BENTONITE DI INDONESIA

Pengertian

Bentonit adalah istilah pada lempung yang mengandung monmorillonit

dalam dunia perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan jenis

lempung tergantung dari penemu atau peneliti, misal ahli geologi, mineralogi,

mineral industri dan lain-lain.

Dalam keadaan awal, Na-bentonit berkemampuan tinggi untuk menyerap

warna dan dapat ditingkatkan lagi dengan melalui proses pengolahan dan

pemanasan.

Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan kandungan alu-

munium silikat hydrous, yaitu activated clay dan fuller’s Earth. Activated clay

adalah lempung yang kurang memiliki daya pemucat, tetapi daya pemucatnya

dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu. Sementara itu, fuller’s earth

digunakan di dalam fulling atau pembersih bahan wool dari lemak. Berdasarkan

tipenya, bentonit dibagi menjadi dua, yaitu :

Tipe Wyoming (Na-bentonit – Swelling bentonite)

Na bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila

dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air.

Dalam keadaan kering berwarna putih atau cream, pada keadaan basah dan

terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap. Perbandingan soda dan kapur

tinggi, suspensi koloidal mempunyai pH: 8,5 - 9,8, tidak dapat diaktifkan, posisi

pertukaran diduduki oleh ion-ion sodium (Na+).

Penggunaan yang utama adalah untuk  lumpur (bor) pembilas dalam

kegiatan pemboran, pembuatan pellet biji besi, penyumbat kebocoran

bendungan/kolam.

Mg, (Ca-bentonit - non swelling bentonite)

Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air, dan

tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara alami atau setelah diaktifkan

mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Na dan Ca

rendah, suspensi koloidal memiliki  Ph : 4 - 7. Posisi pertukaran ion lebih banyak

diduduki oleh ion-ion kalsium dan magnesium. Dalam keadaan kering bersifat

rapid slaking, berwarna abu-abu, biru, kuning, merah dan coklat. Penggunaan

bentonit dalam proses pemurnian minyak goreng perlu aktivasi terlebih dahulu.

Potensi dan Cadangan

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

P. Kalimantan dan P. Sulawesi, dengan cadangan diperkirakan lebih dari 380

juta ton, serta pada umumnya terdiri dari jenis kalsium (Ca-bentonit) .

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

malaya, Leuwiliang, Nanggulan, dan lain-lain. Indikasi endapan Na-bentonit

terdapat di Pangkalan Brandan, Soro-langun-Bangko, Boyolali.

Penambangan

Kebanyakan endapan bentonit terdapat dekat dengan permukaan tanah

atau ada yang sudah tersingkap akibat proses pelapukan, oleh karena itu

penambangan dilakukan dengan cara penambangan terbuka sistim jenjang.

Lapisan tanah atas dikupas dan dipindah ke suatu tempat penimbunan,

yang akan digunakan untuk menimbun daerah endapan bila selesai ditambang,

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.

Pengolahan

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.

a. Pengembangan  bentonit

Bentonit mempunyai sifat menyerap sebab ukuran partikel koloidnya 

amat kecil dan memiliki kapasitas permukaan ion yang tinggi.

Pengembangan bentonit disebabkan oleh adanya penggantian

isomorphous pada lapisan oktohedral (Mg oleh Al) dalam menghadapi kelebihan

muatan di ujung kisi-kisinya. Adanya gaya elektrostatis yang mengikat kristal

pada jarak 4,5° dari permukaan cukup kuat untuk mempertahanan ion di per-

mukaan unit-unitnya, dan tetap menjaga unit itu tidak saling merapat.

Bila dicampur air akan mengembang, maka jarak antara unit makin

melebar dan lapisannya membentuk serpihan, serta memiliki permukaan luas jika

dalam zat pengsuspensi.

b. aktivasi bentonit

Aktivasi bentonit  bertujuan untuk menaikkan daya adsorpsi dan

memperoleh sifat bentonit yang diinginkan.

