Bentonite - Bonita

7/24/2019 Bentonite - Bonita

1/25

DISUSUN OLEH

TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK KEBUMIAN DAN ENERGI

UNIVERSITAS TRISAKTI

BENTONITE

_________________________

BAHAN GALIAN INDUSTRI

BONITA INTAN SUSIMAH 073.0013.00019


2/25

BENTONITE

PENGERTIAN

PEMBENTUKAN

HASIL PELAPUKAN

LARUTAN HYDROTHERMAL

ENDAPAN TRANSFORMASI

ENDAPAN SEDIMEN

EKSPLORASI

PEMETAAN

UJI SUMUR

PENAMBANGAN

PENGOLAHAN

PENGEMBANGAN BENTONITE

AKTIVASI BENTONITE

KEGUNAAN

BAHAN GALIAN INDUSTRI BENTONITE BO


3/25

Bentonit adalah lempung yang sebagian besar terdiri dari montmorillonit dengan mineral-

kalsit, dolomit, feldspars, dan mineral lainnya. Montmorillonit merupakan bagian dari kelompok sm

kimia secara umum (Mg,Ca)O.Al2O3.5SiO2.nH2O.

Bentonit mampu menyerap air dan mengembang. Bentonit merupakan lempung pla

kandungan mineral monmorilonit lebih dari 85% dengan rumus kimianya Al2

O3

.4SiO2

x H2

O. Benton

vulkanik.

Bentonit berbeda dari clay lainnya karena hampir seluruhnya (75%) merupakan mineral m

monmorillonit terdiri dari partikel yang sangat kecil sehingga hanya dapat diketahui melalui studi m

Difraction). Berdasarkan kandungan alumino silikat hidrat yang terdapat dalam bentonit, maka b

dibagi menjadi dua golongan :

a.Activated clay, merupakan lempung yang mempunyai daya pemucatan yang rendah.

b. Fullers earth, merupakan lempung yang secara alami mempunyai sifat daya serap terhadap zalemak, dan pelumas.

BENTONITE

BAHAN GALIAN INDUSTRI - BEN



4/25

Bentonit di Indonesia cukup besar dan tersebar di beberapa lokasi, yaitu di Pulau

dengan jumlah cadangan lebih dari 380 juta ton.

Berdasarkan sifat kimianya, bentonit dibedakan menjadi dua, yaitu sodium (Na

bentonit. Pemakai utama Na-bentonit adalah untuk lumpur bor dalam kegiatan pem

Ca-bentonit dipakai sebagai penyerap (penjernih) di industri minyak goreng.

Salah satu indikator kenaikan produksi Ca-bentonit dapat dtunjukkan oleh produ

Hampir di atas 70 % dari total konsumsi digunakan dalam industri ini. Untuk

pemakaian banyak tergantung kepada eksplorasi minyak bumi dan gas.

PENDAHULUAN



5/25

Dalam keadaan kering bentonit mempunyai sifat fisik be

butiran yang halus berbentuk rekahan-rekahan atau serpihaseperti tekstur pecah kaca (concoidal fracture), kilap lilin, l

berwarna kuning muda hingga abu-abu, bila lapuk berw

kekuningan, kuning merah atau coklat, bila diraba terasa li

dimasukan ke dalam air akan menghisap air.

SIFAT FISIK DAN KIMIA BENTONIT



6/25

Bentuk fisik dari bentonit diperlihatkan pada gambar berikut :

Sifat fisik lainnya berupa massa jenis 2,2-2,8 g/L; indeks bias 1,547-1,557

1330-1430oC. Bentonit termasuk mineral yang memiliki gugus aluminosi



7/25

Unsur-unsur kimia yang terkandung dalam bentonit diperlihatkan pada tabel berikut :

KOMPOSISI BENTONIT



8/25

1. Tipe Wyoming (Na-Bentonite / Swelling Bentonite):

Na bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila dicelupkan ke

dalam air. Dalam keadaan kering berwarna putih atau cream, pada keadaan basahdan terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap.

Perbandingan soda dan kapur tinggi, mempunyai pH: 8,5-9,8. Penggunaan yang

utama adalah untuk lumpur (bor) pembilas dalam kegiatan pemboran, pembuatan

pellet biji besi, penyumbat kebocoran bendungan/kolam.

