LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Kerja Praktek (KP) merupakan upaya upa ya untuk mempersiapkan alumni program studi geofisika agar memiliki wawasan dan pengalaman kerja di instasi atau perusahaan dalam mempersiapkan diri memasuki dunia kerja. Dengan adanya program ini selain untuk memenuhi persyaratan untuk penyelesaian perkuliahan di harapkan mahasiswa akan memiliki suatu kualitas yang baik untuk persiapan masuk ke dunia kerja nantinya. Tujuan dari segala bentuk pembelajaran yang di berikan pihak universitas kepada para mahasiswanya adalah selain sela in untuk menghasilkan lulusan dengan ilmu pengetahuan dan wawasan yang sangat luas dalam berbagai bidang juga membentuk kualitas lulusannya yang mampu bersaing didunia kerja nantinya.Oleh karena itu, di buatlah program Kerja Praktek sebgai matakuliah wajib sebagai sarana untuk membentuk dan mempersiapkan lulusan yang berkualitas yang dapat bersaing di dunia kerja. PT. Semen Tonasa merupakan produsen semen terbesar di kawasan timur Indonesia dengan banyak hasil produksinya yang telah tersebar hamper di seluruh wilayah di Indonesia. Sebagai perusahaan yang hasil produksinya memanfaatkan hasil tambang , PT. Semen Tonasa menjadi salahsatu Perusahaan yang mewadahi mahasiswa Program Studi Geofisika untuk melaksanakan Kerja Praktek. PT.Semen Tonasa mendukung dan mewadahi para mahasiswa dengan berbagai fasilitas yang ada,pengalaman kerja dari para pegawai di sana dan juga tentang realisasi realisa si ilmu yang sudah di peroleh di kampus dan pemanfaatannya yang tepat di dalam dunia kerja.
1
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
I.2 Ruang Lingkup
Yang menjadi batasan dalam pelaksaan Kerja Praktek yang di laksanakan pada tanggal 02 Januari 2018 sd 31 Januari 2018 di PT. Semen Tonasa Pangkep, Desa Biringere, Kecamatan Bungoro, Kabupaten Pangkep ,Sulawesi Selatan adalah kegiatan yang di lakukan berdasarkan pengarahan izin dari pembimbing yang di tunjuk
oleh
pihak
perusahaan
dengan
melakukan
peninjauan
lapangan,pengambilan sampel maupun pelaksaan pengujian sampel di laboratorium dan pemetaan lokasi sampel berdasarkan standar mutu bahan baku Quarry. I.3 Tujuan I.3.1 Tujuan Umum
Adapun yang menjadi tujuan umum dari pelaksaan kerja prkatik (KP) pada Program studi Geofisika Universitas Hasanuddin adalah sebagai berikut : 1. Menambah pengetahuan dalam meningkatkan kreativitas mahasiswa khususnya dalam melaksanakan pekerjaan baik di lapangan maupun di laboratorium. 2. Memperluas proses penyerapan ilmu pengetahuan dan teknologi yag baru di lapanga kerja baru dalam kampus atau sebaliknya. 3. Mampu menerapkan segala ilmu yang di peroleh utamanya yang berhubungan dengan Program Studi Geofisika. 4. Memenuhi persyaratan dalam penyelesaian salah satu mata kuliah di Program studi Geofisika Universitas Hasanuddin. I.3.2 Tujuan Khusus
Adapun tujuan khusus dalam Pelaksanaan kerja Pratik yang dilakukan di lapangan dan di laboratorium yaitu : 1.
Mengidentifikasi sifat fisik dan deskripsi Batu Gamping dengan pengambilan sampel di Quarry Batu Quarry Batu Gamping PT. Semen Tonasa
2
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
2. Mengetahui elemen unsur kimia dan mineral Batu Gamping dengan uji X-ray Florscence dan Uji X-ray Gamma 3. Pengelompokkan sampel batu gamping berdasarkan klasifikasi Dunham
I.4 Metodologi
Adapun yang menjadi metode yang digunakan untuk mencari dan memperoleh data sebagai bahan penulisan adalah sebagai berikut : 1. Metode Observasi, dengan mendakan pengamatan langsung terhadap proses pengoprasian dan system yang ada pada pada PT.Semen Tonasa Pangkep 2. Metode Wawancara dilakukan dengan mengumpulkan data yang diperoleh berdasarkan hasil wawancara atau diskusi dengan narasumber yang memiliki pengetahuan mengenai pegoprasian dan system yang ada di PT. Semen Tonasa Pangkep. 3. Metode partisipasi, mengumpulkan data dengan cara melibatkan diri secara langsung di perusahaan terutama yang berhubugan dengan program studi geofisika. 4. Metode Studi literatur dengan cara megumpulkan data berdasarkan buku pedukung yang yang telah tersedia di perusahaan maupun kampus.
3
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 SEJARAH SINGKAT PT. SEMEN TONASA
PT. Semen Tonasa merupakan produsen semen terbesar di kawasan timur Indonesia yang menempati lahan seluas 715 hektar di Desa Biring Ere, Kecamatan Bungoro, Kabupaten Pangkajene dan Kepulauan.Berdasarkan keputusan MPRS No. II/MPRS/1960 tanggal 05 Desember 1960, ditetapkan untuk mendirikan pabrik semen di Sulawesi Selatan yang berlokasi di Desa Tonasa, Kecamatan Balocci, Kabupaten Pangkep, sekitar 54 km sebelah utara Makassar. Pabrik Semen Tonasa unit 1 merupakan proyek dibawah Departemen Perindustrian dan merupakan hasil kerja sama antara pemerintah Indonesia dengan Pemerintah Cekoslowakia yang dimulai sejak tahun 1960 dan diresmikan pada 02 November 1968. Pabrik ini menggunakan proses basah dengan kapasitas terpasang 110.000 ton semen/tahun. Pada tahun 1984, pabrik Semen Tonasa Unit 1 dihentikan pengoperasiannya karena dianggap tidak ekonomis lagi. Kantor pusat PT. Semen Tonasa dapat dilihat pada Gambar II.1 berikut:
Gambar II.1 Kantor Pusat PT. Semen Tonasa
4
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
II.2 Semen II.2.1 Pengertian Semen
Semen adalah salah satu campuran bahan kimia yang mempunyai sifat hidrolis dan apabila dicampur dengan air akan bereaksi dan berubah menjadi bahan yang mempunyai sifat perekat sehingga bisa mengikat bahan-bahan lain menjadi satuan massa yang padat.Salah satu dari bahan baku utama semen salah satunya yaitu batu kapur yang merupakan batuan sedimen yang dikategorikan sebagai batuan keras dan merupakan penghasil CaCO3. II.2.2 Bahan Baku & Proses Pembuatan Semen Secara Umum A. Bahan Baku
Untuk membuat semen ada beberapa persenyawaan yang harus terdapat dalam bahan dasar (The Four Main Elemen), yaitu : Oksida calcium (CaO), Oksida Silkon (SiO2), Oksida Alumunium (A12O3), Oksida Besi (Fe2O3). 1.Bahan Mentah utama Batu Kapur
Batu Kapur ini sebagai sumber Calsium Oksida yang persentasenya terdapat dalam batu kapur sebesar 50%. Sedangkan penggunaan tanah liat sendiri di dalam bahan baku secara keseluruhan adalah sebanyak 80%. Batu Silika
Bahan ini digunakan sebagai sumber silisium Oksida dan Alumunium Oksidan dan Oksida besi. Bahan ini mengandung 65% oksida silisium, 13% oksida alumunium dan 7% oksida besi. Kebutuhan bahan ini dalam bahan pengolahan bahan dasar adalah + 10%
5
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Tanah Liat
Digunakan sebagai sumber Alumunium Oksida (29%) dan Oksida besi (10%). Kebutuhan secara keseluruhan + 10%. Hal yang menyulitkan di dalam pemakaian bahan ini adalah kandungan air (30%) dan batu (3%). B. Bahan Mentah Tambahan Pasir Besi
untuk membuat semen Portland yang berwarna lebih gelap maka perlu ditambahkan bahan mentah pasir besi yang didatangkan dari cilacap. Bahan ini mengandung oksida besi sekitar 83% dan dipakai sebanyak + 2 %. Kegunaan sebagai flux dalam pembakaran dan mempengaruhi warna semen. Gypsum
Merupakan bahan mentah tambahan dalam industri semen yang kegunaannya untuk meperbaiki sifat-sifat semen. C. Proses Pembuatan Semen
Secara umum proses pembuatan semen dibedakan atas dua proses yaitu proses basah (wet process) dan proses kering (dry process). 1. Proses Basah, Proses ini yaitu denga penambahan air sewaktu penggilingan bahan mentah, sehingga hasil gilingan mentah berupa lumpur yang disebut slurry dengan kadar air sekitar 30 – 36 %. 2. Proses Kering, Proses ini dengan pengaringan bahan mentah sejalan dengan penggilingannya, sehingga hasil gilingan bahan mentah berupa tepung/bubuk yang disebut raw mix (raw meal), dengan kadar airnya < 1 %.
6
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
D.Tahapan Proses
Secara umum proses pembuatan semen dapat dibagi menjadi 4 (empat) tahapan, yaitu: 1.
Penyediaan bahan bahan baku
2.
Pengolahan bahan bahan baku
3.
Pembakaran raw mill/slurry menjadi klinker
4.
Penggilingan klinker dan Gypsum menjadi semen.
Proses pembuatan semen di terbagi menjadi beberapa tahap, yaitu: 1. Penambangan dan penyediaan bahan baku (mining ). 2. Proses produksi, yang meliputi : - Pengeringan dan penggilingan awal bahan baku (raw mill ) - Pembakaran dan pendinginan clinker (burning and cooling ) - Penggilingan akhir (cement mill) 3. Pengepakan ( packing ) a)
Penambangan Dan Penyediaan Bahan Baku ( Mining ).
Adapun tahapan penambangan batu kapur adalah sebagai berikut : 1. Pembersihan (clearing) 2. Pelucutan ( stripping) 3. Pengeboran (drilling) 4. Peledakan (blasting) 5. Pemuatan (loading) 6. Penghancuran (crushing ) 7. Pengiriman (conveying ) Untuk material clay, laterite dan silica, pekerjaan penambangan dilakukan dengan cara pengerukan biasa.
