kode kegiatan I.97
Pengembangan Material Biokompatibel Berbahan Zirkonia dari Bahan Baku Mineral Lokal [ Yuswono ]
[ Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia] 2012
LATAR BELAKANG [ pointers ]
• Kondisi yang menjadi latar belakang kegiatan litbangyasa • •
Pasir zirkon hasil olahan dari Kalimantan barat hanya, yang dikonsumsi oleh pabrik keramik saja nilainya sangat rendah Pasir zirkon dapat diolah menjadi zirkonia (ZrO2) atau bisa diproses menjadi logamnya (zirkonium), yang nilai harganya menjadi tinggi.
• Kebutuhan pengembangan ilmu pengetahuan yang perlu dipenuhi • Zirkonia sebagai bahaan baku untuk pembuatan : • • • •
Grinding ball tahan aus dan tangguh Komponen elektronik : kapasitor, sensor Logam zikonium tahan terhadap radiasi neutron : wadah bahan bakar uranium Keperluan kesehatan : gigi tiruan yang mempunyai sifat biokompatibel, tambal gigi
• Kebutuhan metode – peralatan teknologi yang perlu dipenuhi • •
Metode kegiatan litbangyasa adalah hidrometalurgi, reaksi pengendapan Peralatan : tungku pemanas, wadah untuk leaching (pengaduk)
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
fusi,
pelarutan
1
dan
PERMASALAHAN [ pointers ]
Pertanyaan Penelitian yang menjadi litbangyasa
pijakan perlunya kegiatan
Zirkon merupakan sumber daya mineral yang strategis -
Hasil olahan pasir zirkon hanya dikonsumsi oleh pengusaha pabrik keramik saja
-
Nilai harganya relatif sangat rendah
-
Diperlukan penguasaan teknologi secara mandiri untuk memproses lanjut produk pasir zirkon yang sudah diolah.
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
2
METODOLOGI
[ pointers ]
• Ruang Lingkup Kegiatan • •
Proses ekstrak logam dari bahan mineral pasir zirkon difokuskan ke jalur hidro metalurgi Bahan tersedia di dalam negeri : bahan baku, H2SO4, NaOH, dan NH3OH
• Fokus Kegiatan • •
Kegiatan litbangyasa ini diawali dari skala laboratorium Dari percobaan telah didesain untuk dilakukan proses lanjut ke arah produksi, dimana akan dilakukan pada tahun berikutnya.
• Desain Penelitian • Reaksi fusi : ZrSiO2 + NaOH Na2ZrO3 +Na2ZrSiO5 + Na2SiO3 • Pelarutan : hidrolisis, penambahan H2SO4 • Pengendapan : penambahan NH4OH Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
Suhu 700oC
3
Tahapan – Metode Pelaksanaan Kegiatan Reaksi fusi dengan NaOH Hidrolisis Purifikasi : pelarutan H2SO4, pengendapan dengan NH4OH
Perkembangan dan Hasil Kegiatan
Penguasaan teknologi pembuatan zirkonia murni Produk samping untuk pembuatan Zr logam Perolehan ZrO2 murni (99,36%) Kegiatan litkayasa akan dilakukan ke skala semi produk
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Produktivitas Litbang 2012
4
SINERGI KOORDINASI
[ pointers ]
• Lingkup dan bentuk koordinasi yang dilakukan •
Koordinasi dengan para peneliti di bidang metalurgi fisik, metalurgi ekstraksi, dan kimia analitik
• Strategi pelaksanaan koordinasi •
Para peneliti disamping praktek di lapangan, juga diharapkan mengeluarkan konsep dari hasil studi
• Signifikansi capaian koordinasi yang dilakukan •
Keterlibatan anggota peneliti dan pembantu peneliti di masing-masing bidang, yaitu metalurgi ekstrkasi, elektrokimia, dan metalurgi fisik.
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
5
PEMANFAATAN HASIL KEGIATAN [ pointers ]
• Kerangka dan strategi pemanfaatan hasil kegiatan •
Keberhasilannya ditentukan adanya kerja sama yang bekelanjutan terhadap stake holder.
• Wujud - bentuk pemanfaatan hasil kegiatan •
Dalam kegiatan ini sudah dirintis kerja sama dengan perusahaan pengolah pasir zirkon di Kalimantan Barat dan Tengah.
• Data (jumlah dan demografi) pihak yang memanfaatkan hasil kegiatan • • •
Hanya dimanfaatkan oleh industri keramik Selongsong wadah bahan bakar uranium masih impor dengan harga mahal Bidang kesehatan gigi masih impor
• Signifikansi pemanfaatan yang dirasakan pihak penerima manfaat hasil kegiatan • • •
Dental filling dan gigi tiruan dibuat di dalam negeri harga bersaing Pendukung kegiatan PLTNuklir yang akan datang Substitusi komponen grinding ball yang berkualitas
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
6
POTENSI PENGEMBANGAN KE DEPAN • Rancangan Pengembangan ke depan • • •
Pemanfaatan zirkonia di bidang kesehatan, material ini bersifat biokompatibel Pemanfaatan zirkonia di bidang teknik, grinding ball Pemanfaatan zirkonium untuk wadah bahan bakar nuklir
• Strategi Pengembangan ke depan •
Pembuatan komponen dari bahan baku zirkonia
• Tahapan Pengembangan ke depan • •
Tersedianya bahan baku ZrO2 untuk kepentingan kesehatan dan teknik Pembuatan logam zirkonium
Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
7
FOTO KEGIATAN
Pasir zirkon
Grinding 150-200#
Reaksi fusi 700oC
Penyaringan dan pengeringan
a
b
Pemurnian : Pelarutan dan pengendapan, a Larutan Zr(SO4)2, b gel Zr(OH)4
Hidrolisis
Kalsinasi 900oC Tim Pelaksana Insentif Peningkatan Kemampuan Peneliti dan Perekayasa 2012
Zr(OH)4
Zirkonia (ZrO2), 99%
8
logo lembaga
TERIMA KASIH DR. Andika Widya Promono, M.Sc. DR. Nurul Taufiqu Rochman Syaefudin S.T. Fendi Rochmanto Edi Proyo Utomo S.T.
