SINTESIS MULLITE DARI BAHAN KAOLIN ALAM DAN LIMBAH ALUMINIUM MENGGUNAKAN METODE HIDROTERMAL

Abstract

Mullite merupakan fasa kristal yang umum dan memiliki sifat yang baik dalam ketahanan suhu tinggi dan stabilitas termal, sehingga dapat diaplikasikan sebagai material refraktori. Studi ini disusun untuk mempelajari pengaruh proses hidrotermal pada alumina dross dan sintesis mullite (3Al2O3.2SiO2) dengan suhu 1100'C. Dalam penelitian ini, sintesis mullite dilakukan dengan menggunakan kaolin alam yang di variasikan dengan alumina murni, aluminium hidroksida, dan alumina dross. Alumina dross merupakan limbah oksida padat dari proses peleburan aluminium. Alumina dross memiliki harga yang murah dan kandungan alumina yang tinggi, sehingga berpotensi untuk dijadikan mullite. Untuk memurnikan alumina dross digunakan metode hidrotermal yang melibatkan pemanasan menggunakan pelarut air dalam wadah tertutup (Autoclave) dengan suhu 200'C selama 24 jam. Pembuatan sampel mullite divariasikan menjadi 4 campuran bahan yaitu alumina murni + kaolin, aluminium hidroksida + kaolin, alumina dross sebelum hidrotermal + kaolin, dan alumina dross setelah hidrotermal + kaolin. Karakterisasi dilakukan menggunakan XRF, XRD, dan DTA untuk mengetahui perubahan kimia dan fisika pada sampel. Hasil XRF menunjukkan persentase alumina (Al2O3) naik sebesar 1,05% setelah di hidrotermal. XRD juga menunjukkan bahwa alumina dross setelah di hidrotermal memiliki kandungan fasa yang bersifat stabil dalam suhu tinggi seperti Korundum, Koesit, Boehmit, dan Zeolit. DTA juga menunjukkan bahwa alumina dross setelah di hidrotermal memiliki sifat tahan panas yang dapat dilihat dari grafik yang mengarah ke sifat endotermik pada suhu 1000'C. Hasil sintesis mullite (3Al2O3.2SiO2) pada suhu 1100'C menunjukkan bahwa campuran bahan alumina murni + kaolin sebesar 2%, aluminium hidroksida + kaolin sebesar 17%, alumina dross sebelum hidrotermal + kaolin sebesar 39%, dan alumina dross setelah hidrotermal + kaolin sebesar 77%. Alumina dross setelah di hidrotermal memiliki pengaruh yang cukup besar dalam sintesis mullite. Campuran bahan alumina dross setelah hidrotermal dan kaolin terbukti dapat mempercepat reaksi pembentukan fasa mullite (3Al2O3.2SiO2) dengan ukuran kristal sebesar 91,7245 nm. Hasil ini menunjukkan bahwa limbah aluminium yang tidak terpakai dapat diproses kembali untuk dijadikan mullite, sehingga dapat mengurangi jumlah limbah dan meningkatkan efisiensi penggunaan bahan baku.