7
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
b.) Proses Produksi
Pada dasarnya proses atau teknologi pembuatan semen dibagi menjadi empat macam, yaitu: a. Proses Basah
Dalam proses basah, raw material dihancurkan kemudian digiling dalam raw mill sambil diiringi penambahan air sehingga kadar airnya menjadi 25-40% dari total material. Selama penggilingan berlangsung, bahan baku yang telah berbentuk slurry dicampur hingga dicapai komposisi yang memenuhi pabrik. Setelah itu, slurry tersebut dimasukkan ke dalam silo untuk kemudian dibakar. Adapun keuntungan dari proses basah adalah sebagai berikut : 1. Pencampuran dari komposisi slurry lebih mudah karena berupa luluhan. 2. Kadar alkali tidak menimbulkan gangguan penyempitan dalam saluran. 3. Debu yang dihasilkan relatif sedikit. 4. Deposit yang tidak homogen tidak berpengaruh karena mudah mencampur dan mengkoreksinya. Sedangkan kerugian dari proses basah antara lain : 1. Konsumsi bahan bakar lebih banyak. 2. Kiln yang dipakai lebih panjang. 3. Kapasitas rendah. 4. Memerlukan air proses dalam jumlah besar. b. Proses Semi Basah
Dalam proses semi basah, umpan dalam bentuk cake. Penyediaan umpan kiln sama dengan proses basah, hanya
8
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
umpan kiln disaring terlebih dahulu. Selanjutnya cake yang digunakan
sebagai
umpan
kiln disyaratkan
memiliki
kandungan air antara 17-27%. c. Proses Semi Kering
Dalam proses semi kering, umpan dalam bentuk butiran. Bahan baku yang telah dihancurkan, digiling dalam raw mill. Selanjutnya dibentuk butiran-butiran dalam inti granulasi dan dicampur untuk mencapai homogenitas. Kadar air yang disyaratkan dalam umpan kiln sekitar 10-15%. Setelah homogen baru diumpankan ke kiln. Di dalam kiln, umpan dibakar hingga membentuk clinker . Setelah dingin, digiling ke cement mill bersama gypsum hingga terbentuk semen. d. Proses Kering
Pada proses kering, bahan baku dipecah dan digiling sampai kadar air maksimal 1%. Bahan baku yang telah digiling, dicampur dalam blending silo untuk mendapatkan campuran yang homogen dengan menggunakan udara tekan. Tepung baku yang telah homogen ini diumpankan ke kiln selanjutnya didinginkan dan dicampur dengan gypsum dengan kadar gypsum sebanyak 4% untuk kemudian digiling dalam f inish mill hingga menjadi semen. Keuntungan dari proses kering : Kiln yang digunakan relatif pendek. 1. Heat comsumption rendah sehingga bahan bakar yang digunakan relatif lebih sedikit. 2. Kapasitas produksi besar 3. Biaya operasi rendah. Sedangkan kerugian dari proses kering adalah :
9
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
1. Kadar air sangat mengganggu operasi karena material menjadi lengket. 2. Campuran kurang homogen. 3. Banyak debu yang dihasilkan, maka diperlukan alat penangkap debu. Proses kering merupakan proses yang paling banyak dipilih untuk diaplikasikan dalam proses produksi. Ini disebabkan karena proses tersebut mampu menghemat pemakaian bahan bakar dan pemakaian alat-alat produksi. c.) Pengepakan
Dari
3
unit
cement silo, semen
ditransportasikan
menggunakan air slide menuju bucket elevator , kemudian masuk ke dalam vibrating screen untuk menyaring material yang terbawa ke dalam produk semen. Pada cement silo ini terjadi fluidisasi antara semen dan udara blower. Dengan adanya gravitasi bumi, semen jatuh ke bawah dan oleh air slide dibawa ke bucket elevator. Produk yang berupa material halus dimasukkan ke dalam hopper untuk dialirkan ke dalam packer . Aliran massa semen terbagi menjadi dua, yaitu massa semen yang setelah ditimbang di weigh bridge menuju truck loader untuk pembelian dalam bentuk semen curah (bulk cement ) dan massa semen yang menuju rotary packer untuk pengemasan semen dalam bentuk kantong ( sack). Semen yang terbuang pada saat pengantongan ditangkap dengan dust collector jenis bag filter untuk mencegah polusi udara.
10
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
II.2.3 Modul-modul semen A. LSF (Faktor Lime Saturasi)
Faktor kejenuhan kapur atau Lime Saturation Factor ( LSF) adalah perbandingan jumlah kapur dalam proses berat semen terhadap ketiga jumlah komponen-komponen utama pembuat klinker. Untuk mencapai lime saturation yang komplit dalam clincers total silika harus dikombinasikan menjadi Tricalcium Silikat (C3S), semua iron oksida harus dikombinasikan dengan jumlah sama dari alumina jadi Tetracalcium Alumino Ferrite (C4AF), dan sisa alumina harus dikombinasikan menjadi Tricalcium Alumina (C3A). Diekspresikan dalam bagian berdasarkan berat: 1 bagian SiO2 dalam C3S mengikat 3x56/60= 2,8 bagian CaO 1 bagian Al2O3 dalam C3A mengikat 3x56/100=1,65 bagian CaO 1 bagian Al2O3 dalam C4AF mengikat 2x56/102=1,1 bagian CaO 1 bagian Fe2O3 dalam C4AF mengikat 2x56/160=0,7 bagian CaO Untuk memasukkan total alumina dalam satu posisi 1 harus diasumsikan bahwa C4AF mengandung C 3A +CF, kemudian CaO /Fe2O3 = 56/110=0,35, sebagai contoh 1 bagian Fe 2O3 mengikat hanya 0,35 bagian CaO. Kemudian jumlah maksimun dari lime adalah (dalam alumina ratio<0,64) CaO maksimun (TM > 0,64) = 2,8SiO 2 + 1,65Al2O3 + 0,35Fe2O3. hasil yang sama didapat jika C 2S dalam bogue-formula= 0, atau dalam kind formulaKSk =1. Kemudian level lain didapat dalam klinker dikarakteristikkan berdasarkan saturasi lime (LSF), sebagai contoh berdasarkan rasio efektif
kandungan
lime
sampai
maksimun
memungkinkan
kandungan lime dalam klinker. KSG/LSF= 100 CaO/2,8 SiO2+1,65 Al2O3+0,75 Fe2O3
11
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Rumus tunderlime dengan alumina ratio (AR)<= 0,64, dari sini didapatkan standar lime seperti ratio dari kandungan lime yang sebenarnya sebagai standar lime: KST ( Lime Standart ) = 100 CaO/ 2,8 SiO2+1,1 Al2O3 Apabila nilai LSF terlalu rendah, maka semen kekurangan komponen C 3S. Jika harga LSF lebih besar dari 1.0, maka semua Silika menjadi Calsium Silikat sehingga dalam semen terdapat kapur bebas. Bilamana nilai C3S terlalu rendah, maka mutu semen jelek. Kapur bebas dalam semen akan menyebabkan semen yang terhidrasi itu tidak stabil volumenya. Jadi secara umum 0.66 < LSF < 1.02. LSF lebih besar dari 1.02 (LSF>1.02) mutu semen jelek karena terdapat kapur bebas dalam semen. LSF = 1.00 semua Silika yang terdapat dalam bentuk C 3S. LSF < 1.00 Silika yang terdapat dalam bentuk campuran C 2S dan C3S. LSF < 0.66 terdapat terlalu banyak C 2S. B. SM (Silika Modulus)
SM mempresentasikan perbandikan antara rasio SiO2 dengan Al2O3 total dengan Fe2O3 SM
= SiO2/Al2O3+Fe2O3
Umumnya, silika rasio berkisar antara 1,9 dan 3,2. Jumlah istimewah dari silika modulus antara 2,2 dan 2,6. Sekarang dan kemudian jumlah tertinggi untuk silika modulus dapat ditemukan sebagai contoh 3-5 dan kadang-kadang melebihinya, khususnya untuk semen yang kandungan silikanya tinggi dan untuk semen portland putih. C. AM (Alumina Modulus)
Alumina
Modulus
mengkarakteristikkan
semen
membandingkan alumina dan iron oksida (besi oksida)
12
dengan
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
AM
= A2O3/Fe2O3
Umumnya, nilai dari alumina modulus berkisar dar 1,5-2,5. Semen dengan kandungan alumina tinggi menunjukkan alumina modulus 2,5 atau lebih. Alumina Modulus dari semen dengan kandungan alumina rendah dibawah 1,5 (disebut Ferrocement ). Alumina modulus menentukan komposisi cairan dalam clinkers. (Walter H. Duda :2015).
II.2.4 Jenis-Jenis Semen yang Di Produksi Oleh PT.Semen Tonasa
Adapun jenis-jenis semen yang di produksi oleh PT.Semen Tonasa yaitu: 1.
Semen Portland Tipe I (OPC) Semen Portland Tipe I adalah semen hidrolis yang dibuat dengan menggiling terak dan gipsum. Semen Portland Tipe I produksi perseroan memenuhi persyaratan SNI 2049-2015 Jenis I dan ASTM C150-2004 Tipe I Semen jenis ini digunakan untuk bangunan umum dengan
kekuatan
tekanan
yang
tinggi
(tidak
memerlukan
persyaratan khusus), seperti bangunan bertingkat tinggi, perumahan, jembatan dan jalan raya, landasan bandar udara, beton pratekan, bendungan/saluran irigasi, elemen bangunan seperti genteng, hollow, brick/batako, paving block, buis beton, roster dan lain-lain. 2.
Semen Portland Komposit (PCC) Semen Portland Komposit adalah bahan peningkat hidrolis hasil penggilingan bersama terak semen Portland dan gipsum dengan satu atau lebih bahan anorganik, atau hasil pencampuran bubuk semen Portland dengan bubuk bahan anorganik lain. Semen Portland Komposit produksiPT Semen Tonasa memenuhipersyaratan SNI 7064-2014. Kegunaan semen jenis ini diperuntukkan untuk kontruksi beton umum, pasangan batu bata, pelesteran dan acian, selokan, jalan, pagar dinding, pembuatan elemen bangunan khusus
13
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
seperti beton pra cetak, beton pra tekan, panel beton, batabeton (paving block)dan sebagainya. 3.
Semen Portland Pozzolan (PPC) Semen Portland Pozzolan adalah semen hidrolis yang terdiri dari campuran homogen antara semen Portland dan pozzolan halus, yang diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland dan pozzolan bersama-sama atau mencampur secara rata bubuk Semen Portland dan pozzolan atau gab,,ungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozzoland 15-40% massa Semen Portland Pozzolan. Semen jenis ini ideal untuk bangunan bertingkat (2-3 lantai), konstruksi beton umum, konstruksi beton massa seperti pondasi plat penuh dan bendungan, konstruksi bangunan di daerah pantai,tanah berair (rawa) dan bangunan di lingkungan garam sulfat yang agresif.
