Bahan materi kuliah rekayasa bahan galian industri
-
Upload
sylvester-saragih -
Category
Engineering
-
view
229 -
download
13
Transcript of Bahan materi kuliah rekayasa bahan galian industri
REKAYASA BAHAN GALIAN INDUSTRI
“PENDAHULUAN”
Macam BAHAN GALIAN menurut pemanfaatannya :
-Bahan Galian logam (besi, timah, tembaga, nikel, perak)-Bahan Galian energi ( batubara )-Bahan Galian industri /Non Logam ( asbes, aspal, andesit, bentonit, belerang, batugamping, batu apung, dolomit, diatom, feldspar, gypsum, halite, kromit, pasir kwarsa, perlit, pospor, talk, zeolit)
BAHAN GALIAN INDUSTRI: semua Bahan Galian diluar Bahan Galian logam, energi, radioaktif yg dapat digunakan dalam industri tertentu.
Manfaat BAHAN GALIAN INDUSTRI :
1. sebagai Galian industri pendukung maupun pokok spt pd
bidang kesehatan, pendidikan, peternakan, pertanian,
perumahan dll.
2. penyedia lapangan pekerjaan shg mengurangi
pengangguran
3. meningkatkan pendapatan asli daerah, menunjang
otonomi daerah
4. dapat mengembangan daerah
5. dapat meningkatkan devisa negara
6. dapat memberdayakan masyarakat.
Perbedaan Bahan Galian industri dengan bijih
Bahan Galian Industri:- dimanfaatkan sifat fisiknya
- dpt langsung dipasarkan
- uk, warna, kadar, derajat keputihan
- sederhana, canggih, murah
- modal dpt kecil, perusahaan mudah
Bijih :
-dimanfaatkan logamnya
-tdk dpt langsung dijual
-persyaratan konsumen biasanya kadar
-penambangan, pengolahan, canggih/ mahal
-modal besar, pengusahaan sulit/rumit
Ciri umum Bahan Galian Industri
- pengolahan & penambangan menggunakan alat sederhana,
bila produksi besar dpt digunakan peralatan canggih. Serta padat karya
-Deposit menyebar skala kecil, namun ada juga yang besar cadangannya
(batu gamping)
-produk dipasarkan secara lokal dan mudah
-resiko pengusahaan kecil krn modal kecil
-perijinan relatif lebih mudah
-masalah lingk kurang diperhatikan
-masalah utama pd modal manajemen, teknik pengolahan, pasar
-harga relatif mudah (kecuali dibentuk seni)
Permasalahan dan pemecahan pada Bahan Galian :
1. Modal, umumnya Bahan Galian dikelola oleh masyarakat yg mempunyai modal
kecil sehingga untuk pengembangan sulit. Mengatasinya ada mitra kerja binaan
seperti BUMN/BUMD yg mempunyai dana dipinjamkan dgn bunga rendah (6/ th
jangka waktu angsuran lama).
2. Teknologi & manajemen setiap org yg mpy modal meskipun pendidikan rendah
dpt mengusahakan Bahan Galian. Pengetahuan teknologi kurang,
mengatasinya dilaksanakan sibermas (sinergi pemberdayaan masyarakat)
dari PT, LSM< pemerintah, mitra kerja dpt membantunya.
3. Sempitnya pasar. Pengusaha tdk tahu manfaat Bahan Galian scr pasti banyak
pengusaha yg ikut2an, kualitas produk tdk diperhatikan, asosiasi yg merupakan
pst informasi tdk berjalan, kalah bersaing dgn Bahan Galian impor.
Mengatasinya penelitian perlu ditingkatkan, memvariasikan produk, kualitas
produk dijaga, disiplin waktu, mengaktifkan asosiasi, ada aturan/ perangkat
lunak ttg impor, tingkatkan kerja sama, ikut pameran baik diluar/ dlm negeri.
MACAM-MACAM PENGELOMPOKAN BAHAN GALIAN INDUSTRI
3.1.Berdasarkan teknologi pengolahan :
1. Bahan Galian siap pakai : Bahan Galian yg dpt langsung
dijual tanpa teknik pengolahan (pasir kali)
2. Bahan Galian teknologi sedang : Bahan Galian yg dijual
melalui teknologi pengolahan seperti peremukan,
penggilingan, sizing, slucing (psr kwarsa, batu gamping,
bentonit)
3. Bahan Galian teknologi maju : Bahan Galian yg diolah
dgn cara flotasi, magnetik separation, pelarutan (kaolin &
feldspar utk keramik, phospat utk pupuk)
3.2 berdasarkan batuan asal/ asosiasinya:
1. Berkaitan dgn batuan sedimen
a. batugamping (dolomit, kalsit, fosfat, gipsum) tjd krn proses
sedimentasi bhn yg mengandung karbonat.
b. batuan sedimen lainnya (bentonit, fire clay, zeolit, feldspar, yodium,
mangaan) mrpkn sedimen tersier, piroklastik, berbutir halus,
biasanya tjd dlm lingkungan air.
