PENDAHULUAN
terdiri dari 35 – 65 % Al2O3, 2 – 10 % Bauxit (Al2O3.2H2O), b ersistem oktahedral, terdiri SiO2, 2 – 20 % Fe2O3, 1 – 3 % TiO2 dan 10 – 30 % air. Sebagai bijih alumina, bauxit mengandung sedikitnya 35 % Al2O3, 5 % SiO2, 6 % Fe2O3 dan 3 % TiO2. Sebagai mineral industri % silika kurang penting, tetapi besi dan titanium oksida tidak lebih dari dari 3 %. %. Sebagai Sebagai abrasif diperlukan silika dan besi oksida lebih dari 6 %. %. Merupakan suatu campuran bahan-bahan yang kaya akan hidrat oksida aluminium, dari bahan-bahan terseb ut dapat diambil logam aluminium secara ekonomis. Istilah bauksit dikaitkan dengan laterit. Laterit adalah suatu bahan yang berup a konkresi berwarna kemerahan, bersifat porous, menutupi hampir sebagian besar daerah daerah tropis dan subtropis, merupakan lapisan yan g kaya akan aluminium dan besi. Jika kadar aluminanya lebih besar dibandingkan dengan kadar besi, sehingga warnanya menjadi agak muda, kekunin g-k uningan samp ai keputih-putihan, maka laterit semacam ini PENGETAHUAN DASAR BIJIH BAUKSIT dinamakan aluminous laterit atau laterit bauksit.
Bauksit terbentuk dari batuan yang mepun yai kadar aluminium tinggi, kadar Fe rendah dan sedikit kadar kuarsa bebas. Mineral silikat yang terubah akibat pelakukan, mengakibatkan unsur silika terlepas dari ikatan kristal, dan sebagian unsur besi juga terlepas. Pada proses ini terjadi penambahan penambahan air (H2O), sedangkan sedangkan alumina, bersama dengan titanium dan ferrik oksida (dan mungkin manganis oksida) menjadi terkonstrasi sebagai endapan residu alumunium. Batuan yang memenuhi persyar atan itu antara lain nepelin syenit dan sejenisn ya yang berasal dari batuan beku, batuan lempung/ serpih. Batuan itu akan mengalami proses laterisasi (proses pertukaran suhu suhu secara terus terus menerus sehingga sehingga batuan men men galami pelapukan). pelapukan).
Secara komersial bauxit terjadi dalam tiga bentuk :
1. Pissolitic atau oolitic disebut pula “kernel” yang berukuran diameter dari Compile by :
[email protected] sentimeter, sebagai amorfous trihydrate. 2. Sponge ore (Arkansas), porous, merupakan sisa dari batuan asal dan komposisi utama gigsite 3. Amorphous atau bijih lempung.
15
PROSES PEMBENTUKAN DAN GENESA BAUKSIT Genesa Bijih Bauksit
Alumina dapat bersumber dari batuan primer (magn etik dan hidrothermal) maupun dari batuan sekunder (pelapukan dan metamorfosa). metamorfosa). Namun secara luas yang berada di permukaan bumi ini berasal dari batuan sekunder hasil proses pelapukan dan pelindian. 1. Magnetik Alumina yang bersumber bersumber dari proses proses magnetik dijumpai dalam bentuk batuan batuan yan g kaya akan kandungan alumina yang disebut dengan alumina-rich rock. Sebagai contoh adalah miner al anortosite [(Na,K)AlSi
3
O8 ] dan mineral nefelin
[(Na 3 KAl 4 Si 4 O 16 ] pada batuan syenit yang mengandung lebih dari 20% Al
2
O3 .
Sumber alumina di Rusia yan g potensial dan telah dilakukan penambangan adalah bersumber dari dari proses magnetik. magnetik. 2. Hidrothermal Alumina produk alterasi hidrothermal dari trasit (trach yte) dan riolit (rhyolite) pada beberapa daerah vulkanik misalnya mineral alunit [KAl meng mengan andu dung ng samp sampai ai 75% 75% Al Al
2
3 (SO 4 )2 (OH 6 )]
O3 dan dan dap dapat at dita ditamb mban ang g seb sebag agai ai sumb sumber er alum alumina ina..
3. Metamorfosa Alumina yang bersumber dari proses metamorfosa adalah sumber alumina yan g tidak ekonomis. Saat ini masih dalam penelitian ekstraksi yang lebih maju. Diharapkan dimasa mendatan g akan menjadi alumina yang potensial dan bernilai ekonomis. Sebagai contoh adalah alumina silikat andalusit, silimanit dan kianit (Al 2 SiO 5 ). 4. Pelapukan Alumina yang bersumber dari proses pelapukan, dijumpai sebagai ceb akan residual dan disebut sebagai bauksit. Terbentuk oleh pelapukan feldspatik atau batuan yan g mengandung mengandung nefelin. nefelin.