II.3 Geologi Regional
Struktur geologi regional daerah penelitian menurut Sukamto (1982)bahwa pada akhir dari kegiatan gunung api pada Kala Miosen awal diikuti oleh kegiatan
tektonik
yang
menyebabkan
terjadinya
permulaan
terban
Walanae.Terban Walanae ini memanjang dari utara ke selatan dengan sulawesi bagian barat dimana struktur sesar inilah yang mempengaruhi terhadap struktur geologi sekitarnya. Proses tektonik ini juga yang menyebabkan terbentuknya cekungan tempat pembentukan formasi Walanae. Peristiwa ini berlangsung sejak awal Miosen Tengah dan menurun perlahan selama proses sedimentasi hingga Kala Pliosen. Menurunnya Terban Walanae dibatasi oleh dua sistem sesar normal yaitu Sesar Walanae yang tersingkap di sebelah timur dan Sesar Soppeng yang tersingkap tidak menerus di bagian barat.Selama terbentuknya Terban Walanae di timur kegiatan gunungapi terjadi hanya di bagian selatan sedangkan di bagian barat terjadi kegiatan gunungapi yang hampir merata dari selatan ke utara. Kegiatan ini berlangsung dari Miosen Tengah-Pliosen. Sesar utama yang berarah utara-baratlaut terja di
14
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
sejak Miosen Tengah dan tumbuh sampai setelah Pliosen. Adanya perlipatan besar yang berarah hampir sejajar dengan sesar utama diperkirakan terbentuk sehubungan dengan adanya tekanan mendatar berarah kira-kira timur-barat pada Kala sebelum Akhir Pliosen. Tekanan ini pula menyebabkan adanya sesar sungkup lokal yang menyesarkan batuan gamping akhir di daerah Bantimala ke atas batuan Tersier. Perlipatan dan pensesaran yang relatif lebih kecil di bagian timur Lembah Walanae dan di bagian barat pegunungan barat, yang berarah baratlaut-tenggara, kemungkinan besar terjadi akibat gerakan mendatar ke kanan sepanjang sesar besar (Sukanto,1982). II.4 Pengertian Batuan Karbonat
Batuan karbonat adalah batuan dengan kandungan material karbonat lebih dari 50 % yang tersusun atas partikel karbonat klastik yang tersemenkan atau karbonat kristalin hasil presipitasi langsung. Bates & Jackson mendefinisikan batuan karbonat sebagai batuan yang komponen utamanya adalah mineral karbonat dengan berat keseluruhan lebih dari 50 %. Sedangkan batugamping menurut definisi Reijers &Hsu adalah batuan yang mengandung kalsium karbonat hingga 95 %. Sehingga tidak semua batuan karbonat adalah batugamping (Rejers & Hsu, 1986). lime mud merupakan istilah untuk material karbonat dengan butiran yang sangat halus lebih kecil dari ukuran pasir (kurang lebih kayak matrik or lempung versi karbonatlah) dibagi dua jenis yaitu micrite yaitu butiran karbonat berukuran <0.004 mm dan microsparite berukuran atnara 0.004 dan 0.06 mm. Komponen - komponen lainnya ada juga semen karbonat yang genetiknya lebih kearah diagenesis (sementasi) karbonat dan fragmen yang lebih kasar dalam batuan karbonat dikenal sebagai allochem memliki jenis yang macam-macam. Secara umum dibagi dua , yaitu: yang berasal dari cangkang fosil atau skeletal grain dan fragmen yang bukan dari tubuh fosil atau murni hasil presiptasi (Raymond, 2002). komponen penyusun batugamping dibedakan atas (Tucker 1991):
15
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
1. Non skeletal grain Non skeletal grain terdiri dari : a. Ooid Ooid adalah butiran karbonat yang berbentuk bulat seperti bola atauelips yang punya satu atau lebih struktur lamina yang konsentris danmengelilingi inti. Inti penyusun biasanya partikel karbonat atau butiran kuarsa .Ooid memiliki ukuran butir kurang dari 2 mm.struktur internal lapisan-lapisan konsentris ooid terbentuk dari pengendapan (precipitation) kalsium karbonat yang mengelilingi permukaan ooid membentuk kawanan (shoal) dalam lingkungan laut dangkal dan merupakan komponen batu gamping pada zaman fanerozoikum. b.Pisoid Butiran karbonat yang berbentuk bulat seperti bola atau elips yang punya satu atau lebih struktur lamina yang konsentris danmengelilingi inti yang memiliki ukuran butir lebih dari 2 mm disebut pisoid. Pisoid juga sering berbentuk tidak beraturan tapi pembentukannya serupa dengan ooid. c.Oncoid Oncoid serupa dengan pisoid dan ooid tetapi memiliki struktur internal yang tidak beraturan, laminasi mikrit yang tumpang tindih.Oncoid memiliki ukuran butir lebih besar dari 2 mm. d.Peloid Peloid adalah butiran karbonat yang berbentuk bulat, elipsoid atau meruncing
yang
tersusun
oleh
mikrit
dan
tanpa
struktur
nternal.Ukuran peloid kuarang dari 1 mm. Kebanyakan peloid ini berasal dari kotoran (faecal origin) sehingga disebut pellet. e.Interklas Intraclast adalah fragmen dari sedimen yang sudah terlitifikasi atau setengah terlitifikasi yang terjadi akibat pelepasan air lumpur padadaerah pasang surut atautidal flat
16
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Gambar II.2 Komponen-konponen non-skeletal grain dalam batuan karbonat
(Tucker 1991) 2. Skeletal grain Skeletal grain adalah butiran cangkang penyusun batuan karbonatyang terdiri dari seluruh mikrofosil, butiran fosil, maupun pecahan darifosilfosil makro dari organisme laut.Organisme tersebut diantaranya Mollusca (cephalopods, bivalves, gastropoda dan lain-lain), brachiopods, echinoids, crinoids, corals, dan foranifera Cangkang merupakan allochem yang paling umum dijumpai dalam batugamping (Boggs, 1987).
Gambar II.3 contoh skeletal grain (Boggs, 1987)
3. Lumpur Karbonat atau Mikrit Partikel kalsium karbonat berbutir halus yang berukuran kurang dari 4μm (micrometer) disebut lumpur gamping (lime mud) atau lumpur karbonat (carbonate mud ) atau mikrit (micrite). Material halus ini dihasilkan murni dari pengendapan kimia dari air jenuh kalsium karbonat, atau
17
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
hancuran fragmen kerangka, atau berasal dari ganggangmaupun bakteri. Partikel berukuran kecil ini biasanya menyebabkan ketidakmungkinan dalam menentukan sumbernya.Lime mud ditemukan dalam banyak lingkungan pembentuk karbonat dan dapat menjadi penyusun utama batu gamping.Pada studi mikroskop elektron menunjukkan mikrit tidak homogen dan menunjukkan adanya ukuran kasar sampai halus dengan batas antara kristal yang berbentuk planar,melengkung, bergerigi ataupun tidak teratur. Mikrit dapat mengalami alterasi dan dapat tergantikan oleh mozaik mikrospar yang kasar 4. Semen Semen terdiri dari material halus yang menjadi pengikat antar butiran dan mengisi rongga pori yang diendapkan setelah fragmen dan matriks. Semen dapat berupa kalsit, silika, oksida besi ataupun sulfat. II.5 Klasifikasi Batu Kapur Menurut Dunham 1962
Batu
gamping
termasuk batuan
sedimen.Batu
gamping
ini
dapat
diklasifikasikan salah satunya adalah klasifikasi dunham yang membahas tentang pembagian batugamping. Klasifikasi Dunham (1962) ini dilihat secara megaskopis yang mana dia mengamati indikasi adanya pengendapan batugamping yang ditunjukkan oleh tekstur hasil pengendapan yaitu limemud (nikrit) semakin sedikit nikrit semakin besar energy yang mempengaruhi pengendapannya. Klasifikasi ini didasarkan pada fabrik batuan, tekstur, proporsi kandungan mud dalam batuan, dan kerangka penyusun batuan baik secara mekanik maupun biologi. Penggunaan klasifikasi ini lebih umum dikarenakan sistem yang lebih sederhana dan lebih lengkap. Pada klasifikasi ini, perbedaan penting mengenai tingkat energi pengendapan tiap jenis batuan sangat jelas teramati karena lebih detail. Perbedaan klasifikasi ini dengan klasifikasi sebelumnya adalah pertimbangan terhadap batuan hasil proses biologi dan pengertian dari micrite yakni material karbonat yang berukuran < 20µm (Tucker, 1990).
18
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Kriteria Dunham lebih condong pada pabrik batuan, misal mud-supported atau grain-supported bila dibandingkan dengan komposisi batuan. Variasi kelas-kelas dalam klasifikasi didasarkan pada perbandingan kandungan lumpur. Dari perbandingan lumpur tersebut dijumpai 5 klasifikasi Dunham (1962). Nama-nama tersebut dapat dikombinasikan dengan jenis butiran dan mineraloginya. Batu gamping dengan kandungan beberapa butir (<10%) di dalam matriks lumpur karbonat disebut mudstone dan bil a mudstone tersebut mengandung butiran yang tidak saling bersinggungan disebut wackstone. Lain halnya apabila antar butirannya saling bersinggungan disebut packstone atau grainstone.
Gambar II.4 Klafikasi Dunham (Dunham,1962)
Klasifikasi Dunham Batu Gamping terbagi atas (Dunham,1962) :
1. Mud Stone Batuan ini termasuk dalam jenis batuan sedimen non klastik dengan warna segar putih abu-abu dan warna lapuknya adalah putih kecokelatan. Batuan ini bertekstur non klastik dengan komposisi kimia karbonat dan strukturnyapun tidak berlapis. Salah satu contoh dari batuan karbonat
19
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
adalah kalsilutit (Grabau) atau mudstone (Dunham), batuan ini mempunyai nama yang berbeda, karena dari klasifikasi yang digunakan dengan interprestasi yang berbeda, batuan ini dinamakan kalsilutit , karena batuan ini merupakan batuan karbonat dan menurut klasifikasi Dunham nama dari batuan ini adalah mudstone, karena batuan ini mempunyai kesan butiran kurang dari
10% dan pada batuan ini tidak ditemukan
adanya fosil. Tekstur dari batuan ini adalah non kristalin, karena mineralnya penyusunnya tidak berbentuk kristal, dengan memperhatikan tekstur batuan ini dapat disimpulkan bahwa batuan ini terbentuk dari adanya pelarutan batuan asal yang merupakan material-material penyuplai terbentuknya batuan ini adapun batuan asal dari batuan ini adalah seperti pelarutan terumbu karang. Selain itu, proses keterbentukan batuan ini adalah pengerusan gamping yang telah ada misalnya penghancuran terumbu karang, oleh gelombang atau dari pengendapan langsung secara kimia air laut yang kelewat jenuh akan CaCO 3 . Proses litifikasi dari batuan ini melibatkan pelarutan mineral-mineral karbonat yang stabil maupun yangtidak stabil, dalam pengertian luas diagnesa meliputi perubahan mineralogy, tekstur kemas dan geokimia sedimen dan temperatur serta tekanan yang rendah. Litifikasi sedimen karbonat dapat terjadi pada sedimen yang tersingkap maupun yang masihberada didalam laut, proses terbentuknya batuan ini berlangsung perlahan-lahan dan bertingkat-tingkat, dimana batas antara tingkatan tidak jelas, bahkan dapat saling melingkup, tingkatan tersebut adalah penyemenan, pelarutan pengendapan, perubahan mineralogy butir butir dan rekristalisasi. Keterdapatan batuan ini biasanya dapat ditemukan disekitar pinggiran pantai, adapun asosiasi dari batuan ini adalah batu pasir karbonatan dan packtone. Kegunaan dari batuan ini adalah sebagai reservoir dalam pencarian minyak bumi.
