pembuatan pupuk majemuk skala pilot plant

8/18/2019 Pembuatan Pupuk Majemuk Skala Pilot Plant

1/31

Laporan teknik pengolahan

PEMBUATAN PUPUK MAJEMUK SKALA PILOT PLANT

DI CITATAH, BANDUNG

Oleh : Hadi Purnomo

Rezky Iriansyah

Eko Styatmoko

Sarjono

Dedy Rustandi

Yayan Hermana

PUSLITBANG TEKNOLOGI MINERAL DAN BATUBARA

Bandung, 2009


2/31

ii

Kata Pengantar

Tulisan ini merupakan laporan hasil kegiatan uji coba proses optimalisasi dari pembuatan

pupuk majemuk, pada skala pilot dalam rangka mendapatkan kondisi proses dan kinerjaperalatannya. Kegiatannya dilakukan di lokasi Sentra Percontohan Pengolahan Mineral,

Citatah Kabupaten Bandung Barat.

Optimalisasi proses pembuatan pupuk majemuk ini menggunakan bahan baku fosfat

dan dolomit alam dan menghasilkan produk pupuk majemuk dengan kapasitas 900

kg/hari dan berkadar 10 % P2O5 . Produk pupuk majemuk ini sudah memenuhi

persyaratan umum dari Departemen Pertanian dalam pemakaian pupuk untuk tanaman

Diharapkan tulisan ini bermanfaat bagi pihak-pihak yang berkepentingan dalam

mengembangkan pemanfaatan mineral dalam negeri melalui hasil kajian optimalisasi

pembuatan pupuk yang telah dilakukan.

Bandung , Desemberr 2009

Koordinator Kelompok Litbang

Pengolahan dan Pemanfaatan Mineral

Prof. Dr. Sitti Rochani,MSc

NIP.100002842.


3/31

iii

Sari

Salah satu kegiatan kelitbangan di pilot plant Citatah adalah pembuatan pupuk majemuk

yang berbasis mineral, karena potensi mineral cukup banyak terdapat di Indonesia.Mineral yang dipakai sebagai bahan baku adalah fospat dan dolomit, dimana fospat

mengandung unsur hara P dan Ca sedang dolomit mengandung unsur hara Mg dan Ca

Pembuatan pupuk majemuk dengan skala pilot , memggunakan bahan baku fospat

dengan kadar P 2O5 21- 24 %, dan dolomit dengan kadar MgO 19 % serta asam sulfat

teknis dengan kadar H 2SO4 96 %.

Proses pembuatan pupuk majemuk dimulai dengan menggiling bartuan fospat dan

dolomit dengan jaw crusher menjadi ukuran 1 cm, kemudian dgerus dengan hammer mill

dilanjutkan dengan pengayakan memakai vibrating screen. Produk lolos ayakan 80 mesh

diangkut menuju alat pencampur(ribbon mixer dan paddle mixer),sedangkan produk yang

kasar dikembalikan lagi ke hammer mill untuk digerus lagi sampai mencapai lolos ayakan

80 mesh.

Didalam alat pencampur bahan baku fosfat ditambah air kemudian ditambah asam

sulfat secara bertahap dan diaduk sambil ditambahkan unsur mikro,kemudian dinetralisir

dengan penambahan dolomit. Setelah homogen, campuran dikeluarkan dari mixer untuk

dikeringkan dalam suhu ruangan.Setelah kering, campuran sudah menjadi

pupukmajemuk. Produk pupuk majemuk mempunyai kadar P 2O5 9,85-9,40 %, CaO 17,9-

17,5 %, MgO 10,92 – 9,20 %, S tot 5,75- 6,75%, Na 2O 0,15 – 0,39 %, K 2O 1,41 – 1,09 %,

Fe 2O3 1,31 – 1,93 %, Al 2O3 9,45 – 5,76 %, Cu 30 – 25 ppm, Zn 103 – 68 – ppm dan Mo

63ppm – tt. Persyaratan umum dari Departemen Pertanian untuk pupuk adalah kadar

unsur hara mayor 10%.Produk Pupuk Majemuk 1 {PM 1)dengan komposisi campuran

fospat : dolomit : asam sulfat = 50 : 30 : 20 lebih cepat kering dari Pupuk Majemuk 2(PM2)dengan campuran fospat : dolomit : asam sulfat = 50 : 25 : 2), hal itu disebabkan

kelebihan asam akan membuat pengeringan dalam ruangan menjadi lebih lama.

Kapasitas produksi optimal yang bisa dicapai dalam percobaan ini adalah 900 kg/hari

dengan 2 kali proses setiap hari dengan kandungan P 2O5 sekitar 10% . Dan jumlah pupuk

yang dihasilkan selama percobaan adalah 2 ton.


4/31

iv

DAFTAR ISI

Halaman1. PENDAHULUAN ......................................................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ............................................................................................... 31.2. Ruang Lingkup ............................................................................................... 31.3. Maksud dan Tujuan ........................................................................................ 31.4. Sasaran .......................................................................................................... 31.5. Lokasi kegiatan .............................................................................................. 3

2. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................................... 42.1. Umum ............................................................................................................ 42.2. Prinsip pembuatan pupuk majemuk.............................................................. 4

3. METODOLOGI.......................................................................................................9

4. PROGRAM KEGIATAN.........................................................................................11

5 HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................................... 125.1. Hasil ............................................................................................................... 13

5.1.1.Komposisi campuran bahan baku ....................................................... 135.1.2. Analisa bahan baku ............................................................................ 135.1.3. Analisa produk ................................................................................... 14

5.2. Kegiatan di lapangan ..................................................................................... 145.3. Pembahasan .................................................................................................. 15

