Desain Pabrik Precipitated Calcium Carbonate (PCC) Berbasis Pemanfaatan Steel Slag dan CO₂ dari Blast Furnace Gas (BFG) Pabrik Baja

Aisy, Indriyani Rihadatul and Mayasari, Dwi (2025) Desain Pabrik Precipitated Calcium Carbonate (PCC) Berbasis Pemanfaatan Steel Slag dan CO₂ dari Blast Furnace Gas (BFG) Pabrik Baja. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5008211005_5008211032-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Adanya peningkatan ekspor baja dari USD11,17 miliar menjadi USD23,34 miliar pada tahun 2021 dan USD26,03 miliar pada Januari-November 2022. Seiring peningkatan produksi baja, meningkat pula hasil samping produksi baja yang dihasilkan. Limbah yang dihasilkan oleh industri baja adalah slag besi baja. Slag besi baja dikategorikan sebagai limbah berbahaya dan beracun berdasarkan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No.110 Tahun 2014 kode limbah B401 kategori bahaya dua. Pada tahun 2010 produksi slag di Indonesia sekitar 800 ribu ton/tahun dimana setiap ton produksi baja menghasilkan 20% limbah slag. Selain itu, hasil samping produksi baja juga berupa gas karbondioksida dimana menyumbang 7–9% dari total emisi CO_2 di seluruh dunia. Komponen terbesar pada steel slag berupa CaO dengan kadar (±40%). Di sisi lain, pasar kalsium karbonat di dunia bertumbuh pesat dalam beberapa tahun. Pasar ini akan tumbuh dari USD2,09 miliar pada tahun 2024 menjadi USD 2,24 miliar pada tahun 2025 dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan (CAGR) sebesar 7.1 %. Adanya limbah steel slag dan gas karbondioksida yang dibuang oleh pabrik baja dapat dimanfaatkan melalui proses kimia untuk menghasilkan PCC (Precipitated Calcium Carbonate) yang akan digunakan sebagai filler kertas. Proses produksi yang dipilih adalah proses sky cycling yaitu melibatkan penangkapan CO₂ dari atmosfer atau sumber industri, lalu menggabungkannya dengan ion kalsium (Ca²⁺) dan magnesium (Mg²⁺) berperan penting untuk menjaga kondisi kimia larutan agar mendukung presipitasi kalsium karbonat (CaCO₃). Metode ini dipilih karena merupakan metode terbaru dengan memanfaatkan dua senyawa yaitu MgOH (HCO_3) dan CaCl_2 yang dapat menghasilkan produk PCC lebih unggul dalam hal ukuran dan bentuk partikel yang membuatnya unggul sebagai filler kertas. Pabrik akan didirikan di Kawasan Industri Krakatau (KIK2) yang berada di Cilegon Banten dengan kapasitas pabrik sebesar 2100 ton/tahun. Rancangan pembangunan pabrik ini akan mencakup diagram alur proses (PFD), diagram instrumentasi dan perpipaan (P&ID) sederhana, studi bahaya dan operabilitas (HAZOP) awal, spesifikasi peralatan, dan analisis ekonomi. Dari analisa ekonomi, kebutuhan modal tetap (FCI) Rp193.745.293.609-,; kebutuhan modal kerja (WCI) Rp 34.190.345.931,- dengan harga penjualan produk PCC sebesar Rp 26.670 /kg dengan komposisi air pada PCC pabrik ini sebesar 0,05% dengan ukuran PCC 2 mikrometer. Didapatkan Net Present Value Rp25.062.014.117,- dengan Internal Rate of Return 8,8%. Pay Out Time adalah 12,76 tahun. Berdasarkan kondisi secara teknis dan ekonomi, maka pabrik Precipitated Calcium Carbonate ini layak untuk didirikan.
=======================================================================================================================================
The export value of steel rose significantly from USD 11.17 billion in 2020 to USD 23.34 billion in 2021, and further to USD 26.03 billion during January–November 2022. This increase in production has led to a higher volume of by-products, particularly steel slag, which is classified as hazardous waste under Indonesian Government Regulation No. 110 of 2014 (waste code B401, hazard category 2). In 2010, Indonesia produced around 800,000 tons of slag annually, with each ton of steel generating approximately 20% slag waste. Additionally, the steel industry contributes 7–9% of global CO₂ emissions. Steel slag, which contains about 40% CaO, along with captured CO₂, can be processed chemically to produce Precipitated Calcium Carbonate (PCC), a high-demand filler in the paper industry. With the global calcium carbonate market projected to grow from USD 2.09 billion in 2024 to USD 2.24 billion in 2025 (CAGR 7.1%), this project proposes using the "sky cycling" method, combining MgOH(HCO₃) and CaCl₂ to yield high-quality PCC. The plant, to be built in Krakatau Industrial Estate (KIK2) in Cilegon, Banten, will have a capacity of 2,100 tons/year. Technical designs include a PFD, simplified P&ID, preliminary HAZOP, equipment specifications, and economic analysis. With an FCI of IDR 193.7 billion, WCI of IDR 34.2 billion, product price of IDR 26,670/kg (moisture 0.05%, size 2 µm), the project shows an NPV of IDR 25.06 billion, IRR of 8.8%, and Pay Out Time of 12.76 years, making the PCC plant technically and economically feasible.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Emisi Karbondioksida, Filler Kertas, Precipitated Calcium Carbonate (PCC), Sky Cycle, Steel Slag. Carbon Dioxide Emission, Filler Paper, Precipitated Calcium Carbonate (PCC), Sky Cycle, Steel Slag.
Subjects:	T Technology > TP Chemical technology T Technology > TP Chemical technology > TP155.5 Chemical plants--Design and construction T Technology > TP Chemical technology > TP245.C3 Calcium carbonate.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Chemical Engineering > 24201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Indriyani Rihadatul Aisy
Date Deposited:	25 Jul 2025 03:46
Last Modified:	25 Jul 2025 03:46
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/121216

Actions (login required)

View Item