20
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
2. Wackestone Wackestone adalah matriks yang didukung batuan karbonat yang mengandung lebih dari 10% allochems dalam matriks lumpur karbonat. Ini adalah bagian dari klasifikasi Dunham batuan karbonat. Dalam klasifikasi banyak digunakan lain karena Folk , deskripsi yang setara akan, misalnya, oopelmicrite, dimana allochems yang dimaksud adalah ooids dan peloids. Wackstone merupakan lumpur didukung batu gamping yang mengandung butiran karbonat lebih dari 10% (lebih besar dari 20 mikron) "mengambang" dalam matriks lumpur halus-halus kapur.
3. Packstone Merupakan lumpur, tetapi yang banyak adalah betolit. Butir-butirnya didukung batuan karbonat berlumpur (Dunham, 1962). Lucia (1999) dibagi packstones ke dalam lumpur yang didominasi (ruang pori total dipenuhi lumpur) dan yang dijdominasi (beberapa ruang pori antar butir bebas dari lumpur) packstones. Divisi ini adalah penting dalam memahami kualitas reservoir karena lumpur plugs ruang partikel pori. Packstones
menunjukkan
berbagai
sifat
pengendapan.
Lumpur
menunjukkan proses energi yang lebih rendah sedangkan kelimpahan butir menunjukkan proses energi yang lebih tinggi. Menurut Dunham (1962) asal packstones: a. packstone berasal dari wackestones dipadatkan b.berasal dari proses akibat dari infiltrasi lumpur awal atau akhir dari sebelumnya disimpan lumpur bebas sedimen c.terbentuk dalam air yang tenang atau d.hasil pencampuran dari berbagai lapisan sedimen. Dimana butirnya yang sangat besar, Embry dan Klovan (1971) contohnya karbonat rudstones
21
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
4. Grainstone Merupakan hubungan antar komponen-komponen tanpa lumpur sehingga sering disebut batuan karbonat bebas lumpur yang didukung butir. Dunham (1962) , batuan ini berasal dari : a. Grainstone terbentuk pada kondisi energi yang tinggi, butiran produktif lingkungan dimana lumpur tidak dapat terakumulasi, b. terdapat pada arus yang putus butir dan melewati lumpur pada lingkungan. Grainstones mempunyai tekstur berpori dan dikenal sebagai karbonat yang terdapat pada sekitar pantai.
5. Boundstone Merupakan hubungan antar komponen tertutup yang berhubungan dengan rapat (oolite). Karbonat batuan menunjukkan tanda-tanda terikat selama pengendapan (Dunham, 1962). Embry dan Klovan (1972) lebih diperluas klasifikasi boundstone atas dasar kain dari boundstone tersebut. Tampilan fisik batuan ini dapat dilihat pada gambar III.5. Boundstone merupakan batu gamping yang terikat oleh ganggang, karang atau organisme uniseluler lainnya ketika dia terbentuk. Boundstone ditemukan di daerah sekitar terumbu karang, dan daerah yang terumbu karang 2,5-3 juta tahun lalu, tapi mungkin dikelilingi lahan kering. Tergantung pada cara bahan organik telah diatur dalam sedimen ketika batu itu terbentuk dan jenis bahan organik itu. Boundstone dapat diklasifikasikan sebagai framestone, bindstone, atau bafflestone. Mereka memiliki tiga subdivisi: 1. Framestone: Organisme dari organik fosil, biasanya dalam karang laut, yang terjadi berdekatan dengan spons ini terikat oleh kerak mikroba dan pasir yang mengeras. Dan ruang antara bertahap diisi dengan pasir, sedimen dan kristal kalsit. Dalam waktu yang lama, air surut dan struktur itu terus menerus terkena udara dan penyemenan alami dari padat sedimen diawetkan sisa-sisa bahan organik sebagai fosil. 2. Bindstone: hasil organisme yang mengikat sedimen sehingga lepas bersama-sama, ditandai dengan adanya dispersi. Yang mengikat di
22
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
bindstone pada umumnya adalah ganggang, yang bersama-sama dengan lapisan lumpur dan kalsit dengan besar pori-pori yang disebabkan oleh gelembung gas yang menjadi terperangkap dalam sedimen selama pembentukan stromatolit ,berupa gundukan fosil alga berlapis dan sedimen, yang bentuk paling umum dari bindstone. Bindstone kebanyakan
berorientasi
secara
vertikal. Bindstone
merupakan jenis yang paling banyak ditemukan dari boundstone. 3. Bafflestone: Terikat oleh sedimen berdinding tebal berupa karang berbentuk paralel sehingga hanya sedimen halus yang melewatinya. Akibatnya, komposisi bafflestone, selain karang fosil, sebagian besar pasir alami-semen dan lumpur. Pasir ini terdiri dari kalsit homogen dan lumpur terdiri dari campuran residu tertinggal setelah lumpur karbonat yang disaring. Struktur unik dari bafflestone dapat dilihat pada gambar III.5 yaitu terbentuk pada dan disekitar koloni-vertikal tumbuh karang dan karena itu terbatas pada individu kecil.
6. Kristalin Batu gamping kristalin merupakan salah satu jenis batuan sedimen, bahkan juga terbentuk dari kerangka calcite yang berasal dari organisme microscopic dilaut yang dangkal. Sehingga sebagian perlapisan batu gamping hampir murni terdiri dari kalsit, dan pada perlapisan yang lain terdapat sejumlah kandungan silt atau clay yang membantu ketahanan dari batu gamping tersebut terhadap cuaca. Sehingga lapisan yang gelap pada bagian atas batuan ini mengandung sejumlah besar fraksi dari silika yang terbentuk dari kerangka mikrofosil, sehingga dimana lapisan pada bagian ini lebih tahan terhadap cuaca. II.6 X-Ray Fluorescence Spectrometer (XRF) II.6.1 Pengertian X-Ray Fluorescence Spectrometer (XRF)
XRF (X-ray fluorescence spectrometry) merupakan teknik analisa nondestruktif
yang
digunakan
23
untuk
identifikasi
serta
penentuan
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
konsentrasi elemen yang ada pada padatan, bubuk ataupun sample cair. XRF mampu mengukur elemen dari berilium (Be) hingga Uranium pada level trace element , bahkan dibawah level ppm. Secara umum, XRF spektrometer mengukur panjang gelombang komponen material secara individu dari emisi flourosensi yang dihasilkan sampel saat diradiasi dengan sinar-X (PANalytical, 2009). Metode XRF secara luas digunakan untuk menentukan komposisi unsur suatu material. Karena metode ini cepat dan tidak merusak sampel, metode ini dipilih untuk aplikasi di lapangan dan industri untuk kontrol material. Tergantung pada penggunaannya, XRF dapat dihasilkan tidak hanya oleh sinar-X tetapi juga sumber eksitasi primer yang lain seperti partikel alfa, proton atau sumber elektron dengan energi yang tinggi (Viklund,2008). II.6.2 Prinsip Kerja
Apabila terjadi eksitasi sinar-X primer yang berasal dari tabung X ray atau sumber radioaktif mengenai sampel, sinar-X dapat diabsorpsi atau dihamburkan oleh material. Proses dimana sinar-X diabsorpsi oleh atom dengan mentransfer energinya pada elektron yang terdapat pada kulit yang lebih dalam disebut efek fotolistrik. Selama proses ini, bila sinar-X primer memiliki cukup energi, elektron pindah dari kulit yang
di
dalam
menimbulkan
kekosongan.
Kekosongan
ini
menghasilkan keadaan atom yang tidak stabil. Apabila atom kembali pada keadaan stabil, elektron dari kulit luar pindah ke kulit yang lebih dalam dan proses ini menghasilkan energi sinar-X yang tertentu dan berbeda antara dua energi ikatan pada kulit tersebut. Emisi sinar-X dihasilkan dari proses yang disebut X Ray Fluorescence (XRF). Proses deteksi dan analisa emisi sinar-X disebut analisa XRF. Pada umumnya kulit K dan L terlibat pada deteksi XRF. Sehingga sering terdapat istilah Kα dan Kβ serta Lα dan Lβ pada XRF. Jenis spektrum
24
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
X ray dari sampel yang diradiasi akan menggambarkan puncak puncak pada intensitas yang berbeda (Viklund,2008).
Gambar II.5 Prinsip kerja XRF (Viklund,2008) II.7 X-ray diffraction (XRD) II.7.1 Pengertian X-ray diffraction (XRD)
Difraksi sinar X atau X-ray diffraction (XRD) adalah suatu metode analisa yang digunakan untuk mengidentifikasi fasa kristalin dalam material dengan cara menentukan parameter struktur kisi serta untuk mendapatkan ukuran partikel. Profil XRD juga dapat memberikan data kualitatif dan semi kuantitatif pada padatan atau sampel. Difraksi sinar X ini digunakan untuk beberapa hal, diantaranya: 1. Pengukuran jarak rata-rata antara lapisan atau baris atom 2. Penentuan kristal tunggal 3. Penentuan struktur kristal dari material yang tidak diketahui 4. Mengukur bentuk, ukuran, dan tegangan dalam dari kristal kecil II.7.2 Prinsip Kerja
Jika seberkas sinar-X di jatuhkan pada sampel kristal, maka bidang kristal itu akan membiaskan sinar-X yang memiliki panjang gelombang sama dengan jarak antar kisi dalam kristal tersebut. Proses difraksi sinar x seperti disajikan pada Gambar II.6. Sinar x dibiaskan dan
25
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
ditangkap oleh detektor kemudian diterjemahkan sebagai sebuah puncak difraksi. Semakin banyak bidang kristal yang terdapat dalam sampel, semakin kuat intensitas pembiasan yang dihasilkan. Tiap puncak yang muncul pada pola difraktogram mewakili satu bidang kristal
yang
memiliki
orientasi
tertentu
dalam
sumbu
tiga
dimensi.Puncak-puncak yang didapatkan dari data pengukuran ini kemudian dicocokkan dengan standar difraksi sinar-X untuk semua jenis material (Nelson, 2010).