5.3.1 Bahan Baku ....................................................................................... 15

5.3.2. Produk ................................................................................................. 176. KESIMPULAN dan SARAN ..................................................................................... 206.1. Kesimpulan .................................................................................................... 206.2. Saran ............................................................................................................. 20

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 21

LAMPIRAN-LAMPIRAN1.-.- Gambar Gen Set dan Penampung Solar........................................................ 232.-.- Hasil Analisis XRD fosfat……………………………………………………….. .243.-.- Hasil Analisis XRD dolomit.......………………………………………………… 26


5/31

1

1.PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam rangka ikut menunjang program pemerintah tentang ketahanan pangan, maka

Kelompok Program Teknologi Pengolahan Mineral, tekMIRA, berinisiatifmengembangkan pupuk majemuk dengan bahan baku berbasis mineral yakni mineral

fosfat (sumber unsur P,Ca), mineral dolomit (sumber unsur Mg,Ca) dan mineral leusit

dan/atau felspar (sumber unsur K). Batuan fosfat dan dolomit, keduanya dapat

dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam pembuatan pupuk majemuk ( 6,12 ) Batuan-

batuan tersebut apabila di-treatment dengan asam sulfat (H2SO4) kemudian

ditambahkan unsur-unsur hara mikro dalam jumlah sangat kecil, maka akan

menghasilkan pupuk anorganik majemuk yang relatif mudah larut dalam tanah yangmengandung unsur-unsur hara makro seperti P, Ca, Mg dan S serta unsur-unsur mikro

seperti B, Cu, Mn, Mo dan Zn yang diperlukan oleh tanaman.( 12 ).

Berkaitan dengan hal diatas Puslitbang tekMIRA telah/sedang membangun sentra pilot

plant pengolahan mineral dengan tujuan untuk dapat digunakan sebagai model

pengolahan mineral oleh industri/investor yang berminat. Salah satu kegiatan

pengembangan kelitbangan skala pilot yang sedang dilakukan adalah pembuatan pupuk

majemuk anorganik yang berbasis mineral fosfat (sumber hara P) dan dolomit (sumber

hara Mg). Sedangkan felspar, leusit (sebagai sumber hara K) sedang dilakukan pada

skala laboratorium khususnya mengenai percobaan ekstraksi kalium sebagai bahan baku

pupuk kalium (KCl).

Di beberapa media massa sering memuat keluhan masyarakat tentang masalah pupuk,

bahwa memasuki musim tanam, petani diberitakan mengeluhkan kelangkaan pupuk

Pada kenyataannya berbagai jenis pupuk sudah beredar dipasaran. Selain pupuk tunggal

Urea, TSP, SP, KCl, ada pula pupuk majemuk ponska, pupuk fosfat alam, pupuk organik

seperti kompos, pupuk kandang, pupuk kascing. Selain itu ada pula bahan pembenah

tanah berupa kapur pertanian (kaptan), Ada bahan galian nonlogam yang dari tambang

langsung dijual berupa kapur fosfat, dolomit dan zeolit (7). Ada pula pupuk mikroba

sebagai formulasi inokulum mikroba yang bisa meningkatkan unsur hara dalam tanah


6/31

2

antara lain mikroba penambat nitrogen dan mikroba pelepas fosfat. Juga ada pupuk

pelengkap cair seperti plant catalyst

Tanpa melihat kelangkaan pupuk ataupun pupuk melimpah, Puslitbang Teknologi

Mineral dan Batubara (tekMIRA) Bandung hanya melihat dari aspek belum optimalnya

perkembangan industri mineral nonlogam dan pengolahannya di Indonesia. Bagaimana

mengupayakan agar mineral-mineral yang ada bermanfaat untuk masyarakat. TekMIRA

mencoba memanfaatkan bahan galian fosfat dan dolomit yang jumlah cadangannya

relatif banyak, tetapi tersebar tidak merata dalam jumlah yang kecil-kecil untuk diprosesmenjadi pupuk majemuk berunsur hara lengkap dengan menggunakan teknologi tepat

guna, dan tentu saja harus ramah lingkungan. Pupuk ini sama sekali bukan untuk

menyaingi pupuk-pupuk yang ada, melainkan dimaksudkan hanya sebagai pupuk

alternatif atau mungkin dapat mengisi kekurangan pupuk yang bersifat regional saat

petani tidak mampu membeli pupuk yang cukup mahal (5).

Telah diketahui bahwa pupuk merupakan material yang mengandung unsur-unsur hara

yang ditambahkan ke tanah dengan tujuan untuk melengkapi atau memenuhikebutuhan tanah akan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman. Hasil pertanian akan

baik bila tanaman cukup mendapat zat hara (8). Unsur hara yang diserap oleh tanaman

dari dalam tanah ada sekitar 12 unsur hara penting. Unsur ini sangat diperlukan

tanaman dan fungsinya tidak dapat digantikan oleh unsur lain. Umumnya unsur hara

dibagi menjadi unsur hara makro primer (N,P,K), unsur hara makro sekunder (Mg, Ca dan

S) dan unsur hara mikro (B, Cu, Fe, Mn, Mo dan Zn). Unsur hara makro adalah unsur hara

yang diperlukan dalam jumlah banyak sedangkan unsur hara mikro adalah unsur harayang diperlukan dalam jumlah sedikit. Menurut sumber dari Departemenn Pertanian,

secara umum kandungan unsur hara makro(N,P,K) masing-masing dalam pupuk adalah

10%, sedang unsur hara mikro masing2 tidak boleh dari 100 ppm( 2,,3 ).


