makalah besi

22

Click here to load reader

description

makalah besi

Transcript of makalah besi

Page 1: makalah besi

ENDAHULUANBesi mempunyai simbol Fe dan nomor atom 26. Besi merupakan logam transisi

yang berada pada golongan VIII B dan periode 4. Besi adalah logam paling melimpah nomor dua setelah alumunium. Besi adalah logam yang dihasilkan dari bijih besi, dan jarang dijumpai dalam keadaan unsur bebas.

Besi adalah logam yang berasal dari bijih besi (tambang) yang banyak digunakan untuk kehidupan manusia sehari-hari. Besi juga mempunyai nilai ekonomis yang tinggi. Besi adalah logam yang paling banyak dan paling beragam penggunaannya. Hal itu karena beberapa hal, diantaranya:

1.      1. Kelimpahan besi di kulit bumi cukup besar2.      2. Pengolahannya relatif mudah dan murah, dan3.      3. Besi mempunyai sifat-sifat yang menguntungkan dan mudah dimodifikasi.

A.     KELIMPAHAN

Besi merupakan unsur yang ditemukan berlimpah di alam. Juga ditemukan dalam matahari dan bintang lainnya dalam jumlah yang seadanya. Inti bumi diyakini mayoritas unsur penyusunnya adalah besi dan nikel. Besi juga diketahui sebagai unsur yang paling banyak membentuk bumi, yaitu kira-kira 4,7 - 5 % pada kerak bumi.

Kebanyakan besi terdapat dalam batuan dan tanah sebagai oksida besi, seperti oksida besi magnetit (Fe3O4) mengandung besi 65 %, hematite (Fe2O3) mengandung 60 – 75 % besi, limonet (Fe2O3 . H2O) mengandung besi 20 % dan siderit (Fe2CO3). Dalam kehidupan, besi merupakan logam paling biasa digunakan dari pada logam-logam yang lain. Hal ini disebabkan karena harga yang murah dan kekuatannya yang baik serta penggunaannya yang luas. Bijih  besi yang umum adalah hematit, yang sering terlihat sebagai pasir hitam sepanjang pantai dan muara aliran.

Besi merupakan campuran dari 4 isotop stabil yaitu 54Fe, 56Fe, 57Fe and 58Fe. Kelimpahan semua isotop-isotop Fe di alam adalah 54Fe (5.8%), 56Fe (91.7%), 57Fe (2.2%) dan 58Fe (0.3%). 60Fe adalah radioaktif yang mempunyaiwaktu paruh yang panjang (1.5 juta tahun). Ada pula sepuluh isotop lainnya yang tidak stabil.

B.  SIFAT – SIFATSifat Fisika

Page 2: makalah besi

1.      1. Pada suhu kamar berwujud padat, mengkilap dan berwarna keabuabuan.2.      2. Merupakan logam feromagnetik karena memiliki empat electron tidak

berpasangan pada orbital d.3.      3. Penghantar panas yang baik.4.      4. Kation logam besi Fe berwarna hijau (Fe2+) dan jingga (Fe3+). Hal ini

disebabkan oleh adanya elektron tidak berpasangan dan tingkat energi orbital tidak berbeda jauh. Akibatnya, elektron mudah tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi menimbulkan warna tertentu. Jika senyawa transisi baik padat maupun larutannya tersinari cahaya maka senyawa transisi akan menyerap cahaya pada frekuensi tertentu, sedangkan frekuensi lainnya diteruskan. Cahaya yang diserap akan mengeksitasi elektron ke tingkat energi lebih tinggi dan cahaya yang diteruskan menunjukkan warna senyawa transisi pada keadaan tereksitasi.

5.      5. Sifat – sifat besi yang lain:titik didih 3134 Ktitik lebur 1811 Kmassa atom 55,845(2) g/molkonfigurasi electron [Ar] 3d6 4s2massa jenis fase padat 7,86 g/cm³massa jenis fase cair pada titik lebur 6,98 g/cm³kalor peleburan 13,81 kJ/molkalor penguapan 340 kJ/molElektronegativitas 1,83 (skala Pauling)jari-jari atom 140 pm

      Besi merupakan unsur transisi yang mempunyai sifat logam sebagaimana semua unsur transisi lainnya. Sifat logam ini dipengaruhi oleh kemudahan unsur tersebut untuk melepas elektron valensi. Selain itu, keberadaan electron pada blok d yang belum penuh menyebabkan unsur Fe memiliki banyak elektron tidak berpasangan. Elektron- elektron tidak berpasangan tersebut akan bergerak bebas pada kisi kristalnya sehingga membentuk ikatan logam yang lebih kuat dibandingkan dengan unsur golongan utama. Adanya ikatan logam ini menyebabkan titik leleh dan titik didih serta densitas unsur Fe cukup besar sehingga bersifat keras dan kuat.      Pergerakan elektron- elektron yang tidak berpasangan pada kisi kristal juga menyebabkan logam besi bersifat konduktor atau penghantar panas yang baik. Apabila logam besi diberikan kalor atau panas, energy kinetik elektron akan

Page 3: makalah besi

meningkat. Dengan demikian, elektron memindahkan energinya ke elektron yang lain sehingga panas merambat ke seluruh bagian logam besi tersebut.