Gambar II.6 Proses Analisa Difraksi Sinar X (Nelson, 2010).
Gambar II.7 Hasil Difraksi Sinar X (Nelson, 2010).
26
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Waktu dan tempat Kerja Praktek
Kerja praktek ini di laksanakan pada tanggal 02 Januari – 31 31 Januar 2018 di PT.Semen Tonasa Pangkep Desa Biringere, Keca matan Bungoro, Kabupaten Pangkep ,Sulawesi Selatan tepatnya di Quarr y Pertambangan Batu Kapur dan Quality Control Tonasa 4 . III.2 Alat Dan Bahan III.2.1 Alat Dan Bahan Pengambilan Sampel di Lapangan
Adapun alat dan bahan yang digunakan untuk pengambilan sampel di lapangan yaitu: 1. Alat
Adapun alat yang digunakan yaitu : a.GPS a. GPS
Gambar III.1 GPS
GPS berfungsi untuk mengukur titik koordinat suatu t empat
b.Kamera Handphone
27
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Gambar III.2 Kamera Handphone
Kamera Handphone berfungsi untuk mengambil gambar suatu objek. c.Alat c. Alat tulis kerja
Gambar III.3 Alat tulis kerja
Alat tulis kerja berfungsi untuk mencatat kode sampel dan deskripsi dari sampel yang di peroleh di lapangan. d. Handy Handy Talk (HT) (HT)
Gambar III.4 Handy Talk (HT) (HT)
Handy Talk (HT) (HT) berfungsi sebagai alat komunikasi. e.Kantung e. Kantung sampel
28
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Gambar III.5 Kantung sampel
Kantung sampel berfungsi untuk menyimpan sampel yang di peroleh di lapangan f. Helm
Gambar III.6 Helm
Helm berfungsi sebagai pelindung kepala pada saat pengambilan sampel 2. Bahan
Bahan yang digunakan sebagai berikut: a. Batu Gamping
Gambar III.7 Batu Gamping
29
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Batu Gamping berfungsi sebagai sampel batuan yang akan diambil dilokasi. b. Kertas Format Deskripsi Batuan
Gambar III.8 Kertas Format Deskripsi Batuan
Kertas format deskripsi batuan berfungsi untuk mencatat deskripsi batuan yang di peroleh di lapangan
III.2.2 Alat dan Bahan Untuk Uji X-Ray Flourscence dan X-ray Gamma dari sampel batuan 1. Alat
Adapun spesifikasi alat-alat yang digunakan pada Quality Control untuk uji sampel batuan sebagai berikut: 1.
Oven type MEMMERT digunakan untuk mengeringkan sampel
Gambar III.9 Oven type MEMMERT
30
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Oven type MEMMERT digunakan untuk mengeringkan sampel 2.
Geocrushertype MN.931/8
Gambar III.10 Geocrushertype MN.931/8
Geocrusher adalah mesin yang dirancang untuk mengurangi besar batu menjadi ukuran yang lebih kecil. Crusher dapat digunakan untuk mengurangi ukuran, atau mengubah bentuk, bahan limbah sehingga mereka dapat lebih mudah dibuang atau didaur ulang , atau untuk mengurangi ukuran campuran padat bahan baku (seperti biji batu ), sehingga komposisi potongan
dapat
dibedakan.Geocrushertype
MN.931/8
digunakan untuk memecah sampel
3. Disk mill E type Fritsch 131020
Gambar III.11 Disk mill E type Fritsch 131020
31
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Disk mill merupakan alat penghalus sampel dengan hasil penghalusan lebih kecil mirip tepung daripada hasil pecahan dari geocrusher. Sampel yang dimasukkan disini adalah sampel yang telah dikeringkan di oven. Disk mill E type Fritsch 131020 digunakan untuk menghaluskan sampel 4.
Swing mill type HERZOG HSM.100H
Gambar III.12 Swing mill type HERZOG HSM.100H
Swing mill merupakan alat yang penghalusan sampelnya lebih bagus karena sampel yang dihaluskan berupa sampel hasil penghalusan dari disk mill . Oleh karena itu hasil penghalusannya lebih kecil dari ukuran tepung. Swing mill type
HERZOG
HSM.100H
digunakanan
untuk
menghaluskan sampel 5. Automatic press type HERZOG HTP.40
Gambar III.13 Automatic press type HERZOG HTP.40
32
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Automatic press merupakan alat untuk memadatkan sampel dalam ring sehingga sampel dapat langsung ditembak dengan X-ray. Automatic press type HERZOG HTP.40 digunakan untuk mencetak sampel kedalam ring. 6. X-Ray Spectrometer type ARI-74RET 86
Gambar III.14 X-Ray Spectrometer type ARI-74RET 86
Alat X-Rayspectrometer type ARI-74RET 86 merupakan alat pembaca oksida sampel. Sample yang dimasukkan akan ditembaki dengan partikel-partikel khusus pada X-ray sehingga oksida-oksida yang terkandung dalam sampel dapat dimunculkan pada layar monitor. X-Ray Spectrometer type ARI-74RET 86 digunakan untuk menguji oksida sampel. 7.
Computer
Gambar III.15 Computer
Computer digunakan perangkat pengolah data
33
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
8.
SofwareWIN XRF digunakan untuk mengoperasikan mesin X Rayspectrofotometer .
9. Neraca digital type SARTORIUS ED623S
Gambar III.16 Neraca digital type SARTORIUS ED623S
Neraca digital yang dalam pengoperasiannya menggunakan tenaga listrik. impuls listriknya mampu membaca nilai satuan berat sampel yang diukur. Neraca digital type SARTORIUS ED623S berfungsi untuk menimbang sampel 10. Grinding vessel type TUNGSTEN
Gambar III.17 Grinding vessel type TUNGSTEN
34
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Grinding Vessel merupakan media yang digunakan dalam penghalusan sampel
pada
swing mill.
Sampel
yang
dimasukkan akan berputar dan ditumbuk dalam benda ini ketika dioperasikan didalam swing mill . Grinding vessel type TUNGSTEN digunakan sebagai media penggilingan sampel. 11. Grinding aid
Gambar III.18 Grinding aid
Grinding aid ditambahkan sebanyak 3 butir yang berfungsi untuk perekat mengikat sampel . 12. ring /cincin sampel type HERZOG sebagai media cetak sampel
Gambar III.19 ring /cincin sampel type HERZOG
ring /cincin sampel type HERZOG sebagai media cetak sampel
35
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
13. Cawan Ukur
Gambar III.20 Cawan Ukur
Cawan ukur berfungsi sebagai wadah untuk menakar sampel yang akan di timbang. 14. Wadah Sampel
Gambar III.21 Wadah Sampel
Wadah sampel berfungsi sebagai tempat di letakkannya sampel. 15. Sarung Tangan
Gambar III.22 Sarung Tangan
36
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Sarung tangan berfungsi untuk pelindung saat mengangkat wadah sampel dari oven yang panas. 16. X-Ray Diffraction – 7000
Gambar III.23 X-Ray Diffraction
X-Ray Diffraction berfungsi sebagai alat yang akan mendeteksi kandungan mineral pada sampel batuan 17. Sendok Takar
Gambar III.24 Sendok Takar
Sendok takar berfungsi untuk menakar sampel batuan untuk di letakkan di plat sampel untuk di uji XRD.
37
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
18. Plat Sampel
Gambar III.25 Plat Sampel
Plat sampel berfungsi sebagai wadah untuk meletakkan sampel batuan. 19. Software Right Gonio System yang berfungsi untuk mengoperasikan dan membaca hasil dari uji XRD
1.Bahan
Adapun bahan yang di gunakan untuk Uji XRF dan XRD dari sampel batuan sebagai berikut : 1.
Batu Gamping
Gambar III.26 Batu Gamping
Batu gamping berfungsi sebagai sampel yang akan di uji dan di peroleh elemen kimia dan mineralnya.
38
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
III.3 Prosedur Kerja III.3.1 Prosedur Kerja Pengambilan Sampel di Lapangan
Adapun prosedur kerja yang dilakukan untuk pengambilan sampel di lapangan sebagai berikut: 1. Melakukan perjalanan menuju quarry batu kapur
Gambar III.27 Perjalanan ke tempat pengambilan sampel
2. Melakukan observasi pada lokasi pengambilan sampel
Gambar III.28 Observasi pada lokasi pengambilan sampel
39
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
3. Menentukan titik koordinat pada setiap lokasi pengambilan sampel
Gambar III.29 Penentuan titik koordinat pada setiap lokasi
pengambilan sampel 4. Melakukan Pengambilan sampel batu gamping di Quarry batu kapur di beberapa blok
40
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Gambar III.30 Pengambilan sampel batu gamping di Quarry batu Kapur
5. Mengamati deskripsi sampel batu gamping yang di ambil
Gambar III.31 Mengamati deskripsi batu gamping yang di ambil
41
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
6. Memberi kode pada setiap sampel yang telah di ambil
Gambar III.32 Memberi kode pada setiap sampel yang telah diamati
7. Mengambil gambar sampel
Gambar III.33 Mengambil gambar sampel III.3.2 Prosedur Kerja Untuk Uji X-Ray Flourscence dan X-ray Gamma dari sampel batuan III.3.2.1 Prosedur Kerja Untuk Uji X-Ray Flourscence
Uji XRF di lakukan di Quality Control Tonasa 4 dengan analisis kering terhadap bahan baku (batu gamping). Bahan baku tersebut diproses melalui beberapa tahap diantaranya di pecah sampel batuannya menjadi kepingan yang lebih kecil dengan mesin crusher, proses pengeringan, penggilingan melalui
42
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
diskmill , penghalusan melalui swing mill , pencetakan sampel melalui mesin pencetak sampel (di press pada cincin press), dan terakhir pada proses analisis sampel oleh mesin X-Ray Spectrofotometer sehingga diperoleh hasil akhir berupa elemenelemen unsur kimia yang terkandung didalam sampel batu gamping yang dianalisis. Alat X-Ray ini bekerja secara otomatis yakni hasil analisa muncul pada layar komputer yang merupakan bagian dari alat X-Ray Spectrofotometer . Prinsip kerja dari mesin X-Ray ini didasarkan pada panjang gelombang sinar X. Berikut langkah-langkah yang lebih detail untuk mempreparasi sampel batu gamping serta proses analisa oleh mesin X RaySpectrofotometer hingga diperoleh nilai oksida-oksida yang terkandung didalam batu gamping tersebut. Adapun prosedur kerja yang di lakukan untuk menguji sampel batuan dengan X-ray Flourscence sebagai berikut : A. Memperkecil ukuran sampel
Setelah sampel di ambil dari Quarry yang perlu di lakukan adalah memperkecil ukuran sampel agar dapat dihomogenkan karena sampel batuan yang di ambil dari quarry masih berupa bongkahan batuan yang berukuran besar. Alat yang digunakan yaitu mesin geocrusher type MN.931/8 yang berfungsi untuk memecah sampel menjadi ukuran yang lebih kecil sedangkan bahan yang digunakan yaitu sampel batu gamping
yang
langsung
diambil
dari
Quarry
(batu
kapur).Adapun langkah-langkah yang perlu di lakukan yaitu: a.Menyiapkan bahan baku (batu gamping) b.Memeriksa apakah mesin berfungsi dengan baik kemudian membersihkan
mesin geocrusher tersebut
43
agar
tidak
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
bercampur dengan sampel sebelumnya yang pernah dipecah pada mesin geocrusher tersebut c.Menyalakan mesin geocrusher dan memasukkan sampel kedalam mesin geocrusher dapat dilihat pada gambar III.34 (a) dan jangan sampai lupa mengambil dan mencatat ulang kode sampel yang ada didalam kantong sampel. d.Mengambil sampel dari wadah mesin geocrusher dan menyimpan kedalam wadah penghomogen bersamaan dengan kode sampelnya ( seperti pada gambar III.34 (b)).