7/31

3

1.2. Ruang Lingkup

Ruang lingkup kegiatan Pembuatan Pupuk Majemuk Skala Pilot meliputi opimasi proses

pembuatan pupuk majemuk dengan memanfaatkan variabel-variabel komposisi

campuran semi kontinu.

1.3. Maksud dan tujuan

Maksud kegiatan ini adalah menerapkan teknologi proses pengolahan mineral untuk

pembuatan pupuk. Sedangkan tujuan yang hendak dicapai adalah untuk memberikan

percontohan pembuatan pupuk majemuk dengan bahan baku fosfat dan dolomit

dengan sistim semi kontinu.

1.4. Sasaran

Sasaran jangka pendek adalah terbangunnya pilot plant pembuatan pupuk majemuk

dengan kapasitas 1 ton/hari dengan kandungan P2O5 ,10%. Adapun sasaran jangka

panjang adalah terealisasinya kerjasama dengan pihak ketiga dalam bentuk jasa

teknologi

1.5. Lokasi kegiatan

Kegiatan ini dilakukan di didaerah Citatah ,kecamatan Cipatat ,Kab Bandung


8/31

4

Gambar 1.1. lokasi kegiatan

Gambar 1.1 : Peta lokasi kegiatan di Citatah

2. TINJAUAN PUSTAKA2.1. Umum

Pupuk merupakan material yang mengandung unsur-unsur hara yang ditambahkan ke

tanah dengan tujuan untuk melengkapi atau memenuhi kebutuhan tanah akan unsur

hara yang diperlukan oleh tanaman ( 3,,4 ). Pupuk dapat dibedakan berdasarkan bahan

asal, fasa, cara penggunaan , reaksi fisiologi, jumlah dan macam hara yang

dikandungnya( 3 ).

Berdasarkan asalnya dibedakan : Pupuk alam ialah pupuk yang terdapat di alam atau dibuat dengan bahan alam

tanpa proses yang berarti .Misalnya : pupuk kompos , pupuk kandang , guano,

pupuk hijau dan pupuk batuan fosfat.

Pupuk buatan ialah pupuk yang dibuat oleh pabrik, seperti : TSP, urea, rustika dan

nitrophoska. Pupuk ini dibuat pabrik dengan mengubah sumber daya alam

melalui proses fisika dan/kimia..

Berdasarkan senyawanya dibedakan :

Pupuk organik ialah pupuk yang berupa senyawa organik. Kebanyakan pupuk

alam tergolong pupuk organik: pupuk kandang ,kompos ,dan guano, Pupuk alam

yang tidak termasuk pupuk organik misalnya rock phosphat , umumnya berasal

dari batuan apatit(Ca3(PO4)2).

Pupuk anorganik atau mineral merupakan pupuk dari senyawa anorganik.Hampir

semua pupuk tergolong pupuk anorganik.

Berdasarkan fasanya dibedakan :

Pupuk padat. Pupuk ini dalam bentuk padat dan umumnya mempunyai kelarutan

yang beragam mulai yang mudah l;arut sampai yang sukar larut.

Pupuk cair. Pupuk ini berupa cairan , cara penggunaannya dilarutkan dengan air.

Umumnya pupuk ini disemprotkan ke daun. Karena mengandung banyak hara,


9/31

5

baik makro maupun mikro , harganya relatif mahal.Contohnya pupuk amoniak

cair merupakan pupuk cair yang kadar N nya sangat tinggi sekitar 83%,

penggunaannya dapat lewat tanah (injeksikan)

Berdsarkan cara penggunaannya dibedakan:

Pupuk daun ialah pupuk yang cara pemupukannya dilarutkan dalam air dan

disemprotkan pada permukaan daun.

Pupuk akar atau pupuk tanah ialah pupuk yang diberikan ke dalam tanah

disekitar akar agar diserap oleh akar tanaman.

Berdasarkan reaksi fisiologisnya dibedakan : Pupuk yang mempunyai reaksi fisiologis masam artinya bila pupuk tersebut

diberikan kedalam tanah ada kecenderungan tanah menjadi lebih masam(pH

menjadi lebih rendah). Misalnya ZA dan urea.

Pupuk yang mempunyai reaksi fisiologis basis ialah pupuk yang bila diberikan ke

dalam tanah menyebabkan pH tanah cenderung naik misalnya : pupuk chili

salpeter, calnitro dan kalsium sianida.

Berdasarkan jumlah hara yang dikandungnya dibedakan : Pupuk tunggal yaitu pupuk yang hanya mengandung satu unsur hara tanaman

saja, misalnya urea yang hanya mengandung N, TSP hanya dipentingkan P

saja(sebetulnya juga mengandung Ca)

Pupuk majemuk ialah pupuk yang mengandung dua atau lebih dari dua hara

tanaman.Contohnya :NPK, Amophoska, Nitrophoska dan Rustika.

Berdasarkan macam hara tanaman dibedakan :

Pupuk makro ialah pupuk yang mengandung hanya hara makro saja , contohnya :NPK. Nitrophoska dan Gandasil.

Pupuk mikro ialah pupuk yang hanya mengandung hara mikro saja misalnya :

mikrovet, mikroplek dan metalik


10/31

6

Campuran makro dan mikro misalnya pupuk gandasil, bayfolan, rustika. Sering

juga kedalam pupuk campuran makro dan mikro ditambahkan juga zat pengatur

tumbuh (hormon tumbuh)

Pupuk majemuk(compound fertilizer) mengandung dua atau lebih hara tanaman (makro

maupun mikro). Banyak sekali pupuk majemuk yang beredar dimasyarakat baik untuk

pertanian ,perkebunan ,pertamanan, hidrofonik atau khusus untuk tanaman anggrek( 5,12 ).

