O OPTIMASI KOMPOSISI BASALT DAN PERLAKUAN PANAS KERAMIK MULLITE BERBAHAN DASAR FLY ASH MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

OPTIMASI KOMPOSISI BASALT DAN PERLAKUAN PANAS KERAMIK MULLITE BERBAHAN DASAR FLY ASH MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

Abstrak

OPTIMASI KOMPOSISI BASALT DAN PERLAKUAN PANAS KERAMIK BERBAHAN DASAR FLY ASH MENGGUNAKAN METODE TAGUCHI

Oleh

Ferdy Ardiyansyah

Perkembangan industri alumunium dan PLTU di Indonesia, terutama di daerah perkotaan, menyebabkan peningkatan limbah industri. Limbah padat dari industri alumunium, seperti alumunium dross, dan PLTU, seperti fly ash hasil pembakaran batubara, berpotensi digunakan sebagai bahan baku keramik mullite yang diproduksi melalui reaksi aluminosilikat pada suhu tinggi. Dalam penelitian keramik mullite, dilakukan penambahan batu basalt dari Lampung Timur sebagai bahan tambahan. Batu basalt memiliki sifat-sifat kualitas dasar yang baik, seperti ketahanan abrasi, kekuatan tekan, dan ketahanan terhadap reaksi kimia, yang dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanik keramik mullite. Proses pembuatan keramik melibatkan pencampuran fly ash, alumunium dross, dan basalt dengan komposisi tertentu. Kemudian, dilakukan leaching menggunakan 2M HCl selama 1 jam dengan kecepatan 300 rpm. Setelah itu, bahan dasar disaring dan dioven pada suhu 200℃ sebelum dibentuk menjadi pellet. Pellet tersebut kemudian menjalani proses sintering pada suhu 600℃, 900℃, dan 1200℃ selama 4 jam, diikuti dengan pendinginan menggunakan tungku muffle furnace. Desain eksperimen menggunakan taguchi design orthogonal array L9 dengan bantuan software minitab 17. Optimasi komposisi basalt dan temperatur sintering dianalisis menggunakan metode taguchi dan analisis varians (ANOVA). Parameter eksperimen meliputi perbandingan fly ash vs alumunium dross dengan komposisi 40%, 50%, dan 60%, basalt dengan komposisi 0%, 5%, dan 10%, serta suhu sintering 600℃, 900℃, dan 1200℃. Pengujian menggunakan teknik x-ray fluorescence, x-ray diffraction, mikro vickers, densitas, dan scanning electron microscope energy dispersive spectroscopy. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu sintering memiliki pengaruh signifikan terhadap kekerasan keramik mullite dengan nilai p-value 0.013. Namun, pada pengujian densitas, parameter fly ash vs alumunium dross, basalt, dan suhu sintering tidak berpengaruh signifikan terhadap densitas. Hasil analisis XRD menunjukkan adanya penambahan fasa baru, seperti melilite, gahlenite, dan cordierite, namun fasa-fasa tersebut tidak dominan dan tidak berpengaruh signifikan terhadap keramik mullite.

Kata kunci: Basalt, mullite, fly ash, aluminium dross, taguchi dan anova.