(a)
(b)
Gambar III.34: (a) Memasukkan sampel kedalam mesin geocrusher , dan (b) menyimpan sampel yang telah dipecah oleh geocrusher kedalam wadah yang berbeda-beda untu setiap sampel agar homogen B. Mengeringkan sampel
Setelah di kecikan ukurannya, sampel kemudian akan di keringkan untuk menghilangkan kadar H 2O pada sampel batuan.Alat yang digunakan yaitu hot plate (oven) type MEMMERT berfungsi untuk mengeringkan sampel sekaligus menghilangkan kadar H 2O yang terkandung pada sampel batu gamping sedangkan bahan yaitu sampel batu gamping yang telah
44
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
diperkecil ukurannya.Adapun hal-hal yang perlu dilakukan sebagai berikut: a. Meletakkan sampel yang telah di perkecil ukurannya pada wadah diatas hot plate (oven) dengan suhu 120 ̊ C beserta dengan kode sampelnya (dapat dilihat pada gambar III.35). b. Menunggu selama
±1 jam
hingga sampel benar-benar
kering.
Gambar III.35 Proses pengeringan sampel batu gamping
C. Menggiling dan Menghaluskan Sampel
Setelah di keringkan, sampel selanjutnya di giling untuk menghaluskan tekstur sampelnya menjadi bentuk serbuk. Alat yang digunakan untuk mengiling adalah mesin Disk mill E type Fritsch 131020.Adapun hal-hal yang perlu dilakukan yaitu sebagai berikut: a. Mengambil sampel yang telah kering dari hot plate (oven) dengan menggunakan alat penjepit krusible agar tangan tidak bersentuhan langsung dengan wadah aluminium (panas). b. Membersihkan mesin diskmil l agar sampel yang akan digiling tidak bercampur langsung dengan sisa-sisa sampel lain yang
45
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
telah digiling pada mesin diskmill sebelumnya(seperti pada gambar III.36 (a)). c. Menyalakan mesin diskmill kemudian memasukkan sampel batu gamping kedalam mesin tersebut (seperti pada gambar III.36 (b)). d. Mengambil
sampel
yang
telah
digiling
dari
wadah
penyimpanan pada mesin diskmill kemudian dituang kembali ke wadah aluminium beserta dengan kode sampelnya. e. Membersihkan kembali mesin diskmill setelah proses penggilingan sudah selesai.
(b)
(a)
(c)
Gambar III.36 :(a) Membersihkan mesin diskmill, (b) Memasukkan sampel batu gamping kedalam mesindiskmill,dan (c) Hasil sampel batu gamping yang telah digiling pada mesin diskmill D. Menakar dan menghaluskan sampel
Setelah sampel di giling, proses selanjutnya adalah menakar sampel dengan ukuran tertentu untuk kemudian di haluskan
46
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
menjadi serbuk untuk selanjutnya di cetak.Alat yang di gunakan untuk menakar adalah neraca digital type SARTORIUS ED623S dan sampel di haluskan dengan Swing mill type HERZOG HSM.100H.Adapun hal-hal yang perlu dilakukan sebagai berikut: a. Menimbang sampel sebanyak 9,00 gram pada neraca analitik (gambar III.37 (a)) lalu menambahkan grinding aid sebanyak 2 atau 3 biji (gambar III.37 (b)). b. Membersihkan alat dan bahan yang akan digunakan ( grinding vessel dan kertas) dengan menggunakan kuas dan penghisap debu. c. Memasukkan sampel yang telah ditimbang sebelumnya di neraca digital kedalam grinding vessel (dapat dilihat pada gambar III.37 (c)). d. Memasukkan grinding vessel kedalam swing mill (gambar III.37 (d)) kemudian menutup dengan rapat penutup alat swing mill . e. Menekan tombol start kemudian menunggu selama ± 4 menit hingga proses yang berlangsung didalam swing mill sudah selesai (gambar III.37 (e)) biasanya ditandai dengan berhentinya swing mill bergetar kencang. f. Mengeluarkan grinding vessel dari dalam swing mill , lalu menuangkan pada kertas yang bersih (dapat dilihat pada gambar III.37(f)). g. Membersihkan sisa-sisa bubuk yang ada pada grinding vessel agar sampel lain yang sudah ditimbang dapat langsung dimasukkan kedalam grinding vessel tersebut.
47
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
(b)
(a)
(c)
(d)
(f)
e
Gambar III.37 : (a) Menimbang sampel sebanyak 9,00 gram pada neraca digital, (b) Neraca digital dan grinding aid , (c) grinding vessel, (d) Bagian dalam swing mill sekaligus tempat dimana grinding vessel diletakkan, (e) Proses penghalusan sampel oleh swing mill telah selesai, dan Mengeluarkan grinding vessel dari dalam swing mill , lalu menuangkan sampel yang sudah halus pada kertas yang bersih untuk dimasukkan kedalam ring (cincin press).(f) proses pembersihan grinding vessel yang telah di gunakan. E. Mencetak Sampel pada Ring
Setelah sampel telah berbentuk serbuk,sampel kemudian akan di cetak ke dalam ring untuk kemudian di analisis okandungan elemen kimianya oleh X-Ray.Alat yang digunakan
adalah
Cincin press (ring ) type HERZOG berfungsi sebagai tempat merekatnya sampel yang telah dihaluskan pada swing mill dan
48
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
mesin cetak (automatic press) type HERZOG HTP.40 berfungsi untuk mencetak sampel.Setelah itu sampel yang telah di cetak pada ring akan di beri kode sesuai dengan kode sampel sebelumnya agar tidak tertukar . Adapun hal-hal
yang perlu
dilakukan sebagai berikut: a. Membersihkan mesin cetak terlebih dahulu kemudian memasang cincin press atau ring (seperti pada gambar III.38 (a)). b. Memasukkan sampel yang telah dihaluskan kedalam alat press mesin cetak atau automatic press seperti pada gambar III.38 (b)). c. Kemudian menutup dan menekan tombol start, jika setting waktu telah selesai maka cetakan sudah bisa diambil dan sia p untuk dianalisis pada mesin X-Ray (seperti pada gambar III.38 (c)). d. Membersihan dan merapikan kembali alat yang sudah digunakan.
(b)
(a)
49
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
(c)
Gambar III.38 (a)Membersihkan mesin dan memasang cincin press (ring ), (b) Memasukkan sampel yang telah dihaluskan kedalam alat automatic press dan (c) Sampel yang telah di press dan siap untuk dianali sis pada mesin X-Ray
F . Analisis X-R ay Mengetahui oksida-oksida yang terkandung dalam sampel.Alat yang digunakan yaitu mesin X-Ray Spektrofotometertype ARI74RET 86 computer type DELL OPTIPLEX 780 yang didalamnya terdapat sofware WIN XRF digunakan untuk mengoperasikan mesin X-Ray Spectrofotometer .Bahan yang digunakan yaitu sampel batu gamping yang telah di press pada cincin press (ring ).Adapun prosedur kerja yang dilakukan yaitu sebagai berikut: a. Meyalakan komputer yang tersambung langsung dengan mesin X-Ray Spectrofotometer b. Membuka softwareWIN XRF pada komputer. c. Memasang sampel yang telah dicetak
pada alat X-Ray
(gambar IV.39(a)) dan setelah pemasangan (gambar III.39 (b)). d. Memberi nama pada tabel alanisis dengan kode sampel yang sesuai
50
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
e. Pilih nama sampel yang akan di analisis X-ray kemudian klik symbol hijau pada layar computer yang terdapat pada sebelah kanan atas table. f. Menunggu selama beberapa menit hingga proses analisis yang dilakukan oleh mesin X-Ray telah selesai kemudian hasil dari analisis elemen kimia akan terlihat di layar komputer sebelah kanan maka akan terlihat persentase unsur kimia yang terkandung dalam sampe yang telah dianalisis oleh mesin X-Ray (SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO,K 2O, SO3, LOI, LSF, SM, AM dan oksida-oksida lainnya) dapat dilihat pada gambar III.39(c). g. Klik continue setelah proses analisis sampel oleh mesin X Ray telah selesai kemudian melepaskan sampel yang telah dianalisis (dapat dilihat pada gambar III.39 (d)).
(a)
(b)
51
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
(d)
(c)
Gambar III.39 (a) Memasang sampel yang telah dicetak pada X-Ray, (b) Setelah pemasangan sampel yang telah dicetak dan s iap untuk dianalisis oleh X-Ray, (c) Elemen kimia yang terkandung dalam sampel yang telah dianalisis oleh mesin X-Ray dan (d) Sampel yang telah dianalisis oleh X-Ray akan memiliki bekas tembakan III.3.2.2 Prosedur Kerja Untuk Uji X-ray Gamma dari sampel batuan
Uji X-ray gamma di lakukan di gedung Sains Building Lt 2 FMIPA Universtitas Hasanuddin tepatnya di laboratorium Uji X-ray. Alat yang digunakan adalah X-ray type 7000 X-RAY DIFFRACTION. Sampel yang di uji terdiri atas 3 sampel yang di ambil dari sampel-sampel sebelum yang telah di klasifikasikan berdasarkan klasifikasi oleh Dunham yaitu satu sampel yang merupakan kategori Mudstone,Wackstone dan Kristalin. Uji X-ray Gamma di lakukan untuk mengetahui kandungan mineral pada sampel batuan selain itu dapat pula di ketahui bentuk dari Kristal dalam sampel batuan,tingkat kekristalan suatu sampel batuan maupun ukuran partikelnya.Adapun prosedur kerja yang di lakukan sebagai berikut : 1. Menyiapkan sampel yang akan di uji di haluskan dalam bentuk serbuk ( seperti pada gambar III.40 (a)).