2. Mg, Ca-Bentonite (non-swelling bentonite):

Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air

Perbandingan kandungan Na dan Ca rendah, memiliki pH: 4-7. Posisi pertukaran

ion lebih banyak diduduki oleh ion-ion kalsium dan magnesium. Dalam keadaan

kering berwarna abu-abu, biru, kuning, merah dan coklat. Penggunaan bentonit

dalam proses pemurnian minyak goreng perlu aktivasi terlebih dahulu.

TIPE



9/25

Endapan bentonit Indonesia tersebar di P. Jawa, P. Sumatera, sebagian P. Kalimantan dan P.

cadangan diperkirakan lebih dari 380 juta ton, serta pada umumnya terdiri dari jenis kalsium

Beberapa lokasi yang sudah dan sedang dieksploitasi, yaitu di Tasik-malaya, Leuwiliang, Nan

lain. Indikasi endapan Na-bentonit terdapat di Pangkalan Brandan; Soro-langun-Bangko; Boyo

POTENSI DAN CADANGAN



10/25

1. Hasil Pelapukan:

Faktor pembentukan endapan ben-tonit hasil pelapukan adalah kondisi komposisi mineral batuan, k

dan daya lalu air pada batuan asal. Yang terakhir ini dapat dikemukakan sebagai : iklim, berbagai relief dan tu

berada di atas batuan.

Pembentukan bentonit hasil pelapukan adalah akibat reaksi antara ion-ion hidrogen (H+) dalam air t

silikat. Ion H+ tersebut berasal dari asam karbon akibat pembusukan zat-zat organik di dalam tanah.

2. Larutan Hydrotermal:

Larutan Hydrotermal bersifat asam, karena ada batuan gamping maka komposisinya berubah menj

basa. Pada prosesnya alkali akan membentuk monmorillonit karena adanya kandungan Magnesium.

3.Endapan Transformasi:

Endapan bentonit hasil transformasi/ devitrifikasi debu gunung api terjadi dengan sempurna apab

dalam cekungan seperti danau atau laut. Mineral gelas gunung api lambat laun akan mengalami devitrifikasi.

4. Endapan Sedimen:

Ca-bentonit terjadi dari alterasi mineral dalam batuan beku dan metamorfik yang biasanya terdapat dekat de

Hal ini disebabkan ion Na + dalam lempung bentonit bersifat tidak mantap dan mudah diganti oleh ion Ca+tingkat pelapukan selanjutnya.

GENESA



11/25

Proses Terjadinya Bentonit di Alam

Secara umum, asal mula terjadinya endapan bentonit ada 4, yaitu ;

1. Terjadi karena Proses Pelapukan Batuan

Faktor utama yang menyebabkan pelapukan batuan adalah komposisi kimiawi mineral batuan induk, dan kelarutannya dalam air. Mineral-mine

bentonit adalah plagioklas, kalium-feldspar, biotit, muskovit, serta sedikit kandungan senyawa alumina dan ferromagnesia. Secara umum, faktor yang meini adalah iklim, jenis batuan, relief, dan tumbuh-tumbuhan yang berada di atas bantuan tersebut.

Pembentukan bentonit sebagai hasil pelapukan batuan dapat juga disebabkan oleh adanya reaksi antara ion-ion hidrogen yang terdapat di dalam

persenyawaan silikat yang terdapatdi dalam air dan batuan.

2. Terjadi karena Proses Hidrotermal di Alam

Proses batuan mempengaruhi alternasi yang sangat lemah, sehingga mineral-mineral yang kaya akan magnesium, seperti biotit cenderung memb

unsur-unsur logam alkali dan alkali tanah (kecuali kalium), mineral mika, ferromagnesia, feldspar, dan plagioklas pada umumnya akan membentuk mon

karena adanya unsur magnesium.