2. Berkaitan dgn batuan gunung api
kegiatan gunung api menghasilkan material lepas bersifat asam sampai
basa, berukuran debu sampai bongkah, melalui proses geologi dan dlmkurun waktu ttu akan berubah mjd Bahan Galian (obsidian, batuapung,
belerang, trachit, opal, kalsedon, pasir, andesit, basalt)
3. Berkaitan dgn intrusi plutonik bat asam dan ultrabasa
berkaitan dgn kegiatan intrusi (granit, granodiorit, bauksit, feldspar, mika
(bat. Asam), gabro, peridotit, asbes (ultrabasa)
4. berkaitan dengan endapan residu (lempeng residu, kaolin,
zircon, psr kwarsa, kalsidon, intan, kuarsa kristal)
5. berkaitan dengan proses ubahan hidrothermal (kaolin,
magnetite, talk, pirofilit)
PENAMBANGAN DAN PENGOLAHAN BAHAN GALIAN
1. Eksplorasi
dimaksudkan untuk mengetahui kualitas dan kuantitas
Bahan Galian serta penyebarannya (sifat fisik, kimia,
cadangan, kadar) dgn tahapan : pemetaan, pembuatan
sumur uji, analisis dan perhitungan.
2. Penambangan
Tambang hrs berwawasan lingkungan dgn tahapan :
pembabatan, pengupasan & penimbunan tanah pucuk,
pembongkaran pemuatan pengangkutan, kegiatan
lingkungan hidup.
Peralatan
Sederhana : linggis, sekop, cangkul
Canggih : bulldozer, powershovel, pemboran peledakan.
3. Pengolahan:
- peremukan/ penggilingan, sizing : utk mendptkan ukuran
yg sesuai dgn permintaan pasar (andesit, asbes,
mangaan, bentonit)
- pencucian, sluicing, siklon, magnetik separation : agar
bersih dari kotoran (psr kwarsa, psr besi, psr kali)
- flotasi : agar memenuhi persyaratan kadar (feldspar)
Macam-macam bahan galian industri berdasarkan batuan asal/
asosiasinya
1. Berkaitan dgn batuan sedimen
a. batugamping tjd krn proses sedimentasi yg mengandung
karbonat.
b. batuan sedimen lainnya
2. Berkaitan dgn batuan gunung api
kegiatan gunung api menghasilkan material lepas bersifat asam sampai
basa, berukuran debu sampai bongkah, melalui proses geologi dan dlm
kurun waktu ttu akan berubah mjd Bahan Galian.
3. Berkaitan dgn intrusi plutonik bat asam dan ultrabasa
Berkaitan dgn kegiatan intrusi (granit, granodiorit, bauksit, feldspar,
mika (bat. Asam), gabro, peridotit, asbes (ultrabasa)
4. Berkaitan dengan endapan residu (lempeng residu, kaolin,
zircon, psr kwarsa, kalsidon, intan)
5. Berkaitan dengan proses ubahan hidrothermal (kaolin,
magnetite, talk, pirofilit)
A. Bahan galian yang berkaitan dengan batugamping
DOLOMIT
Dolomit terjadi karena proses pelindian ataupun peresapan unsurmagnesium dari air laut kedalam batugamping. Proses ini disebut dolomitasiyakni perubahan dari kalsit menjadi dolomit. Disamping itu dolomit dapatjuga diendapkan tersendiri sebagai endapan evaporit. Secara umum dolomitdapat digunakan untuk bahan tungku pemanas maupun tungku pelebur,untuk pupuk (diambil unsur Mg), pengatur Ph, pengenbang dan pengisidalam industri cat, plastik dan kertas, bahan pembuat semen, sea watermagnesia dan lain-lain.
KALSIT
Kalsit terjadi karena proses penghabluran kembali larutan batugampingakibat pengaruh air tanah, yang biasanya dapat dijumpai pada rongga-rongga ataupun celah kekar maupun rekahan, sehingga jumlah sedikitdan sifatnya setempat-setempat.