Montmorillonit memiliki struktur bertingkat dan kapasitas pertukaran ion

yang aktif di bagian dasar.  Oleh karena itu, strukturnya dapat diganti seperti

struktur bagian dasar, yaitu dengan penambahan asam agar terjadi penggantian

ion-ion K+, Na+ dan Ca+2 dengan H+ dalam ruang interlamelar, dan akan

melepaskan ion-ion Al+3, Fe+3 dan Mg+2 dari kisi strukturnya sehingga lempung

lebih aktif.

Aktivasi bentonit sangat dipengaruhi oleh konsentrasi asam. Biasanya

dipakai asam sulfat.  Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah sifat dasar,

distribusi ukuran pori, keasaman, dan nilai SiO2 atau Al2O3 dari endapan bentonit.

Faktor-faktor tersebut tergantung juga pada komposisi mineral lempung bentonit

dan cara aktivasi.

Beberapa hasil aktivasi dapat diterangkan seperti di bawah ini.

Aktivasi dengan pemanasan

Pada proses penjernihan minyak sawit dengan bentonit sebagai absorben

memperlihatkan bahwa bentonit mulai aktif menyerap warna pada suhu 80o –

130 oC. Tingkat kejernihan tidak begitu besar setelah suhu mencapai 140-150 oC,

bahkan cenderung menurun. Pada proses pemucatan minyak kedele

penghilangan warna minimum pada suhu sekitar 100o C.

Pengaruh waktu

Pengontrolan minyak dengan tanah pemucat sangat dipengaruhi oleh

waktu. Pada kondisi suhu, tekanan, dan jumlah tanah pemucat yang sama

menunjukkan bahwa hasil penghilangan warna maksimum pada temperatur

tertentu, dan cenderung menurun bila kontak diperpanjang. Penurunan

pemucatan karena daya serap lempung akan habis.

Pengaruh tekanan

Proses penghilangan warna dari bahan pemucat dipengaruhi juga oleh

luas permukaan tanah pemucat yang dikontakkan dengan minyak. Dengan

menurunkan tekanan pori-pori tanah pemucat sampai tekanan atmospir, bentonit

akan terdeareasi, sehingga luas permukaan akan lebih besar. Tekanan yang

umum dilakukan di industri-industri adalah 5,077 mm Hg.

c. Aktivasi bentonit untuk lumpur bor

Aktivasi bentonit untuk lumpur bor adalah proses merubah Ca-bentonit

menjadi Na-bentonit dengan cara penambahan senyawa alkali, yaitu sodium

karbonat (NaCO3) dan sodium hidroksida (NaOH). Dengan aktivasi ini

diharapkan terjadi perubahan sifat hidrasi, dispersi, reologi, swelling, dan sifat

lainnya dari bentonit, sehingga dapat digunakan untuk lumpur bor.

Agar reaksi lebih sempurna perlu diperhatikan aspek waktu kontak, penekanan

dan aspek lainnya.

Penggunaan dan Spesifikasi

Ada dua jenis bentonit yang dipakai dalam 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.

Untuk lumpur pemboran, bentonit bersaing dengan jenis lempung lain,

yaitu atapulgit, sepiolit dan lempung lain yang telah diaktifkan.

Dengan penambahan zat kimia pada kondisi tertentu, Ca-bentonit dapat

dimanfaatkan sebagai bahan lumpur bor setelah melalui pertukaran ion,

sehingga terjadi perubahan menjadi Na-bentonit dan diharapkan terjadi

peningkatan sifat reologi dari suspensi mineral tersebut Agar mencapai

persyaratan sebagai bahan lumpur sesuai dengan spesifikasi standar, perlu ada

penambahan polimer. Hal itu dapat dilakukan melalui aktivasi bentonit untuk

bahan lumpur bor.

Sifat bentonit yang perlu diperhatikan sehubungan dengan

pemanfaatannya adalah :

Komposisi dan jenis mineral yang dikandung dalam bentonit, antara lain

monmorillonit, kaolinit, illit, kwarsa, plagioklas, kristobalit, dan lainnya.

Komposisi kimia, yaitu unsur-unsur kimia yang terkandung antara lain, SiO2,

Al2O3, CaO, MgO, Na2O, Fe2O3 H2O dll.

Sifat teknologi.

Sifat pertukaran ion; sifat ini antara lain, sifat pemucatan, adhesi, sifat

penyerapan dan sifat lainnya.

