Potensi Logam Tanah Jarang (Rare Earth Elements-REE) Di Indonesia

Logam Tanah Jarang (LTJ) adalah kumpulan 17 unsur kimia pada tabel periodik

terutama 15 lantanida ditambah skandium dan yttrium. Skandium dan yttrium dianggap

sebagai logam tanah jarang karena sering ditemukan pada deposit-deposit bijih lantanida

dan memiliki karakteristik kimia yang mirip dengan lantanida. Meskipun namanya logam

tanah jarang, logam-logam ini cukup melimpah jumlahnya di kerak bumi. Logam tanah

jarang tidak ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi. Namun ia

berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks sehingga logam tanah jarang harus

dipisahkan terlebih dahulu dari senyawa kompleks tersebut.

Kelompok logam ini pertama kali ditemukan pada tahun 1787 oleh seorang letnan

angkatan bersenjata Swedia bernama Karl Axel Arrhenius. Ia mengumpulkan mineral

hitam ytterbit dari penambangan feldspar dan kuarsa di dekat Desa Ytterby, Swedia.

Kemudian, mineral ini berhasil dipisahkan oleh J. Gadoli pada tahun 1794 dengan

memperoleh mineral ytterbit. Selanjutnya, nama mineral tersebut diganti menjadi

gadolinit pada tahun 1800. Penemuan unsur baru ini kemudian memicu penelitian

selanjutnya yang menghasilkan penemuan unsur-unsur logam tanah jarang lainnya.

Diperkirakan deposit dari REE ini lebih banyak terdapat di laut. Hampir 50 % dari

cadangan dunia REE (ton 55m) terletak di China.

Berikut ini adalah daftar 17 logam tanah jarang, nomor atom beserta simbol, asal

namanya, dan penggunaan utama dari logam tersebut. Beberapa logam-logam ini dinamai

dari ilmuwan yang menemukannya dan beberapa lagi diambil dari tempat dimana logam

tersebut ditemukan.

Secara umum, logam tanah jarang ditemukan dalam bentuk senyawa kompleks

fosfat dan karbonat. Di bawah ini adalah beberapa contoh mineral logam tanah jarang

yang ditemukan di alam :

Bastnaesit (CeFCO3), merupakan sebuah fluoro-carbonate serium yang

mengandung 60–70% oksida logam tanah jarang seperti lanthanum dan

neodymium. Mineral bastnaesit merupakan sumber logam tanah jarang yang utama

di dunia. Bastnaesit ditemukan dalam batuan kabonatit, dolomit breccia, pegmatit,

dan amfibol skarn.

Monazit ((Ce,La,Y,Th)PO3), merupakan senyawa fosfat logam tanah jarang yang

mengandung 50-70% oksida LTJ. Monasit diambil dari mineral pasir berat yang

merupakan hasil samping dari senyawa logam berat lain. Monasit memiliki

kandungan thorium yang cukup tinggi sehingga mineral tersebut memiliki sifat

radioaktif. Thorium tersebut memancarkan radiasi pengion. Monasit dalam jumlah

tertentu dikategorikan sebagai TENORM (Technologically Enhanced Naturally

Occuring Radioactive Material) yaitu zat radioaktif alam yang dikarenakan

kegiatan manusia atau proses teknologi terjadi peningkatan paparan potensial jika

dibandingkan dengan keadaan awal, penanganan TENORM mesti mematuhi

batasan paparan radiasi sebagai berikut : Paparan pekerja 20 mSv/th atau 10

uSv/jam dan Paparan publik 1 mSv/th.

Xenotime (YPO4), merupakan senyawa ittrium fosfat yang mengandung 54-65%

logam tanah jarang termasuk erbium, cerium, dan thorium. Xenotime juga

ditemukan dalam mineral pasir berat seperti pegmatite dan batuan leleh (igneous

rocks)

Zircon, merupakan senyawa zirconium silicate yang di dalamnya ditemukan

thorium, ittrium, dan cerium.