Kalsit dapat juga terjadi karena proses metamorfosa sentuh atauregional pada batugamping yang diterobos oleh batuan beku.
Kalsit banyak digunakan untuk pemutih dan pengisi cat, gelas, palstikdan karet, penetral asam dan bahan pelapis kertas.
FOSFAT
Endapan fosfat yang biasanya dibedakan atas endapan permukaan,endapan gua dan endapan bawah permukaan. Ketiganya mempunyaikejadian yang sama, yakni berasal dari tumpukan kotoran burung dankelelawar yang terlarut dan bereaksi dengan batugamping karena pengaruhair hujan dan air tanah.
Endapan fosfat permukaan bisanya terdapat pada lapisan teratasbatugamping klastik, endapan fosfat bawah permukaan terdapat padarongga pada tubuh batugamping terumbu. Fosfat danyak digunakan untukpupuk alam, industri detergen, asam fosfat dan industri kimia lainnya.
ONIKS
Onik berasal dari larutan kalsium karbonat yang terendapkan dirongga-rongga terdiri dari mineral kalsit yang berlapis-lapis umumnya berwarnaputih kekuning-kuningan dan agak bening sehingga tembus pandang.Apabila onoks ini mengalami metamorfosa maka akan terjadi oniksmarmer. Oniks dapat digunakan untuk asbak, lampu gantung, potkembang dan bahan dekorasi lainnya.
GIPSUM
Gipsum karena air tanah yang mengandung ion-ion sulfat yang berasaldari oksida sulfida, bereaksi dengan kalsium dari batugamping ataubatuan karbonat lainnya. Gipsum dapat digunakan untuk campuransemen porland, industri kimia, bahan pengisi dan penetral tanahpertanian, kedokteran
B. Kelompok Bahan Galian Industri yang berkaitan Dengan Batuan Sedimen
Kelompok bahan galian industri ini erat kaitannya dengan batuan sedimen tersierdengan piroklastik, berbutir halus, yang biasanya terdapat dilingkungan airlakustrin sampai neritik
BENTONIT
Bentonit merupakan jenis lempung yang terdiri dari 80% mineral montmorilonitterbentuk karena proses diagenetik (pelapukan dan transformasi) guning api yangbersifat asam dan komposisi riolitik. Dialam bentonit menjadi dua macam yakniswelling bentonite (bentonit natrium) dan non swelling bentonite (bentonitkalsium). Bentonit natrium digunakan sebagai lumpur pemboran, pencegahkebocoran dalam bangunan sipil basah dan campuran dalam pembuatan cat,lateks dan tinta cetak.
Sedangkan bentonit kalsium banyak digunakan untuk bahan penyerap, perekatdan pelet makanan ternak.
BALL CLAY DAN BOND CLAY
Ball clay adalah jenis lempungyang tersusun dari mineral kaolinit denganbentuk kristalnya tidak sempurna (kailinit 49 – 60%, illit 18 – 33%, kuarsa 7 –22% dan mineral lainnya yang mengandung karbon 1 – 4%) apabila sifat ballclay tersebut lebih rendah dari standar, maka lempung tersebut disebut“bond clay”
Ball clay dan Bond Clay umumnya bersifat plastis kerena terdiri dari partikelhalus, mempunyai daya ikat dan daya alir yang baik. Ball clay dan bond clayterjadi karena proses sedimentasi dalam cekungan lakustrin atau delta yangberasosiasi dengan endapan pasir, lanau dan lignit/batubara, umumnyaberumur tersier.
Kegunaan untuk industri keramik, pelet makanan ternak, pembawa racunserangga dan pengisi dalam industri karet.
FIRE CLAYFire clay adalah fosil tanah yang terdiri dari mineral kaolinit dengan bentukkristal tidak sempurna, bersifat lunak dan tidak mempunyai perlapisan,Lempung ini tahan terhadap suhu tinggin lebih dari 1500 derajat cesciustanpa adanya pembentukan massa gelas. Berbeda dengan ball clay danbond clay, fire clay terbentuk karena tanah (soil) yang tertimbun olehsedimen lain didaratan atau cekungan lakustrin ataupun delta yangumumnya mengandung lapisan batubara, fire clay digunakan untuk batatahan api.
ZEOLIT
Zeolit adalah senyawa alumino silikat hidrat, dengan logam alkali yangmerupakan kelompok mineral yang terdiri dari jenis spesies, terdapatdalam batuan sedimen piroklastik, berbutir halus dengan komposisi riolitik.Zeolit umumnya terjadi karena proses diagenesa dalam lingkunganpengendapan lakustrin sampai neritik, yang sering dijumpai berdampinganatau berlapis-lapis dengan endapan bentonit atau felsfar. Zeolit diIndonesia umumnya terdapat di daerah sedimen piroklastik yangberasosiasi dengan sedimen tersier.
