PRARANCANGAN MINI PLANT CARBONATED HYDROXYAPATITE DARI GYPSUM DAN AMMONIUM PHOSPHATE DENGAN KAPASITAS 120 TON/TAHUN

KHAMILA NURUL KHAQQI, Indra Perdana, S.T., M.T., Ph.D

2014 | Skripsi | TEKNIK KIMIA

Carbonated Hydroxyapatite (CHA) adalah material biokeramik yang dapat digunakan sebagai bahan untuk membuat implant gigi atau tulang untuk bone grafting. Dengan meningkatnya kasus kelainan dan kerusakan tulang, bone grafting dari cadaver seperti yang dilakukan selama ini tidak lagi dirasa efektif. Oleh karena itu produksi CHA sebagai alternatif bahan untuk tulang dirasa sangat menjanjikan. Pabrik ini direncanakan beroperasi dengan kapasitas produk CHA 120 ton/tahun. Bahan baku utama yang dibutuhkan adalah gypsum, kalsium hidroksida, ammonia, asam sulfat, dan karbondioksida. Metode yang digunakan adalah metode transformasi massa. Secara umum, tahapan proses pembuatan CHA adalah sebagai berikut: (i) pembuatan kompaksi gypsum dari gypsum dan kalsium hidroksida, (ii) reaksi karbonasi antara kalsium hidroksida dan karbon dioksida, (iii) reaksi phosphatasi antara gypsum dengan ammonium fosfat. Sebagai penunjang, unit utilitas menyuplai kebutuhan air proses sebanyak 281,77 kg/jam, listrik sebanyak 282,50 kW, udara tekan sebanyak 70 m3/jam, dan steam sebanyak 253,97 kg/jam. Air untuk proses dan umpan boiler berasal dari PDAM dan listrik didapat dari PLN setempat. Pabrik ini akan didirikan di Kabupaten Gresik, propinsi Jawa Timur, dengan pertimbangan baik market oriented maupun raw material oriented. Lokasi yang berdekatan dengan PT Petrokimia Gresik dan pelabuhan mempermudah pengadaan bahan baku. Sedangkan lokasi yang berdekatan dengan kota Surabaya mempermudah distribusi produk. Perhitungan evaluasi ekonomi memberikan hasil modal tetap yang dibutuhkan adalah sebesar $ 27.117.967,23 + Rp 483.606.918.412,81 dan modal kerja sebesar $ 80.536.310,12 + Rp 21.106.695.849,72. Pada kapasitas 100% produksi, diperoleh ROI before tax sebesar 76,37 %, ROI after tax sebesar 38,19 %.POT before tax sebesar 1,11 tahun, POT after tax sebesar 1,92 tahun dengan BEP sebesar 43,97 %, SDP sebesar 31,62 %, dan DCFRR sebesar 25,79 %. Berdasarkan pertimbangan hasil evaluasi tersebut, maka mini plant carbonated hydroxyapatite dari gypsum dan ammonium phosphat dengan kapasitas 120 ton/tahun ini layak untuk dikaji lebih lanjut.

Carbonated Hydroxyapatite (CHA) is a bioceramic material that can be used in production of teeth implant and artificial bone for bone grafting. With increasing amount of case of bone impairement and bone defect, bone grafting from cadaver, as it usually do now, is no longer seen as an viable and effective choice. Therefore, to produce CHA as an alternative material for artificial bone can be seen as a promised endeavour. The plant is planned to operate with capacity of CHA produce 120 tons/year. The main raw material required is gypsum, calcium hydroxide, ammonia, phosphoric acid, and carbon dioxide. The method used is mass transformation method. In general, production of CHA by this method consists of these 3 step: (i)preparation of gypsum compaction from gypsum and calcium hydroxide, (ii)carbonation reaction of calcium hydroxide, (iii)phosphatation reaction of gypsum by ammonium phosphate. As a support facility, utility plant unit supplies the process water as much as 281,77 kg/hour, 282,50 kW electricity, compressed air up to 70 m3/hr, and 253,97 kg/ hour steam. Source of process water and boiler feed water is from local PDAM, while elctricity source is from local PLN. The plant will be established in the city of Gresik, East Java province, with a consideration of both market oriented and raw material oriented. Location that is close to PT Petrokimia Gresik and horbour is convenient to procure raw material. The fact that gresik is near Surabaya makes it convenient for product distribution. Economic evaluation shows that fixed capital investment is $ 27.117.967,23 + Rp 483.606.918.412,81 and working capital $ 80.536.310,12 + Rp 21.106.695.849,72. At 100% production capacity, ROI before tax is 76,37 %, ROI after tax 38,19 %, POT before tax 1,11 years, POT after tax 1,92 years, with BEP at 43,97 %, SDP at 31,62 %, and 25,79 % for DCFRR. Based on he economic evaluation, this carbonated hydroxyapatite mini plant from gypsum and ammonium phosphate with capacity 120 tons / year worth to be further studied.

Kata Kunci : Mini Plant, Carbonated Hydroxyapatite, Gypsum, Ammonium Phosphate