MAKALAH PENGOLAHAN MINERAL

DISUSUN OLEH :

Muhammad Hilman R

3334122049

JURUSAN TEKNIK METALURGIUNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA

CILEGON – BANTEN2014

KATA PENGANTAR

Segala puji dan syukur kepada Allah SWT, berkat rahmat dan hidayah- Nya penulis bisa menyelesaikan makalah ini. Sholawat serta salam penulis panjatkan kepada nabi Muhamad SAW beserta keluarga dan sahabat.

Makalah ini merupakan salah satu tugas yang diberikan oleh dosen mata kuliah pengolahan mineral. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada dosen pengolahan mineral pak Wawan dan juga teman – teman yang telah membantu penyelesain makalah ini.

Dengan segala kerendahan hati penulis menerima kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk penulisan kedepannya.

Cilegon, Juni 2014

Penyusun

Daftar Isi

Halaman Judul i

Kata Pengantar ii

Daftar Isi iii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ..............................................................................................................1

1.2 Tujuan............................................................................................................................1

1.3 Rumusan Masalah..........................................................................................................1

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Zeolite...........................................................................................................................2

2.2 Bentonite.......................................................................................................................4

BAB III KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumino silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensi. Ion-ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak struktur zeolit dan dapat menyerap air secara reversible. Bentonit adalah tanah liat yang sering dihasilkan dari perubahan abu vulkanik, terutama terdiri dari mineral smektit, biasanya montmorilonit. Mineral smektit kelompok lainnya termasuk hectorite, saponite, beidelite dan nontronite.

1.2 Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah agar mahasiswa metalurgi dapat mengetahui apa itu Zeolite dan Bentonite.

1.3 Rumusan Masalah

Rumusan dalam makalah ini adalah definisi Zeolite dan Bentonite.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Zeolit

Zeolit merupakan mineral alam yang terdiri dari kristal aluminium silikat terhidrasi yang mngandung kation alkali-alkali tanah (terutama Na dan Ca) dalam rangka tiga dimensi yang terbatas dengan rongga-rongga .

Mineral alam zeolit yang merupakan senyawa alumino-silikat dengan struktur sangkar terdapat di Indonesia seperti Bayah,Banten,Cikalong, Tasikmalaya, Cikembar, Sukabumi, Nanggung, Bogor, dan Lampung dalam jumlah besar dengan bentuk hampir murni dan harga murah. Mineral zeolit mempunyai struktufr am ewor k tiga dimensi dan menunjukkan sifat penukar ion, sorpsi molecular sieving dankatalis sehingga memungkinkan digunakan dalam pengolahan limbah industri dan limbah nuklir.

Zeolit juga ditemukan sebagai bantuan endapan pada bagian tanah jenis basalt dan komposisi kimianya tergantung pada kondisi hidrotermal linkungan lokal, seperti suhu, tekanan uap air setempat dan komposisi air tanah lokasi kejadiannya. Hal itu

menjadikan zeolit dengan warna dan tekstur yang sama mungkin berbeda komposisi kimianya bila diambil lokasi yang berbeda, disebabkan karena kombinasi mineral yang berupa partikel halus dengan impuritis lainnya.Pada dasarnya zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumuno silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali atau alkali tanah dalam kerangka tiga dimensi. Zeolit biasanya ditulis dengan rumus kimia oksida atau berdasarkan satuan sel kristal Mc/n{(AlO2)c(SiO2)d}b H2O.

Adapun sifat-sifat zeolit meliputi :

1. Dehidrasi

Sifat dehidrasi dari zeolit akan berpengaruh terhadap sifat adsorbsinya, zeolit dapat melepaskan molekul air dari rongga permukaan dan menyebabkan medan listrik meluas ke dalam rongga utama dan akan efektif terinteraksi dengan molekul yang akan di adsorbsi. Jumlah molekul air sesuai dengan jumlah pori- pori atau volume ruang hampa yang akan terbentuk bila kristal zeolit tersebut dipanaskan.

2. Adsorbsi

Dalam keadaan normal ruang hampa kristal zeolit terisi oleh molekul air bebas yang berada disekitar kation. Bila kristal zeolit dipanaskan pada suhu 300 - 400°C maka ion tersebut akan keluar sehingga zeolit dapat berfungsi sebagai penyerap gas atau cairan. Beberapa jenis mineral zeolit mampu menyerap gas atau zat, zeolit juga mampu memisahkan molekul zat berdasarkan ukuran kepolarannya.

