MAKALAH KIMIA MINERAL

SUMBER DAYA ALAM

MINERAL BAUKSIT

Oleh:

YULIA AGUSTINA (J1B109008)

ZULFIKURRAHMAN (J1B109047)

HJ. NURA (J1B109048)

DYAH AYU KUSUMAWATI (J1B109063)

ELDA APRILLISNAWATY (J1B109205)

PROGRAM STUDI S1 – KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2012

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat

dan hidayahNya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul

“SUMBER DAYA ALAM MINERAL BAUKSIT” ini dengan tepat waktu.

Tak lupa pula kami mengucapkan terima kasih kepada :

1) Bapak Edi Mikrianto, S.Si., M.Si. selaku dosen mata kuliah Kimia Mineral

yang sudah memberikan banyak info berkaitan dengan tema makalah ini.

2) Rekan-rekan yang telah memberikan bantuan dan dorongannya hingga makalah

ini dapat terselesaikan.

3) Semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan dan penyusunan makalah

ini.

Dalam penyusunan makalah ini, kami menyadari masih ada kesalahan dan

kekurangan. Untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat

membangun untuk perbaikan dan kesempurnaan makalah berikutnya.

Akhir kata kami berharap semoga makalah ini dapat berguna dan

bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Banjarbaru, Februari 2012

Tim Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................................ i

DAFTAR ISI ............................................................................................................. ii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang...................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ................................................................................ 1

C. Tujuan Penulisan ................................................................................. 2

C. Metode Penulisan ................................................................................. 2

BAB II TERPENOID

A. Karakteristik Bauksit ............................................................................ 3

B. Manfaat Bauksit …………................................................................... ...4

C. Penyebaran Bauksit di Dunia ............................................................... 4

D. Cara Penambangan Bauksit………………………………..………........5

E. Proses Isolasi Aluminium dari Bauksit………………………………….6

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan ........................................................................................... 10

B. Saran ..................................................................................................... 10

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Untuk dapat mempertahankan hidupnya manusia banyak

kebutuhannya. Kebutuhan itu dapat berwujud benda atau materi, dapat juga

tidak berwujud benda. Benda kebutuhan manusia bayak terdapat di sekeliling

kita, misalnya tanah, air, udara, minyak bumi, batu bara, dan masih banyak

lagi. Semua kebutuhan manusia tersebut ada di alam, manusia tinggal

memanfaatkannya. Oleh karena itu disebut sumber daya alam. Jadi dapat

disimpulkan bahwa sumber daya alam adalah semua yang ada di alam, yaitu

hasil bentukan alam yang berguna dan dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk

memenuhi kebutuhan hidupnya dalam mencapai kesejahteraan (Muchtar,

2002).

Sumber daya alam terbagi menjadi dua, yaitu sumber daya alam yang

terbarukan dan sumber daya alam yang tidak terbarukan. Mineral merupakan

sumber daya alam tidak terbarukan. Salah satu contoh mineral yang sangat

berguna dalam kehidupan manusia adalah bauksit. Pada makalah ini kita akan

mengkaji secara mendalam mengenai mineral bauksit.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan ini dapat

dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana karakteristik bauksit?

2. Apa saja manfaat bauksit?

3. Dimana saja penyebaran bauksit di Dunia?

4. Bagaimana cara penambangan bauksit?

5. Bagaimana proses isolasi aluminium dari bauksit?

C. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini antara lain:

1. Mengetahui karakteristik bauksit.

2. Mengetahui manfaat bauksit.

3. Mengetahui penyebaran bauksit di Dunia.

4. Mengetahui cara penambangan bauksit.

5. Mengetahui proses isolasi aluminium dari bauksit.

D. Metode Penulisan

Metode yang digunakan dalam pembuatan makalah ini adalah metode

pustaka dan metode internet (browsing melalui internet). Metode pustaka

yakni dengan mengumpulkan data-data, perbendaharaan pengetahuan, dan

mencari beberapa masalah yang berhubungan dengan kimia bahan alam baik

dari segi pengertiannya maupun permasahannya. Sedangkan, metode internet

yakni dengan mengumpulkan data – data berdasarkan informasi yang didapat

melalui media internet.