16
KLASIFIKASI BIJIH BAUKSIT A. Berdasarkan Genesanya 1. Bauksit pada batuan klastik yang kasar
Jenis ini berasal dari batuan beku yang telah berubah menjadi metamorf di daerah yan g b eriklim tropis dan berumur Tersier Awal. Permukaan daerah nya 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. 2. Bauksit pada terrarosa
Jenis terrarosa banyak terdapat di sekitar Mediterranian di Eropa Selatan yang merupakan fraksi-fraksi kecil dari hasil pelapu kan batukapur atau dolomite dan sebagian diaspor (Al
2
O 3 H 2 O). Jenis ini mempunyai ikatan monohidrat, karena itulah
endapan jenis tera rosa mempunyai kadar alumina yan g lebih besar dibandingkan endapan jenis laterit. 3. Bauksit pada batuan sedimen klastik
Dijumpai pada lingkun gan pengendapan sungai stadium tua atau pada delta. Karena tertransportasi, material rombakan terbawa ke laut. Sedimen klastik berada di atas ketinggian dasar melapuk mengandung perlapisan gravel pasir, lempun g kaolinit dan kadang lignit membentuk delta coron g. Deposit bauksit jenis ini yang ekonomis adalah berumur Paleosen. 4. Bauksit pada batuan karbonat
Deposit bauksit pada batugamping kadarnya tinggi dan berumur Paleosen. Perkembangann ya tidak berada di permukaan tetapi pada kubah-kubah gamping. 5. Bauksit pada batuan posfat
Al posfat berwarna abu-abu, putih kehijauan dan bersifat porous yang terisi oleh berbagai material. Lapisan bawahn ya mengandung lempung antara montmorilonit dengan atapulgit. Beberapa lapisan d alam bentuk Ca-posfat, berstruktur oolitik dan dijumpai pula pseudo-oolitik fluorapatit. Di bagian atas lapisan ini mengandung Al posfat den gan mineral krandalit [(Ca Al dibandingkan d engan augilit [(Al
2
3
H(OH 6 / (PO
4
)] yang sangat dominan
(OH 3 ) / (PO 4 )].
17
B. Berdasarkan Letak Depositnya
Selain kelima jenis deposit bauksit tersebut , maka berdasar letak depositnya, deposit bauksit dapat dibedakan menjadi empat tipe, yaitu: 1. Deposit bauksit residual Diasosiasikan dengan kemiringan lereng yang menengah sampai hampir datar pada batuan nefelin syenit. Permukaan bauksit kemiringannya lebih dari 5º dan batasan yang umum adalah 25º. Pada batuan nefelin syenit bagian bawah bertekstur granitik. Zona di atasn ya menunjukkan vermikuler, pisolitik dan tekstur konkresi lainnya. Di bawah zona konkresi 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 d an kasar. 2. Deposit bauksit koluvial Diselubungi oleh kaolinit, nefelin, syenit. Deposit ini terletak di bawah lempung dan termasuk swamp bauxite dengan tekstur pisolitik dan oolitik yang masih terlihat jelas serta berad a di daerah lembah. Di bagian atas deposit, kaolinit terus berkembang, dap at memotong secara mendatar atau menggantikan matriks yan g tebal dari tekstur pisolitik. Di beberapa tempat, lapisan lignit yang mendatangkan lempun g dapat pula memotong badan bijih bauksit sehingga bauksit tersebut menjadi alas d ari lapisan lignit ini. 3. 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. 4. Deposit bauksit alluvial pada konglomerat kasar Deposit tipe ini umumnya menutupi bauksit boulder dengan konglomerat kasar, terutama dari lempung karbonat dan pasir.
Bauksit yang terdapat di daerah penelitian termasuk jenis residual deposit bauksit atau dikenal dengan laterit bauksit. Laterit bauksit banyak terdapat di daerah tropis yang merupakan hasil pelapukan dari batuan yang berkomposisi alumina tinggi. Bauksit di daerah penelitian mengandung komponen utama
Al
2 O3 ,
Fe 2 O3 ,
18
SiO 2 dan TiO
2
. disamping keempat komponen utama tersebut, terdapat komponen K,
Na, Ca, Mg, P, S dalam jumlah yan g san gat kecil.
SYARAT TERBENTUKNYA BIJIH BAUKSIT
Beberapa Kondisi yang mempunyai peranan penting dalam proses p embentukan bauxit adalah :
1. Iklim humid tropis datau subtropis
Pada temper atur di atas 20
o C,
mak a SiO2 terlarut dan Fe2O3 d an Al2O3
menyertainya. pH ikut berperan penting dalam hal ini, dimana untuk kelarutan alumina diperlukan pH antara 4 – 9, dan kelarutan SiO2 dengan pH di bawah 10. Sebagai akibat rendahnya pH < 3 dan Eh rendah menyebabkan terlepasnya unsur besi dan terjadi pengk ayaan alumina. Akumulasi CO2 bebas di permukaan terjadi pada musim basah. Pada musim basah pada iklim tropis, maka larutan menjadi lebih asam, sehingga terbentuk akumulasi Al2O3 dan Fe2O3. Pada iklim musim kering unsur alkali dalam larutan terjadi subtitusi dengan silika.
2. Batuan sumber mengand ung alumina tinggi Batuan silikat alumina tinggi, rendah besi dan kuarsa bebas, seperti : nepheline syenite, endapan batu lempung hasil pelapuk an kristal batuan metamorfik.
3. Reagent yang sesu ai pH dan Eh, sehingga mampu merubah silikat.
Asam sulfurik atau sodium carbonate merupakan reagent yang mampu merubah batuan menjadi lempung. Pada daerah tropis, tumbuhan asam/ humus, hujan, karbon dioksida merupakan reagent yang baik, sehingga batuan menjadi terubah. Karbon dan asam organik sangat berkompeten melarutkan silikat dan menghasilkan alkali karbonat yang men gandung silika. Karbon dioksika dalam air hujan mampu melarukan batugamping. Bakteri dalam larutan juga membantu proses pelapukan, yan g mengakibatkan terjadinya redeposisi alumina. Hal ini dikarenakan aluminum sulfat dalam larutan terhidrolisa menghasilkan sulfat. Prose tersebut juga dapat berlangsung dalam larutan hidrotermal.