Sifat Kimia1.   1. Unsur besi  bersifat elektropositif (mudah melepaskan elektron) sehingga

bilangan oksidasinya bertanda positif. 2.    2. Fe dapat memiliki biloks 2, 3, 4, dan 6. Hal ini disebabkan karena perbedaan

energy elektron pada subkulit 4s dan 3d cukup kecil, sehingga elektron pada subkulit 3d juga terlepas ketika terjadi ionisasi selain electron pada subkulit 4s.

3.      3. Logam murni besi sangat reaktif secara kimiawi dan mudah terkorosi, khususnya di udara yang lembab atau ketika terdapat peningkatan suhu.

4.      4. Memiliki bentuk allotroik ferit, yakni alfa, beta, gamma dan omega dengan suhu transisi 700, 928, dan 1530oC. Bentuk alfa bersifat magnetik, tapi ketika berubah menjadi beta, sifat magnetnya menghilang meski pola geometris molekul tidak berubah.

5.      5. Mudah bereaksi dengan unsur-unsur non logam seperti halogen, sulfur, pospor,boron, karbon dan silikon.

6.      6. Larut dalam asam- asam mineral encer.7.      7. Oksidanya bersifat amfoter.

C.  PEMBUATAN BESIBijih besi adalah bahan baku utama untuk pembuatan besi kasar, sedangkan

besi kasar tersebut adalah bahan baku untuk pembuatan besi tempa, besi tuang dan baja. Bijih besi didapat dari hasil penambangan bijih besi. Sedangkan bahan-bahan lain yang bercampur dengan bijih tersebut selain kotoran yang merugikan antara lain belerang ,pospor silika , tanah liat juga ada kotoran yang menguntungkan antara lain emas, platina, perak. Bijih besi yang umum dijumpai yaitu : Haematit (Fe2O3), Magnetit (Fe3O4), Pyrities (FeS2), Limonite (2Fe2O3.3H2O), Siderite (FeCO3). Beberapa cara pembuatan besi antara lain:

1.      1. Dalam industri, besi dihasilkan dari bijih, kebanyakan hematit (Fe2O3), melalui reduksi oleh karbon pada suhu 20000C.2 C + O2 → 2 CO3 CO + Fe2O3 → 2 Fe + 3 CO2

Besi yang dihasilkan dapat digunakan dalam sintesis senyawa-senyawa yangmengandung Fe.

Page 4: makalah besi

2.      2. Melalui proses Pirometalurgi BesiSejumlah besar proses metalurgi menggunakan suhu tinggi untuk mengubah

bijih logam menjadi logam bebas dengan cara reduksi. Penggunaan kalor untuk proses reduksi disebut pirometalurgi. Pirometalurgi diterapkan dalam pengolahan bijih besi. Reduksi besi oksida dilakukan dalam tanur sembur (blast furnace), yang merupakan reaktor kimia dan beroperasi secara terus-menerus. Campuran material (bijih besi, kokas, dan kapur) dimasukkan ke dalam tanur melalui puncak tanur. Kokas berperan sebagai bahan bakar dan sebagai reduktor. Batu kapur berfungsi sebagai sumber oksida untuk mengikat pengotor yang bersifat asam. Udara panas yang mengandung oksigen disemburkan ke dalam tanur dari bagian bawah untuk membakar kokas. Di dalam tanur, oksigen bereaksi dengan kokas membentuk gas CO.

2C(s) + O2(g) → 2CO(g) ΔH = –221 kJReaksinya melepaskan kalor hingga suhu tanur sekitar 2.300°C. Udara panas

juga mengandung uap air yang turut masuk ke dalam tanur dan bereaksi dengan kokas membentuk gas CO dan gas H2.C(s) + H2O(g) → CO(g) + H2(g) ΔH = +131 kJ

Reaksi kokas dan oksigen bersifat eksoterm, Kalor yang dilepaskan dipakai untuk memanaskan tanur, sedangkan reaksi dengan uap air bersifat endoterm. Oleh karena itu, uap air berguna untuk mengendalikan suhu tanur agar tidak terlalu tinggi (1.900°C). Pada bagian atas tanur ( 1.000°C), bijih besi direduksi oleh gas CO dan H2 (hasil reaksi udara panas dan kokas) membentuk besi tuang. Persamaan reaksinya:Fe3O4(s) + 4CO(g) → 3Fe(l) + 4CO2(g) ΔH = –15 kJFe3O4(s) + 4H2(g) → 3Fe(l) + 4H2O(g) ΔH = +150 kJ

