Teknologi Proses Produksi Pupuk ZK (Bagian 2)

by on 05/08/09 at 5:30 am | 2 Comments | |

Panjing Hengxing Chemicals Co., Ltd. Salah satu produsen pupuk ZK yang berdomisili di Cina

Panjing Hengxing Chemicals Co., Ltd. Salah satu produsen pupuk ZK yang berdomisili di Cina

3. Proses Produksi ZK melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4

Reaksi yang terjadi:

2KCl + 2MgSO4.xH2O + 5H2O -> K2Mg(SO4)2.6H2O + MgCl2
K2Mg(SO4)2.6H2O + 2KCl -> 2K2SO4 + MgCl2 + 6H2O

Proses produksi ZK melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4  terdiri dari dua tahap konversi, yakni magnesium sulphate bereaksi dengan sylvite (KCl) membentuk schoenite (K2Mg(SO4)2.6H2O) terlebih dahulu sebelum membentuk produk akhir yaitu SOP (ZK). Skema proses yang biasa digunakan dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4

Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan MgSO4

4. Proses Produksi ZK melalui Dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4

Reaksi yang terjadi:

2KCl + (NH4)2SO4 -> K2SO4 +2NH4Cl

Proses ini memiliki beberapa karakteristik, diantaranya yaitu konversi KCl menjadi pupuk K2SO4 atau K2SO4-(NH4)2SO4 pada temperatur 25ºC. Rasio K2O : N di pupuk dapat divariasikan dari 50 : 1 hingga 40 : 5. Selain itu NH4Cl dan KCl dapat direcover dengan proses kristalisasi dari larutan induk. PFD dari proses ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4

Diagram alir proses produksi ZK dengan melalui dekomposisi KCl dengan (NH4)2SO4

Pengaruh kadar NH4 di larutan induk terhadap kadar K2SO4 pada garam yang telah dikristalisasi direpresentasikan oleh grafik. Terlihat bahwa semakin rendah kandungan NH4 di larutan induk maka semakin besar pula yield produk yang dapat diperoleh.

Pengaruh kadar NH4 di larutan induk terhadap kadar K2SO4 pada garam yang telah dikristalisasi

Pengaruh kadar NH4 di larutan induk terhadap kadar K2SO4 pada garam yang telah dikristalisasi

5. Proses Hargreaves

Tidak banyak literatur yang membahas proses ini. Dalam proses ini KCl dikeringkan, diayak, dan diumpankan ke chamber reaksi. Gas SO2 panas dari Sulfur burner direaksikan dengan uap air dan udara (kondisi excess) di masukan ke dalam converter secara batch dan counter-current. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4KCl + 2SO2 + O2 + 2H2O -> 2K2SO4 + 4HCl

6. Proses Mannheim dengan Mencampur Langsung KCl dengan H2SO4

Furnace Mainnheim

Furnace Mainnheim

Proses ini menggunakan furnace Mannheim yang berupa bejana silindris yang memiliki 2 ruang bakar, yaitu combustion chamber dan reaction chamber. Temperatur operasi furnace Mannheim adalah sebesar 800ºC. Karakteristik dari proses ini yaitu:

  1. Temperatur tinggi
  2. Banyak problem pada material (tingkat korosi, dll)
  3. Diperoleh by-product HCl

Reaksi yang terjadi adalah:

KCl + H2SO4 -> KHSO4 + HCl
KCl + KHSO4 ->  K2SO4 + HCl

Reaksi tahap pertama bersifat eksotermis dan terjadi pada temperatur yang rendah,  sedangkan reaksi tahap kedua bersifat endotermis dan berlangsung pada temperatur 550 – 600ºC. Produk ZK selanjutnya didinginkan di cooling drum. Residu H2SO4 dinetralkan dengan penambahan Ca(OH)2 dan CaCO3 sedangkan by-product HCl yang terbentuk didinginkan  di graphite heat exchanger dan selanjutnya dilakukan absorbsi 2 tahap dengan air.

Diagram alir proses Mannheim

Diagram alir proses Mannheim

Spesifikasi produk yang dihasilkan adalah sebagai berikut:

Specproduk

Emisi yang dihasilkan dikontrol dengan batasan HCl maksimum 5 ppm dan SO2 maksimum 800 ppm. Beberapa negara di dunia yang telah mendirikan pabrik ZK dengan proses Mannheim antara lain Belgia, Amerika Serikat, Indonesia, dan Cina.

7. Pemurnian Sumber Sulfat Alami seperti Langbeinite dan Kainite

Dasar pemurnian proses ini adalah reaksi kristal dan pertukaran ion. Proses pemurnian langbeinite dapat dilakukan dengan menggunakan Muriate of Potash (MOP) atau KCl dengan mencampurnya dengan langbeinite. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

4KCl + K2SO4.2MgSO4 -> 3K2SO4 + 2MgCl2

Bijih langbeinite dipisahkan dari KCl dan NaCl dengan pencucian selektif, pengapungan, dan penambahan agen pemisah. Selanjutnya bijih tersebut dihaluskan dengan ball mill dan dicampur dengan larutan MOP yang telah dilarutkan dan di-clarified terlebih dahulu pada unit terpisah. Produk ZK yang terbentuk berupa larutan garam dan kristal. Kristal dapat difiltrasi atau disenrifugasi kemudian dikeringkan, dan terakhir diayak untuk memperoleh ukuran produk yang sesuai. Sedangkan garam dapat dievaporasi, kristalisasi, dan terakhir difiltrasi. Campuran dari garam yang diperoleh dapat diumpankan kembali ke reaktor, sedangkan filtratnya dapat dibuang sebagai limbah.

Proses pemurnian bijih kainite yang hampir mirip dengan pemrosesan langbainite terdiri dari 4 tahap:

  1. Persiapan bijih dan pengapungan
  2. Produksi schoenite (K2SO4.MgSO4.6H2O) dan recovery-nya
  3. Leaching schoenite menjadi ZK
  4. Pengolahan larutan induk

Kainite dihaluskan bersama garam recycle di ball mill dan hydroclasifier. Overflow akan menuju ke thickner dan filter utama sedangkan underflow diolah dengan flotasi dan filtrasi. Cake dari filter utama akan diumpankan ke reaktor schoenite dan cyclone. Setelah 2 tahap pemisahan, Schoenite diumpankan ke reaktor leaching dan ZK yang terbentuk dipisahkan di thickner lalu di sentrifugasi dan dikeringkan, sedangkan overflow thickner di-recycle kembali. Spesifikasi produk yang terbentuk juga cukup baik, yakni kadar K2O minimal 50% dan kandungan chlorine kurang dari 1%.

Sumber:

K-UTEC AG Salt Technologies: www.k-utec.com
Manual of Fertilizer Processing, Francis T. Nielsson,
www.bodast.com

  • taufan hidayat sp

    menanggapi koment bapak kebetulan kami dari pt meroke tetap jaya memiliki pupuk zk/SOP saya selaku agronomist pt meroke teap jaya bapak bisa hubungi nomer saya 085759732637 selain zk kamipun mempunyai jenis pupuk lain seperti KCl/MOP Jerman kieserite, NPK mutiara dan pupuk lainnya kami tunggu kabar baiknya kami sipa memenuhi permintaan bapak

  • elmas

    Saat ini saya membutuhkan kurang lebih 100 ton pupuk ZK ini.
    Bisakah saya mendapat informasi produsen ZK ini selain dari petrokimia?

    thank admin,

    elmas
    031-83325663

pestilence439
lovelock506 voltigeur296 fiance206 pecunious261 hyperphysical624 printer549 earnestness679