19
4. Infiltrasi air meteo rik permukaan secara lambat 5. Kondisi bawah permukaan (larutan bawah permukaan) yang mampu melarutkan unsur batu an yang dilaluinya 6. Stabilitas tektonik yan g b erlan gsung lama 7. Preservation
Batuan asal mengalami laterisasi karena pergantian temperatur secara terus menerus sehingga men galami pelapukan, dan pada permulaan pelapukan, alkali tanah serta sebagian silikat dilitifikasi, silikat pada tanah dengan pH 5 - 7 akan larut secara b aik. Demikian juga k aolin bebas akan larut dalam air yang bersifat asam. Proses ini meninggalkan basa-basa lemah (komponen Laterit) dari aluminium besi dan titan yan g kemudian membentuk endapan aluvial. Selanjutn ya unsur-unsur yang mudah larut seperti Na, K, Mg, dan Ca dihanyutkan oleh air, maka warna hidroksida besi lambat laun berubah dari hitam menjadi coklat kemerahan dan akhirnya menjadi merah. Litifikasi akan membentuk laterit yang selanjutnya mengalami proses pengk ayaan hidroksida aluminium (Al (OH)
3 ),
dilanjutkan dengan proses dehidrasi
sehingga mengeras menjadi bauksit. Bauksit yang terdapat di Pulau Bintan dan sekitarnya berasal dari hornfels, sejenis batuan yang berwarna hitam, afanitik, berbentuk breksi..
METODE EKSPLORASI BAUKSIT
Tahapan eksplorasi bauk sit meliputi : penguku ran dan pemetaan, pembuatan sumur uji dan pengambilan conto laterit bauksit. Perhitungan jumlah cadan gan), ketebalan tanah penutup, swell factor dan fakctor konkresi Metode Pengambilan Conto Pada Test Pit (Sumur Uji)
Sumur uji merupakan suatu metode untuk mengambil conto bijih bauksit yan g berada di bawah permukaan. Adapun ukuran sumur uji ini adalah 0,8 x 1,2 m. Untuk menentukan titik sumur uji ini berdasar d ari hasil analisis laboratorium dari conto indikasi bauksit dipermukaan. Secara garis besar pembuatan sumur uji ini sangat sederhana, yaitu :
20
1. Penentuan titik, apakah secara acak, jarak 200m, 100m, 50 m ataupun 25 m. 2. Selanjutnya dilakukan penggalian oleh tenaga penduduk sekitar 3. Penggalian ini dihentikan bila telah mencapai lapisan lempung yang biasa disebut dengan kata “kon g”. Setelah luban g sumur uji telah siap, maka langkah berikutnya yaitu melakukan sampling (pengambilan conto bijih bauksit) dengan tenaga harian dari penduduk sekitar, adapun metode pengambilannya seb agai b erikut: 1. Menentukan kedalaman sumur uji dengan cara diukur dengan meteran. 2. Menentukan batas antara lapisan lempung (kong) dengan bijih bauksit. 3. Menentukan tebal lapisan bijh bauksit. 4. Menentukan batas antara over burden (lapisan penutup) dengan bijih bauksit. 5. Melakukan pemerian bijih bauksit dilapangan. 6. Pengambilan sample beserta labeling pada pita dan plastik sample agar memudahkan dalam administrasi data pada saat analisa laboratorium. Tahap Preparasi
Setelah pengambilan conto selesai maka kemudian dibawa ke bagian preparasi untuk dilakukan langakah-langkah selanjutnya yaitu : 1. Penimbangan b erat conto awal. 2. Pencucian conto dengan air agar matriks (butiran yang lolos pada mesh 100) dan pengotorn ya hilang. 3. Pengeringan. Bisa dilakukan dengan cara mengangin-anginkan atau dengan men ggunakan oven. 4. Crushing (pengh ancuran ). conto yang telah dikeringkan dihancurkan sampai pada ukuran kerikil. 5. Penimbangan berat conto setelah dicuci (dari perbandingan berat setelah dicuci dan sebelum dicuci didapatkan faktor konkresi) 6. Quartering (pencampuran 4 bagian). Setelah itu diambil 3-3,5 kg dari conto yang tersisa. (Gambar 3.3). 7. Dari 3-3,5 kg tersebut kemudian dilakukan quartering lagi agar menjadi lebih homogen, dan kemudian diambil 0,15-0,2 kg.
21
8. Kemudian dilakukan penghalusan, kemudian conto tersebut diayak dengan ukuran mess 200, sample yang lolos kemudian siap untuk dianalisis di laboratorium.
1. Eksplorasi
CONTO
2. Produksi (Unwashed dan Washed) 3. Export (Pershift dan Kumulatif Kadar (mixing) DISUSUN DAN DITIMBANG
PENCUCIAN
(tehadap pengotor seperti clay / pasir kuarsa pada permukaan bijih < 2mm)
DRYING OVEN
( ± 80º C)
DITIMBANG
CF = (Berat lapangan / berat bersih) x 100 %
(Untuk mendapatkan % CF)
CRUSHING
(size 5 mm – 10 mm)
REDUCTION (QUARTERING)
(150 – 300 gr) Arsip Conto (Duplo) = 3 – 3,5 kg CRUSHING
(size : mesh 200)
PENGAYAKAN (SIEVE SHAKER)
TAILING LOLOS 200 MESH
ANALISIS
(SiO2, Fe2O3, TiO2, Al2O3, Moisture Content (MC))
Gambar 3.3. Bagan alir tahap preparasi Conto
22
PERHITUNGAN CADANGAN
Cadangan bauksit dapat dihitung berdasarkan p eta cadan gan yang mencantumkan nomor uji, tebal lapisan tanah penutup, tebal lapisan bijih, kadar SiO
2,
Kadar TiO 2 ,
Fe2 O 3 , Al2 O 3 dan faktor konkresi. Berdasarkan analisa kadar masin g-masing unsur yan g terdapat dalam bijih bauksit, Cadangan bauksit dapat dibagi menjadi tiga golongan, yaitu golongan A,B dan C (Tabel 1). Tabel. 1 Pembagian Kelas Cadangan Kelas
Al2O3 Kadar
Cadangan
SiO2
A = 50,00 % = 6,00 % B 48,00
6,00 50,00 %
13,00 %
C = 48,00 % = 13,00 % (Sumber d an Literatur PT.Aneka Tambang)
Terminologi sumber daya dan cadangan menurut Mc Kelvey (1973) vide Abdul Rauf (1998) bahwa yang dimaksud dengan sumber daya mineral adalah sebagai konsentrasi bijih atau gugusan bijih yang mempunyai nilai ekonomis.