Batu kapur yang ditambahkan ke dalam tanur, pada 1.000oC terurai menjadi kapur tohor. Kapur ini bekerja mereduksi pengotor yang ada dalam bijih besi, seperti pasir atau oksida fosfor.CaCO3(s) ⎯Δ⎯→ CaO(l) + CO2(g)CaO(l) + SiO2(l) →CaSiO3(l)CaO(l) + P2O5(l) →Ca3(PO4)2(l)Gas CO2 yang dihasilkan dari penguraian batu kapur pada bagian bawah tanur (sekitar 1.900°C) direduksi oleh kokas membentuk gas CO. Persamaan reaksinya:CO2(g) + C(s) → CO(g) ΔH = +173 kJ

Oleh karena bersifat endoterm, panas di sekitarnya diserap hingga mencapai suhu ± 1.500°C. Besi tuang hasil olahan berkumpul di bagian dasar tanur, bersama-

Page 5: makalah besi

sama terak (pengotor). Oleh karena terak lebih ringan dari besi tuang, terak mengapung di atas besi tuang dan mudah dipisahkan, juga dapat melindungi besi tuang dari oksidasi.

Gambar proses pengolahan bijih besi

D. SENYAWA- SENYAWA BESI          1. Tingkat oksidasi < 2

Umumnya membentuk senyawa-senyawa dengan ligan- ligan :Berinteraksi dengan hidrogen dengan ikatan M-HContoh : H2Fe(PF3)4.   

    2 . T i n g k a t O k s i d a s i 2            Biasanya membentuk senyawaan biner dengan sifat :- B i a s a n y a b e r s i f a t i o n i k  

- O k s i d a n y a   ( c o n t o h : F e O ) , b e r s i f a t b a s a- M a m p u m e m b e n t u k k o m p l e k s A q u o , d e n g a n j a l a n

m e r e a k s i k a n   l o g a m , oksida, karbonat dalam larutan asam dan melalui reduksi katalitik. K o m p l e k s a q u o d a r i l o g a m   b e s i b i a s a n y a m e m b e r i k a n w a r n a yang khas.

-Garam-garam terhidra t dengan anion b iasanya mengandung [M(H2O)6]2-,  contoh FeF2.8H2O.

3. Tingkat Oksidasi 3  Contoh senyawa klor ida , bromida, iodida  dar i bes i yangbers i fa t kovalen ,                   sedangkan senyawa oks idanya, seper t i Fe 2 O 3  bers i fa t ionic .

4.         4. Tingkat Oksidasi 4      u m u m n y a d i k e n a l s e b a g a i k o m p l e k f l u o r o , d a n anion okso.5            5 .Tingkat Oksidasi ≥5

  Dikenal da lamkompleks flouro, amin okso, misalnya : CrF5,  d a n K 2 F e O 4 yang semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat.

E.  MANFAAT BESIBesi merupakan logam paling biasa digunakan di antara semua logam, yaitu

mengandung 95% dari semua logam yang dihasilkan di seluruh dunia. Besi amat diperlukan, terutama dalam penggunaan seperti: Rel kereta, Perabotan, Alat-alat pertukangan, Alat transportasi, peralatan perang, peralatan mesin, tiang listrik, penangkal petir, pipa saluran,rumah/ gedung menggunakan besi baja sebagai tiang-tiang penahannya, dan Badan kapal untuk kapal besar.

Page 6: makalah besi

Manfaat besi ternyata tidak terbatas sebagai bahan pembuatan perlengkapan yang sangat membantu kehidupan manusia, tetapi besi juga memainkan peranan yang istimewa dalam daur kehidupan organisme hidup. Besi merupakan salah satu mikronutrien penting bagi makhluk hidup. Besi sebagian besar terikat dengan stabil dalam logam protein (metalloprotein), karena besi dalam keadaan bebas dapat menyebabkan terbentuknya radikal bebas yang bersifat toksik pada sel. Besi adalah penyusun utama kelangsungan makhluk hidup dan bekerja sebagai pembawa oksigen dalam hemoglobin. FeSO4 digunakan sebagai sumber mineral besi untuk terapidefisiensi/kekurangan zat besi dan digunakan untuk membuat tinta bubuk. Fe3SO4 digunakan untuk pewarnaan tekstil dan pengetesan aluminium.