Pupuk tersebut mempunyai nama dagang yang berbeda-beda tergantung pabrik

pembuatnya. Pupuk yang ditujukan untuk komoditas bernilai ekonomi tinggi umumnya

mengandung banyak hara tanaman terutama N,P,K. Untuk tanaman sayuran dan

hidrofonik banyak menggunakan hara N,P,K,Ca,Mg dan S(14). Sedangkan untuk tanaman

hias dan anggrek disamping mengandung seluruh hara makro juga seluruh hara mikrodengan grade fertilizer yang beraneka, bahkan ditambah lagi dengan zat pengatur

pertumbuhan tanaman(hormon).

Nitrogen umumnya berasal dari nitrat(NO3-), amonium (NH4

- ), amida( - NH2 ) dan

protein, baik secara tunggal maupun gabungan. Umumnya pupuk ini larut dalam air

.Sumber P berupa monohidrofosfat( HPO4= )dan dihidrofosfat (H2PO4

-), P ini tidak

sempurna larut dalam air, tetapi larut semuanya dalam asam sitrat. K berasal dari garam

nitrat,khlorida atau sulfat kalium. Pupuk majemuk cair bersifat larut dalamair,penggunaanya disemprotkan pada organ tanaman(10 ).

Tersedianya beraneka pupuk majemuk akan memudahkan petani dalam menggunakan

pupuk tanpa harus membuat campuran sendiri. Pupuk majemuk dibuat disesuaikan

dengan jenis tanaman atau tujuan penggunaannya. Pupuk yang digunakan untuk kedelai

berbeda dengan untuk rumput2an atau padi.Demikian juga untuk tanaman kapas atau

tembakau. Untuk tanaman kopi yang belum menghasilkan digunakan pupuk yang

berbeda dengan tanaman kopi yang sudah produksi

(11)

.Untuk tanaman hias yang bernilai tinggi(misalnya anggrek )digunakan pupuk cair atau

pupuk padat slow release. Kandungan haranya lengkap berupa mineral yang air larut

dan juga sering senyawa organik protein dan hormon tumbuh serta unsur yang dapat

berperanan untuk mengintensifkan warna bunga (10)


11/31

7

2.2. Prinsip Pembuatan Pupuk Majemuk

Pupuk majemuk (PM) dibuat dari campuran fosfat dan dolomit alam, dengan cara

treatment yaitu menambahkan asam sulfat ke batuan fosfat kemudian dinetralkan

dengan dolomit, maka terbentuk pupuk majemuk yang mengandung unsur-unsur hara

yang larut dalam tanah secara bertahap dan juga dapat diserap secara bertahap oleh

tanaman (slow release)(12).

Untuk menjadi pupuk majemuk lengkap(PML) maka ditambahkan Urea dan KCl kedalam

pupuk mjemuk(PM). Unsur-unsur hara lengkap terdiri unsur hara makro (N,P,K,Mg,Ca,S)

dan beberapa unsur hara mikro( B, Cu, Mn, Zn, Fe , Mo).

Batuan fosfat alam banyak mengandung unsur-unsur P dan Ca. Sedangkan batuandolomit alam dominan mengandung unsur-unsur Mg dan Ca. Jika kedua bahan galian

tersebut diolah yaitu fosfat ditambah pereaksi dan kemudian dinetralisir dengan dolomit,

akan terbentuk pupuk majemuk dengan pH 6 -- 7, yang mengandung unsur-unsur hara

P, Ca, Mg, dan S serta ditambahkan unsur-unsur hara mikro B,Cu,Mn dan Zn yang mudah

larut dalam tanah. Sedangkan unsur mikro Fe dan Mo sudah ada di dalam batuannya .(12 ).

Di Indonesia cadangan fosfat cukup besar tetapi fosfat dengan kadar P2O5 diatas 25 %

sudah langka, karena sudah diexploitasi dalam pembuatan TSP dan dipakai pada waktu

ada program transmigrasi ( 13 ).

Produk pupuk majemuk (PM) yang dihasilkan berbentuk bubuk yang mengandung

senyawa-senyawa sebagai unsur hara yang terserap oleh tanaman sbb ( 5,12 ):

Ca3 (PO4)2 mengandung unsur-unsur hara Ca2+ dan HPO4

2-

CaSO4.xH2O mengandung unsur-unsur hara Ca2+ dan SO4

-

Mg3(PO4)2 mengandung unsur-unsur hara Mg2+ dan HPO4

2-

MgSO4.xH2O mengandung unsur-unsur hara Mg2+ dan SO4

-

Kemudian produk pupuk majemuk (PM) ditambahkan unsur-unsur hara N dan K sesuai

kebutuhan dari Urea dan KCl membentuk pupuk majemuk lengkap (PML) yang

mengandung senyawa-senyawa unsur hara yang terserap oleh tanaman adalah (12 ,14).


12/31

8

Urea mengandung unsur-unsur hara NO3- dan NH4

+

KCl mengandung unsur-unsur hara K+

Senyawa-senyawa kimia yang mengandung unsur-unsur hara tersebut diatas dihasilkan

dari perlakuan kimiawi dari bahan asal. Kemungkinan reaksinya adalah sbb (12,,15 ):

1). Reaksi antara Ca-fosfat dengan H2SO4 berlebih, pH=1

Ca5(PO4)3 (OH) + CaCO3 + 7H2SO4 + H2O 3CaHPO4 (l) + 3CaSO4.3H2O (s)

+ CO2 (g) + 4H2SO4 (l)

2). Reaksi netralisasi dengan dolomit, pH = 6 – 6,5

4CaHPO4 + 6H2SO4 + 4CaMg(CO3)2 Ca3(PO4)2 (s) + 5CaSO4.4H2O (s) +

Mg3(PO4)2 (s) + MgSO4.4H2O (s) + 8CO2 (g).