3. Penukar ion

Ion-ion pada rongga atau kerangka elektrolit berguna untuk menjaga kenetralan zeolit, ion-ion dapat bergerak bebas sehingga pertukaran ion menjadi tergantung dari ukuran dan muatan maupun jenis zeolitnya. Sifat sebagai penukar ion dari zeolit antara lain tergantung dari : sifat kation, suhu, dan

jenis anion. Penukar kation dapat menyebabkan perubahan beberapa sifat zeolit seperti terhadap panas, sifat adsorbsi dan sifat panas. Untuk peningkatan zeolit sebagai penyerap perlu terlebih dahulu dilakukan proses aktivasi, yaitu untuk meningkatkan sifat-sifat khusus zeolit dengan cara menghilangkan unsur-unsur

pengotor dan menguapkan air yang terperangkap dalam pori kristal zeolit. Ada dua cara yang umum digunakan dalam proses aktivasi zeolit, yaitu pemanasan pada suhu 200 - 400°C selama 2 – 3 jam dan kimia dengan menggunakan pereaksi NaOH atau H2SO4.

b). Kegunaan Zeolit

1) Dalam Bidang Pengolahan Limbah Industri dan nuklir

zeolit digunkan untuk memisahan ammonia/ammonium ion dari air limbah industri. Dengan menggunakan Clinoptilolit dapat memisahkan 99% ammoniak/ ammonium dari limbah industri.

2) Bidang Proses Produksi

Berdasarkan sifat adsopsi terhadap gas dan hidrasi molekul air, zeolit digunakan untuk pengeringan pada berbagai produk industri. Sebagai “ Drying agent” dari senyawa organik, zeolit digunakan antara lain :

• Pada proses pemurnian metil Khlorida dalam industri karet • Pemurnian fraksi alkohol, metanol, benzen, xylene, LPG, LNG pada industri

petro kimia• Untuk hidrokarbon Propellenets-fillers aerosol untuk pengganti freons industri• Penyerap klorin,bromin dan florin• Menurunkan huniditas ruangan• Penyerapan gas dan penghilangan warna dari cairan gula pada pabrik gula

Campuran filter pada rokok Dalam industri petrokimia zeolit digunakan pada proses isomerisasi, hidrosulforisasi, hidrokraking, reforming, dehidrasi, dehidrogenasi, de-alkilasi, kraking parafin, disporsi toluen/ benzen dan xylen. (Las, 2004)

3) Bidang Pertanian dan Peternakan

Dalam bidang pertanian Zeolit digunakan sebagai"soil conditioning" yang dapat mengontrol dan menaikkan pH tanah serta kelembaban tanah dan sebagai carrier pestisida/herbisida dan fungisida sedangkan dalam bidang peternakan zeolit juga digunakan sebagai "food supplement" pada ternak ruminansia dan non-ruminansia

masing-masing dengan dosis 2.5 - 5% dari rasio pakan perhari yang dapat mneningkatkan produktivitas baik susu, daging dan telur, laju pertumbuhan serta memperbaiki kondisi lingkungan kandang dari bau yang tidak sedap. Dalam hal fauna laut, zeolit berperan sebagai pengontrol pH air dan penyerap NH3NO3- dan H2S, filter air masuk ketambak, pengontrol kandungan alkali, oksigen dan perbaikan lahan dasar tambak melalui penyerapan logam berat Pb,Fe,Hg,Bi dan As.

4). Bidang Lingkungan

Dalam masalah lingkungan terutama masalah polusi udara zeolit juga pernah ditaburkan dari pesawat terbang diatas reaktorChernobil untuk maksud menyerap hasil fisi yang terdapat dalam jatuhan debu radioaktif (Fall out) akibat kebakaran

reaktor sovyet tahun 1985.Zeolit digunakan dalam proses penyerapan gas seperti :• Gas mulia antara lain Ar,Kr dan gas He• Gas rumah kaca (NH3, CO2, SO2, SO3 dan NO3)• Gas organik CS2, CH4, CH3CN, CH3, OH, termasuk pirogas dan fraksi etanan/etilen.• Pemurnian udara bersih mengandung O2 .• Penyerapan gas N2 dari udara sehingga meningkatkan kemurnian O2 di udara.

c). Proses Pembentukan Zeolit

Menurut proses pembentukannya zeolit digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu : 1. Zeolit Alam Di alam banyak dijumpai zeolit dalam lubang-lubang lava, dan dalam batuan piroklasik berbutir halus (tuf). Berdasarkan proses pembentukannya zeolit alam dibagi menjadi dua kelompok yaitu :

a. Zeolit yang terdapat di antara celah-celah atau di antara lapisan batuan. Zeolit jenis ini biasanya terdiri dari beberapa jenis mineral zeolit bersama- sama dengan mineral lain, seperti kalsit, kwarsa, renit, klorit, flourit, mineral sulfide dan lain-lain

b. Zeolit yang berupa batuan

Zeolit ini dapat dibedakan menjadi 7 (tujuh) kelompok, yaitu : • Mineral zeolit yang terbentuk dari gunung api di danau asin yang tertutup. • Mineral zeolit yang terbentuk di dalm danau air tawar atau di dalam lingkungan air tanah terbuka. • Mineral zeolit yang terbentuk di lingkungan laut • Mineral zeolit yang terbentuk karena proses metamorphose berderajat rendah, karena pengaruh timbunan. • Mineral zeolit yang terbentuk oleh akltivitas hidrotermal atau air panas. • Mineral zeolit yang terbentuk dari gunung api di dalam tanah yang bersifat alkali • Mineral zeolit yang terbentuk dari batuan atau mineralisasi yang tidak menunjukkan bukti adanya

hubungan langsung dengan kegiatan vulkanis.