Dalam memperoleh mineral di atas, tidak bisa didapatkan dengan mudah. Karena

jumlah mineral tersebut sangat terbatas. Telebih lagi mineral di atas tidak terpisah sendiri

tetapi ia tercampur dengan mineral lain. Seperti contohnya di Kepulauan Bangka

Belitung, mineral ini merupakan hasil samping dari penambangan timah sehingga

sebelum memperoleh mineral di atas, diperlukan proses pemisahan terlebih dahulu.

Mineral-mineral yang mendominasi dalam senyawa logam tanah jarang di atas adalah

lanthanum, cerium, dan neodymium sehingga mineral ini menjadi ekonomis untuk

dilakukan proses ekstraksi dimana pemanfaatan ketiga mineral ini sangat tinggi dibanding

mineral logam tanah jarang lainnya. (Zahir & Hens).

Kegunaan : Logam tanah jarang sudah banyak digunakan di berbagai macam

produk. Penggunaan logam tanah jarang ini memicu berkembangnya material baru.

Material baru dengan menggunakan unsur atau logam tanah jarang memberikan

perkembangan teknologi yang cukup signifikan dalam ilmu material. Perkembangan

material ini banyak diaplikasikan di dalam industri untuk meningkatkan kualitas produk,

contohnya magnet. Logam tanah jarang mampu menghasilkan neomagnet, yaitu magnet

yang memiliki medan magnet jauh lebih kuat dari pada magnet biasa, yang

memungkinkan munculnya perkembangan teknologi berupa penurunan berat dan volume

speaker yang ada, dan yang memungkinkan munculnya motor yang lebih kuat yang

mampu menggerakkan mobil. Dengan adanya logam tanah jarang, memungkinkan

munculnya mobil bertenaga listrik yang dapat digunakan untuk perjalanan jauh. Oleh

karenanya mobil hybrid mulai marak dikembangkan.

Penggunaan logam tanah jarang sangat bervariasi, yaitu pada energi nuklir, kimia,

katalisator, elektronik, dan optik. Pemanfaatan logam tanah jarang untuk yang sederhana

seperti untuk lampu, pelapis gelas, untuk teknologi tinggi seperti fospor, laser, magnet,

baterai serta teknologi masa depan seperti superkonduktor dan pengangkut hidrogen.

Zirkonium dapat menggantikan paduan magnesium-torium pada pesawat ruang angkasa.

Dalam industri metalurgi, penambahan logam tanah jarang juga digunakan untuk

pembuatan baja High Strength Low Alloy (HSLA), baja karbon tinggi, superalloy, dan

stainless steel. Hal ini karena logam tanah jarang memiliki sifat dapat meningkatkan

kemampuan material berupa kekuatan, kekerasan, dan peningkatan ketahanan terhadap

panas. Sebagai contoh pada penambahan logam tanah jarang dalam bentuk aditif atau

alloy pada paduan magnesium dan alumunium, maka kekuatan dan kekerasan paduan

tersebut akan meningkat.

Tanah jarang dapat juga dimanfaatkan untuk katalis sebagai pengaktif, campuran

klorida seperti halnya lantanium, sedangkan neodimium dan praseodimium digunakan

untuk katalisator pemurnian minyak dengan konsentrasi antara 1-5%. Campuran klorida

logam tanah jarang ini ditambahkan dalam katalis zeolit untuk menaikkan efisiensi

perubahan minyak mentah (crude oil) menjadi bahan-bahan hasil dari pengolahan

minyak. Diperkirakan pemakaian logam tanah jarang untuk katalis pada industri

perminyakan akan lebih meningkat lagi di masa mendatang.

