BAB IPENDAHULUAN Pasir kuarsa merupakan salah satu dari jenis bahan galian industri yang juga dikenal dengan nama pasir putih. Pasir kuarsa adalah bahan galian yang terdiri atas kristal-krisatal silika (SiO2), yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral utama seperti kuarsa dan feldspar yang kemudian hasil pelapukannya diendapkan di tepi-tepi sungai,danau, atau laut. Pada saat proses pengendapan pasir kuarsa bercampur dengan senyawa pengotor, material pengotor ini bersifat sebagai pemberi warna pada pasir kuarsa. Pasir kuarsa juga memiliki kemurnian serta ukuran butir yang bervariasi. Untuk memperoleh pasir kuarsa diperlukan penambangan pasir kuarsa. Penambangan yang akan dilakukan akan bergantung kepada letak dan penyebaran endapan, yang dapat dilakukan dengan cara seluri ataupun tambang semprot. Tetapi secara umum terdapat tiga tahapan
dalam
proses
penambangan
pasir
kuarsa
ini,
yaitu
pengupasan(stripping),
pembongkaran(loosening), pemuatan(loading), dan pengangkutan(hauling) Sementara itu, hasil survei Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dalam kurun waktu yang sama, produksi pasir kuarsa meningkat sekitar 28,30% per tahun. Peningkatan produksi ini karena didukung pula oleh sumberdaya pasir kuarsa yang sangat melimpah.
BAB II GEOLOGI
2.1 Mula Jadi Pasir kuarsa yang juga dikenal dengan nama pasir putih merupakan hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral utama, seperti kuarsa dan felspar. Hasil pelapukan kemudian tercuci dan terbawa oleh air atau angin yang diendapkan di tepi-tepi sungai, danau, atau laut. Di alam pasir kuarsa dittemukan dengan kemurnian yang bervariasi bergantung kepada proses terbentuknya , disamping adanay material lain yang ikut selama proses pengendapan. Material pengotor tersebut bersifat sebagai pemberi warna pada pasir kuarsa, dan dari warna tersebut dapat diperkirakan derajat kemurniannya. Pada umumnya, di alam pasir kuarsa ditemukan dengan ukuran butir bervariasi dalam distribusi yang melebar, mulai dari fraksi halus (0,06 mm) sampai dengan ukuran kasar (2 mm).
2.2 Mineralogi Pasir kuarsa adalah bahan galian yang terdiri atas kristal-kristal silika (SiO 2) dan mengandung senyawa pengotor yang terbawa selama proses pengendapan. Pada umumnya, senyawa pengotor tersebut terdiri atas oksida besi, oksida kalsium, oksida alkali, oksida magnesium, lempung, dan zat organik hasil pelapukan sisa-sisa hewan, serta tumbuhan. Secara umum, pasir kuarsa Indonesia mempunyai komposisi kimia sebagai berikut: SiO2
:
55,30-99,87%
Fe2O3
:
0,01-9,14%
Al2O3
:
0,01-18,00%
TiO2
:
0,01-0,49%
CaO
: 0,01-3,24%
MgO : 0,01-0,26% K2O
: 0,02-17,00% Sifat-sifat fisik dari mineral pasir kuarsa ini adalah sebagai berikut:
Warna
: putih bening atau warna lain bergantung kepada senyawa pengotornya, misalnya
warna
kuning
mengandung Cu-Oksida Kekerasan
: 7 (skala Mohs)
Berat jenis
: 2,65
Titik lebur
: kurang lebih 1715 C
Bentuk Kristal
: hexagonal
Panas spesifik
: 0,185
o
o
Konduktivitas panas : 12-100 C
mengandung
Fe-oksida,
warna
merah
BAB III PENAMBANGAN DAN PENGOLAHAN
3.1 Penambangan Penambangan pasir kuarsa dapat dilakukan dengan cara seluri ataupun tambang semprot, bergantung pada letak dan penyebaran endapan. Tahapan penambangan meliputi pengupasan lapisan tanah penutup, pemuatan dan pengangkutan
3.1.1 Pengupasan (Stripping) Pengupasan dilakukan untuk membersihkan material penutup dengan memakai alat manual (cangkul, singkup, belincong, dan lain-lain), ataupun alat mekanis seperti bulldozer yang dilengkapi garu tunggal/ganda, srapper, shovel, dan lain-lain. Pemilihan alat tergantung kepada kondisi lapangan dan skala produksi tambang. Apabila digunakan bulldozer yang dilengkapi garu, tahapan penambangan dapat meliputi: penggaruan , pendorongan dan pengumpulan material tanah penutup yang dapat dimanfaatkan untuk menutup lubang bekas penambangan. 3.1.2 Pembongkaran Pembongkaran dilakukan untuk membebaskan endapan dari batuan induknya yang padat/keras. Pada umumnya, endapan pasir kuarsa merupakan endapan lepas yang mudah dibongkar, sehingga selain peralatan manual ataupun peralatan mekanis, tekanan air dapat juga digunakan.