Zeolit sering digunakan sebagai bahan bangunan dan ornamen, bahanagregat ringan, bahan pengembang dan pengisi tapal gigi, bahan penjernihlimbah dan kolam ikan, makanan ternak, pemurni gas methan, gas alamdan gas bumi.
FELDSPAR
Endapan feldspar terjadi karena proses diagenesa dari batuan piroklastik, halus,bersifat asam (riolitik) dan terendapkan dalam lingkungan air lakustrin danumumnya berasosiasi dengan cekungan sedimen tersier
Feldspar digunakan sebagai flux dalam industri kramik, gelas dan kaca.
YODIUM
Yodium (iodine) adalah unsur hologen yang berat dan aktif, terdapat padatumbuh-tumbuhan laut dan sumber air garam, berasosiasi dengan cekunganminyak bumi dan gas alam, serta terdapat bersama dengan bromium.
Yodium sering digunakan untuk industri kimia dan obat-obatan, emulsi fotografi,film kertas, sebagai reagen dan bahan yodisasi garam dapur (pencegah penyakitgondok).
MANGAN
Mangan jika diambil untuk keperluan industri, misalnya untuk pembuatan batubatere, mangan tersebut termasuk bahan galian industri, bisanya endapan manganterbentuk melalui beberapa proses seperti hidrotermal, metamorfik, sedimentasidan residu. Endapan mangan sedimenter yang terdapat sebagai mangan oksidadan berasisiasi dengan kegiatan vulkanis dan batuan yang bersifat basa.
Kegunaan mangan diantaranya adalah industri kimia, abterai kering, korek api,gelas, cat serta pupuk.
C. Kelompok Bahan Galian Industri Yang Berkaitan Dengan Batuan Gunung Api
Kegiatan Gunung Api menghasilkan material lepas bersifat asam sampai basa, yangberukuran debu sampai bongkah, semuanya berasal dari magma. Bahan-baha inimelalui berbagai proses geologi, dalam kurun waktu tertentu akan berubah menjadiberbagai jenis bahan galian industri.
PERLITPerlit terbentuk karena pembekuan tiba-tiba dari magma asam yang mengandungmassa gelas berupa sill, retas, lelehan atau aliran, berumur kuarter sampai tersier.Perlit banyak digunakan sebagai bahan pengosok, bahan isolasi temperatur tinggi dll
LANJUTAN
OBSIDIANTerbentuknya obsidian sama dengan perlit, namun tanpa dipengaruhi oleh faktortekanan dan suasana basah, kegunaan juga sama dengan perlit.
obsidianPerlit
BATUAPUNGBatuapung terjadi manakala magma asam muncul ke permukaan dan bersentuhandengan udara luar. Buih gas alam yang terkandung didalamnya mempunyai kesempatankeluar pada saat magma membeku secara tiba-tiba. Batuapung umumnya terdapatsebagai lelehan atau aliran permukaan, bahan lepas dan fragmen dalam fraksi gunung apidari kuarter sampai tersier muda. Kegunaan batuapung bahan pengosok, bahan bagunankonstruksi ringan, penyerap dan saringan dll.
BELERANG
Belerang atau sulfur ditemukan dalam dua bentuk, yaitu sebagai belerang alam dansebagai persenyawaan sulfida logam. Belerang alam terdapat dalam bentuk kristal yangadakalanya bercampur dengan lumpur. Endapan belerang ini terbentuk sebagai akibatkegiatan solfatara, fumarola atau akibat dari gas-gas dan larutan yang mengandungbelerang, hingga keluar dari perut bumi. Belerang selalu berkaitan dengan gunungapi yangmasih aktif. Belerang digunakan untuk industri kimia, bahan peledak dll.
KAYU TERKERSIKKAN
Sebaran kayu yang terkersikkan berkaitan dengan debu gunung api kuarter hinga tersier, bahan galian ini bagus untuk batu hias.