Hasil reaksi dalam bentuk kalsium sulfat, kalsium fosfat, magnesium fosfat dan

magnesium sulfat adalah unsur-unsur hara makro yang penting untuk tanaman.

Menurut referensi bahwa tanaman menyerap unsur-unsur hara berupa garam-garam

pupuk dalam jumlah yang terbatas. (12) Fungsi dari unsur-unsur hara dalam pupuk bisa

digambarkan dalam gambar.2.1 yang secara garis besarnya adalah (12):

Unsur hara makro primer N, berfungsi untuk memacu pertumbuhan daun dan

batang.

Unsur hara makro primer P, berfungsi untuk pembiakan generatif, atau secara umum

untuk pembentukan bunga dan buah.

Unsur hara makro primer K, berfungsi pada proses asimilasi, atau mempercepat

pembelahan-pembelahan sel sehingga tanaman menjadi kuat.

Unsur hara makro sekunder Ca, berfungsi untuk mengatur keasaman tanah dan

pertumbuhan ujung-ujung akar.

Unsur hara makro sekunder Mg, berfungsi pembentukan kloropil (hijau daun) dan

membantu menyebarkan ion-ion P keseluruh tubuh tanaman.

Unsur hara makro sekunder S, berfungsi untuk memproduksi energi dan

mempertinggi daya kerja unsur-unsur hara lainnya.


13/31

9

Unsur hara mikro Fe, berfungsi membantu mengoksidasi hidrat arang menjadi gas

asam arang dalam pernafasan tanaman.

Unsur hara mikro Mn, membantu tanaman menyerap N.

Unsur hara mikro B, memperlancar penyaluran makanan dari akar keseluruh tubuh

tanaman.

Unsur hara mikro Zn, berfungsi dalam pembentukan hormon tumbuh.

Unsur hara mikro Cu, berfungsi mencegah ujung-ujung daun muda menjadi layu.

Jumlah unsur-unsur hara tersebut diatas secara alamiah di dalam tanah sangat terbatas.

Maka untuk pupuk buatan memerlukan unsur hara makro primer N,P,K masing-masing

berkadar sekitar 10%. Unsur hara makro sekunder Ca,Mg,S berkadar sekitar 5 --15%.Sebaliknya unsur hara mikro di dalam pupuk harus jumlahnya sangat kecil sekitar 50 –

250 ppm. Terlalu banyak unsur hara mikro menyebabkan tanaman keracunan

Pembiakan generatif

(pembentukan

bunga/buah)

Proses asimilasi,

mempercepat

pembelahan sel

Mengatur kondisi

tanah, pertumbuhan

ujung-ujung akar

Pembentukan kloropil

(hijau daun), membantu

menyebarkan hara P

Memproduksi energi

untuk daya kerja

unsur-unsur hara.

Pembentukan

daun dan

batang

N

P

K

Ca

Mg

S

Gambar .2.1: Fungsi dari unsur hara di tanaman

3. METODOLOGI


14/31

10

Batuan fosfat dan dolomit sebagai mineral utama dalam pembuatan pupuk majemuk

terlebih dahulu digerus dengan alat jaw crusher sampai menjadi ukuran butir 1 cm, tetapi

jika batuan dalam keadaan relatif basah, maka perlu dikeringkan dulu dengan alat rotary

dryer ,kemudian digiling dengan alat hammer mill yang dilanjutkan dengan pengayakan

pada ukuran 80 mesh dengan alat vibrating screen. Produk lolos ayakan 80 mesh

diangkut menuju alat pencampur (ribbon mixer atau paddle mixer ), sedangkan produk

kasar dikembalikan secara kontinu oleh bucket elevator ke alat penggiling untuk digiling

ulang agar mencapai 80 mesh. Di dalam alat pencampur bahan baku fosfat ditambah air

kemudian ditambah asam sulfat secara bertahap dan diaduk,kemudian dinetralisir

dengan penambahan dolomit. Setelah ditambahkan unsur hara mikro, maka produk

campuran tersebut menjadi pupuk majemuk

(12)

. Pupuk majemuk ini dikeringkan. Unsur-unsur hara yang terkandung dalam pupuk majemuk ini adalah P, Mg, Ca dan S. Bagan

alir proses seperti pada Gambar 3.1. Bahan, peralatan dan fasilitas lain yang diperlukan

pilot plant proses pemanfaatan dan pengolahan mineral adalah seperti yang terlihat

pada Tabel 3.1.

fosfat dolomit

Produk

KClNH4

Air S

Hara

mikro

Air

Gambar 3.1 :Bagan alir proses pembuatan pupuk majemuk di pilot plant Citatah


15/31

11

Tabel .3.1.Daftar penggunaan bahan, peralatan dan fasilitas lainnya di pilot plant Citatah.

Jenis Proses Bahan-bahan Jenis Peralatan Fasilitas

Pembuatan

Pupuk Majemuk

- Fosfat

- Dolomit- Asam Sulfat

- Unsur mikro

-Belt Conveyor

-Bucket Elevator-Ribbon Mixer

-Jaw Crusher

-Hammer Mill

-Rotary Dryer

-Vibrating Screen

Perlu penambahan

alat

-Filter press/Extruder

-Aglomerator

-Instalasi air dan

listrik,-Penampung bahan

baku

-Penampung contoh

Produk

-Gudang bahan baku

4. PROGRAM KEGIATAN

Proses pembuatan pupuk majemuk ini sedang berlangsung saat ini dan bekerja sama

dengan PT. Pupuk Kujang[. PT. Pupuk Kujang mengusulkan agar produk pupuk majemuk

ini berbentuk tablet atau pellet atau prill, namun upaya ini belum bisa terlaksana karena

belum tersedianya alat peletizer/aglomerator dan ada kendala sifat dari urea yanghigroskopis dan susah menyatu dalam pembuatan pelet.