Pembagian Sumber Daya Mineral
Sumber daya mineral dapat dibagi menjadi 3, yaitu: 1. Sumber Daya Mineral Tereka (Inferred Mineral Resource) Sumber daya mineral tereka adalah sumber daya mineral yang merup akan hasil eksplorasi awal dengan skala besar. Dengan menggunakan metode eksplorasi endapan bauksit yaitu dengan menggunakan sumur uji, maka diharapkan mampu mendeliniasi penyebaran endapan estimasi awal besarn ya cadangan bauksit pada suatu daerah. Adapun dalam penentuan titik sumur uji menggunakan metode random sampling.
2. Sumber Daya Mineral Terindikasi (Indicated Mineral Resource) Sumber daya mineral yang merupakan hasil eksplorasi tahap semi detil dengan skala yang lebih kecil, dengan fokus daerah eksplorasi
yang leb ih sempit.
Metode yang digunakan lebih rinci dari eksplorasi awal yaitu perencanaan
23
pemasangan titik sumur uji dengan jarak 100 x 100 m dan 50 x 50 m. Hasil dari eksplorasi ini diharapkan mampu memberi gambaran awal dimensi penyebaran endapan dan besarnya cadangan bauksit yan g lebih rinci.
3. Sumber Daya Mineral Terukur (Measured Mineral Resource) Sumber daya mineral dari hasil eksplorasi yang lebih detil dengan skala yang lebih kecil. Pemasangan titik sumur uji dilakukan dengan lebih detil yaitu dengan jarak 25 x 25 m. Pada tahap eksplorasi ini diharapkan akan mengetahui 3 dimensi dari sebaran mineral sehingga dapat dikalkulasikan den gan tingk at akur asi yang lebih tinggi dan lebih mendek ati kebenaran dari kondisi bijih bauksit dibawah per mukaan.
Cadangan Mineral (Ore Reserves)
Cadangan mineral merupakan bagian dari Sumber Daya Mineral, yaitu hubungan antara identifikasi sumber daya mineral dengan cadangan bijih yang terukur dan telah lulus studi kelayakan, yang meliputi ekonomi, penambangan, metalurgi, pemasaran, hukum, lingkungan, sosial dan pemerintah sehin gga akan menghasilkan suatu cadan gan bijih, yaitu cadangan yan g siap untuk ditambang. Cadangan mineral dapat dibagi menjadi 2, yaitu : 1. Cadangan Terkira (Probable Ore Reserves) Suatu cadangan hasil dari studi kelayakan dari sumber daya terindikasi (Indicated Mineral Resource). Lokasi penyebaran sudah diketahui, tetapi tingkat kekayaan serta ekonomisnya belum diteliti dengan baik.
2. Cadangan Terbukti (Proved Ore Reserves) Cadangan yang merupakan hasil dari studi k elayakan dari sumber d aya mineral terukur (M easured Mineral Resource). Merupakan cadangan bijih yang layak dan siap untuk ditambang serta telah memenuhi batas kadar minimum (Cut off Grade).(gambar 3.4.).
24
Identifikasi Sumber Daya Mineral Cadangan Bijih
(Insitu)
(Dapat ditambang)
Tereka Terindikasi
Terkira
Berd asarkan nilai ekonomis, tambang, Metalurgi, pemasaran, hukum dan Sosial, lingkungan d an pemerintah Terukur
Gambar 3.4.
Terbukti
Hubungan antara Identifikasi Sumber Daya Mineral dengan Cadangan Bijih. (Mc Kelvey, 1 973).
Metode Perhitungan Cadangan
Perhitungan cadan gan pada tahap eksplorasi pendahuluan berbeda dengan tahap eksplorasi detil dan eksplorasi lanjut. Berbeda metode eksplorasi dan tingkat kepercayaan data. Untuk inventarisasi atau perancangan suatu prospek maka tidak perlu prosedur yang rumit dan waktu yang lama. Untuk konstruksi atau perancangan tambang diperlukan akurasi perhitungan cadangan yang tinggi, sehingga prosedurnya lebih rumit dan memerlukan waktu yang lama. Metode perhitungan cadangan dikategorikan menjadi: 1. Metode Konvensional 2. Metode Non Konvernsional
1. Metode Konvensional Metode ini tertua dan paling umum digunakan, mudah diterapkan, dikomunikasikan dan d ipahami. Selain itu mudah diadaptasikan dengan semua enadapan mineral, hanya saja kelemahannya sering menghasilkan perkiraan yang salah karena cenderung menilai kadar tin ggi saja. Kadar suatu luasan diasumsikan konstan sehingga tidak eksak/optimal secara matematis. Metode yang sering dipakai pada metod e konvensional yaitu metode luas dan faktor rata-rata. Metode ini memberikan asumsi bahwa segmen / blok didasarkan kesamaan
25
geologi endapan sehingga kesamaan geologi mencerminkan kesamaan ekonomi dan kesamaan teknik penambangannya. Metode ini diterapkan pada endapan berbentuk pipih, mendatar dan perlapisan, misalnya bijih bauksit, endapan bijih besi, endapan batubara, endapan timah dan endapan fosfat. Parameter yang dipakai sebagai dasar dari perhitun gannya adalah ketebalan, luas dan kadar diman a perubahan tersebut diatas dari satu titik ke titik lainnya relatif kecil sehingga d engan perataan yang sederhana ak an diperoleh hasil perhitungan yang akurat.