BAB II

SUMBER DAYA ALAM MINERAL BAUKSIT

A. Karakteristik Bauksit

Bauksit adalah bijih logam alumunium (Al). Nama bauksit berasal dari

nama sebuat tempat di Perancis Beaux. Bauksit adalah suatu koloid oksida Al

dan Si yang mengandung air. Istilah bauksit dipergunakan untuk bijih yang

mengandung oksida alumunium monohidrat atau anhidrat. Biasanya

berasosiasi dengan laterit, warnanya tergantung dari oksida besi yang

terkandung dalam batuan asal. Makin basa batuan asal biasanya makin tinggi

kandungan unsur besinya, sehingga warna dari bijih bauksit akan bertambah

merah (Zelder, 2003).

Bauksit merupakan bahan yang heterogen, yang mempunyai mineral

dengan susunan terutama dari oksida aluminium, yaitu berupa mineral buhmit

(Al2O3H2O) dan mineral gibsit (Al2O3.3H2O). Secara umum bauksit

mengandung Al2O3 sebanyak 45 – 65%, SiO2 1 – 12%, Fe2O3 2 – 25%, TiO2

>3%, dan H2O 14 – 36% (Zelder, 2003).

Bijih bauksit dapat terbentuk di daerah tropika dan subtropika dengan

memungkinkan adanya pelapukan yang 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. Batuan tersebut (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 (Zelder, 2003).

Kandungan alumunium yang tinggi di batuan asal bukan merupakan

syarat utama dalam pembentukan 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

alumunium.

2. Adanya vegetasi dan bakteri yang mempercepat proses pelapukan.

3. Porositas batuan yang tinggi, sehingga sirkulasi air berjalan dengan

mudah.

4. Adanya pergantian musim (cuaca) hujan dan kemarau (kering).

5. Adanya bahan yang tepat untuk pelarutan.

6. Relief (bentuk permukaan) yang relatif rata, yang mana memungkinkan

terjadinya pergerakan air dengan tingkat erosi minimum.

7. Waktu yang cukup untuk terjadinya proses pelapukan (Navy, 2009).

B. Manfaat Bauksit

Bauksit sebagian besar digunakan untuk industri logam alumunium,

abrasive, refractory, industri kimia dan metalurgi. Aluminium banyak

dipergunakan karena mempunyai sifat ringan, penghantar panas dan listrik

yang baik, tahan korosi, tak beracun, non magnetik, mudah dicairkan,

mempunyai daya tarik lebih tinggi dibanding beratnya. Aluminium dipakai

untuk membuat badan pesawat terbang, kapal laut, alat-alat dapur dan

sebagainya (Ulucak, 2003).

Untuk bangunan, dipergunakan sebagai dinding, atap dan tirai. Untuk

alat rumah tangga dipergunakan untuk membuat penggorengan, panci, sendok,

bakul, nampan dan tempat air. Kegunaan lainnya antara lain untuk coin, kapal

terbang, lemari es, mesin cuci, air conditioner, pengganti tembaga, industri

kaleng, alat-alat pembungkus dan alat-alat mesin (Ulucak, 2003).

C. Penyebaran Bauksit di Dunia

Cadangan bauksit tersebar di seluruh dunia. Negara – Negara yang

memiliki sumber bauksit dalam jumlah besar antara lain : Australia, Brazil,

Guinea, dan Jamaika. Sekitar 85 % dari keseluruhan bauksit yang ditambang

dari kerak bumi, digunakan untuk menghasilkan logam aluminium, dimana

nantinya akan digunakan sebagai bahan baku produk – produk lain yang lebih

bervariasi. Sisanya sekitar 15 % digunakan untuk proses kimia yang

berkelanjutan pada pabrik – pabrik dalam pembutan pesenyawaan aluminium

dengan tujuan tertentu (Davydson, 2009).

Di Indonesia, bauksit ditemukan di Pulau Bintan dan sekitarnya, Pulau

Bangka dan Kalimantan Barat. Sampai saat ini penambangan bauksit di Pulau

Bintan adalah satu-satunya yang terbesar di Indonesia. Beberapa tempat

penyebaran bauksit di Indonesia antara lain:

Sumatera utara : Kota Pinang (kandungan Al2O3 = 15,05 – 58,10%).