F.  KOROSI BESISalah satu kelemahan besi adalah mudah mengalami korosi. Korosi

menimbulkan banyak kerugian karena mengurangi umur pakai berbagai barang atau bangunan yang menggunakan besi atau baja. Sebenarnya korosi dapat dicegah dengan mengubah besi menjadi baja tahan karat (stainless steel), akan tetapi proses ini terlalu mahal untuk kebanyakan penggunaan besi.

Korosi besi memerlukan oksigen dan air. Berbagai jenis logam contohnya Zink dan Magnesium dapat melindungi besi dari korosi. Cara-cara pencegahan korosi besi yang akan dibahas berikut ini didasarkan pada dua sifat tersebut.

1.      *Pengecatan.Jembatan, pagar, dan railing biasanya dicat. Cat menghindarkan kontak dengan udara dan air. Cat yang mengandung timbel dan zink (seng) akan lebih baik, karena keduanya melindungi besi terhadap korosi.

2.      *Pelumuran dengan Oli atau Gemuk.Cara ini diterapkan untuk berbagai perkakas dan mesin. Oli dan gemuk mencegah kontak dengan air.

3.     * Pembalutan dengan Plastik.Berbagai macam barang, misalnya rak piring dan keranjang sepeda dibalut dengan plastik. Plastik mencegah kontak dengan udara dan air.

4.      *Tin Plating (pelapisan dengan timah).Kaleng-kaleng kemasan terbuat dari besi yang dilapisi dengan timah. Pelapisan dilakukan secara elektrolisis, yang disebut tin plating. Timah tergolong logam yang tahan karat. Akan tetapi, lapisan timah hanya melindungi besi selama lapisan itu utuh (tanpa cacat). Apabila lapisan timah ada yang rusak, misalnya tergores, maka timah justru mendorong/mempercepat korosi besi. Hal itu terjadi karena potensial

Page 7: makalah besi

reduksi besi lebih negatif daripada timah. Oleh karena itu, besi yang dilapisi dengan timah akan membentuk suatu sel elektrokimia dengan besi sebagai anode. Dengan demikian, timah mendorong korosi besi. Akan tetapi hal ini justru yang diharapkan, sehingga kaleng-kaleng bekas cepat hancur.

5.            * Galvanisasi (pelapisan dengan Zink).Pipa besi, tiang telepon dan berbagai barang lain dilapisi dengan zink. Berbeda dengan timah, zink dapat melindungi besi dari korosi sekalipun lapisannya tidak utuh. Hal ini terjadi karena suatu mekanisme yang disebut perlindungan katode. Oleh karena potensial reduksi besi lebih positif daripada zink, maka besi yang kontak dengan zink akan membentuk sel elektrokimia dengan besi sebagai katode. Dengan demikian besi terlindungi dan zink yang mengalami oksidasi (berkarat). Badan mobil-mobil baru pada umumnya telah digalvanisasi, sehingga tahan karat.

6.      *Cromium Plating (pelapisan dengan kromium). Besi atau baja juga dapat dilapisi dengan kromium untuk memberi lapisan pelindung yang mengkilap, misalnya untuk bumper mobil. Cromium plating juga dilakukan dengan elektrolisis. Sama seperti zink, kromium dapat memberi perlindungan sekalipun lapisan kromium itu ada yang rusak.

7.      *Sacrificial Protection (pengorbanan anode). Magnesium adalah logam yang jauh lebih aktif (berarti lebih mudah berkarat) daripada besi. Jika logam magnesium dikontakkan dengan besi, maka magnesium itu akan berkarat tetapi besi tidak. Cara ini digunakan untuk melindungi pipa baja yang ditanam dalam tanah atau badan kapal laut. Secara periodik, batang magnesium harus diganti.Besi merupakan salah satu unsur paling banyak di Bumi, membentuk 5% daripada kerak Bumi. Kebanyakan besi ini hadir dalam berbagai jenis oksida besi, seperti bahan galian hematit Fe2O3, magnetit , dan takonit. Dalam perindustrian, besi dihasilkan daripada bijih, kebanyakannya hematit (sedikit Fe2O3) dan magnetit (Fe3O4), melalui penurunan oleh karbon pada suhu sekitar 2000°C.

Page 8: makalah besi

1.       Pengertian BauksitBauksit (bahasa Inggris: bauxite) adalah biji utama aluminium terdiri dari

hydrous aluminium oksida dan aluminium hidroksida yakni dari mineral gibbsite Al (OH) 3, boehmite γ-ALO (OH), dan diaspore α-ALO (OH), bersama-sama dengan oksida besi goethite dan bijih besi, mineral tanah liat kaolinit dan sejumlah kecil anatase Tio 2 . Bauksit ditemukan pada tahun 1821 oleh geolog bernama”Pierre Berthier” pemberian nama sama dengan nama Desa Les Baux di selatan Perancis,.