2. Metode Non Konvensional Merupakan metode pengembangan dari teori matematik dan statistik yang secara teoritis akan lebih optimal, akan tetapi kelemahannya rumit dan hasil tidak akan maksimal apabila data yang ada terbatas. Pen ggu naan ini sangat bergantung kep ada software yang ada dan biasanya hasil yan g ada tidak mempun yai fleksibilitas terhadap k eadaan nyata dilapangan.
Perhitungan Cadangan
Perhitungan cadangan bauksit berdasarkan kepada data penyebaran bauksit, ketebalan, dan jarak antar test pit, kemudian dihitung dengan menggunakan rumus : Volume = luas area x tebal lapisan bauksit ……………………………….(1) Raw ore = Volume x Specific gravity (SG) ………………………………..(2)
Concretion Factor (CF) = Berat sample seteleh dicuci
x
100% …….(3)
Ber at sample sebelum dicuci Whased ore = (raw ore x CF).....................................................................(4) 100 Keterangan : - Grid = Jarak antar test pit - Luas area = Luas jarak antar grid - Tebal = Tebal lapisan ore bauksit diukur pada test pit - SG = Berat jenis bauksit (1,6) - Raw ore = Berat sample per luasan daerah sumur uji sebelum dicuci
26
- Concretion fact
or(CF) = Merupakan persen berat bauksit bersih tanpa
Pengotor. - Whased ore = berat sample per luasan daerah sumur uji setelah dicuci - Tebal lapisan bauksit diukur pada masing-masin g test pit. Kemudian dari hasil analisis laboratorium masing-masing unsur dikalikan dengan whased ore, maka ak an didapatkan volume masing-masing unsur.
METODE PENAMBANGAN
Tambang bauksit berupa surface mining. Endapan bauksit di setiap lokasi mempunyai k adar yang berbeda-beda, sehingga penambangannya dilakukan secara selektif dan pencampuran merupakan salah satu cara untuk memenuhi persyaratan ekspor.
Sistem Penambangan
Metode dan urutan penambangan bijih bauksit secara umum adalah : a. Pembersihan lokal (land clearing)
dari tumbuh – tumbuhan yang terdapat
diatas endapan bijih bau ksit. b. Pengupasan lapisan penutup (Stripping of overburden)
yang umumnya
memiliki ketebalan 0,2 meter. Untuk pen gupasan lapisan penutup digun akan bulldozer. c. Penggalian (Digging)
endapan bauksit dengan excavator dan pemuatan
bijih dengan dump truck.
Penambangan dilakukan dengan sistem tambang terbuka dengan metode berjenjang yan g terbagi dalam beb erapa blok prospek, sehingga untuk kemajuan penambangan setiap blok disesuaikan den gan blok rencana penambangan pad a peta tambang. Dalam pemb agian blok, penamban gan direncanakan pada p eta eksplorasi dengan skala 1 : 1000. Hal tersebut bertujuan untuk memperkirakan jumlah tonase b auksit tercuci yang ak an diperoleh dan bijih bauksit kadar tinggi saja yang diambil, sehingga dengan cara pencampuran (mixing) akan dapat memperpanjang umur tambang dan diharapkan hasil yang diperoleh sesuai dengan persyaratan dari pembeli yan g telah ditentukan seb elumnya. 27
Bagan alur proses penambangan bauksit di Kijang mulai dari p enamban gan sampai dengan pengapalan
Pencucian
Proses pencucian yang dilakukan pada instalasi pencucian bertujuan untuk meliberasi bijih bauksit dari unsur-unsur pengotornya yang umumnya berukuran < 2 mm berupa tanah liat dan pasir kuarsa. Hasil pencucian tersebut mempertinggi kualitas bijih bauksit, dimana akan didapatkan kadar alumina yang lebih tinggi dengan men gu rangi kadar silika, oksida besi, oksida titan dan mineral pengotor lainnya. Instalasi pencucian dipergunakan untuk mencuci bijih bauksit langsung dari front yan g diangkut dengan tongkang. Peralatan pencucian terdiri dari ayakan putar (tromol rail atau rotary grizzly), ayakan getar (vibrating screen. Ayakan putar berfun gsi untuk mencuci bijih bauksit yang masuk melalui hopper (stationary grizzly), sedan gk an ayakan getar berfungsi untuk mencuci bijih bauksit yang keluar dari ayakan putar. Ayakan getar mempun yai d ua tingkat ayakan, dimana ayakan tingkat pertama (bagian atas) mempunyai lebar lubang bukaan 12,5 mm dan ayakan tingkat kedua (bagian bawah) mempun yai lebar bukaan 2mm sehingga alat ini sering disebut system ayakan getar bertingkat (vibration horizontal double deck screen). Dengan demikian selama proses pencucian, bijih mengalami tiga tahap proses pencucian (Gambar 5), yaitu: - Proses penghancuran untuk memper-kecil ukuran bijih bauksit yang berasal dari front penamban gan.
28
- Proses pembebasan (liberasi) bijih bauksit dari unsur-unsur pengotor. - Proses pemisahan (sorting) terhadap bijih bauksit yang berdasarkan perbedaan ukuran dan pemisahan terhadap fraksi yang tidak diinginkan (<2 mm).
Bagan pencucian bauksit di Pulau Kelon Kijang dan Wacopek, Kabupaten Riau Kepulauan
Pengangkutan bijih bauksit bersih
Bijih bauksit hasil pencucian diangkut dengan belt conveyor untuk selanjutnya dibawa menuju ke tempat penimbunan (stock pile) bauksit tercuci (Foto 2), kemudian dengan excavator bauksit dimuat ke dump truck untuk dibawa dengan tongkang menuju pelabuhan. Bijih bauksit tercuci diangkut den gan tongkang dengan kapasitas untuk sekali pengangkutan sebesar ±1200 ton sampai 4000 ton.