Penggunaan

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 dihentikan;

sebagai penahan stang/tali bor yang makin berat dengan bertambahnya

kedalaman atau panjang stang bor yang digunakan;

menahan tekanan air, gas atau minyak yang keluar dari batuan yang

ditembus dan mencegah peresapan kembali, serta penguat lapisan atau

penahan pada dinding lubang bor dan mencegah terjadinya longsor.

Bentonit untuk  pemboran minyak dan gas bumi harus memiliki sifat

mengembang sesuai standar API yang biasa disebut RP 29, RP 13B, atau

dari OCMA.

2. Pengecoran Logam

Bentonit yang dipakai pada industri pengecoran logam besi atau bukan

besi adalah bentonit alam dan sintetis yang berfungsi sebagai bahan pengikat

dalam alat cetak.

Dalam dunia perdagangan, bentonit alam disebut juga bentonit Wyoming,

sedangkan bentonit sintetis disebut brekbond 2 (Inggris) dan berkonit (Italia).

Sifat daya tahan terhadap panas dari kedua jenis bentonit tersebut tidak sebaik

lempung tahan api yang berupa butiran seperti kuarsa, zircon, kromit dan lain-

lain.

Jumlah bentonit yang dipakai untuk pengecoran logam antara 4 – 6 %

dari berat alat cetak. Pengecoran pada suhu dan tekanan tinggi diperlukan

pengikatan yang lebih sempurna dengan pemakaian bentonit antara 8 – 10 %

dari jumlah berat alat cetak. Apabila alat cetak mengalami keausan atau rusak,

pembaharuan cukup dengan menambahkan bentonit 0,1 – 1 % dari jumlah berat

alat cetak.

Persyaratan bentonit untuk pembuatan alat cetak pengecoran logam (besi

baja) biasanya mengacu kepada syarat standar Steel Founder’s Society of

America (SFSA). Syarat tersebut didasarkan pada kandungan uap air,

konsentrasi CaO, derajat pH dan batas cair. Nilai batas cair bagi lempung

bentonit atau jenis lempung lain harus lebih besar dari 600o C.

3. Pembutan pelet konsentrat besi dan logam Lain

Pemanfaatan bentonit dalam proses pembuatan pelet konsentrat bijih

besi dianggap cukup mahal. Selain itu, apabila dipakai campuran bentonit sekitar

1 % dapat terjadi kontaminasi, kadar besi  turun 0,6 % dan silika naik  0,5 %.

Untuk itu, perlu ditambahkan batu gamping dan kokas. Batu gamping (kapur

tohor=CaO) atau kapur padam (Ca(OH)2) berfungsi menurunkan suhu

pembakaran dan mencegah terjadinya retak-retak, sementara kokas berfungsi

untuk mengikat kelebihan silikat dan terbentuknya silikon karbid yang dapat

digunakan sebagai bahan penggosok, pemoles atau ampelas.

4. Teknik sipil

Pemakaian bentonit dalam teknik sipil masih terbatas pada pembangunan

konstruksi beton, seperti jembatan, bendungan dan bangunan yang

berhubungan langsung dengan air tanah dan air laut. Sifat bentonit yang

dimanfaatkan adalah sifat tiksotropinya.

Tujuan pemakaian Na-bentonit adalah untuk menunjang kekuatan dinding

diafragma dan tembok/fondasi yang masuk ke dalam tanah. Selain sebagai

penyelubung, juga berfungsi sebagai penahan atau pengisi lubang, celah dan

pori-pori batuan atau formasi di sekitar dinding atau tembok/fondasi. Bentonit

yang digunakan 3 – 10 %.

5. Bahan pencuci atau pemutih

Pemakaian Na-bentonit sebagai bahan pemutih dan pencuci termasuk

mahal, tetapi memberikan hasil yang baik dan banyak dilakukan. Atas

pertimbangan biaya, fungsi bentonit banyak digantikan oleh lempung asam aktif

atau fuller’s earth.