Pemanfaatan logam tanah jarang yang lain berupa korek gas otomatis, lampu

keamanan di pertambangan, perhiasan, cat, dan lem. Untuk instalasi nuklir, logam tanah

jarang digunakan pada detektor nuklir dan rod kontrol nuklir. Yttrium dapat digunakan

sebagai bahan keramik berwarna, sensor oksigen, serta lapisan pelindung karat dan panas.

Proses Pembentukan Logam Tanah Jarang (Rare Earth Element-REE)

Logam tanah jarang tersebar luas pada banyak formasi batuan dengan kadar

rendah. Kandungan logam tanah jarang yang tinggi, lebih banyak dijumpai pada batuan

granitik dibandingkan dengan pada batuan basa. Konsentrasi tinggi logam tanah jarang

dijumpai pada granit alkalin dan karbonatit. Pembentukan endapan logam tanah jarang

yang ekonomis terjadi pada lingkungan plutonik, yaitu pada kedalaman lebih dari 5 km di

bawah permukaan tanah. Endapan mineral pada lingkungan pluton granit sering disebut

dengan pemineralan tipe granofil.

Sebaran potensi logam tanah jarang terdapat pada jalur metalogen granit tipe S,

tipe alkalin, atau seri ilmenit. Granit ini mempunyai kandungan relatif tinggi unsur logam

F, Rb, Li, Sn, Be, W, dan Mo dibandingkan dengan granit pada umumnya. Selain itu,

kandungan unsur B, Nb, Ta, U, Th, dan logam tanah jarang juga tinggi.

Logam tanah jarang terbentuk pada zona alterasi greisen, pada kedalaman lebih

dari 5 km. Alterasi atau ubahan greisen terbentuk pada zona sekitar kontak bagian atas

antara terobosan granit dengan batuan sekitarnya, yaitu merupakan zona terubahnya

batuan atau mineral baik komposisi kimia maupun mineralnya yang menghasilkan juga

deposit mineral ekonomis. Deposit mineral ekonomis atau bijih mempunyai sebaran dan

bentuk tubuh bijih tidak beraturan.

Sebaran ubahan greisen berada pada zona tepi tubuh granit maupun batuan dinding

atau batuan sekitarnya yang diterobos granit. Zona greisen pada tubuh batuan granitik

berkembang pada rentang ketebalan sampai 100 meter. Pegmatit terbentuk pada bagian

atas tubuh granit, menempati di batas tubuh granit. Alterasi greisen juga menghasilkan

urat-urat kuarsa tunggal dan sebagian saling berpotongan berbentuk jaring (stockworks).

Pada zona greisen umumnya sangat kaya akan unsur lithium, fluor, rubidium,

boron, dan berilium, serta dicirikan dengan terdapatnya kelompok mineral mika putih

(kaya kandungan litium), kuarsa, topaz, tourmalin, dan fluorit. Zona alterasi greisen ini

mengandung bahan atau mineral ekonomis yang disebut dengan deposit tipe granofil.

Deposit granofil mengandung tiga kelompok unsur yang terdiri dari, kelompok Sn, W, U,

Mo berasosiasi dengan Nb, Ta, Bi, Ag; kelompok Be, B, Li, P berasosiasi dengan Rb, Cs,

unsur tanah jarang; dan kelompok CO, Cl, F, berasosiasi dengan kompleks hidroksida

dan sulfida. Deposit ekonomis salah satunya mengandung logam tanah jarang tersebut,

yang merupakan hasil langsung dari pengaruh aktifitas magmatik, dikenal dengan

endapan tipe primer.

Dalam berbagai batuan, mineral tanah jarang pada umumnya merupakan mineral

ikutan (accessory minerals), bukan sebagai mineral utama pembentuk batuan. Pada zonasi

pegmatit, logam tanah jarang terdapat pada zona inti, yang terdiri dari kuarsa dan mineral

tanah jarang.Pembentukan mineral tanah jarang primer dalam batuan karbonatit

menghasilkan mineral bastnaesit dan monasit. Karbonatit sangat kaya kandungan logam

tanah jarang dan merupakan batuan yang mengandung logam tanah jarang paling banyak

dibanding batuan beku lainnya.