2.      Mineral Penyusun BauksitBauksit merupakan bahan yang heterogen, yang mempunyai mineral dengan

susunan terutama dari Hidroksida aluminium,yaitu berupa mineral buhmit (Al2O3H2O); mineral gibsit (Al2O3.3H2O) dan diaspora (Al2O3H2O) Secara umum Bauksit mengandung Al2O3 sebanyak (45 – 65%) , SiO2 (1 – 12%) , Fe2O3 ( 2 – 25% ), ( TiO2 >3% ), dan H2O (14 – 36%) . mempunyai warna putih susu atau kekuningan dalam keadaan murni,merah atau coklat apa bila terkontaminasi oleh Besi oksida atau bitumen, bauksit relative sangat lunak

Page 9: makalah besi

(kekerasan 1-3 skala mohs), relative ringan dengan berat jenis 2,3-2,7,mudah patah dan tidak larut dalam air dan tidak terbakar.

3.       Ganesa / Asal terjadinya Bauksit

            Bauksit terjadi dari proses pelapukan (laterisasi) batuan induk,erat kaitannya dengan penyebaran granit dan bochmit. bauksit terjadi di daerah tropika dan subtropika serta membentuk perbukitan yang landai dengan memungkinkan pelapukan sangat kuat. Bauksit terbentuk dari batuan sedimen yang mempunyai kadar Al nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan kadar kuarsa (SiO2) bebasnya sedikit atau bahkan tidak mengandung sama sekali. (misalnya sienit dan nefelin) yang berasal dari batuan beku, batu lempung-lempung dan serpih. Batuan-batuan tersebut akan mengalami proses lateritisasi, yang kemudian oleh proses dehidrasi akan mengeras menjadi bauksit. Bauksit dapat ditemukan dalam lapisan mendatar tetapi kedudukannya di kedalaman tertentu. .           Asal mula terjadinya bauksit :

1.      . Kondisi-kondisi utama yang memungkinkan terjadinya endapan bauksit secara optimum adalah :a. Adanya batuan yang mudah larut dan menghasilkan batuan sisa yang kaya alumunium b. Adanya vegetasi dan bakteri yang mempercepat proses pelapukan c. Porositas batuan yang tinggi sehingga siklus air berjalan dengan mudah d. Adanya pergantian musim (cuaca) hujan dan kemarau (kering) e. Adanya bahan yang tepat untuk pelarutan f. Relief (bentuk permukaan) yang relatif rata, yang mana memungkinkan terjadinya pergerakan air dengan tingkat erosi minimum g. Waktu yang cukup untuk terjadinya proses pelapukan

2.      Genesa bijih bauksit : Alumina dapat bersumber dari batuan primer (magnetik dan hidrothermal) maupun dari batuan sekunder (pelapukan dan metamorfosa) Namun sacara luas yang berada di permukaan bumi ini berasal dari batuan sekunder hasil proses pelapukan dan pelindian / pelarutan (leaching)a. Magnetik Alumina yang bersumber dari proses magnetik dijumpai dalam bentuk batuan yang kaya akan kandungan alumina yang disebut dengan alumina-richrock. Sebagai contoh adalah mineral anortosite [(Na,K)AlSi3O8] dan mineral nefelin [(Na3K)Al4Si4O16] pada batuan syenit yang mengandung lebih dari 20% Al2O3. b. Hidrothermal Alumina produk alterasi hidrotermal dari trasit (trachyte) dan riolit (rhyolite) pada beberapa daerah vulkanik misalnya mineral alunit [KAl3(SO4)2(OH6)] mengandung sampai 75% Al2O3 dan dapat ditimbang sebagai sumber alumina.

Page 10: makalah besi

c. Metamorfosa Alumina yang bersumber dari proses metamorfosa adalah sumber alumina yag tidak ekonomis. Saat ini masih dalam penelitian ekstraksi yang lebih maju diharapkan dimasa mendatang akan menjadi alumina silikat andalusit, dan kianit (Al2SiO5). d. Pelapukan Alumina yang bersumber dari proses pelapukan, dijumpai sebagai cebakan residual dan disebut sebagai bauksit. Terbentuk oleh pelapukan feldspatik atau batuan yang mengandung nefelin.