Riau : P.Bulan, P.Bintan (kandungan SiO2 = 4,9%, Fe2O3 = 10,2%,

TiO2 = 0,8%, Al2O3 = 54,4%), P.Lobang (kepulauan Riau), P.Kijang

(kandungan SiO2 = 2,5%, Fe2O3 = 2,5%, TiO2 = 0,25%, Al2O3 = 61,5%,

H2O = 33%),merupakan akhir pelapukan lateritic setempat, selain ditempat

tersebut terdapat juga diwilayah lain yaitu, Galang, Wacokek, Tanah

Merah,dan daerah searang.

Kalimantan Barat : Tayan Menukung, Sandai, Pantus, Balai Berkuah,

Kendawangan dan Munggu Besar.

Bangka Belitung : Sigembir (Davydson, 2009).

D. Cara Penambangan Bauksit

Penambangan bauksit dilakukan dengan penambangan terbuka diawali

dengan land clearing. Setelah pohon dan semak dipindahkan dengan

bulldozer, dengan alat yang sama diadakan pengupasan tanah penutup.

Lapisan bijih bauksit kemudian digali dengan shovel loader yang sekaligus

memuat bijih bauksit tersebut kedalam dump truck untuk diangkut ke

instalansi pencucian (Anonim, 2007).

Bijih bauksit dari tambang dilakukan pencucian dimaksudkan untuk

meningkatkan kualitasnya dengan cara mencuci dan memisahkan bijih bauksit

tersebut dari unsur lain yang tidak diinginkan, misal 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 (Anonim,

2007).

E. Proses Isolasi Aluminium dari Bauksit

Secara umum, untuk memperoleh aluminium murni dari bauksit

dilakukan 2 tahapan proses, yaitu proses bayer dan proses Hall-Heroult. Pada

proses Bayer, bauksit dimurnikan untuk mendapatkan aluminium oksida.

Proses selanjutnya, proses Hall-Heroult, meleburkan aluminium dioksida

untuk mendapatkan logam aluminium murni (Anonim,2007).

The Bayer process

Secara umum proses Bayer terdiri dari 3 tahapan, yaitu : ekstraksi,

presipitasi dan kalsinasi. Pada proses ekstraksi, bauksit dihancurkan secara

mekanik dan kemudian dilarutkan dalam larutan natrium hidroksida panas

pada susu 175oC, pelarutan ini akan melarutkan aluminium oksida menjadi

dengan OH- berlebih akan menghasilkan [Al(OH)4]

-.

Al2O3 + 2 OH- + 3 H2O 2 [Al(OH)4]

-

(Anonim, 2009).

Komponen lain selain aluminium oksida (impuritis) tidak larut.

Sehingga aluminium oksida dari bauksit akan dapat dipisahkan dari

pengotornya seperti Fe2. Pemisahan dapat dilakukan dengan penyaringan

untuk pengotor padat yang tak larut yang disebut Red Mud. Setelah dipisahkan

dengan pengotornya yang tidak larut, masuk pada proses presipitasi. Larutan

filtrat yang berisi aluminium hidroksida didinginkan, sehingga dihasilkan

presipitat putih padat berbentuk seperti benang – benang. Tahapan selanjutnya

yaitu kalsinasi, dimana padatan putih aluminium hidroksida dipanaskan

hingga suhu ±1050oC, pada proses pemanasan ini aluminium hidroksida akan

mengalami dekomposisi menjadi alumina, dan menghasilkan uap air pada

prosesnya (Anonim, 2009) :

2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O

Proses Bayer Secara Bertahap :

Bauksit dihancurkan secara mekanik, kemudian dicampur dengan soda

kaustik (NaOH), dihasilkan suspensi berair yang mengandung partikel

murni yang sangat beragam.