Larutan hidrotermal merupakan larutan yang bersifat asam dengan kandungan klorida, sulfur, karbon dioksida, dan silika. Larutan alkali ini se lan

bersifat basa, dan akan tetap bertahan selama unsur alkali tanah tetap terbentuksebagai akibat penguraian batuan asal dan adanya unsur alakali tanah a

3. Terjadi karena Proses Transformasi

Proses transformasi (pengabuan) abu vulkanis yang mempunyai komposisi gelas akan menjadi mineral lempung yang lebih sempurna, terutama

cekungan sedimentasi. Transformasi dari gunung berapi yang sempurna akan terjadi apabila debu gunung berapi diendapkan dalam cekungan sepert

terjadi akibat proses transformasi pada umumnya bercampurdengan sedimen laut lainnya yang berasal dari daratan, seperti batu pasir dan danau.

4. Terjadi karena Proses Pengendapan Batuan

Proses pengendapan bentonit secara kimiawi dapat terjadi sebagai endapan sedimen dalam suasana basa (alkali), dan terbentuk pada cekunga

dimana unsur pembentuknya antara lain: kabonat, silika, fosfat, dan unsur lainnya yang bersenyawa dengan unsur alumunium dan magnesium



12/25

Secara umum, Ca-bentonit terjadi dari alterasi mineral dalam batuan beku dan m

biasanya ter-dapat dekat dengan permukaan. Hal ini disebabkan ion Na+ dalam lem

bersifat tidak mantap dan mudah diganti oleh ion Ca+

, dan juga ion H+

pada tin

selanjutnya. Sebaliknya, Keberadaan Na-bentonit di daerah tropis hanya dijump

dalam yang mengalami proses pelapukannya tidak berkepanjangan.



13/25

Evaluasi Data Diperoleh

Pemboran

Pemetaan

SKEMA TAHAPAN EKSPLOR



14/25

A. PEMETAAN

Pemetaan dilakukan untuk membuat peta topografi dan situasi daerah dalam

menunjang kegiatan eksplorasi, evaluasi endapan, dan perencanaan

penambangan.

Pengukuran dilakukan dengan alat ukur theodolith pada area yang diinginkan

dengan titik ikat ukur yaitu titik triangulasi. Dilakukan juga penen-tuan dan

pengukuran lokasi titik bor atau sumur uji dengan interval 25-100 meter.

Dari hasil pengukuran, lalu dibuat peta topografi dan situasi dengan skala

diinginkan yang menggambarkan letak titik sumur uji atau titik bor, tempat

penggalian endapan, penyebaran endapan, jalan, dan lain-lain.

B. PEMBUATAN SUMUR UJI, ATAU PEMBORAN

Pembuatan sumur uji atau pemboran (dengan bor tangan atau bor mesin) adalahuntuk mengetahui sebaran endapan secara lateral dan vertikal, tebal endapan, tebal

lapisan tanah penutup, struktur batuan, dan data lain melalui pengambilan conto,

pengukuran stratigrafi endapan, serta hasil analisis contoh tersebut di laboratorium.

Dari hasil pemeriksaan uji contoh di laboratorium dapat diketahui kualitas dan

kuantitas endapan bentonit, penyebaran serta ketebalan tanah penutupnya. Lalu,

data tersebut dievaluasi, sehingga dapat ditentukan nilai keekonomiannya.



15/25

Kebanyakan endapan bentonit terdapat dekat

dengan permukaan tanah atau ada yang sudah

tersingkap akibat proses pelapukan, oleh karenaitu penambangan dilakukan dengan cara

penambangan terbuka sistim jenjang.

Peralatan yang digunakan dalam proses penggalian

danpengupasan tanah penutup, antara lain: Power

scraper, dragline scraper, dragline excavator, dan

power shovel

Lapisan tanah atas dikupas dan dipindah ke suatu

tempat penimbunan, yang akan digunakan untukmenimbun daerah endapan bila selesai ditam-

bang, sehingga bekas penambangan dapat

dimanfaatkan untuk keperluan lain. Peralatan yang

digunakan dalam proses penggalian dan

pengupasan tanah penutup, antara lain: power

scraper, dragline scraper, dragline excavator, dan

power shovel.

EKSPLOITASI



16/25

Hasil penggalian endapan bentonit

dari tambang berupa bongkah-bongkah, (raw material) diangkut

dengan truk ke pabrik untuk diolah

melalui beberapa tahapan proses,

yaitu penghancuran, pemanasan,

penggilingan dan pengayakan.