3.2 Pengolahan Untuk memperoleh spesifikasi yang diinginkan perlu pengolahan/ pencucian untuk menghilangkan senyawa pengotor. Pasir kuarsa dapat langsung digunakan, misalnya untuk pasir cetak. Namun, kadang-kadang dilakukan penggilingan untuk memperoleh ukuran yang sangat halus seperti yang diinginkan industri pemakai. Pasir Kuarsa dari alam
Pencucian dengan air pada cyclone/classifier/washer, untuk menghilangkan lempung yang dikandungnya
Scrubbing (pencucian dengan kekentalan yang tinggi: 60-70% solid
Pencucian pada cyclone/classifier
Magnetic separator
Pengayakan
Pasir kuarsa murni dengan spesifikasi tertentu
BAB IV PENGGUNAAN
Pasir kuarsa banyak digunakan di industri gelas kaca, semen, bata tahap api (refraktori), pengecoran logam, bahan baku pembuatan legel dan mosaik keramik, bahan baku fero silikon, silikon carbida, ampelas, pasir filter, glass wool, dan lain-lain. Persyaratan pasir kuarsa yang dipakai oleh setiap industri tidak dapat ditetaplan secara pasti. Yang paling utama adalah harus menjamin kemurnian mininum dengan pembatas pada oksida pengotornya. 4.1 Industri Gelas dan Kaca Sebagian besar formula gelas kaca yang diproduksi untuk komersil terdiri dari kuarsa/silika, soda, dan garam dapur. Sebagai bahan baku, pasir kuarsa merupakan oksida pembentuuk gelas. Pada proses pembuatannya terhadap formula gelas kaca kadang-kadang ditambahkan oksida-oksida lain untuk mendapatkan sifat produk gelas kac yang diinginkan, seperti: 1. AlO3 dan B2O3 untuk menambah ketahanan terhadap kimia. 2. Oksida-oksida krom, kobal, besi, atau nikel sebgai bahan pewarna. 3. Oksida belerang untuk memperbaiki proses peleburan dala pelembutan gelas yang dicairkan. Dalam industri gelas kaca, spesifikasi pasir kuarsa yang digunakan bergantung kepada jenis produknya. produknya. Ada empat jenis produk gelas kaca yang beredar di pasaran , yaitu kaca lembaran, gelas kemasan, gelas rumah tangga, dan gelas ilmu pengetahuan dan keteknikan. 4.1.1 Kaca Lembaran Di bidang konstruksi bangunan, pemakaian kaca sudah sangat meluas terutama kaca lembaran, kaca gelombang, kaca balok untuk keperluan kombinasi sinar difusi,
gelas fiber untuk pengatur tata suara gedung pertunjukkan, atau keperluan lain yang membutuhkan sifat tembus cahaya atau tembus pandang. Untuk menghasilkan kaca dengan mutu yang tinggi (misalnya cermin), kaca lembaran harus dipoles rata-halus kedua permukaan dan mengkilap dengan cara polished plate glass, tetapi harganya mahal karena membutuhkan banyak waktu dan biaya dalam
pemolesannya, walau menggunakan mesin sekalipun. Setelah tahun 1959, ditemukan kaca mutu prima denga cara float process (proses pengambangan) dengan biaya lebih rendah dari polished plate glass. Ada dua jenis kaca lembaran yang sudah diketahui, yaitu jenis indoflot (kaca polos/bening) dan panasap (kaca berpola atau kaca es). Keduanya sudah dikembangkan dengan teknik yang lebih modern di PT. Asahimas. 