Penimbunan bauksit hasil p encucian dari pengotoran di Pulau Kelo ng, Kijang, Kabupaten Riau Kepulauan, Provinsi Riau
29
Penimbunan dan Pengapalan
Bijih bauksit yang telah tiba di pelabuhan selanjutnya dibongkar den gan wheel loader dan dipindahkan ke dump truck untuk selanjutnya di timbun di tempat penimbunan (bunker). Setiap penimbunan pada bunker mempunyai data mengenai tanggal penimbunan, kadar dan tonase sehingga mempermudah proses p encampuran pada saat pengapalan. Mixing dilakukan untuk mendapatkan bijih bauksit yang sesuai dengan standar ekspor yaitu dengan cara mengatur chute mana yang harus dibuka. Untuk pengangkutan dan pengisian kapal bauksit dan bunker menggunakan dua stacker loader.
Penanganan Tailing dan Air Limbah
Pencucian bauksit dengan air laut yang dilakukan bertujuan untuk meliberasi bijih bauksit dari unsur-unsur pengotor. Air dan lumpur bercampur pasir sebagai limbah pencucian b auksit tersebut dialirkan ke kolam-kolam pengendapan dimana setiap bulan di lakukan pemantauan kualitas. Parit dibuat di sekitar daerah penambangan untuk menghindari bijih bauksit terbawa pada musim hujan sehingga merusak lingkungan perkampungan. Berdasarkan hasil peman-tauan terdapat kecenderungan penurunan nilai konsentr asi dari berbagai parameter setiap tahunn ya
.
Reklamasi dan Revegetasi
Selama proses persiapan untuk open-cast mining kegiatan pengupasan dilakukan untuk mendapatkan lapisan yang mengandung bijih bauksit potensial yan g akan menyebabkan terjadin ya perubahan lahan bervegetasi menjadi lahan terbuka dan menyebabkan terjadinya perubahan topografi, tekstur dan penurun an kesuburan tanah yang akhirn ya dapat men gganggu kegiatan revegetasi. Untuk mengatasi masalah tersebut telah dilakukan pengolahan tanah dengan cara penamb ahan pupuk kandang dan selanjutnya ditanami jenis tanaman rerumputan sebagai tanaman penutup dan cemara laut dan akasia sebagai tegakann ya. Tanaman jenis legum seperti akasia merupak an tanaman yang cocok ditanam pada kondisi tersebut karena dapat mengikat nitro gen dari udara untuk pertumbuhann ya. Disamping kedua jenis tumbuhan tersebut, juga ditanam tanaman bernilai ekonomis dan lebih produktif.
30
PEMBAHASAN KONSERVASI BAHAN GALIAN
Untuk meningkatkan keuntungan dapat dilakukan berbagai upaya efisiensi mulai dari cara penambangan, pencucian, dan rewashing sampai upaya menurunkan tingkat Moisture Content (MC). Secara keseluruhan upaya-upaya yang dilakukan meliputi:
A. Optimalisasi Penambangan
Rencana penamban gan harian, mingguan dan bulanan dibuat sedemikian rupa berdasarkan data test pit yang ada sehingga proses mixing telah mulai disesuaikan dengan kebutuhan. Selanjutnya penambangan dilakukan dengan faktor penambangan sisa bersih dengan memanfaatkan cadangan secara optimal sampai lapisan yang paling bawah. Cara ini telah berhasil menghemat cadangan bauksit. B. Penataan Stockpile
Dengan tingkat produksi bulanan yang selalu lebih banyak dari ekspor dapat dilakukan penataan stockpiling menurut kadar hasil dari masin g-masing wilayah produksi. Hal ini sangat memudahkan upaya mixing dan pemuatan kapal ekspor. C. Proses Blending
Proses mixing telah dimulai dari penambangan, pencucian, dan stockpile dan terakhir dilakukan den gan lebih cermat pada saat pemuatan. Hasil dari perlakuan ini antara lain mempercepat proses pemuatan kapal ekspor sehingga tidak pernah mengalami demurrage. Kualitas bijih yang diekspor selalu dapat dipertahankan sesuai dengan yang telah ditentukan. D. Penurunan Moisture Content (MC)
Penurunan MC merupakan rangkaian untuk meningkatkan kualitas ekspor bijih yang pada akhirn ya akan menambah pendap atan. Upaya yang dilakukan simultan dengan perbaikan -perbaikan fasilitas pemuatan, pengelolaan stockpile dan lainnya. E. Re-Eksplorasi Cadangan Bauksit
Re-eksplorasi adalah kegiatan eksplorasi kembali suatu daerah yang telah pernah dieksplorasi dan bahkan sudah pernah ditambang, sedangkan sisa cadangan yang terdapat didaerah tersebut akan ditambang kembali. Kegiatan reeksplorasi bertujuan untuk mengetahui letak penyebaran endapan bijih, besar cadangan, kadar cadangan dan nilai ekonomis cadangan serta faktor-faktor lain yan g berpengaruh pada pekerjaan penambangan selanjutnya, misalnya pengangkutan dan pemasaran.
31
Kegiatan re-eksplorasi digunakan untuk menentukan lokasi bijih yang layak untuk ditambang, car a penambangann ya dan kemudahan dalam pengangkutannya.