PENGOLAHAN



17/25

A.PENGEMBANGAN BENTONIT

Bentonit mempunyai sifat menyerap sebab ukuran partikel koloidnya amat kecil dan

permukaan ion yang tinggi.

Pengembangan bentonit disebabkan oleh adanya penggantian isomorphous pada lapi

oleh Al) dalam menghadapi kelebihan muatan di ujung kisi-kisinya. Adanya gaya elektros

kristal pada jarak 4,5o dari permukaan cukup kuat untuk mempertahanan ion di per-mdan tetap men-jaga unit itu tidak saling merapat.

Bila dicampur air akan mengembang, maka jarak antara unit makin melebar dan lapi

serpihan, serta memiliki permukaan luas jika dalam zat pengsuspensi.

B. AKTIVASI BENTONIT

Aktivasi bentonit bertujuan untuk me-naikkan daya adsorpsi dan memperoleh

diinginkan pemanasan, pengaruh tekanan dan waktu.

Montmorillonit memiliki struktur ber-tingkat dan kapasitas pertukaran ion yang aktif d

karena itu, strukturnya dapat diganti seperti struktur bagian dasar, yaitu dengan pena

terjadi penggantian ion-ion K+, Na+ dan Ca+2 dengan H+ dalam ruang interlamelar, dan ak

ion Al+3, Fe+3 dan Mg+2 dari kisi strukturnya sehingga lempung lebih aktif.



18/25

Aktivasi Bentonit

Sebelum digunakan dalam berbagai aplikasi, bentonit harus diaktifkan dan diolah tAda dua cara yang dapat dilakukan untuk aktivasi bentonit, yaitu :

1. Secara Pemanasan

Pada proses ini, bentonit dipanaskan pada temperatur 300 350 C untpermukaan butiran bentonit.

2. Secara Kontak Asam

Tujuan dari aktivasi kontak asam adalah untuk menukar kation Ca+ yang ada damenjadi ion H+ dan melepaskan ion Al, Fe, dan Mg dan pengotor-pengotor lainny

struktur, sehingga secara fisik bentonit tersebut menjadi aktif. Untuk keperluan tersedan asam klorida adalah zat kimia yang umum digunakan. Selama proses bleaching dan Mg larut dalam larutan, kemudian terjadi penyerapan asam ke dalam struktur berangkaian struktur mempunyai area yang lebih luas. Menurut Thomas, Hickey, danatom al yang tersisa masih terkoordinasi dalam rangkaian tetrahedral dengan empatersisa. Perubahan dari gugus oktahedral menjadi tetrahedralmembuat kisi kristal bepada permukaan kristal, sehingga dapat dinetralisir oleh ion hidrogen.



19/25

Di industri, yaitu Sodium (Na) bentonit dan Ca-bentonit.

Na-bentonit dimanfaatkan sebagai bahan perekat,

pengisi (filler), lumpur bor, sesuai sifatnya mampu

membentuk suspensi kental setelah bercampur dengan

air. Sedangkan Ca-bentonit banyak dipakai sebagai bahan

penyerap.

KEGUNAAN



20/25

Na-bentonit (sodium bentonit)

1) Sebagai lumpur bor

Fungsi utama Na-bentonit sebagai lumpur bor adalah :

menaikkan daya suspensi air pembilas;

pendingin dan pelumas mata bor;

menahan kotoran bor tidak mengendap walaupun kegiatan pemboran sedang dihentik

Sebagai penahan stang/tali bor

Menahan tekanan air, minyak, gas yang keluar dari batuan yang ditembus dan menceg

kembali

2)Pengecoran Logam

Bentonit yang dipakai pada industri pengecoran logam besi atau bukan besi adalah bento

sintetis yang berfungsi sebagai bahan pengikat dalam alat cetak.