3.      Tinjauan mengenai Bauksit

1. Berdasarkan genesanya :

a. Bauksit pada batuan klastik yang kasar Jenis ini berasal dari batuan beku yang telah berubah menjadi metamorf di daerah yang beriklim tropis dan berumur Tersier Awal. Permukaan daerahnya telah mengalami erosi dan dijumpai bauksit dalam bentuk boulder. Tekstur pisolitik dan bentuknya menyudut dengan kadar bauksit tinggi dalam bohmit dengan posisi letaknya sesuai dengan kemiringan lereng b. Bauksit pada terrarosa Jenis terrrarosa banyak terdapat di sekitar Mediterranian di Eropa Selatan yang merupakan fraksi-fraksi dari hasil pelapukan batukapur atau dolomite dan sebagian diaspor (Al2O3H2O). Jenis ini mempunyai ikatan monohidrat, karena itulah endapan jenis terarosa mempunyai kadar alumina yang besar dibandingkan endapan jenis laterit. c. Bauksit pada batuan sedimen klastik. Dijumpai pada lingkungan pengendapan sungai stadium tua atau pada delta. Karena tertransportasi, material rombakan terbawah ke laut. Sedimen klastik berada di atas ketinggian dasar melapuk mengandung perlapisan gravel pasir, lempung koalinit dan kadang lignit membentuk delta corong. Deposit bauksit jenis ini yang ekonomis adalah berumur Paleosen. d. Bauksit pada batuan karbonat Deposit bauksit pada batu gamping kadarnya tinggi dan berumur Paleosen. Perkembangannya tidak berada dipermukaan tetapi pada kubah-kubah gamping. e. Bauksit pada batuan phospat Al phospat berwarna abu-abu, putih kehijauan dan bersifat parous yang terisi oleh berbagai material. Lapisan bawahnya mengandung lempung antara montmorilonit dengan atapulgit. Beberapa lapisan dalam bentuk Ca-posfat, berstruktur oolitik dan dijumpai pula pseudo-oolitik fluorapatit. Di bagian ini mengandung Al posfat

Page 11: makalah besi

dengan mineral krandalit [(Ca Al3H(OH6) / (PO4)] yang sangat dominan dibandingkan dengan augilit [(Al2 (OH3) / (PO4)].

2. Berdasarkan Letak Depositnya

a. Deposit Bauksit residual Diasosiasikan dengan kemiringan lereng yang menegah sampai hamper datar pada batuan nefelin syenit. Permukaan bauksit kemiringannya lebih dari 5° dan batasan yang umum adalah 25°. Pada batuan syenit bagian bawah bertekstur granitik. Zona diatasnya menunjukan vermikuler, pisolitik dan tekstur konkresi lainnya. Di bawah zona knkresi adalah zona pelindian dengan dasar fragmen lempung kaolinit. walaupun dasar zona pelindian ini melengkung, tidak dapat menghilangkan tekstur granitis. kaolinit nepelin syenit dipisahkan dengan bauksit bertekstur granitis oleh kaolinit yang kompak dan kasar.b. Deposit bauksit koluvial Diselubungi oleh kaolinit, nefelin, syenit. Deposit ini terletak di bawah lampung dan termasuk swamp bauxite dengan tekstur pisolitik dan oolitik yang masih terlihat jelas serta berada di daerah lembah. Di bagia atas deposit, kaolinit terus berkembang, dapat memotong secara mendatar atau menggantikan matriks yang tebal dari tekstur pisolitik. di beberapa tempat, lapisan lignnit yang mendatangkan lempung dapat pula memotong badan bijih bauksit sehingga bauksit tersebut menjadi alas dari lapisan lignit ini.c. Deposit bauksit alluvial pada perlapisan Dapat berupa Perlapisan silang siur, dipisahkan dengan gravel yang bertekstur pisolitik. Bauksit tipe ini halus dan tertutup oleh alur runtuhan dari tipe deposit bauksit koluvial.d. Deposit bauksit alluvial pada konglomerat kasar Deposit tipe ini umumnya menutupi bauksit boulder dengan konglomerat kasar, terutama dari lempung karbonat dan pasir

Di Indonesia Bauksit ditemukan di Pulau Bintan dan sekitarnya, Pulau Bangka dan Kalimantan Barat. Sampai saat ini penambangan bauksit di Pulau Bintan satu-satunya yang terbesar di Indonesia. Beberapa tempat antara lain:

1.      Sumatera Utara : Kota Pinan (bauksit dan kandungannya Al2O3 = 15,05 – 58,10%).

2.      Riau : Pulau Bulan, Pulau Bintan (bauksit dan kandungannya SiO2 = 4,9%, Fe2O3 =10,2%, TiO2 = 0,8%, Al2O3 = 54,4%), Pulau Lobang (kepulauan Riau), Pulau Kijang (kandungan SiO2 = 2,5%,Fe2O3 = 2,5%, TiO2 = 0,25%, Al2O3 = 61,5%, H2O = 33%), merupakan akhir pelapukan lateritic setempat, selain

Page 12: makalah besi

ditempat tersebut terdapat juga diwilayah lain yaitu, Galang, Wacokek,Tanah Merah,dan daerah searang.