4.1.1.1 Kaca Indoflot Kaca indoflot dibuat dengan cara pengambangan cairan kaca di atas cairan logam. Sifat istimewa yang dimilikinya adalah: 1. Kedua permukaannya rata, sejajar sempurna, dan bebas distorsi, baik untuk bayangan langsung maupun dipantulkan. 2. Benda yang ada di balik kaca akan terlihat terang dan jernih karena kaca ini bersifat transparansi dan transmitansi yang tinggi. 3. Permukaan lebih berkilau daripada polished plate glass karena dipoles dengan api. 4. Tebal kaca dimungkinkan sampai 19mm dengan dimensi lebih besar sehingga memudahkan perencanaan dinding kaca yang besar. Kaca indoflot sangat cocok untuk pemakaian sebagai berikut: 1. Arsitektur interior dan eksterior rumah, perkantoran, pusat perbelanjaan, dan semacamnya 2. Lemari pamer dan ruan pamer (etalase) 3. Dinding kaca yang luas 4. Mebel
5. Akuarium dan sebagainya
4.1.1.2 Kaca Panasap (Kaca Berpolas/Es) Kaca panasap merupakan kaca warna yang dibuat dengan diproses pengambangan. Warna kaca diperoleh dengan cara memasukkan zat pewarna ke dalam cairan kaca yang sedang diproses. Kaca panasap dapat mengurangi panas dan silau cahaya yang masuk, serta mempunyai daya tembus pandang rendah sekali yang memberi rasa nyaman bagi yang ada di dalam ruangan. Kaca jenis ini sangat cocok dipakai di daerah tropis, terutama untuk pemakaian: 1. Arsitektur interior dan eksterior rumah, perkantoran, pusat perbelanjaan dan sejenisnya 2. Mebel 3. Dinding partisi dan sebagainya
Tabel 1. Spesifikasi pasir kuarsa untuk pembuatan kaca
4.1.2 Gelas Kemasan Gelas kemasan digunakan untuk pengemasan produk pengemasan industry makanan dan industry farmasi. Untuk pengemasan makanan dan minuman dapat digunakan botol yang berwarna maupun tidak berwarna Untuk kemasan obat-obatan diperlukan botol yang tahan terhadap bahan-bahan kimia, yaitu jenis botol sulfatasi dan pipa gelas jenis borosilikat untuk ampul dan vial.
4.1.3 Gelas Keperluan Alat Rumah Tangga Gelas untuk keperluan rumah tangga dapat berupa piring, mangkok, dan cangkir, termasuk gelas perhiasan, gelas kristal, dan gelas lainnya.
4.1.4 Industri Lainnya Penggunaan gelas kaca di bidang ilmu pengetahuan dan keteknikan secara langsung memacu penerapan teknologi maju dalam industri kaca. Industri mobil, pesawat terbang, motor boat banyak menggunakan gelas kaca berteknologi tinggi, seperti kaca laminasi, kaca diperkeras, kaca berkawat listrik, kaca pengaman lengkung, isolasi gelas fiber atau gelas fiber yang dimanfaatkan sebagai plastic. Di bidang kelistrikan, gelas digunakan untuk penerangan, transmisi jaya, perhubungan, dan elektronika. Produk dari bidang ini adalah kaca penghantar listrik, gelas isolator listrik, tabung sinar katoda, gelas resistor, gelas penahan sinar ultrasonik pada radar, televise, computer, gelas laboratorium, dan lain-lain.
Tabel 2. Spesifikasi penggunaan pasir kuarsa di beberap industri
4.2 Industri Semen Di industri semen, pasir kuarsa digunakan sebagai bahan pelengkap untuk pembuatan cement Portland , yaitu sebagai pengontrol kandungan silika dalam semen yang dihasilkan.