21/25

3) Pembutan pelet konsentrat besi dan logam Lain

Pemanfaatan bentonit dalam proses pembuatan pelet konsentrat bijih besi dianggap cukup mah

dipakai campuran bentonit sekitar 1 % dapat terjadi kontaminasi, kadar besi turun 0,6 % dan silika

perlu ditambahkan batu gamping dan kokas. Batu gamping (kapur tohor=CaO) atau kapur padam

menurunkan suhu pembakaran dan mencegah terjadinya retak-retak, sementara kokas berfu

kelebihan silikat dan terbentuknya silikon karbid yang dapat digunakan sebagai bahanpenggosok, p

4) Teknik sipil

Pemakaian bentonit dalam teknik sipil masih terbatas pada pembangunan konstruksi beto

bendungan dan bangunan yang berhubungan langsung dengan air tanah dan air laut. Sifat benton

adalah sifat tiksotropinya.

5) Bahan pencuci atau pemutih

Pemakaian Na-bentonit sebagai bahan pemutih dan pencuci termasuk mahal, tetapi membe

dan banyak dilakukan. Atas pertimbangan biaya, fungsi bentonit banyak digantikan oleh

ataufullersearthBAHAN GALIAN INDUSTRI BENTONITE BO


22/25

6.Bentonit untuk Industri kosmetik

Untuk dapat digunakan dalam industri kosmetik, bentonit harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

Mengandung mineral magnesium silikat (Ca-bentonit)

Mempunyai pH netral

Kandungan air dalam bentonit adalah < 5 %

Ukuran buturin adalah 325 mesh

7. Bentonit sebagai Bahan penyerap (adsorben) atau Bahan Pemucat pada Industri Minyak Kelapa sawit. P

warna (pigmen) merupakan proses yang sering digunakan, seperti penyerapan zat warna pada minyak hewani,

bumi, dan lain-lain.

8. Bentonit sebagai Katalis, Penggunaan lempung sebagai katalis telah lama diperkenalkan, yaitu pada proses

bumi dengan menggunakan mineral monmorillonit yang telah diasamkan. Namun, penggunaan lempung se

kelemahan, yaitu tidak tahan terhadap suhu tinggi.

9. Bentonit sebagai Bahan Penukar Ion, Pemanfaatan bentonit sebagai penukar ion didasarkan pada sifat perm

bermuatan negatif, sehingga ion-ion dapat terikat secara elektrostatik pada permukaan bentonit.

10. Bentonit sebagai lumpur Bor

Penggunaan uatama bentonit adalah pada industri lumpur bor, yaitu sebagai lumpur terpilar dalam peng

gas bumi serta panas bumi.

Aktivasi bentonit untuk lumpur bor adalah merupakan suatu perlakuan untuk mengubah Ca-bentonit

dengan penambahan bahan alkali. Bahan alkali yang umum digunakan adalah Natrium karbonat dan natrium hid



23/25

6) Penggunaan lainnya

Penggunaan Na-bentonit di bidang pertanian dan peternakan (sebagai katalis), pembuatan cat dan lain-lain

Sebagai subtitusi Na-bentonit dipakai lempung asam, fullersearth, pirofilit, atau talk yang lebih mudah dipe

lebih murah. Walaupun demikian, penggunaan bentonit untuk tujuan tersebut masih dilakukan oleh industri at

Untuk dapat digunakan dalam pembuatan tambahan makanan ternak, bentonit harus memenuhi persyaratan s

Kandungan bentonit < 30 %

Ukuran butiran bentonit adalah 200 mesh

Memiliki daya serap > 60 %

Memiliki kandungan mineral monmorilonit sebesar 70 %



24/25

Ca-bentonit (kalsium bentonit)

Berbeda dengan Na-bentonit, Ca-bentonit tidak memiliki

sifat mengembang yang baik sebab tidak adanya ion Na+

di dalam kesatuan sel pada kisi kristal montmorilonit.

Pemakaian Ca-bentonit pada dasarnya sama dengan

pemakaian lempung yang tergolong fullersearth, antara

lain untuk lumpur pemboran, pencuci dan pembersih

minyak bakar, minyak goreng, industri obat-obatan, kimia,

kertas, keramik dan lainnya. Tetapi pemanfaatan yang

utama adalah untuk pembuatan sodium bentonit sintetis,

dan bahan baku pembuatan lempung aktif.



25/25

TERIMA KASIH


Bentonite - Bonita

Documents

Transcript of Bentonite - Bonita