LAPORAN PRAKTEK KERJA LAPANGAN PADA PT.SEMEN TONASA UNIT II/III (PERSERO)
Oleh :
ADY CHANDRA SAPUTRA ( 331 11 056 ) MUH AKBAR
( 331 11 045 )
ARHAM
( 331 11 042 )
Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang 2013/2014
PENGESAHAN PERUSAHAAN
Direksi PT. SEMEN TONASA menerangkan bahwa: Nama / Stb
: 1. Ady Chandra Saputra /331 11 056 2. Muh. Akbar / 331 11 045 3. Arham / 331 11 042
Jurusan
: Teknik Kimia
Perguruan
: Politeknik Negeri Ujung Pandang
Telah melaksanakan praktek kerja lapang pada PT. SEMEN TONASA sejak tanggal 01 Agustus s.d 31 Agustus 2013 dan pengesahan pembimbing terlampir. Demikian disampaikan untuk bahan seperlunya.
Pangkep , 31 Agustus 2013
Mengetahui,
Karo Pembelajaran
Kasi Perencanaan dan Evaluasi Pembelajaran
A.Sukmawati
H. Anwar Palindungi, S.Sos.
Disahkan PT. SEMEN TONASA A.n. direksi
H.M. Amir Thahir,S.E.
Kadep Sumber Daya Manusia
PENGESAHAN PERUSAHAAN
Direksi PT. SEMEN TONASA menerangkan bahwa: Nama / Stb
: 1. Ady Chandra Saputra /331 11 056 2. Muh. Akbar / 331 11 045 3. Arham / 331 11 042
Jurusan
: Teknik Kimia
Perguruan
: Politeknik Negeri Ujung Pandang
Telah melaksanakan praktek kerja lapang pada PT. SEMEN TONASA sejak tanggal 01 Agustus s.d 31 Agustus 2013 dan pengesahan pembimbing terlampir. Demikian disampaikan untuk bahan seperlunya.
Pangkep , 31 Agustus 2013
Mengetahui,
Karo Pembelajaran
Kasi Perencanaan dan Evaluasi Pembelajaran
A.Sukmawati
H. Anwar Palindungi, S.Sos.
Disahkan PT. SEMEN TONASA A.n. direksi
H.M. Amir Thahir,S.E.
Kadep Sumber Daya Manusia
PENGESAHAN PEMBIMBING
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Yenny Kasim S.T
NIK
: 8508077
Jabatan
: Kepala Regu Laboratorium Bahan Penunjang
Telah membimbig sejak tanggal 01 Agustus A gustus s/d 31 agustus 2013 dan telah memeriksa hasil laporan Praktek Kerja Lapangan (PKL) mah asiswa berikut :
Nama / NIM
: 1. Ady Chandra Saputra / 331 11 056 2. Muh . Akbar / 331 11 042 3. Arham / 331 11 045
Jurusan
: Teknik Kimia
Perguruan
: Politeknik Negeri Ujung Pandang
Demikian disampaikan untuk bahan seperlunya .
Pangkep,
Agustus 2013
Mengetahui : Pembimbing
Drs. Nillus P.Thana Kepala Biro Jaminan Mutu
Yenny kasim S.T Karu. Lab Bahan Penunjang
ABSTRAK PT. Semen Tonasa merupakan Badan Usaha Milik Negara . Pendirian awal PT. Semen Tonasa diawali dengan dikeluarkannya TAP.MPRS RI No. II/MPRS 1960 tentang pola pembangunan Sementara berjangka tahapan 1961_1969 . Pendirian paabrik ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan semen untuk pembangunan Indonesia Timur . Dalam tahap perkembangan berikutnya , PT. Semen Tonasa mengalami perkembangan sehingga jumlah pabrik menjadi 5 unit . Akan tetapi pabrik unit I tidak dioperasikan lagi karena dipandang tidak menguntungkan bila terus di opersikan .