Berdasarkan mulajadi, endapan logam tanah jarang dibagi dalam dua tipe, yaitu

tipe primer sebagai hasil proses magmatik dan hidrotermal dan tipe sekunder sebagai

hasil rombakan endapan tipe primer. Tipe sekunder terdiri dari dua jenis, yaitu endapan

aluvial sebagai hasil proses erosi dan sedimentasi dari endapan primer; dan berupa tanah

laterit hasil pelapukan endapan primer ataupun pelapukan endapan aluvial.

Endapan primer terutama berupa mineral bastnaesit, produksi terbesar dunia dari

China yang merupakan produk sampingan dari tambang bijih besi. Endapan yang lebih

umum dikenal dan diusahakan adalah tipe sekunder sebagian besar berupa mineral

monasit, hasil rombakan dari endapan primer yang tererosi dan diendapkan kembali

sebagai endapan sungai, danau, delta, pantai, dan lepas pantai.Iklim tropis yang panas dan

lembab menghasilkan pelapukan kimia yang kuat pada granit.

Pelapukan ini menyebabkan terubahnya mineral tertentu, seperti feldspar, yang

berubah menjadi mineral lempung. Mineral-mineral lempung seperti kaolinit,

montmorillonit, dan illit, merupakan tempat kedudukan logam tanah jarang tipe adsorpsi

ion. Endapan logam tanah jarang tipe adsorpsi ion lateritik hasil dari lapukan batuan

granitik dan sienitik di wilayah beriklim tropis bagian selatan China merupakan

penyumbang cadangan tanah jarang terbesar kedua di China.

Endapan laterit unsur tanah jarang, merupakan hasil pelapukan kimia batuan

granitik. Pelapukan pada batuan granitik menyebabkan unsur-unsur yang bersifat mobile

hanyut tersebar, sedangkan unsur-unsur dengan mobilitas rendah sampai immobile seperti

yang tergolong dalam logam tanah jarang cenderung tertinggal menetap sehingga

terkumpul semakin banyak membentuk kadar tinggi dalam tanah. Endapan laterit logam

tanah jarang secara ekonomi cukup prospektif karena proses penambangannya mudah.

Potensi Logam Tanah Jarang (Rare Earth Element-REE) Di Indonesia

Secara geologi, logam tanah jarang dapat dijumpai bersamaan dengan terbentuknya

endapan timah. Penambangan dan pengolahan timah umumnya menghasilkan produk

sampingan berupa mineral yang mengandung unsur tanah jarang. Mineralisasi timah di

Asia Tenggara berada pada sabuk granit yang memanjang ke selatan dari China, menerus

ke Myanmar, Thailand, Semenanjung Malaysia, sampai ke jalur timah Indonesia yang

terletak memanjang dari Kepulauan Riau, menerus ke arah selatan sampai di Bangka

Belitung. Selain itu, sumberdaya timah di Indonesia dijumpai juga di Riau daratan dan di

Kalimantan.

Indonesia merupakan negara pengekspor timah terbesar dunia karena mempunyai

potensi yang tinggi akan sumberdaya unsur tanah jarang.Unsur atau logam tanah jarang

tidak ditemukan di alam sebagai unsur tunggal melainkan dalam bentuk senyawa

kompleks karbonat ataupun fosfat. Sesuai namanya, unsur-unsur ini ditemukan dalam

jumlah atau kadar yang sangat kecil. Misalnya skandium, unsur yang tersebar luas

sebagaimana arsen dan dua kali kelimpahan boron, akan tetapi sangat langka dijumpai

dalam konsentrasi tinggi berupa deposit bijih. Selain itu, proses pengolahan atau

pemisahan logam tanah jarang tidak mudah.

