dari proses gelasi eksternal pada berbagai suhu hingga suhu 500 oC dengan laju pemanasan 1 oC/menit dan 2 oC/menit. Penimbangan berat dan pengukuran diameter per butir kernel CSZ setelah proses kalsinasi dilakukan untuk mengetahui berat yang hilang dan penyusutan butir selama proses tersebut. Ketika proses kalsinasi, terjadi penurunan berat butir kernel seiring dengan kenaikan suhu kalsinasi. Pada saat berat butir mencapai kestabilan, proses kalsinasi dapat dianggap berakhir.