2. Zeolit Sintetis Susunan atom maupun komposisi zeolit dapat dimodifikasi, maka dapat dibuat zeolit sintetis yang

mempunyai sifat khusus sesuai dengan keperluannya. Sifat zeolit sangat tergantung dari jumlah

komponen Al dan Si dari zeolit tersebut. Oleh karena itu zeolit sintetis dikelompokkan sesuai dengan

perbandingan kadar komponen Al dan Si dalam zeolit menjadi zeolit kadar Si rendah, zeolit kadar Si

sedang dan zeolit kadar Si tinggi.

2.2 Bentonite

Bentonit adalah tanah liat yang sering dihasilkan dari perubahan abu vulkanik, terutama terdiri dari mineral smektit, biasanya montmorilonit. Mineral smektit kelompok lainnya termasuk hectorite, saponite, beidelite dan nontronite. Smectites adalah mineral tanah liat, yaitu mereka terdiri dari kristalit individu mayoritas yang <2μm dalam dimensi terbesar. Kristalit smektit sendiri tiga lapisan mineral tanah liat. Mereka terdiri dari dua lapisan tetrahedral dan satu lapisan oktahedral. Dalam lapisan tetrahedral montmorilonit yang terdiri dari [SiO4] - tetrahedrons melampirkan [M (O5, OH)]-

segi delapan lapisan (M = dan terutama Al, Mg, Fe tetapi juga sering ditemukan). Lapisan silikat memiliki muatan negatif sedikit yang dikompensasi oleh ion ditukarkan di wilayah intercrystallite. Muatan adalah sangat lemah sehingga kation (dalam bentuk alami, terutama Ca2 +, Mg2 + atau Na + ion) dapat diserap di wilayah ini dengan shell hidrat mereka. Tingkat hidrasi menghasilkan pembengkakan intercrystalline. Tergantung pada sifat dari asal-usul mereka, bentonites mengandung berbagai mineral aksesori selain montmorilonit. Mineral ini mungkin termasuk kuarsa, feldspar, kalsit dan gipsum. Kehadiran mineral-mineral ini dapat mempengaruhi nilai industri deposit, mengurangi atau meningkatkan nilainya tergantung pada aplikasi. Sifat koloid bentonit menyajikan kuat dan volumenya meningkat beberapa kali ketika datang ke dalam kontak dengan air, menciptakan cairan gelatin dan kental. Sifat khusus dari bentonit (hidrasi, pembengkakan, penyerapan air, viskositas, thixotropy) membuat bahan berharga untuk berbagai keperluan dan aplikasi.

Deposito bentonit biasanya dimanfaatkan oleh penggalian. Bentonit diekstraksi jelas padat, bahkan dengan kadar air sekitar 30%. Materi yang awalnya hancur dan, jika perlu, diaktifkan dengan penambahan soda abu (Na2CO3). Bentonit selanjutnya dikeringkan (udara dan / atau pengeringan dipaksa) untuk mencapai kadar air sekitar 15%. Menurut aplikasi akhir, bentonit adalah baik disaring (bentuk granular) atau digiling (dalam bentuk bubuk bubuk dan super halus). Untuk aplikasi khusus, bentonit dimurnikan dengan menghilangkan mineral gangue terkait, atau diobati dengan asam untuk menghasilkan asam-bentonit teraktivasi (pemutihan bumi), atau diobati dengan organik untuk menghasilkan organoclays.

Foundry: Bentonite digunakan sebagai bahan pengikat dalam penyusunan pasir cetakan untuk produksi besi, baja dan non-ferrous casting. Sifat unik dari bentonit hasil cetakan pasir hijau dengan segi yang baik, compactability dan stabilitas termal untuk produksi coran berkualitas tinggi.

Serasah Cat: Bentonite digunakan untuk kotoran kucing, karena keuntungan yang menyerap menolak dengan membentuk rumpun (yang dapat dengan mudah dihilangkan) meninggalkan produk yang tersisa utuh untuk digunakan lebih lanjut.