6. Penggunaan lainnya

Penggunaan Na-bentonit di bidang pertanian dan peternakan (sebagai

katalis), pembuatan cat dan lain-lain dipandang sangat mahal. Sebagai subtitusi

Na-bentonit dipakai lempung asam, fuller’s earth, pirofilit, atau talk yang lebih

mudah diperoleh dan dari sisi harga lebih murah. Walaupun demikian,

penggunaan bentonit untuk tujuan tersebut masih dilakukan oleh industri atau

pengusaha tertentu.

Dalam industri pakan ternak (terutama unggas) bentonit berfungsi

sebagai pengikat dengan pembuatan sama seperti pembuatan pelet konsentrat

bijih besi dan ogam lain), yaitu 1-2 % dari berat pakan yang diolah.

Ca-bentonit (kalsium bentonit)

Berbeda dengan Na-bentonit, Ca-ben-tonit 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 fuller’s earth, 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.

Pemakaian Ca-bentonit untuk bahan pembuatan sodium bentonit lebih banyak

keuntungan daripada jenis lempung lain, kecuali lempung asam, terutama saat

penggerusan, penyaringan dan pengeringan. Ca-bentonit  memiliki sifat

pertukaran ion yang baik dan menghasilkan produk sampingan yang berharga,

yaitu bahan pemutih sintetis precipitated calcium carbonate (PCC).

Biasanya, bahan yang digunakan mempunyai kelembaban sekitar 33 %

dan ukuran butir 5 cm. Bahan lalu dikeringkan hingga kelembaban antara 3-10

%, selanjutnya digerus dengan ukuran butir mencapai 90 – 100 mesh.

Selain yang diterangkan di atas terdapat lempung sejenis yang pemanfaatannya

sama atau hampir sama dengan Bentonit, yaitu atapulgit, sepiolit, dan lempung

asam.

Perkembangan Pemasokan dan Permintaan Bentonit Indonesia

Sampai saat ini, produsen Na-bentonit bukan sebagai produsen tambang

tetapi hanya sebagai pemasok saja, walaupun ada, jumlah dan kontinuitas

produksi dapat dikatakan tidak pasti, sehingga pertumbuhan tahunannya sulit

untuk dievaluasi. Kebutuhan Na-bentonit di dalam negeri dipakai dalam kegiatan

pemboran menengah dan pemboran dalam.

Sebaliknya, produsen dan produksi Ca-bentonit berkembang cukup

pesat. Produsen Ca-bentonit sebagian besar berada di kota besar di P. Jawa,

sesuai dengan keberadaan industri pemakai utama bentonit.

Produksi mineral bentonit dalam kurun 1981-1999 secara umum

meningkat, dengan laju perubahan tahunan sebesar 22,92 %. Produksi tahun

1981 tercatat sebesar 4.173 ton dan terus meningkat sampai dengan tahun 1996

sebesar 99.208 ton. Pada tahun 1998 produksi mineral bentonit menurun

menjadi 83.372 ton dan tahun 1999 naik menjadi 90.435 ton.

Kenaikan produksi ini tidak terlepas dari konsumsi bentonit di industri

pemakai yang terus bertambah dengan laju pertumbuhan tahunan sebesar 13,79

%, terutama Industri minyak sawit.

Pemakaian bentonit oleh beberapa industri pemakai dengan alasan lebih

ekonomis dan kualitas produk akhir. Pemakaian bentonit impor oleh industri

minyak sawit lebih ditekankan kepada kemampuan bleaching yang tinggi (> 65

%), karena kemampuan bleaching bentonit domestik dinilai masih sangat rendah

(27 – 38 %), sehingga perlu aktivasi terlebih dahulu.

Menjadi masalah krusial dengan pemakaian mineral asal domestik, 

karena mutu bahan galian dianggap kurang dapat diandalkan untuk

menghasilkan produk-produk dengan kualitas cukup dan baik. Adanya Impor

bentonit diperkirakan sebagian besar berupa Na-bentonit yang digunakan dalam

kegiatan eksplorasi minyak bumi. Dari, dapat dilihat asal impor bentonit tahun

terakhir 1999.

Dalam dunia perdagangan, Ca-ben-tonit juga dikenal dengan nama lain,

seperti NKH, Tonsil, Galleon, dan lain-lain.