OPAL
Opal terjadi dari larutan silika koloid (agar-agar silika) yang berasal dari batuanpiroklastik basaltik. Larutan agar-agar silika selanjutnya terendapkan dalam pori,rongga atau rekahan batuan yang bersifat kedap air, Opal biasanya digunakanuntuk batu permata
D. Kelompok Bahan Galian Industri Yang Berkaitan Dengan Instrusi PlutonikBatuan Asam dan Ultra Basa
GRANIT DAN GRANODIORITBatuan ini terjadi karena pembekuan magma bersifat asam, yang biasanya berbentu sill, korok ataupun batolit. Warna batuan granit dan granodiorit sangat beragam tergantung dari komposisi mineral pembentuk batuannya, dapat merah hati, merah bata, abu-abu muda hingga putih. Batuan ini digunakan untuk bahan bangunan dan batu hias
FELSPAR
Mineral ini terbentuk karena proses kristalisasi pada fasa pembekuan magma bersifat asam dengan kadar silika yang tinggi, mineral ini biasanya berasosiasi dengan granit pegmatit yang dapat digunakan untuk industri keramik serta industri karet dan cat (sebagai bahan pengisi).
BAUKSIT
Bauksit terjadi karena proses pelapukan/lateritisasi batuan induk yang mengandung aluminium seperti granit, Bauksit digunakan sebagai bahan dasar aluminium dan berbagai bahan dasar industri kimia
MIKAMika adalah nama golongan ari mineral-mineral hyrous potassium aluminium silicate yang bersifat kompleks dan berbeda-beda dalam komposisi kimia dan sifat fisiknya. Mika dapat terbelah-belah dalam lembaran-lembaran tipis, liat, fleksibel, elastis dan sukar terbakar. Contoh mineral mika adalah muscovit dan flogopit.Mika digunkan dalam industri mesin dan kelistrikan.
GABRO DAN PERIDOTIT
Gabro dan peridotit terbentuk dari pembekuan magma yang bersifat ultrabasa, berwarna gelap, hijau kehitaman hingga hitam lekam. Kegunakangabro dan peridotit adalah untuk batu hias atau sebagai ornamen
ASBESAsbes termasuk kelompok mineral berserabut terdiri dari mineral kristosil, amositdll, jenis asbes yang banyak diproduksi adalah asbes yang tersusun dari mineralkrisotil, asbes terbentuk karena proses metamorfosa (proses serpentinisasi)batuan yang berkomposisi basa – Ultra basa, misal gabro dan peridotit, kegunaanasbes adalah untuk kain tahan api, bahan bagunan (atap) kertas, palstik daninsdustri kimia lainnya.
E. Kelompok Bahan Galian Industri Yang Berkaitan Dengan Residu Dan Endapan Letakan
Ada beberapa faktor yang menyebabkan terbentuknya endapan residu,diantaranya adalah :-Terdapat batuan yang menjadi sumber-Iklim tropika lembab, sehingga pelapukan kimiawi berjalan lebih dominan-Berelief rendah, sehingga residu yang tertinggal tidak terkikis lagi-Media trasportasi tidak terlalu cepat, sehingga dibutuhkan daerah yang landai
LEMPUNGLempung residu adalah sejenis lempung yang terbentuk karena prosespelapukan batuan beku dan diketemukan disekitar batuan induknya, sehinggamutunya lebih baik dari lempung letakan. Lempung residu baik digunakansebagai keramik, struktur bata, genteng dan grabah.
KAOLIN
Kaolin ini adalah hasil pengendapan kaolin residu, yang biasanya berselang selingdengan endapan pasir kuarsa, berasosiasi dengan endapan aluvial. Kegunaan kaolinterutama untuk keramik, kertas, cat, kosmetika, farmasi dll
PASIR KUARSA
Pasir kuarsa letakan merupakan pasir kuarsa lepas yang umumnya berasosiasidengan endapan aluvial, terjadi karena rombakan asal seperti granit, granodioritdan dasit, kegunaan untuk industri plastik, optik, keramik dll
ZIRKON
Zirkon merupakan mineral imbuhan pada batuan beku terutama batuan beku dalam yangkaya akan sodium seperti granit dan syenit. Zirkon letakan diendapkan bersama-samadengan pasir kuarsa pantai maupun pasir kuarsa sungai. Zirkon digunakan untuk bahanrefraktoris karena mempunyai titik lebur 2.430 derajat celsius.
INTAN
Kristal Intan terbentuk bersama dengan pembentukan batuan ultra basaseperti peridotit dan kimberlite. Kristalisasi pada kimberlite pipe terbentukpada kedalaman 6 mil (95 km) dibawah permukaan bumi dan temperatur1500 – 2000 derajat celsius. Di Indonesia intan terdapat bersama-samadengan pasir kuarsa. Intan ini digunakan untuk batu permata, pengosok danpemotong (pada mata bor, mata gergaji).
TERIMA KASIH