52
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
2. Ambil sedikit sampel yang ada dengan sendok takar (seperti pada gambar III.40 (b)) kemudian letakkan pada plat sampel sampai sampelnya rata dengan garis lengkungan plat. 3. Masukkan sampel pada X-ray Diffraction seperti pada gambar III.40 (c) 4. Operasikan alat X-ray dengan computer yang telah terhubung dengan alat tersebut seperti pada gambar III.40 (d) 5. Tunggulah beberapa saat sampai hasilnya keluar dalam bentuk garisgaris spectrum yang dapat di interpretasi dengan software MATCTH.
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar III.40 (a) Sampel yang telah di haluskan yang siap di uji X-ray Gamma, (b) Sampel di masukkan kedalam plat sampel menggunkan sendok takar, (c) sampel pada plat sampel di masukkan dalam mesin X-ray dan (d) Hasil dari sampel yang telah di tembakkan sinar X-ray
53
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
III.4 Pengolahan Data III.4.1 Pengolahan Data Hasil Uji X-r ay F lourscence
Data yang di peroleh dari hasil uji X-ray Flourscence kemudian di olah dengan software Microsoft Excel untuk di gabungkan dan di buat menjadi format yang lebih mudah agar dapat di identifikasi dengan baik.Adapun hasil olahan terlihat seperti gambar III.41 di bawah ini.
Gambar III.41 Tabel Hasil pengolahan di Excel
Dimana hasil-hasil kalkulasi elemen-elemen kimia sampel batuan di atas merupakan hasil yang di olah langsung oleh computer yang tersambung dengan mesin X-ray yang di olah menggunakan Software OXSAS. Namun untuk nilai-nilai uji mutu dari semen ( nilai LSF,SM dan AM) dapat di cari menggunakan rumus : LSF
=
SM
=
AM
=
100 × (2,8 × ) +(1,18 × ) +(0,65 × )
+
54
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
III.4.2 Pengolahan Data Hasil Uji X-r ay Gamma
Data yang di peroleh dari hasil X-ray diffraction dapat di olah dan di interpretasikan dengan software MATCH .Adapun pengolahan data yang di lakukan sebagai berikut: 1. Download dan Install software MATCH 2. Setelah itu buka software MATCH dengan mengklik 2 kali pada icon software seperti pada gambar III.42
Gambar III.42 Ikon MATCH
3. Setalah itu akan muncul tampilan seperti di bawah
Gambar III.42 Tampilan awal software
4. Kemudian add data yang akan di olah dengan menekan ikon seperti pada gambar yang terletak di sebelah kiri atas dari lembar kerja
55
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
5. Serelah muncul kotak dialog seperti di atas cari dan pilih file yang akan di olah dalam bentuk gambar.lalu klik OPEN
Gambar III.43 Kotak dialog add data
Maka akan muncul tampilan seperti di bawah ini.
Gambar III.44 Tampilan data hasil XRD
56
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Kemudian masukkan formula dari mineral yang akan di kalkulasi persentase kandungannya sesuai dengan kandungan mineral pada file sampel batuan yang ada dengan cara menekan unsur-unsur kimia terkandung pada table unsur-unsur kimia di sebelah kanan atas layar kerja.
Gambar III.45 Kotak dialog table unsur kimia
6. Setelah itu,akan muncul garis-garis spectrum berwarna biru atau merah seperti pada gambar di sertai dengan berbagai kandungan mineral maupun pengotor yang terkandung pada sampel batuan seperti pada gambar
57
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Gambar III.46 Spektrum dari kandungan mineral dan kotak dialog
kandungan mineral pada sampel batuan
Kemudian klik pada salahsatu mineral yang ada pada kotak dialog di atas yang di anggap merupakan kandungan mineral pada batuan yang di tandai dengan sejajarnya posisi antara garis spectrum hasil XRD dan garis spectrum. Kemudian tampilan layar kerja akan menjadi seperti di bawah ini
58
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Gambar III.47 Kotak dialog kandungan mineral dominan pada
sampel batuan Dan mineral yang berada di kotak dialog di atas merupakan jenis mi neral yang terkandung pada sampel batuan.
59
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan proses proses pengamatan ciri fisik dari sampel batuan yang telah di lakukan,kemudian melakukan uji X-ray Flourscence dan uji X-ray Diffraction maka hasil dan pembahasan yang di peroleh berdasarkan klasifikasi batu gamping oleh Dunham yaitu : 1. Mudstone Deskripsi dan hubungannya dengan klasifikasi dunham
Pada lokasi B8 dengan titik koordinat 062 terdapat batu gamping dengan warna segar putih sedangkan untuk warna lapuk bewarna putih kecoklatan. Batuan ini memiliki tekstur massive yang
memiliki
kandungan fosil <10% dan tidak terdapat sisipan tanah. Berdasarkan klasifikasi dunham sampel batuan ini termask tipe batu gamping mudstone karena batuan ini mempunyai kandungan fosil kurang dari 10%. Dengan memperhatikan tekstur batuan ini dapat disimpulkan bahwa batuan ini terbentuk dari adanya pelarutan batuan asal yang merupakan material-material penyuplai terbentuknya dan selama proses keterbentukannya batuan ini terjadi akibat adanya pengerusan gamping yang telah ada misalnya penghancuran terumbu karang, oleh gelombang atau dari pengendapan langsung secara kimia air laut yang kelewat jenuh akan CaCO3.
60
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
(a)
(b) Gambar IV.1 (a) Singkapan batuan mudstone (b) batu gamping
mudstone Hasil uji XRF
Berdasarkan dari hasi uji X-ray Mudstone memiliki nilai LSF berkisar dari 6001-10000 dari hasil perhitungan didapatkan nilai LSF sebesar 35195.7.sedangkan unsur-unsur kimia yang terdapat pada SiO2
0.03,
Al2O3 0.03, Fe2O3 0.1, CaO 55.75 , MgO2 55.75, K2O 0, SO3 0.07
,Na2O 0.12
LSF = (
100 ×
2,8 × ) +(1,18 × ) +(0,65 × )
=(
100 ×55.7
2,8 × 0.03) +(1,18 ×0.03) +(0,65 × 0,1 )
61
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
= 35195.7 Hasil uji XRD
Gambar IV.2 Hasil Uji XRD Batu Gamping Mudstone 2.
Wackestone Deskripsi dan hubungannya dengan klasifikasi dunham
Pada lokasi B8 dengan titik koordinat 064 terdapat batu gamping wackstone dengan warna segar krem sedangkan untuk warna lapuk bewarna Kuning. Batuan ini memiliki tekstur massive dan juga memiliki fosil lebih dari 10%. Wackstone merupakan lumpur didukung batu gamping yang mengandung butiran karbonat lebih dari 10% (lebih besar dari 20 mikron) "mengambang" dalam
62
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
matriks lumpur halus-halus kapur.pada wackestone terdapan allochems seperti ooids dan peloids.
(a)
(b) Gambar IV.1 (a) Singkapan batuan wackstone (b) batu gamping
wackstone Hasil uji XRF
Berdasarkan dari hasi uji X-ray Mudstone memiliki nilai LSF berkisar dari 1501-6000 dari hasil perhitungan didapatkan nilai LSF sebesar 25503.7.sedangkan unsur-unsur kimia yang terdapat
63
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
pada SiO2 0, Al2O3 0,13 Fe2O3 0.14, CaO 55,7 , MgO2 0,27, K2O 0, SO3 0,05, Na2O 0,11.
LSF = =
100 × (2,8 × ) +(1,18 × ) +(0,65 × ) 100 ×55.75 (2,8 × 0) +(1,18 ×0,13) +(0,65 × 0,14 )
= 25503.7 Hasil uji XRD
Dari hasil uji XRD dapat dilihat mineral yang terdapat pada batu gamping wackestone mineral Ca dengan kuantitas sebesar 83,2% ,mineral Quartz sebesar 13,5% dan Magnetite sebesar 3,3%.
Gambar IV.4 Uji XRD untuk Batu Gamping Wackstone
64
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
3.
Crystalline Deskripsi dan hubungannya dengan klasifikasi dunham
Pada lokasi B8 dengan titik koordinat 064 terdapat batu gamping crystalline dengan warna segar putih sedangkan untuk warna lapuk bewarna coklat. Batuan ini memiliki tekstur massive dan juga terdapat beberapa fosil. Batu gamping kristalin merupakan salah satu jenis batuan sedimen, bahkan juga terbentuk dari kerangka calcite yang berasal dari organisme microscopic dilaut yang dangkal. Sehingga sebagian perlapisan batu gamping hampir murni terdiri dari kalsit, dan pada perlapisan yang lain terdapat sejumlah kandungan silt atau clay.
(a)
(b) Gambar IV.5 (a) Singkapan batu gamping Crystalline (b) batu gamping Crystalline
65
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Hasil uji XRF
Berdasarkan dari hasi uji X-ray Mudstone memiliki nilai LSF berkisar dari 0-1500 dari hasil perhitungan didapatkan nilai LSF sebesar 17994.9.sedangkan unsur-unsur kimia yang terdapat pada SiO2 0.05, Al2O3 0.09, Fe2O3 0.1 CaO 56 , MgO2 0.03 ,K2O 0, SO3 0.06 , Na2O 0.1 .
LSF
=(
100 ×
2,8 × ) +(1,18 × ) +(0,65 × )
=(
100 ×56
2,8 × 0.05) +(1,18 ×0,09) +(0,65 × 0,1 )
= 17994.9 Hasil uji XRD
Dari hasil uji XRD pada gambar pada batu gamping Crystalline terdapat mineral CaCO3 dengan kuantitas sebesar 87,4% Fe2O4Si sebesar 12,6%.