Indonesia diperkirakan memiliki potensi logam tanah jarang dalam jumlah cukup

besar, baik sebagai produk itu sendiri maupun sebagai mineral ikutan dari berbagai

tambang mineral di Indonesia dimana potensi dapat ditemukan di Babel, Kalimantan,

Sulawesi dan Papua. logam tanah jarang di Babel merupakan logam yang ada di mineral

ikutan pertambangan timah atau tailing. Mineral-mineral itu menjadi produk sampingan

(slag) pengolahan bijih timah oleh tambang-tambang timah di kepulauan tersebut.

Cadangan logam tanah jarang di Babel muncul dalam audit Badan Pemeriksa

Keuangan terhadap PT Timah dan PT Koba Tin, dua perusahaan tambang yang

beroperasi di Babel. Menurut data 2006, PT Timah memiliki 408.877 ton monazite

(mengandung 50-78% oksida tanah jarang), 57.488 ton xenotime (mengandung 54-65

persen REO), dan 309.882 zircon (mengandung ittrium dan cerium). Sementara PT Koba

Tin hingga September 2007 memiliki stok monazite sebesar 174.533 ton. Sayangnya,

mineral tailing dari sisa tambang timah tersebut hanya disimpan di gudang dan tidak

diolah. Pemerintah belum menetapkan logam tanah jarang sebagai sasaran eksplorasi

sehingga stok mineral mengandung logam tanah jarang itu dibiarkan teronggok begitu

saja.

Di Indonesia, pengelolaan logam tanah jarang memang masih sedikit. Industri

pengolahan logam tanah jarang di Indonesia terhambat banyak kendala. Salah satunya

adalah sumber logam tanah jarang berada bersama logam utama hasil tambang,

sedangkan sumber sekunder terbawa sisa proses (tailing, filtrat) sehingga lebih sulit

diekstraksi. Penguasaan teknologi logam tanah jarang di Indonesia belum mencapai skala

komersial. Sampai saat ini penelitian tentang logam tanah jarang belum optimal. Di

Indonesia belum ada penelitian khusus yang menggali potensi dan pemanfaaatan logam

tanah jarang. Penelitian masih dilakukan secara parsial. Setiap instansi jalan sendiri-

sendiri.

Padahal dalam penelitian logam tanah jarang ini diperlukan sinergi. Pemerintah

nampaknya belum melihat potensi logam tanah jarang ini. Kegiatan eksplorasi lanjutan

untuk mengetahui berapa sesungguhnya cadangan logam tersebut yang Indonesia miliki

belum pernah dilakukan. Survei keekonomian penambangan logam tanah jarang ini juga

belum pernah dilakukan. Apalagi membahas teknologi pemurnian logam tanah jarang itu

pada skala industri. Untuk mengembangkan logam tanah jarang diperlukan kemitraan dan

sinergi antara peneliti, pemegang kebijakan maupun para pemangku kepentingan lainnya.

Untuk itu perlu disiapkan semacam road map penelitian dan pengolahan logam tanah

jarang sehingga mampu mendorong pengembangan hilirisasi industri nasional yang

memiliki nilai tambah tinggi. (Zahir & Hens)

Sumber :

Potensi Logam Tanah Jarang (Rare Earth Elements-REE) Di Indonesia (Edisi 1)

http://bisnisuntung7.blogspot.co.id/2015/09/potensi-logam-tanah-jarang-rare-earth.html

Potensi Logam Tanah Jarang (Rare Earth Elements-REE) Di Indonesia (Edisi 2)

http://bisnisuntung7.blogspot.co.id/2015/09/potensi-logam-tanah-jarang-rare-

earth_16.html

(Kedua situs tersebut mendapat sumber dari www.wikipedia.org dan

www.psdg.bgl.esdm.go.id )

Penulisan Daftar Pustaka :

Hens & Zahir. 2015. Potensi Logam Tanah Jarang (Rare Earth Elements-REE) Di

Indonesia. www.psdg.bgl.esdm.go.id