Jumlah pasir kuarsa yang dicampur dengan bahan baku semen lainnya bervariasi, bergantung kepada kandungan silika bahan baku lainnya. Akan tetapi, secara umum dapat ditentukan dengan komposisi perbandingan 66,5 kg pasir kuarsa untuk 1 ton produk semen.
4.3 Industri Pengecoran dan Bata Tahan Api Pasir kuarsa yang dipakai di industri pengecoran berfungsi sebagai pasir cetak ( casting sand ) dan foundry. Sementara itu, di industri bata tahan api pasir kuarsa merupakan bahan baku
utama.
Tabel 3.Spesifikasi pasir kuarsa sebagai bahan pengecoran dan bata tahan api (refraktori)
4.4 Industri Keramik Pasir kuarsa di industri keramik digunakan sebagai bahan mentah untuk pembuatan badan keramik bersama-sama dengan kaolin, ball clay, feldspar, dan lain-lain. Penggunaan yang utama adalah sebagai bahan keramik seniter. Pasir kuarsa dipakai karena mempunyai sifatnya yang baik untuk bahan pengurus sehingga mempermudah proses pengeringan, mengontrol penyusutan, dan member kerangka pada badan keramik. Secara umum, keramik terdiri atas bahan anorganik bukan logam berfasa kristalin dan/atau campuran dengan logam yang proses produksinya memerlukan pemanasan suhu tinggi.
Berdasarkan fungsi dan strukturnya, produk keramik dibagi menjadi dua tipe, yaitu keramik konvensional dan keramik maju ( advance ceramics).
4.4.1 Keramik Konvensional Pada umumnya jenis ini mengunakan bahan-bahan alam yang terdiri atas fasa amorf dengan atau tanpa diolah. Ada dua golongan industri yang termasuk keramik konvensional, yaitu: 1. Industri keramik berat yang terdiri atas industri semen, mortar, refraktori, abrasif, dan industri khusus. 2. Industri keramik halus, yaitu gerabah/keramik hias, ubin lantai dan dinding, saniter, peralatan makan-minum ( table ware), isolator listrik, alat dapur, keramik teknik, lampu pijar, botol, dan gelas.
4.4.2 Keramik Maju Industri keramik maju di Indonesia belum ada. Bahan yang digunakan merupakan bahan baku artifisial murni yang mempunyai fasa kristalin. Produk keramik maju dipasarkan di dunia, antara lain: 1. Zirkonia dan sialon untuk industri otomotif (blok mesin, gear), mata pisau dan gunting 2. Barium titanat untuk industri elektronika (sebagai kapasitor, resistor) 3. Keramik nir-oksida ( Zirkon nitrida, magnesium nitrida, silikon karbida, silikon nitrida) digunakan untuk high technology kiln furnitur , cutting tools, komponen
mesin, alat ekstrasi, dan pengolahan logam 4. Fibre optic di industri telekomunikasi, penerangan, gedung pencakar langit, dan tenaga surya. Badan keramik terdiri atas dua bagian, yaitu badan yang memberi bentuk kekuatan, dan glasir sebgai penutup badan sehinga tampak lebih indah, menarik, dan muda dibersihkan. Persentase penggunaan pasir kuarsa dalam keramik tergantung dari jenis badan badan keramik keramik yang dibuat. dibuat.
Pasir kuarsa memiliki peranan penting sebagai pembentuk badan keramik karena mempunyai fungsi sebagai pengendali sifat pasir kuarsa dalam keadaan mentah dan setelah dibakar. Sebagai pengendali, pasir kuarsa harus memenuhi persyaratan standar.
4.5 Industri Lainnya Selain industri yang telah disebutkan di atas, pasir kuarsa memiliki kegunaan di industri lainnya, antara lain: 1. Bahan pengisi ( filler ) dalam industri cat 2. Bahan pengeras dalam industri karet 3. Bahan ampelas dalam industri gerinda 4. Bahan penghilang karat dalam industri logam ( sand blasting) 5. Bahan penyaring ( sand filter ) dalam industri penjernihan air ( water treatment ) 6. Bahan baku pembuatan fero silicon carbide