3.      Kalimantan Barat : Tayang Mebukung, Sandai, Pantus, Balai Berkuah,Kendawangan dan Munggu Besar

4.      Bangka Belitung : Sigembir

4.      Metode Eksplorasi dan Penambangan BauksitA. Metode Eksplorasi

Bijih bauksit terjadi di daerah tropis dan subtropis yang memungkinkan pelapukan yang sangat kuat. Bauksit terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar alumunium nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan tidak atau sedikit mengandung kuarsa (SiO¬2) bebas atau tidak mengandung sama sekali. Bentuknya menyerupai cellular atau tanah liat dan kadang-kadang berstruktur pisolitic. Secara makroskopis bauksit berbentuk amorf. Kekerasan bauksit berkisar antara 1 – 3 skala Mohs dan berat jenis berkisar antara 2,5 – 2,6.

Kondisi – kondisi utama yang memungkinkan terjadinya endapan bauksit secara optimum adalah ;

1.      Adanya batuan yang mudah larut dan menghasilkan batuan sisa yang kaya alumunium

2.      Adanya vegetasi dan bakteri yang mempercepat proses pelapukan3.       Porositas batuan yang tinggi, sehingga sirkulasi air berjalan dengan mudah4.      Adanya pergantian musim (cuaca) hujan dan kemarau (kering)5.      Adanya bahan yang tepat untuk pelarutan6.      Relief (bentuk permukaan) yang relatif rata, yang mana memungkinkan

terjadinya pergerakan air dengan tingkat erosi minimum7.      Waktu yang cukup untuk terjadinya proses pelapukan

Pelaksanaan dan Peralatan• Peta dasar• Foto Udara• Alat surveying, ukur atau GPS• Alat kerja : 1. Palu                        5. Alat geofisika2. Kompas                   6. Alat sampling3. Meteran                   7. Altimeter4. Kantong sampel      8. Alat bor dll

• Alat tulis• Alat komunikasi• Keperluan sehari-hari• Obat-obatan atau P3K

Page 13: makalah besi

B. Metode PenambanganTambang bauksit berupa surface mining. Endapan bauksit di setiap lokasi mempunyai kadar yang berbeda-beda, sehingga penambangannya dilakukan secara selektif dan pencampuran salah satu cara untuk memenuhi persyaratan ekspor.Metode dan urutan penambangan bijih bauksit secara umum adalah :

1.      Pembersihan lokal (land clearing) dari tumbuh-tumbuhan yang terdapat diatas endapan bijih bauksit.

2.      Pengupasan lapisan penutup (Strepping of overburden) yang umumnya memeliki ketebalan 0,2 meter. Untuk pengupasan lapisan penutup digunakan bulldozer.

3.       Penggalian (digging) endapan bauksit dengan excavator dan pemuatan bijih dengan dump truck.

4.       pencucian5.      Pengangkutan bijih bauksit bersih6.      Penimbunan dan pengapalan7.      Penanganan Tailing dan Air Limbah8.      Reklamasi dan Revegetasi

Proses Pengolahan Bauksit            Penambangan bauksit dilakukan dengan penambangan terbuka diawali dengan landclearing. Setelah pohon dan semak dipindahkan dengan bulldozer, dengan alat yang sama diadakan pengupasan tanah penutup. Lapisan bijih bauksit kemudian digali dengan shovelloader yang sekaligus memuat bijih bauksit tersebut kedalam dump truck untuk diangkut ke instalansi pencucian. Bijih bauksit dari tambang dilakukan pencucian dimaksudkan untuk meningkatkan kualitasnya dengan cara mencuci dan memisahkan bijih bauksit tersebut dari unsur lain yang tidak diinginkan, missal kuarsa, lempung dan pengotor lainnya. Partikel yang halus ini dapat dibebaskan dari yang besar melalui pancaran air (water jet) yang kemudian dibebaskan melalui penyaringan (screening). Disamping itu sekaligus melakukan proses pemecahan (size reduction) dengan menggunakan jaw crusher. Cara-cara Leaching :

1. Cara Asam (H2SO4)Hanya dilakukan untuk pembuatan Al2(SO4)3 untuk proses pengolahan air minum dan pabrikkertas.• Reaksi dapat dipercepat dengan menaikkan temperatur sampai 180 C (Autoclaving)• KalsinasiCocok untuk lowgrade Al2O3 tetapi high SiO2 yang tidak cocok dikerjakan dengan cara basa.• Hasil Basic-Al-Sulfat dikalsinansi menjadi Al2O3, kelemahan cara ini adalah

Page 14: makalah besi

Fe2O3 ikut larut.