F. Pengelolaan Cadangan Bauksit Kadar Rendah Untuk sektor lain
Cadangan low grade antara lain dikarenakan kadar Si0
2
tinggi. Cadangan bauksit low
grade ini dapat diolah seandainya ada permintaan sesuai dengan kualitas bauksit. Kendala dalam proses bauksit dengan kadar Si0
2
tinggi adalah biaya penghan curan
silika dengan zat kimia yang san gat mahal. Selain itu bijih bauksit yang mempunyai kadar rendah dapat dimanfaatkan untuk bahan semen alumina. Salah satu pabrik semen di Pulau Sumatera, telah mengajukan permintaan ke PT. Aneka Tambang Unit Bisnis Penambangan Bauksit di Kijang sebanyak 6000 sampai 10.000 ton per tahun untuk bahan semen alumina. Sampai saat ini permintaan tersebut belum dilaksanakan karena terlalu kecil, sekitar 6000 ton per tahun.
Proses pengolahan / Pabrikasi Bauksit menjadi Aumunium
Aluminium merupakan unsur yang sangat umum dikandung lapisan kerak bumi dan merupakan unsur ke tiga yang dominan penyusun kerak tersebut. Aluminium adalah logam yang berwarna putih perak dan tergolong ringan yang mempunyai massa jenis 2,7 gr cm –3.Sifat-sifat yang dimilki aluminium antara lain :
1. Ringan, tahan korosi dan tidak beracun maka banyak digunakan untuk alat rumah tangga seperti panci, wajan dan lain-lain.
2. Reflektif, dalam bentuk aluminium foil digunakan sebagai pembungkus makanan, obat, dan rokok.
3. Daya hantar listrik dua kali lebih besar dari Cu maka Al digunakan sebagai kabel tiang listrik.
4. Paduan Al dengan logam lainnya menghasilkan logam yang kuat seperti Duralium (campuran Al, Cu, mg) untuk pembuatan badan peswat.
5. Al sebagai zat reduktor untuk oksida MnO2 dan Cr2O3.
32
Aluminium terdapat melimpah dalam kulit bumi, yaitu sekitar 7,6 %. Dengan kelimpahan sebesar itu, aluminium merupakan unsur ketiga terb anyak setelah oksigen dan silikon, serta merupakan unsur logam yan g paling melimpah. Aluminium juga merupakan unsur yang sangat penting sebagai penyusun mineral lempung dan tanah dan beberapa batuan silikat. Seperti mineral kriolit atau metallic aluminum atau sekarang lebih dikenal sebagai bauxit. Dan mineral ini terbentuk sebagai hasil pelapukan batuan beku aluminous atau lempung k aya alumin a.
Namun, Aluminium tetap merupakan logam yang mahal karena pengolahannya sukar. Mineral aluminium yang bernilai ekonomis adalah bauksit yang merupakan satu-satunya sumber aluminium. Kriloit digunakan pada peleburan aluminium, sedang tanah liat banyak digun akan untuk membuat batu bata, keramik. Di Indonesia, bauksit banyak ditemukan di pulau Bintan dan di tayan (Kalimantan Bar at).
Pengolahan Alumininum Aluminium oksida
Aluminium oksida adalah sebuah sen yawa kimia dari aluminium dan oksigen, dengan rumus kimia Al2O3. Nama mineraln ya adalah alumina, dan dalam bidang pertambangan, keramik dan teknik material senyawa ini lebih banyak disebut dengan nama alumina.
Sifat-sifat
Aluminium oksida adalah insulator (penghambat) panas dan listrik yang b aik. Umumnya Al2O3 terd apat dalam bentuk kristalin yang disebut corundum atau aaluminum oksida. Al2O3 dipakai sebagai bahan abrasif dan sebagai komponen dalam alat pemotong, kar ena sifat kekerasannya. Aluminium oksida berperan penting dalam ketahanan logam aluminium terhadap perkaratan dengan udara. Logam aluminium sebenarnya amat mudah bereaksi dengan oksigen di udara. Aluminium bereaksi dengan oksigen membentuk aluminium oksida, yang terbentuk sebagai
33
lapisan tipis yang dengan cepat me nutupi p ermukaan aluminium. Lapisan ini melindungi logam aluminium dari oksidasi lebih lanjut. Ketebalan lapisan ini dapa t ditingkatkan melalui proses anodisasi. Beberapa alloy (paduan logam), seperti perunggu aluminium, memanfaatkan sifat ini dengan menambahkan aluminium pada alloy untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Al2O3 yang dihasilkan melalui anodisasi bersifat amorf, namun beberapa proses oksidasi seperti plasma electrolytic ox ydation men ghasilkan sebagian besar Al2 O3 dalam bentuk kristalin, yang meningkatkan kekerasannya .
Proses fabrikasi Secara alami, aluminium oksida terdapat dalam bentuk kristal corundum. Batu mulia rubi dan sapphire tersusun atas corundum dengan warna-warna khas yang disebabkan kadar ketidakmurnian dalam struktur corundum. Aluminium oksida, atau alumina, merupak an komponen utama dalam bauksit bijih aluminium yang utama. Pabrik alumina terbesar di dunia adalah Alcoa, Alcan , dan Rusal. Perusahaan yang memiliki spesialisasi dalam produksi dari aluminium oksida dan aluminium hidroksida misalnya adalah Alcan dan Almatis. Bijih bauksit terdiri dari Al2O3, Fe2O3, and SiO2 yang tidak murni. Campuran ini dimurnikan terlebih dahulu melalui Proses Ba yer :
Al2 O 3 + 3H 2 O + 2NaOH + panas 2NaAl(OH)
4
Fe2O3 tidak larut dalam basa yang dihasilka n, sehingga bisa dipisahkan melalui penya ringan. SiO
2 larut
dalam bentuk silikat Si(OH)
62-.
Ketika cairan yang
dihasilkan didinginkan, terjadi endapan Al(OH)3, sedangkan silikat masih larut dalam cair an tersebut. Al(OH)
3 yan g
dihasilkan kemudian dipanaskan
2Al(OH)3 + panas Al2O3 + 3H2O Al2O3 yang terbentuk adalah alumina .