Program kegiatan yang sudah dilakukan :

Analisa Bahan baku(fosfat dan dolomit)

Penentuan komposisi campuran bahan baku

Preparasi bahan baku

Optimalisasi kapasitas dan kualitas produksi

Prosedur uji coba pilot plant dimulai dengan :


16/31

12

- Penentuan komposisi bahan baku antara fosfat, asam sulfat dan dolomit

- Preparasi bahan baku yakni fosfat dan dolomit dengan cara penggerusan

(selain itu pengeringan perlu dilakukan bila batuan dalam keadaan basah),

untuk mendapatkan ukuran sekitar 80 mesh.

- Masukkan fosfat sesuai komposisi ke dalam Ribbon Mixer secara manual

- Tambahkan air sebanyak 50% dari umpan

- Aduk pada putaran tertentu selama 15 menit, homogen

- Tambahkan asam sulfat juga secara kontinu untuk direaksikan dengan fosfat di

dalam alat Ribbon Mixer atau Paddle Mixer selama 1 jam, Jumlah asam sulfat

disesuaikan dengan variasi komposisi campuran

-

Tambahkan dolomit untuk menetralisir asam selama 1 jam. (Penambahan asamsulfat dan dolomit dilakukan secara kontinu yang membutuhkan waktu masing-

masing ½ jam), sehingga total waktu pembuatan pupuk majemuk menjadi 3

jam.

- Produk pupuk majemuk begitu selesai reaksi mempunyai pH 3,5 – 4,5

- Selanjutnya selama waktu pengeringan (dalam suhu kamar), reaksi berjalan

terus, sehingga produk pupuk mempunyai pH 6,0

-

Produk pupuk yang sudah kering, digerus dengan hammer , didapatkan pupuk

halus dengan ukuran 80 mesh.

- Kemas dalam karung plastik dengan berat 40 kg/karung.

Proses pembuatan pupuk majemuk terbagi menjadi 3 bagian yaitu :

Bagian preparasi dilakukan secara kontinu

Bagian pelarutan secara batch

Bagian pengeringan dan pengemasan dilakukan secara batch

Secara umum proses pembuatan pupuk majemuk adalah semi kontinu.

5.HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Hasil

Komposisi campuran bahan baku

Kode Fosfat ( % ) Dolomit ( % ) H2SO4 ( % ) Air ( % )

PM 1 50 30 20 25


17/31

13

PM 2 50 25 25 25

PM 3 50 35 15 30

Analisa bahan baku:

Analisa Kimia

Bahan CaO P2O5 MgO SiO2 K2O Na2O LOI

P1 21,07 24,40 0,90 16,10 0,82 0,20 11,54P2 24,60 22,90 0,69 15,78 1,59 0,22 12,46

D1 31,40 0,045 19,35 0,10 0,080 0,10 46,30

D2 31,40 0,050 19,75 0,34 0,033 0,050 46,30

Analisa kimia H2SO4 (teknis ): 96 % H2SO4

Analisa XRD

Fosfat 1.

(deg)

Dolomit 1.


18/31

14

Analisa Produk

Produ

k

P2O5

(%)

CaO

(%)

MgO

(%)

S tot

(%)

Na2O

(%)

K 2O

(%)

Cu

ppm

Zn

ppm

Mo

ppm

Fe2O3

(%)

Al2O3

(%)PM 1 9,85 17,9

0

10,9

2

5,75 0,15 1,41 30 103 63 1,31 9,45

PM 2 9,40 17,5

0

9,28 6,75 0,39 1,09 25 68 tt 1,93 5,76

PM 3 - - - - - - - - - - -

5.2 . Kegiatan di lapangan

Urutan kegiatan sesuai dengan nomer gambar dibawah ini

(1)Pengumpanan ke Jaw crusher (2) Pengumpanan ke rotary drier

(3)Pengeringan di rotary drier (4) Penyaringan di vibrating screen


19/31

15

5 ) Pengumpanan di mixer ( 6 ) Pelarutan dg H2SO4

(7)Penambahan dolomit (8) Pengeringan dg suhu kamar

( 9 )Pupuk kering ( 10 ) Pupuk siap digiling

5.3. Pembahasan


20/31

16

5.3.1.Bahan baku :

Bahan baku fosfat seperti dalam gambar 5.3.1.1, secara analisa kimia mempunyai kadar

P2O5 22,90 – 24,40 % dan dari hasil analisa xrd mineralnya terdiri dari hidroxylapatite,

calcite dan quartz. Kadar P2O5 ini cukup bagus mengingat saat ini sudah sangat sulit

mendapatkan fosfat dengan kadar P2O5 diatas 20%. Komponen hidroxylapatite akan

mudah diekstrak dengan asam sulfat, sehingga mudah dalam pelarutannya.

Gambar 5.3.1.1 Bahan baku fosfat

Bahan baku dolomit seperti dalam gambar 5.3.1.2. secara analisa kimia mempunyai kadar

MgO 19,35 – 19,75% dan kandungan mineralnya adalah dolomite dan calcite.Fungsi

dolomit ini adalah untuk penetralisir keasaman yang disebabkan karena ada kelebihan

asam dalam reaksi antara asam sulfat dan fosfat.