2. Cara Basa (NaOH), Proses Bayers (Th 1888)Ada 2 macam produk alumina yang bisa dihasilkan yaitu Smelter Grade Alumina (SGA) dan Chemical Grade Alumina (CGA). 90% pengolahan bijih bauksit di dunia ini dilakukan untuk menghasilkan Smelter Grade Alumina yang bisa dilanjutkan untuk menghasilkan Al murni.Reaksi Pelindian:• Mineral Bijih:Al2O3∙3H2O + 2 NaOH = Na2O∙Al2O3 + 4 H2O (T =140 C, P= 60 psi)• Impurities:SiO2 + 2 NaOH = Na2O∙SiO2 + H2O (Silika yang bereaksi adalah silika reaktif)2(Na2O∙SiO2) + Na2O∙Al2O3+2H2O = Na2O∙Al2O3∙SiO2 (Tidak larut) + 4 NaOHDalam proses ini dibatasi jumlah silika reaktifnya karena sangat mengganggu dengan menghasilkan doubel Na-Al-Silikat yang mempunyai sifat tidak larut. Fe2O3 dan TiO2 tidak bereaksi dengan NaOH dan tetap dalam residu (Red Mud), sedangkan V2O5, Cr2O3, Ga2O3 larut sebagai by product.- Reaksi Presipitasi:Dilakukan dengan memanfaatkan hidrolisa karena pendinginan T=60-65 C sampai 38-43 C, t = 100 jam Na2O3∙3H2O + 4 H2o = Al2O3∙3H2O(s) + 2 NaOH- Kalsinasi:Al2O3∙3H2O = Al2O3(pure) + 3 H2O(g) (T=1200 C)

3. Cara Sintering dengan Na2CO3 (Deville-Pechiney)Sintering dilakukan dalam Rotary Kiln 1000 C selama 2-4 jam, cocok untuk bijih dengan high Fe2O3 dan SiO2.Reaksi-reaksi:Al2O3 + Na2CO3= NaAlO2 + CO2(g)Fe2O3 + Na2CO3 = Na2O∙Fe2O3 + CO2(g)TiO2 + Na2CO3 = Na2O∙TiO2 + CO2(g)SiO2 + Na2CO3 = Na2O∙SiO2 + CO2(g)4. Dengan proses elektolisaBahan utamanya adalah bauksit yang mengandung aluminium oksida. pada katoda terjadi reaksi reduksi, ion aluminium (yang terikat dalam aluminium oksida) menerima electron menjadi atom aluminium,4 Al(3+) + 12 e(1-) ————–> 4 AlPada anoda terjadi reaksi oksidasi, dimana ion-ion oksida melepaskan elektron menghasilkan gas oksigen.

Page 15: makalah besi

6 O(2-) ——————> 3 O2 + 12 e(1-)logam aluminium terdeposit di keping katoda dan keluar melalui saluran yang telah disediakan.

Bauksit terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar aluminium tinggi, kadar Fe rendah dan sedikitkadar kuarsa bebas. Mineral silikat yang terubah akibat pelapukan, mengakibatkan unsure silika terlepasdari ikatan Kristal dan sebagian unsure besi juga terlepas. Pada proses ini terjadi penambahan air,sedangkan alumina, bersam dengan titanium den ferric oksida (dan mungkin manganis oksida) menjaditerkonsentrasi sebagai endapan residu aluminium. Batuan yang memenuhi persyaratan itu antara lainnepelin syenit, dan sejenisnya dan berasal dari batuan beku, batuan lempung/serpih. Batuan itu akanmengalami proses lateritisasi (proses pertukaran suhu secara terus menerus sehingga batuan mengalamipelapukan). Secara komersial baukist terjadi dalam 3 bentuk:1. Pissolitic atau Oolitik disebut pua ‘kernel’ yang berukuran diameter dari sentimeter sebagai amorfoustryhidrate2. 

Page 16: makalah besi

Sponge Ore (Arkansas), porous, merupakan sisa dari batuan asal dan komposisi utama gigsite3. Amorphous atau bijih lempungKandungan alumunium yang tinggi di batuan asal bukan merupakan syarat utama dalampembentukan bauksit, tetapi yang lebih penting adalah intensitas dan lamanya proses laterisasi. Kondisi – kondisi utama yang memungkinkan terjadinya endapan bauksit secara optimum adalah:1. Adanya batuan yang mudah larut dan menghasilkan batuan sisa yang kaya alumunium2. Adanya vegetasi dan bakteri yang mempercepat proses pelapukan3. Porositas batuan yang tinggi, sehingga sirkulasi air berjalan dengan mudah4. Adanya pergantian musim (cuaca) hujan dan kemarau (kering)5. Adanya bahan yang tepat untuk pelaruta