Gambar IV. 6 Uji XRD untuk Batu Gamping kristalin
66
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
BAB V PENUTUP V.I
KESIMPULAN
Berdasarkan pengamatan dan pengujian yang telah di lakukan di Quarry dan Quality Control Tonasa 4 PT.Semen Tonasa Pangkep dapat di simpulkan bahwa : 1. Dari proses pengambilan sampel yang telah di lakukan di Quarry batu gamping PT.Semen Tonasa di ambil 20 sampel batu gamping dengan ciri fisik yang dominan pada batuannya adalah berwarna putih,kekuningan maupun coklat muda dengan tekstur yang massive (kompak) dan terdapat sisipan fosil terumbu karang maupun hewan laut lainnya dan juga terdapat sisipan tanah pada lokasi pengambilan sampel maupun pada sampel batuannya. 2. Dari hasil XRF di peroleh kandungan elemen kimia dari setiap sampel yaitu persentase unsur SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, K 2O, SO3, LOI, SUM, LSF, SM dan AM. Sedangkan untuk hasil uji XRD di peroleh kandungan mineral dari batuannya di antaranya terdapat mineral kalsit (CaCo3),hematit(Fe2O3) maupun Kuarsa(SiO2),magnetit. 3. Berdasarkan proses pengamatan yang telah di lakukan pada proses pengambilan sampel pada Quarry batu gamping PT. Semen Tonasa di beberapa
Blok di peroleh bahwa terdapat 3 jenis batu yaitu
mudstone,wackstone dan kristalin berdasarkan klasifikasi Dunham (1982).(1)mudstone terdapat pada B8 yaitu sampel batuan 10 dengan kode batuannya 062 B8 dengan ciri fisik berwarna putih memiliki r ongga pada batuannya dan batuan yang rapuh dan terdapat < 10% fosil pada batuannya dengan nilai LSF 35195.7 % dan CaO 55,7 % , (2) wackstone terdapat pada B8 yaitu sampel 13 dengan kode batuannya 064 B8 dengan ciri fisik berwarna kekuningan dengan tekstur batuan yang keras dan struktur yang massive (kompak) dan terdapat > 10% kandungan fosil
67
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
karang pada batuannya dengan nilai LSF 25503.7% dan CaO 55.75 %, dan (3) kristalin yaitu terdapat pada B8 yaitu sampel 12 dengan kode batuan 064K B8 dengan ciri fisik berwarna putuh kaca dengan tekstur massive( kompak),tidak terdapat fosil dan biasanya terdapat sisipan tanah dengan nila LSF 17994.9 % dan CaO 56%. V.2
SARAN
Saran kami untuk pihak PT.Semen Tonasa adalah sebaikn ya untuk mendapatkan kualitas bahan baku yang baik serta penetuan titik lokasi pengeboman pada lokasi yg akurat kami menyarankan untuk menggunakan salah satu metode geofisika yaitu metode geolistrik untuk memgetahui kondisi bawah permukaan dan juga berguna untuk analisis sisipan lempung di quarry batu gamping yang sangat berguna untuk meningkatkan kualitas produksi semen.
68
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
DAFTAR PUSTAKA
Dunham, R.J. 1962.Classification of Carbonate Rocks According to Depositional Texture,in: Classification of Carbonate Rocks(ed.W.E.Ham), AAPG Memoir. American. Hsu,
K.J.,dan Reijers,T.J.A. 1986.Manual of carbonate Alexicographical approach. Academics Press. London.
sedimentology:
Nelson, S A, (2010), X-ray Crystallography, www.tulane.edu diakses 11 Januari 2018 Sukamto, R., dan Supriatna, S.1982.“GeologiLembarPangkajene dan Watampone Bagian Barat Sulawesi”,Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Direktorat Jenderal Pertambangan Umum Depatemen Pertambangan dan Energi.Bandung.Indonesia. Tucker, M.T., dan Wright, V.P., 1990, Carbonate Sedimentology, Blackwell Science Ltd, Oxford. PAN
alytical B.V.,2009, X-ray Fluorescence Spectrometry, (Online), http://www.panalytical.com/index.cfm?pid=130, dakses tanggal 11 Januari 2018
Viklund, A.,2008, Teknik Pemeriksaan Material Menggunakan XRF, XRD dan SEM-EDS, (Online),http://labinfo.wordpress.com/, diakses tanggal 11 Januari 2018
69
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
Daftar Pertanyaan : 1.
Besse Tenri Pada
Pertanyaan : Apa fungsi dari Grinding Aid pada prose uji XRF dan mengapa
batu gamping berwarna putih ? Jawaban : Adapun fungsi dari grinding aid tersebut adalah sebagai pil (berupa
bahan campuran) pada saat proses menghaluskan sampel batuan dengan grinding vessel yang berfungsi sebagai perekat molekul-molekul sampel batuan.Untuk warna dari batu gamping sendiri kebanyakan berwarna putih itu karena batu gamping merupakan batuan hasil pelapukan karang pada la utan. 2.
Novita Reskiyah Sari
Pertanyaan : Berapa Proporsi Bahan untuk pembuatan semen ? Jawaban
: Untuk jumlah proporsi bahan-bahan baku pembuatan semen s endiri
baik bahan baku utama, bahan tambahan, dan bahan pengoreksi memiliki jumlah yang berbeda-beda yaitu batu kapur ± 81 % , tanah liat ± 9 %, pasir silica ± 9 % dan pasir besi ± 1%. 3.
Sufridah Hardianti
Pertanyaan : Bagaimana prinsip kerja alat XRD sampai memperoleh hasil
unsur-unsur kimia batuan ? Jawaban
: Difraksi sinar X oleh sebuah materi terjadi akibat fenomena
hamburan oleh tiap atom dan interferensi gelombang-gelombang yang dihamburkan oleh atom-atom tersebut. Dengan demikian, syarat berkas difraksi dapat terjadi bergantung pada panjang gelombang ( ), jarak antar bidang atomatom (d), dan sudut berkas datang (θ). Berdasarkan Hukum Bragg, jika seberkas sinar X di jatuhkan pada sampel kristal, maka bidang kristal itu akan membiaskan sinar X yang memiliki panjang gelombang sama dengan jarak antar kisi dalam kristal tersebut. Sinar yang dibiaskan akan ditangkap oleh detektor kemudian diterjemahkan sebagai sebuah puncak difraksi. Makin banyak bidang kristal yang terdapat dalam sampel, makin kuat intensitas pembiasan yang dihasilkannya. Prinsip dari alat XRD (X-ra y powder diffraction) adalah sinar X yang dihasilkan dari suatu logam tertentu memiliki
70
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
panjang gelombang tertentu, sehingga dengan memfariasi besar sudut pantulan sehingga terjadi pantulan elastis yang dapat dideteksi. Seberkas sinar-X dengan panjang gelombang λ (cahaya monokromatik) jatuh pada struktur geometris atom atau molekul dari sebuah kristal pada sudut data ng θ. Jika beda lintasan antara sinar yang dipantulkan dari bidang yang berturut-turut sebanding dengan n panjang gelombang, maka sinar tersebut mengalami difraksi. Peristiwa difraksi mungkin terjadi karena jarak antaratom dalam kristal dan molekul berkisar antara 0,15 hingga 0,4 nm, yang bersesuaian dengan spektrum gelombang elektromagnet pada kisaran panjang gelombang sinar-X dengan energi foton antara 3 hingga 8 keV.
Sesuai dengan Hukum Bragg, dengan memvariasi sudut θ diperoleh lebar antar celah yang berbeda dalam bahan polikristalin. Kemudian, posisi sudut dan intensitas puncak hasil difraksi digrafikkan dan diperoleh pola yang merupakan karakteristik sampel. Setiap kristal memiliki pola XRD yang berbeda satu sama lain yang bergantung pada struktur internal bahan. Pola XRD ini merupakan karateristik dari masing-masing bahan sehingga disebut sebagai ‘fingerprint’ dari suatu mineral atau bahan kristal.Keluaran utama dari pengukuran data difraksi serbuk dengan difraktometer adalah sudut 2θ dan intensitas pada sudut yang sesuai.Dalam hal ekstraksi informasi , ada 3 karakter dasar puncak difraksi yang memberikan gambaran mengenai kondisi pengukuran dan sifat-sifat kristal; yaitu posisi, tinggi, dan lebar dan bentuk puncak difraksi. mengindentifikasi fasa dengan menggunakan software, terdiri dari: Peak search (menemukan posisi puncak) danSearch match (pencocokan terhadap basis data).
Elusidasi spektra XRD merupakan proses penentuan struktur yang diperoleh dari spektra XRD. Tiap puncak yang muncul pada pola XRD mewakili satu bidang kristal yang memiliki orientasi tertentu dalam sumbu tiga dimensi. Puncak-puncak yang didapatkan dari data pengukuran ini kemudian dicocokkan dengan standar difraksi sinar X untuk hampir semua jenis material. Standar ini disebut JCPDS. Berdasarkan pola difraksi sinar X, atom-atom logam tersusun menurut salah satu
71
LAPORAN KERJA PRAKTEK (KP) UNIVERSITAS HASANUDDIN PT. SEMEN TONASA
dari empat struktur dasar yaitu kubus sederhana (simple cubic, sc); kubus pusat badan (body centered cubic, bcc); kubus terjejal (cubic closed packed, ccp); dan heksagonal terjejal (hexagonal closed packed, hcp). 4.
Kak Riska
Pertanyaan : Apa arti dari gambar hasil dari XRD yang berupa grafik hubungan
antara intensitas dan 2 theta ? serta maksud dari 2 theta tersebut !!! Jawaban
: Hasil yang diperoleh dapi pengukuran dengan menggunakan
instrument X-Ray Diffraction (XRD) adalah grafik dikfraktogram. Difraktogram adalah output yang merupakan grafik antara 2θ (diffraction angle) pada sumbu X versus intensitas pada sumbu Y. Intensitas sinar-X yang didifraksikan secara terus-menerus direkam sebagai contoh dan detektor berputar melalui sudut mereka masing-masing. Sebuah puncak dalam intensitas terjadi ketika mineral berisi kisi-kisi dengan d-spacings sesuai dengan difraksi sinar-X pada nilai θ Meski masing-masing puncak terdiri dari dua pemantulan yang terpisah (Kα1 dan Kα2), pada nilai-nilai kecil dari 2θ lokasi-lokasi puncak tumpang-tindih dengan Kα2 muncul sebagai suatu gundukan pada sisi Kα1. Pemisahan lebih besar terjadi pada nilai-nilai θ yang lebih tinggi .
2θ merupakan sudut antara sinar dating dengan sinar pantul. Sedangkan intensitas merupakan jumlah banyaknya X-Ray yang didifraksikan oleh kisi-kisi kristal yang mungkin. Kisi kristal ini juga tergantung dari kristal itu sendiri. Kisi-kisi ini dibentuk oleh atom-atom penyusun kristal. Jika tidak ada atom-atom yang menyusun suatu bidang kisi pada kristal, maka sinar X yang dating tidak dapat didifraksikan atau dengan kata lain tidak ada kisi ters ebut.
72