Pemakai utama Ca-bentonit adalah industri minyak sawit dan minyak

kelapa, kemudian diikuti oleh industri margarine, logam untuk bangunan, dan

industri mesin cor). Pada tahun 1999, industri minyak sawit mengkonsumsi

bentonit,  yaitu  sekitar 70 % (68.910,6 ton), kemudian industri minyak kelapa

sekitar 16 % (15.751,1 ton) dan sisanya sebesar 14% (13.782,2 ton) dikonsumsi

oleh industri margarine, pengecoran logam, mesin, sabun, kosmetika dan cat.

Ekspor bentonit diperkirakan dari jenis Ca-bentonit. Ekspor bentonit

dalam tahun pengamatan walaupun berfluk-tuasi, namun cenderung meningkat

dengan laju pertumbuhan tahunan sebesar 14,67 % untuk volume dan 12,66 %

untuk nilainya. Ekspor pada tahun 1999 sebagian besar ditujukan ke Singapura

sekitar 89.00 % dan sisanya ke Malaysia dan Taiwan. Ekspor bentonit sebagian

besar diperkirakan masih belum diaktivasi .

Sementara itu, Produk Domestik Bruto (PDB) dalam kurun pengamatan

hanya naik sekitar 4,86 % per tahun, padahal sampai Juli 1997, perkembangan

kenaikan ekonomi nasional cukup menakjubkan. Namun, sejak itu, ditandai

dengan nilai rupiah yang merosot, tahun 1998 (PDB) turun 13,2 % dan hanya

naik 0,19 % pada tahun 1999.

Dari sisi industri pemakai Ca-bentonit industri minyak goreng adalah

sebagai pemakai utama untuk pengolahan Crude Palm Oil (CPO). Untuk dapat

dijadikan minyak goreng dilakukan proses penjernihan dengan bentonit,

kemudian dilakukan proses deodorizing.

Produksi minyak goreng sawit dalam kurun pengamatan meningkat cukup

berarti dengan laju tahunan sebesar 17,51 %. Tahun 1999 produksi minyak

goreng telah mencapai 2,4 juta. Kenaikan produksi tersebut didorong oleh

pertambahan jumlah penduduk Indonesia yang otomatis menambah pemakaian

bentonit dari jenis kalsium.

Beberapa industri pemakai bentonit lain yang cukup banyak adalah

minyak goreng kelapa dan Industri margarine dengan laju pertumbuhan sebesar

8,22 % dan 25,3 % masing-masing.

Kebutuhan bentonit dalam setiap jenis industri minyak goreng berlainan.

Untuk minyak goreng kelapa rata-rata dibutuhkan sekitar 2 persen dari hasil

akhir, atau untuk setiap per ton minyak goreng kelapa perlu 20 kg Ca bentonit.

Sementara minyak goreng kelapa sawit dibutuhkan lebih tinggi lagi yaitu 4 %

atau untuk setiap per ton minyak goreng kelapa sawit dibutuhkan 40 kg kalsium

bentonit. Untuk industri margarine, kebutuhan Ca-bentonit prosentasenya lebih

tinggi lagi, yaitu berkisar antara 4 – 5 % dari produk akhir atau untuk setiap ton

perlu 40 – 50 kg kalsium bentonit.

KESIMPULAN

Bentonite merupakan bahan galian lempung yang mengandung

monmorilorit. Bentonite terbagi jenisnya Na- bentonit dan Ca- bentonit. Bentonite

di Indonesia tersebar di pulau jawa dan sumatera sebagian lagi terdapat di pulau

kalimantan dan sulawesi dimana diperkirakan jumlahnya masih 380 juta ton dan

kebanyakan jenisnya Ca- bentonite.

Bentonite banyak terdapat dipermukaan, sehingga metode

penambangannya dengan tambang terbuka. Dalam pengolahannya sesuai

dengan jenis bentonite nya, apakah mengandung Na atau Ca. Kegunaan

bentonite juga berbeda sesuai jenis bentoite nya.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010. Bentonite. http://id.wikipedia.org/wiki/Bentonite, 6 Maret 2012, diunduh pada 22.45

Achmadin. 2010. Bentonite.

http://achmadinblog.wordpress.com/2010/11/30/bentonit/, 6 Maret 2012

diunduh pada 23.00