Pelletizing: Bentonite digunakan sebagai bahan pengikat dalam produksi pelet bijih besi. Melalui proses ini, denda bijih besi diubah menjadi pelet bulat, cocok sebagai bahan pakan di tanur tiup untuk produksi pig iron, atau dalam produksi besi reduksi langsung (DRI).

Konstruksi dan Rekayasa Sipil: Bentonite dalam aplikasi teknik sipil digunakan secara tradisional sebagai agen thixotropic, dukungan dan pelumas pada dinding diafragma dan yayasan, dalam tunnelling, dalam pengeboran horizontal dan arah pipa pembajakan. Bentonite, karena viskositas dan plastisitas, juga digunakan dalam semen Portland dan mortir.

Pasar Lingkungan: Bentonite yang adsorpsi / sifat penyerapan yang sangat berguna untuk pemurnian air limbah. Arahan lingkungan umum merekomendasikan tanah permeabilitas yang rendah, yang secara alamiah ontain bentonit, sebagai bahan penyegelan dalam pembangunan dan rehabilitasi tempat pembuangan sampah untuk memastikan perlindungan air tanah dari polutan. Bentonite adalah lapisan pelindung aktif liners liat Geosynthetic.

Pengeboran: Penggunaan lain konvensional bentonit adalah sebagai konstituen lumpur minyak dan air sumur pengeboran. Perannya terutama untuk menutup dinding lubang bor, untuk menghapus potongan bor dan melumasi pemotongan kepala.

Minyak / Pasar Makanan: Bentonite digunakan dalam penghapusan kotoran dalam minyak mana sifat serap yang sangat penting dalam pengolahan minyak dan lemak nabati (kedelai / kelapa / minyak canola). Dalam minuman seperti air bir, anggur dan mineral, dan produk-produk seperti gula atau madu, bentonit digunakan sebagai agen klarifikasi.

Pertanian: Bentonite digunakan sebagai suplemen pakan ternak, sebagai bantuan pelletizing dalam produksi pelet pakan ternak, serta bantuan segi untuk bahan pakan terkonsolidasi seperti makanan kedelai. Hal ini juga digunakan sebagai penukar ion untuk perbaikan dan pengkondisian tanah. Ketika termal diobati, dapat digunakan sebagai pembawa keramik berpori untuk berbagai herbisida dan pestisida.

Farmasi, Kosmetik dan Pasar Medis: Bentonite digunakan sebagai pengisi dalam obat-obatan, dan karena penyerapan / fungsi adsorpsi, memungkinkan pembentukan pasta. Aplikasi ini termasuk krim pelindung industri, lotion kalamin, kompres basah, dan antiirritants untuk eksim. Dalam pengobatan, bentonit digunakan sebagai antidote dalam keracunan logam berat. Produk perawatan pribadi seperti paket lumpur, cat terbakar sinar matahari, bayi dan facepowders, dan krim wajah semua mungkin mengandung bentonit.

\

Deterjen: laundry deterjen dan pembersih tangan cair / sabun bergantung pada masuknya bentonit, dalam rangka untuk menghapus kotoran dalam pelarut dan untuk melembutkan kain.

Cat, Pewarna dan Poles: Karena sifat thixotropic nya, bentonit dan fungsi organoclays sebagai penebalan dan / atau suspensi agen di pernis, dan dalam air dan pelarut cat. Itu sifat adsorpsi dihargai untuk finishing kain sekarat nila, dan pewarna (lak untuk cat & wallpaper).

Kertas: Bentonite sangat penting untuk pembuatan kertas, di mana ia digunakan dalam kontrol pitch, penyerapan yaitu resin kayu yang cenderung menghalangi mesin dan meningkatkan efisiensi konversi dari pulp ke kertas serta untuk meningkatkan kualitas kertas. Bentonit juga menawarkan berguna de-tinta properti untuk daur ulang kertas. Selain itu, asam-bentonit teraktivasi digunakan sebagai komponen aktif dalam pembuatan kertas carbonless copy.

Katalis: katalis kimia yang dimodifikasi liat menemukan aplikasi dalam berbagai tugas dimana katalisis asam adalah mekanisme kunci. Most particularly, they are employed in the alkylation processes to produce fuel additives. Paling terutama, mereka dipekerjakan dalam proses alkilasi untuk menghasilkan bahan bakar aditif.

BAB III

KESIMPULAN

Zeolit merupakan mineral alam yang terdiri dari kristal aluminium silikat terhidrasi yang mngandung kation alkali-alkali tanah (terutama Na dan Ca) dalam rangka tiga dimensi yang terbatas dengan rongga-rongga .

Bentonit adalah tanah liat yang sering dihasilkan dari perubahan abu vulkanik, terutama terdiri dari mineral smektit, biasanya montmorilonit.

DAFTAR PUSTAKA

www.galleries.com/minerals/.html

www.webmineral.com/data.shtml