Semen adalah perekat hidrolik , dimana senyawa – senyawa – senyawa senyawa yang terkandung didalamnya akan membentuk zat baru yang bersifat perekat terhadap batuan bila bereaksi dengan den gan air . Tahap pembuatan semen meliputi : persiapan bahan baku yang diperoleh dari penggalian batuan digunung hingga penyimpanan digudang , pengeringan dan penggilingan bahan baku di raw mill , pembakaran di kiln , penggilingan klinker menjadi klinker menjadi semen dimana pada proses ini klinker digiling klinker digiling bersamasama dengan gypsum dan terkhir proses pengepakan .
KATA PENGANTAR Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis dalam menyusun laporan Praktik Kerja Lapangan ini. Laporan ini merupakan pertanggungjawaban penulis selama melaksanakan kegiatan Praktik Kerja Lapangan di PT Semen Tonasa . Data laporan ini diambil dari praktik kerja Praktik Kerja Lapangan di PT Semen Tonasa selama 1 bulan, mulai dari 1 Agustus sampai 31 agustus 2013 . Tujuan laporan Praktik Kerja Lapangan adalah untuk memenuhi salah SKS pada jurusan Teknik Kimia di Politeknik Negeri Ujung Pandang . Dalam pembuatan laporan ini, penulis telah berusaha semaksimal mungkin untuk menyajikan data yang selengkap-lengkapnya. Hal ini dimaksudkan agar laporan ini dapat berguna umumnya bagi peserta PKL dan khususnya bagi penulis sendiri untuk bekal di masa yang akan datang. Tersusunnya laporan ini berkat bantuan berbagai pihak yang telah membantu, baik berupa dorongan semangat maupun materil. Pada kesempatan kali ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: 1. Kedua orang tua kami yang selalu memberikan perhatian , dukungan , serta doa sehingga laporan ini dapat diselesaikan . 2. Bapak Dr. Pirman AP , M.Si., M.S i., selaku direktur Politeknik Negeri Ujung Pandang . 3. Bapak Drs. Abdul Azis , ST., selaku Kerua Jrusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Ujung Pandang 4. Ibu A. Sukmawati selaku Kepala Biro Pembelajaran PT. Semen Tonasa . 5. Bapak Anwar Parlindungi S. Sos., selaku Kasi. Pelatihan Pembelajaran PT. Semen Tonasa . 6. Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini masih kurang sempurna dan terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya masukkan, baik saran maupun kritik yang bersifat membangun dari semua pihak. Semoga laporan ini bisa bermanfaat, khususnya bagi penulis sendiri dan umumnya bagi para pembaca.
Pangkep,
agustus 2013 Penysun
DAFTAR ISI Halaman
HALAMAN JUDUL ...............................................................................................
ii
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................
iii
KATA PENGANTAR ................................................... .........................................
iv
UCAPAN TERIMA KASIH ................................................... ................................
v
DAFTAR ISI ................................................ ...........................................................
vi
BAB I
BAB II
: PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ..........................................................................................
1
1.2 Tujuan Praktek Kerja Lapangan (PKL) ....................................................
2
1.3 Tujuan Laporan Praktek Kerja Lapangan (PKL) ......................................
3
1.4 Batasan Masalah .......................................................................................
4
1.5 Sistematika Laporan .................................................................................
4
: TINJAUAN UMUM PT.SEMEN TONASA(PERSERO) 2.1 Sejarah Singkat PT.SEMEN TONASA (Persero) ....................................
6
2.2 Perkembangan PT.SEMEN TONASA (Persero) ......................................
8
2.3 Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan PT.SEMEN SEMEN TONASA (Persero) ....................................................................
10
BAB III : TINJAUAN PUSTAKA 3.1 TEORI SEMEN ........................................................................................
11
3.1.1 Definisi Semen .......................................................................................
12
3.1.2 Jenis-jenis Semen dan Kegunaannya ......................................................
14
3.1.3 Komposisi Kimia Semen ........................................................................
13
3.1.4 Bahan Baku Pembuatan Semen ..............................................................
13
3.1.5 Senyawa-Senyawa Penyusun Utama ......................................................
13
3.2 Proses Pembuatan Semen Pada PT.Semen Tonasa ...................................
13
3.3 OPERASI RAW MILL . ………………………………………………… 15 3.4 PENGGILINGAN BATU BARA(Coal Mill) ..………………………… 13 3.5 OPERASI KILN ... ……………………………………………………… 12 3.6 PENGGILINGAN SEMEN .......... ……………………………………… 12 3.7 PACKING……………………………………………………………… 15
BAB IV : METODE ANALISA 4.1 ANALISA KIMIA BASAH ..............................................................