Gambar 5.3.1.2 Bahan baku dolomit


21/31

17

Asam sulfat yang dipakai adalah asam sulfat teknis dengan konsentrasi 96% asam sulfat

dapat dilihat pada gambar 5.3.1.3. Dikemas dalam jerigen dengan berat 35 – 40

kg/jerigen sehingga mudah handlingnya dan tidak memerlukan tangki asam.

Gambar 5.3.1.3. Asam sulfat teknis

5.3.2. Produk

Proses pembuatan diawali dengan preparasi bahan baku,yaitu dolomit dan fospat

masing-masing diumpankan ke jaw crusher dengan belt conveyor kapasitas 75 kg/jam (

kapasitas terpasang jaw crusher adalah 300 kg/jam),Dari jaw crusher produk diumpankan

ke rotary drier dengan bucket elevator yang kapasitasnya 75 kg/jam(ini yang

menyebabkan kapasitas jaw crusher tidak maksimal). Dari rotary drier, material digerus

dengan hammer mill yang pengumpanannya masih manual(bucket elevator)belum ada).

Kemudian dilanjutkan penyaringan menggunakan vibrating screen 2 deck yang bisa

menghasilkan material halus sebanyak 50 kg/jam.Masing-masing material ditimbang

sesuai dengan komposisi campuran , dilanjutkan keproses pelarutan dan

pencampuran.Pada proses pelarutan dan pencampuran digunakan 3 mixer( 2 paddle dan

1 ribbon), proses berlangsung selama hampir 3 jam dan dilakukan secara manual. Hasil


22/31

18

dari mixer kemudian dikeringkan dengan udara kamar( 2 hari) baru kemudian digiling

dengan hammer dan dikemas dalam karung ( 40 kg/karung ).

Kendala yang menyebabkan kapasitas tidak bisa optimal adalah kapasitas bucket ke

rotary yang masih rendah. Demikian juga kapasitas vibrating yang belum optimal,

menyebabkan produk material halus rendah. Sedang pada pengeringan kamar adalah

terbatasnya ruang, apalagi kalau musim hujan, udara basah sehingga pengeringan

menjadi 3-4 hari, hal ini mengganggu proses pelarutan dan pencampuran.

Produk PM 1, dari hasil analisa,ternyata kadar P2O5 nya hampir memenuhi syarat salah

satu unsur hara yang ada dalam standar pupuk yang dipersyaratkan secara umum oleh

Departemen Pertanian( 10 % P2O5, 10 % N dan 10 % K2O). Kandungan P2O5 bisa lebih

tinggi lagi bila kandungan P2O5 pada bahan asal juga lebih tinggi atau komposisi

campuran dirubah sehingga komposisi fosfat dominan, tetapi ini akan menambah

ongkos operasi. Sedang penambahan pupuk kalium(K2SO4 atau KCl ) dan Urea akan

meningkatkan kandungan K2O dan N

Dalam proses pembuatannya , pada waktu proses pelarutan dengan asam sulfat gas/uap

yang keluar tidak banyaksehingga tidak mengganggu tetapi pada waktu Penetralan

dengan dolomit pengadukan sangat susah karena terlalu kental sehingga harus dibantu

dengan manual. Demikian juga waktu mengeluarkan produk dari mixer sangat susah

karena kental sekali, sehingga harus dibantu dengan manual.

Dalam proses pengeringan diruangan, PM 1 jlebih mudah kering karena kandungan

airnya kecil.

Produk PM 2, dari hasil analisa nya juga hampir memenuhi standar Departemen

Pertanian. Hanya dibanding dengan PM 1, kadar MgO nya lebih kecil tetapi kadar S nya

lebih tinggi.

Dalam proses pengerjaannya, gas/uap yang keluar lebih banyak sehingga mengganggu

lingkungan, tetapi pada waktu penetralan dengan dolomit pengadukannya lebih mudah

sehingga lebih homogen hanya kondisa campuran tidak begitu kental sehingga

pengeluaran produk lebih gampang, hanya pada proses pengeringan diruangan agak

lama karena kandungan airnya banyak.


23/31

19

Kandungan CaO dari kedua produk lebih dari 17% , ini disebabkan karena bahan baku

fosfat dan dolomit juga mengandung CaO sehingga dalam campuran kadar CaO jadi

tinggi. Tetapi ini tidak menjadi masalah untuk dipakai pada tanah yang sifatnya asam,

jadi bisa membantu dalam penetralan tanah.

Pengamatan selama proses, sering terjadi kendala-kendala teknis terutama dalam

proses pelarutan denga asam sulfat dalam mixer. Terjadi kebocoran dari lubang

pengeluaran dan pengadukan macet hal ini mengakibatkan percobaan menjadi gagal

karena data yang didapat tidak valid. Telah dilakukan optimalisasi proses, dari kapasitas

mixer mula2 100 kg campuran kering untuk tiap-tiap mixer dinaikkan secara bertahap

menjadi kapasitas 150 kg campuran kering . Jumlah mixer yang ada 3 buah untuk sekali

proses.Pada waktu kapasitas mixer 100kg campuran kering dan air 25 kg, kondisi pelarutan dan

pengadukan tidak banyak kendala, sehingga proses berjalan lancar. Kemudian kapasitas

dinaikkan menjadi 125 kg campuran kering dengan jumlah air sama, proses mulai ada

kendala teknis, dimana pengadukan sering macet karena campuran mulai kental, tetapi