Pada 1961, perusahaan General Electric mengembangkan Lucalox, alumina transparan yang digunakan dalam lampu natrium. Pada Agustus 2006, ilmuwan Amerika Serikat yang bekerja untuk 3M berhasil mengembangkan teknik untuk 34
membuat alloy dari aluminium oksida dan unsur-unsur lantanida, untuk memproduksi kaca yang kuat, yang disebut alumina transparan.
Aluminium dapat pula dibuat menurut proses Charles M. Hall
di Amerika Serikat dan
Hall-heroult Paul Heroult
yang ditemukan oleh
tahun 1886. Pengolahan
aluminium dan bauksit meliputi 2 tahap :
1. Pemurnian bauksit untuk meperoleh alumina murni.
2. Peleburan / reduksi alu mina dangan elektrolisis
Pemurnian bauksit melalui cara :
a. Ba direaksikan den gan NaOH(q) . Aluminium oksida akan larut membentuk NaCl(OH)4.
b. Larutan disaring lalu filtrat yan g mengandung NaAl(OH)4 diasamk an dengan mengalirkan gas CO2 Al mengendap sebagai Al(OH)3
c. Al(OH)3 disaring lalu dikeringkan dan dipanaskan sehingga diperoleh Al2O3 tak berair.
Bijih –bijih Aluminium yang utama antara lain: bauksit, mika dan tanah liat.
Peleburan Alumina
Peleburan ini men ggunakan sel elektrolisis yang terdiri atas wadah dari besi berlapis grafit yan g sek aligus berfun gsi sebagai katode (-) sedang anode (+) adalah grafit. Campuran Al
2 O3 dengan
kriolit dan AlF3 dipan askan hingga mencair dan pada suhu
95 0 C kemudian dielektrolisis . Al yan g terbentuk berupa zat cair dan terkumpul di dasar wadah lalu dikeluarkan secar a periodik ke dalam cetakan untuk mendapat aluminium batangan (ing ot). Anode grafit terus menerus dihabiskan karena bereaksi dengan O 2 sehingga har us diganti dari waktu ke waktu. Untuk mendapat 1 Kg Al dihabiskan 0,44 anode grafit. 2Al
2
O 3 +3C 4Al + 3CO
2
Beberapa bijih Al yang utama :
35
1. Bauksit (Al2O3. 2H2O)
2. Mika (K-Mg-Al - Slilkat)
3. Tanah liat (Al2Si2O7.2H2O)
Aluminium ada di alam dalam bentuk silikat maupun oksida, yaitu antara lain :
- sebagai silikat misal feldspar, tanah liat, mika
- sebagai oksida anhidrat misal kurondum (untuk amril) - sebagai hidr at misal bauksit
- sebagai florida misal kriolit.
Penggunaan Aluminium
Penggunaan
Setiap tahunnya, 65 juta ton alumina digunak an, lebih dari 90%-nya digunakan dalam produksi logam aluminium. Aluminium hidroksida digunakan dalam pembuatan bahan kimia pengelolaan air seperti aluminium sulfat, polialuminium klorida, dan natrium aluminat. Berton-ton alumina juga digunakan dalam pembuatan zeolit, pelapisan pigmen titania dan pemadam api. Aluminium oksida memiliki kekerasan 9 dalam skala Mohr. Hal ini menyebabkannya banyak digunakan sebagai abrasif untuk menggantikan intan yang jauh lebih mahal. Beb erapa jenis ampelas, dan pembersih CD/DVD juga menggunakan aluminium oksida.
Beberapa penggunaan aluminium secara umum digunakan antara lain:
1. Sektor industri otomotif, untuk membuat bak truk dan komponen kendaraan bermotor.
2. untuk membuat badan pesawat terban g.
3. Sektor pembangunan perumahan;untuk kusen pintu dan jendela.
36
4. Sektor industri makanan ,untuk kemasan berbagai jenis produk.
5. Sektor lain, misal untuk kabel listrik, perabotan rumah tangga dan barang kerajinan.
6. Membuat termit, yaitu campuran serbuk aluminium dengan serbuk besi ( III) oksida, digunakan untuk mengelas baja ditempat, misalnya untuk menyambung rel kereta api.
Beberapa sen yawa Aluminium juga banyak p enggunaann ya, antara lain:
1. Tawas ( K 2 SO 4 .Al 2 (SO 4 )3 .24H 2 O) Tawas mempunyai rumus kimia KSO
4 .AL 2 .(SO 4 )3 .24H 2 O.
Tawas digunakan untuk
menjernihkan air pada p engolah an air minum.
2. Alumina (Al2O3)
Alumin dibedakan atas alfa0allumina dan gamma-allumina. Gamma-alumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)
3 di
bawah 450
0
C. Gamma-alumina digunakan
untuk pembuatan aluminium, untuk pasta gigi, dan industri keramik serta industri gelas. Alfa-allumina diperoleh dari pemanasan Al(OH)
3
pada suhu diatas 1000
0
C.
Alfa-allumina terdapat sebagai korundum di alam yang digunakan untuk amplas atau grinda. Batu mulia, seperti rubi, safir, ametis, dan topaz merupakan alfa-allumina yan g mengandung sen yawa unsur logam transisi yang memberi warna pada batu tersebut. Warna-warna ru bi antara lain:
- Rubi berwarna merah karena mengandung senyawa kromium (III)
- Safir berwarna biru karena mengandun g sen yawa besi(II), besi(III) dan titan(IV)
- Ametis berwarna violet karena men gandung senyawa kromium (III) dan titan (IV)
- Topaz berwarna kuning karena mengandung besi ( III)
37
38