Suspense cair dipompa menuju digester (Tank yang berfungsi seperti

tabung pengontrol tekanan). Larutan tersebut dipanaskan hingga suhu 230-

520°F (110- 270°C) dibawah tekanan 50 lb/in2 (340 kPa). Pada kondisi

ini, dilakukan selama sekitar setengah jam atau hingga beberapa jam. Pada

prosesnya penambahan soda kaustik dilakukan untuk memastikan bahwa

seluruh senyawa aluminium yang terkandung terlarut.

Larutan panas, yang menjadi larutan natrium aluminat, dilewatkan melalui

beberapa tangki flash yang mereduksi tekanan dan merocovery panas yang

dapat digunakan kembali untuk proses pemurnian.

Selanjutnya larutan dipompakan menuju tangki pengendap. Pada tangki ini

pengotor yang tidak larut akan mengendap dibawah tangki. Sehingga

larutan hanya mengandung aluminium oksida yang terlarut dalam kaustik

soda. Residu yang ada dibawah tangki (yang dinamakan “Red Mud”)

mengandung pasir halus, besi oksida, oksida – oksida dari trace elemen

misalnya titanium.

Setelah pengotor diendapkan, cairan yang tertinggal (dengan bentuk fisik

seperti kopi), dipompa menuju sederetan saringan. Beberpa partikel halus

dari pengotor yang tertinggal pada larutan akan ditangkap oleh filter.

Material ini akan dicuci untuk mendapatkan alumina dan kaustik soda

yang dapat digunakan kembali selama proses.

Cairan yang sudah disaring dipompa menuju tangki six-story-tall

precipitation. Bibit Kristal dari alumina hidrat (alumina yang mengikat

molekul air) ditambahkan di atas tangki. Bibit Kristal akan tumbuh sejalan

dengan pengendapan cairannya dan alumina yang terlarut akan terikat

pada Kristal yang terjadi.

Endapan Kristal yang terbentuk di bawah tangki kemudian dipindahkan.

Setelah pencucian, dialihkan menuju pengering untuk kalsinasi

(Pemanasan untuk menghilangkan molekul air yang terikat pada molekul

alumina). Temperaturnya berkisar 2000° F (1100° C) yang akan

menghilangkan molekul air, sehingga hanya tinggal Kristal alumina

anhidrat. Selanjutnya cristal dialirkan menuju cooler untuk pendinginan

dan proses finishing (Anonim, 2009).

The Hall-Heroult process

Secara umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis, dimana

lelehan tersebut dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit didalam pot dimana

pada pot tersebut terikat serangkain batang karbon dibagian atas pot sebagai

katoda. Karbon anoda berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan

aliran arus kuat 4 – 5 V antara anoda dan katodanya proses elektrolisis terjadi.

Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium

akan menuju kebawah pot, yang secara berkala akan ditampung menuju

cetakan berbentuk silinder atau lempengan. Masing – masing pot dapat

menghasilkan 66,000-110,000 ton aluminium per tahun(Anonymous,2009).

Secara umum, 4 ton bauksit akan menghasilkan 2 ton alumina, yang nantinya

akan menghasilkan 1 ton aluminium(Ulucak,2003)

Reaksi kimia secara umum pada proses Hall-Heroult :

Proses Hall-Heroult Secara Bertahap :

Lelehan alumina hingga menjadi logam aluminium terjadi pada baja vat

yang disebut pot reduksi. Bagian bawah dari pot terlapisi/dibatasi dengan

karbon yang bertindak sebagai salah satu elektroda (konduktor arus listrik)

dari system. Electrode lawannya terdiri dari serangkain batang karbon

yang tergantung diatas pot. Pot reduksi ini disusun sedemikian rupa,

berjajar yang terdiri dari 50 – 200 pot yang terhubung satu sama lain

membentuk sirkuit elektrik.

Dalam pot reduksi, Kristal alumina dilarutkan pada lelehan kriolit pada

temperature 1.760-1.780° F (960-970° C) sehingga dihasilkan larutan

elektrolit yang akan menghantarkan listrik dari batang karbon(Katoda)

menujuu Lapisan Karbon (Anoda). Arus DC (4-6 volts and 100,000-

230,000 amperes) dialirkan melaului larutan. sehingga akan terjadi reaksi

yang akan memutuskan ikatan aluminium dengan oksigen pada molekul

alumina. Oksigen yang dibebaskan terikat pada batang karbon (Katoda),

sehingga membentuk karbon dioksida. Aluminium murni terendapkan di

bawah pot sebagai lelehan logam.