masih bisa dibantu dengan cara manual yaitu dibantu pengadukan dengan kayu

sehingga tidak sempat menggumpal

Pada kapasitas 150 kg tiap mixer dengan jumlah air 30 kg per mixer , kendala terjadipada waktu pelaruitan dan pada waktu pengadukan, dimana kon campuran sangat

kental sehingga pengaduk harus dibantu secara manual untuk menjaga supaya tidak

menggumpal di pinggir mixer. Dan timbul kendala pada waktu mengeluarkan produk

dari mixer karena sangakental ,harus dikorek dengan kayu. Selama percobaan juga

sering terjadi gangguan pada Gen Set karena daya nya seing turun, sehingga tidak kuat

untuk melakukan proses pelarutan dan pengadukan, achirnya terjadi kerusakan yang

fatal dimana kipas dan lacker nya pecah,sehingga operasi terpaksa berhenti.Jumlah produk PM 1 dan PM 2 yang dihasilkan kurang lebih 2 ton.Produk PM 3, sudah

dilaksanakan tetapi hasil analisa produk belum dilakukan


24/31

20

Produk pupuk majemuk ini secara umum sudah memenuhi persyaratan pupuk menurut

Departemen Pertanian karena kandungan P2O5 sekitar 10% dan bisa digunakan untuk

tanaman sayuran.

6. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1. Kesimpulan

Bahan baku fosfat dengan kadar P2O5 22 – 24 % bisa dipakai dalam percobaan

ini

Bahan baku dolomit dengan kadar MgO 19 % bisa digunakan dalam pembuatan

pupuk ini Asam sulfat teknis dengan kadar 96 % juga bisa digunakan dalam percobaan ini.

Produk PM 1 meskipun pembuatannya agak sulit tetapi proses pengeringan

produk dalam ruangan lebih cepat

Meskipun belum optimum kapasitas produk bisa mencapai 900 kg/hari dengan

kandungan P2O5 nya sekitar10%

Produk PM 1 dan PM 2 , memenuhi syarat Departemen Pertanian dalam

penggunaan pupuk dengan kandungan P2O5 nya 10% (N + P + K = 30%)

6.2. Saran

Penggunaan fospat alam dengan kadar P2O5 apa adanya, kemudian dibuat

menjadi pupuk majemuk dengan memenuhi persyaratan (N+P +K = 30%). Kalau

ini dilakukan maka banyak fospat alam yang bisa digunakkan sehingga para

penambang fospat bergairah lagi untuk berusaha .

Perlu penggantian Gen Set dengan daya yang lebih besar supaya bisamenunjanga jalannya percobaan

Perlu tersedianya dana yang kontinu, supaya percobaan bisa berjalan sesuai

target , tidak terlalu lama berhenti operasi karena sangat berpengaruh dengan

kondisi alat yang lama diam.


25/31

21

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonimous, Industrial Chemical Handbook , SBP boand of Consultants and

Engineer, Chemical Engineering series No. 73, Small Businees Publ., New Delhi,

India, 1980.

2. Anonimous,1999; “Pedoman umum penerapan pupuk alternatif untuk subsektor

tanaman pangan dan hortikultura”, Direktorat Jenderal Tanaman Pangan dan

Holtikultura, Departemen Pertanian, Jakarta.

3. http :// niaga .pusri.co.id?muwit/jenis- ppk .htm @ nasih ac ugm.id:2006-09-18

4. Hardjowigeno, s., Ilmu Tanah, Akademia Presindo, Jakarta, 2003.

5. Hadi Purnomo. Ngurah Ardha, Pembuatan Pupuk Majemuk berbasis mineral di

Sentra Pengolahan Citatah, Pertemuan Ilmiah Balibang ESDM,Jakarta ,2009.

6.

http ;// www.pupukalam.com.my/about us.htm

7. Harsodo A.R., Bahan Galian Industri :Dolomit, Direktorat Jendral Pertambangan

Umum, Pusat Penelitan dan Pengembangan Teknologi Mineral, 1994.

8. Hendry K, Pengelolaan Kesuburan Tanah, Bina Aksara, 1986

9. Hardjatmo, Bahan Galian Industri: Fosfat , Direktorat Jendral Pertambangan Umum,

Pusat Penelitan dan Pengembangan Teknologi Mineral, 1996

10.

Lingga, pinus, Petunjuk Penggunaan Pupuk , Penebar Swadaya, Jakarta, 1999.

11. Novizan, Petunjuk Pemupukan yang Efektif, Agro Media Pustaka, Jakarta, 2002.

12. Ngurah Ardha dkk,2001: Pembuatan Pupuk Majemuk dari Fosfat dan Dolomit

Alam Skala Percontohan di Rembang, Jawa Tengah, Laporan Teknik Pengolahan

No. 199. PPPTMB, Bandung


26/31

22

13. Parmana, Darsa. dkk, Kajian Pospat Untuk Industri Pupuk Di Indonesia, Proyek

Pengembangan Pusat Industri Mineral ,Direktorat Jendral Pertambangan Umum,

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral, 1989.

14.

Rini Rosliani, Nani Sumarni: Pengaruh Pemupukan dengan Pupuk Majemuk

Lengkap (Multihara) terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman sayuran, Laporan

hasil percobaan Kerja sama Balai Penelitian Tanaman Sayuran dengan P3TM,

2003, Bandung.

15. Sherve, Noris. R., Chemical Process Industries, 3th ed, McGraw-Hill, Kogakusha,

Tokyo, 1967.


27/31

23

Lampiran 1.

Gambar : Gen set 40 KVA


28/31

24

Gambar : Drum solar

Lampiran 2


29/31

25


30/31

26

Lampiran 3.


31/31

pembuatan pupuk majemuk skala pilot plant

Documents