PRARANCANGAN PABRIK MAGNESIUM SULFAT HEPTAHIDRAT DARI MAGNESIUM KARBONAT DAN ASAM SULFAT DENGAN KAPASITAS 60.000 TON/TAHUN

Oleh :
Fadiah Luthfi Sya'arani - I0522041 - Fak. Teknik

Fadiah Luthfi Sya’arani, Theodora Putri Atmaji, 2026. Prarancangan Pabrik Magnesium Sulfat Heptahidrat dari Magnesium Karbonat dan Asam Sulfat Kapasitas 60.000 Ton/Tahun.  Program Studi Sarjana Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret.Magnesium sulfat heptahidrat (MgSO4.7H2O) atau epsomite adalah salah satu jenis garam yang mengandung mineral magnesium, yang sering digunakan di bidang medis dan pertanian. Dalam bidang medis epsomite diketahui efektif untuk mencegah dan mengurangi kejang pada eklamsia, serta berperan sebagai terapi tambahan dalam membantu menurunkan tekanan darah. Sementara di bidang pertanian, berfungsi sebagai sumber magnesium dan sulfur yang esensial bagi tanaman serta mendukung pertumbuhan tanaman. Pabrik magnesium sulfat heptahidrat direncanakan mulai beroperasi pada tahun 2029 di Kecamatan. Manyar, Kabupaten Gresik, Jawa Timur dengan kapasitas 60.000 ton/tahun. Setiap 1 kg produk magnesium sulfat heptahidrat membutuhkan 0,531 kg MgCO3,  0,422 kg H2SO4 , 0,596 kg H2O, 2,486 kg udara kering, serta menghasilkan 0,186 kg limbah gas CO2, 0,0443 kg limbah padat Al2O3, SiO2, Fe2O3, CaSO4, 0,271 kg recycle air ke utilitas dan 2,53 kg udara keluar dari proses pengeringan.Reaksi pembuatan magnesium sulfat heptahidrat terjadi pada fase padat secara eksotermis. Magnesium sulfat heptahidrat dihasilkan dari proses reaksi magnesium karbonat dengan asam sulfat pada suhu 49oC dengan tekanan 1,013 bar menggunakan reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) dengan kondisi adiabatis. Konversi reaktor sebesar 99%. Produk reaksi selanjutnya dipisahkan dari impuritas menggunakan rotary drum vacuum filter. Filtrat kemudian dipanaskan dan dialirkan menuju evaporator, untuk pemekatan MgSO4 dengan menguapkan H2O. Produk keluaran evaporator kemudian didinginkan dalam cooler, kemudian produk dimurnikan menggunakan crystallizer untuk mencapai kemurnian 99,5%. Produk keluaran crystallizer akan dimurnikan menggunakan centrifuge. Arus keluaran centrifuge berupa produk kristal akan dikeringkan menggunakan rotary dryer Sedangkan mother liquor akan di-recycle kembali ke reaktor dan crystallizer.Unit pendukung proses pabrik meliputi unit pengadaan air sebesar 87,36 L/kg produk dari sungai Bengawan Solo, unit pengadaan saturated steam 0,895 kg/kg produk (138,88℃), unit pengadaan udara tekan sebesar 0,0132 m3/kg produk (4,053 bar, 45oC), unit pengadaan listrik  sebesar 0,16 kWh/kg produk, unit pengadaan bahan bakar HSD sebesar 0,038 L/kg produk dan IDO sebesar  0,07 L/kg produk. Pabrik juga menyediakan laboratorium untuk mengontrol mutu bahan baku, produk, dan air sesuai dengan spesifikasi. Pabrik akan dibangun dengan bentuk usaha Perseroan Terbatas (PT) menggunakan struktur organisasi berupa line and staff. Kebutuhan tenaga kerja berjumlah 182 orang dengan 66 orang pegawai non-shift dan 116 orang pegawai shift. Kebutuhan manhour sebesar 6,066 manhour/ton produk. Berdasarkan analisis keselamatan menggunakan software ALOHA, potensi penyebaran uap asam sulfat relatif rendah sehingga risiko terhadap lingkungan sekitar dapat diminimalkan dengan penerapan sistem keselamatan yang memadai. Oleh karena itu, pabrik dinilai aman untuk dioperasikan. Berdasarkan perhitungan ekonomi diperoleh nilai Payback Period (PBP) dan Discounted Payback Period (DPBP) selama 2,036 tahun dan 2,43 tahun, Rate of Return on Investment (ROROI) dan Discounted Cash Flow Rate of Return (DCFROR) sebesar 40,41% dan 23,36%. Evaluasi resiko dalam perhitungan profitabilitas didapatkan nilai Break Event Point sebesar 50,56% dan Shut Down Point sebesar 31,52%. Dari analisis ekonomi, analisa teknis, dan analisis keselamatan tersebut, dapat disimpulkan bahwa pabrik magnesium sulfat heptahidrat dengan kapasitas 60.000 ton/tahun layak didirikan.