Proses peleburan dilanjutkan, dengan penambahan alumina pada larutan

kriolit untuk menggantikan senyawa yang terdekomposisi. Arus listrik

konstan tetap dialirkan. Panas yang berasal dari aliran listrik menjaga agar

isi pot tetap berada pada keadaan cair. Lelehan aluminium murni

terkumpul di bawah pot.

Lelehan yang berada dibawah pot, dikumpulkan. Ditampung pada cetakan

(batang atau lempeng). Saat aliran tersebut dialirkan kecetakan, bagian

luar cetakan didinginkan dengan aliran air, yang menyebabkan aliminium

menjadi padat. Logam murni yang padat dapat dibentuk dengan

penggergajian sesuai dengan kebutuhan (Ulucak, 2003).

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Bauksit merupakan bahan yang heterogen, yang mempunyai

mineral dengan susunan terutama dari oksida aluminium, yaitu berupa mineral

buhmit (Al2O3H2O) dan mineral gibsit (Al2O3.3H2O). Bauksit sebagian besar

digunakan untuk industri logam alumunium, abrasive, refractory, industri

kimia dan metalurgi. Negara – Negara yang memiliki sumberbauksit dalam

jumlah besar antara lain : Australia, Brazil, Guinea, dan Jamaika. Secara

umum, untuk memperoleh aluminium murni dari bauksit dilakukan 2 tahapan

proses, yaitu proses bayer dan proses Hall-Heroult.

B. Saran

Dari informasi di atas, ternyata mineral bauksit mempunyai banyak

manfaat yang berguna bagi kehidupan sehari-hari. Sumber daya alam dan

tingkat perekonomian suatu negara memiliki kaitan yang erat, dimana

kekayaan sumber daya alam secara teoritis akan menunjang pertumbuhan

ekonomi yang pesat. Akan tetapi, pada kenyataannya hal tersebut justru sangat

bertentangan karena negara-negara di dunia yang kaya akan sumber daya

alamnya seringkali merupakan negara dengan tingkat ekonomi yang rendah.

Hal ini disebabkan negara yang cenderung memiliki sumber pendapatan besar

dari hasil bumi memiliki kestabilan ekonomi sosial yang lebih rendah daripada

negara-negara yang bergerak di sektor industri dan jasa. Di samping itu,

negara yang kaya akan sumber daya alam juga cenderung tidak memiliki

teknologi yang memadai dalam mengolahnya. Korupsi, perang saudara,

lemahnya pemerintahan dan demokrasi juga menjadi faktor penghambat dari

perkembangan perekonomian negara-negara terebut. Untuk mengatasi hal

tersebut, diperlukan pembenahan sistem pemerintahan, pengalihan investasi

dan penyokongan ekonomi ke bidang industri lain, serta peningkatan

transparansi dan akuntabilitas dalam pemberdayaan sumber daya alam.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2007. Aluminium.

http://www.madehow.com/Volume-5/Aluminum.html

diakses tanggal 21 Februari 2012

Anonim. 2009. Bayer Process Chemistry.

http://www.worldaluminium.org.html

diakses tanggal 21 Februari 2012

Davydson, Sam. 2009. Aluminium.

http://sam.davyson.com/as/physics/aluminium/site/uses.html,

diakses tanggal 16 Maret 2009

Muchtar, M, Drs. 2002. Geografi (Sumber Daya Alam dan Pelestariannya).

Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta.

Navy, R. 2009. Aluminium.

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/hframe.html

diakses tanggal 21 Februari 2012

Ulucak, Timur. 2003. Aluminium Aluminum Extrusion, Rolled Product,

Casting, Conductor.

diakses tanggal 21 Februari 2012

Zelder, Greg dan Sebastian Africano. 2003. Bauxite And Aluminum:

A Cradle To Grave Analysis. San Francisco State University. USA.