25
4.1.1 Volumetri....................................................................................
26
4.1.2 Instrumentasi .............................................................................
27
................................................................................................... BAB V
: PROSEDUR DAN PEMBAHASAN 5.1 PROSEDUR ...................................................................................
27
5.1.1 Laboratorium Fisika .................................................. ................
27
5.1.2Laboratorium kimia ....................................................................
28
5.1.3 Analisa Batu Bara . .................................................................. 29 5.1.4 Analisa Flyash Batu bara . ....................................................... 30 5.2PEMBAHASAN .............................................................................
31
BAB VI : PENUTUP 6.1 Kesimpulan ................................................. ................................
32
6.2 Saran ................................................... .........................................
33
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Semen merupakan suatu perekat anorganik yang dapat merekatkan bahan bahan padat menjadi satu kesatuan massa yang kokoh dan dapat membentuk suatu bangunan dengan berbagai macam model. Kemampuan semen sebagai perekat ini merupakan contoh konkrit perkembangan ilmu pengetahuan dan tekhnologi yang dengan perlakuan tertentu bahan-bahan dari alam ( tanah liat dan batu serta bahan bahan pe Saat ini, pembangunan gedung bukan hal yang asing lagi bagi masyarakat. Gedung-gedung yang ada sekarang ini memang berbagai bentuk, ukuran maupun fungsinya, namun gedung-gedung tersebut memiliki persamaan dasar yaitu dibangun menggunakan semen. Sampai saat ini, posisi semen belum tergantikan oleh bahan yang lain. Hal ini menyebabkan semen laku dipasaran dan mendorong berdirinya pabrik-pabrik semen. Seiring dengan bertumbuh kembangnya industri semen yang dipacu oleh pertumbuhan pembangunan maka semakin banyak pula industri semen yang ada di dunia. Tak dapat dihindari pertumbuhan industri semen ini akan berdampak bagi lingkungan, khususnya mengenai limbah-limbah industri yang akhir-akhir ini mendapatkan
perhatian
pemerintah.
Oleh
karena
itu
pemerintah
berusaha
mengembangkan industri yang ramah lingkungan dan mengembangkan penelitian dalam penggunaan dan peningkatan daya guna limbah industri. Masalah yang ditimbulkan dari adanya industri semen bukan hanya dari emisi karbon dioksida yang dihasilkan dari berbagai proses, juga sumber daya alam yang terbatas. Alam tidak selamanya dapat menyediakan bahan baku yang dibutuhkan. Untuk itu dibutuhkan penghematan tanpa mempengaruhi produktivitas pabrik. Gas karbon dioksida bukanlah suatu masalah. Gas karbon dioksida adalah salah satu yang menunjang kehidupan di atas bumi. Gas karbon dioksida adalah suatu peredam kuat sinar inframerah, dan juga akan menyerap panas yang dipancarkan bumi dan dipantulkan kembali. Ini adalah sebagai efek rumah kaca. Proses tersebut
merupakan suatu proses alami yang sangat penting bagi terbentuknya kehidupan di bumi. Bagaimanapun, ketika ada terlalu banyak gas karbon dioksida didalam atmosfer, efek rumah kaca diintensifkan, hal tersebut akan menyebabkan suatu masalah bagi lingkungan seperti pemanasan global maupun kejadian lainnya. Emisi gas CO2 ke atmosfir dapat dihasilkan oleh bermacam kegiatan (Anonim, 2007), diantaranya yaitu adanya proses produksi semen. Proses kegiatan industri semen yang menghasilkan emisi gas CO2 adalah:
Kalsinasi CaCO3 menghasilkan emisi 540 kg gas CO2/ ton semen OPC,
Pembakaran batubara menghasilkan emisi 340 kg gas CO2/ton semen OPC,
Pembangkit listrik pabrik semen menghasilkan emisi 90 kg gas CO2/ton semen OPC,
Total 970 kg gas CO2/ton semen OPC.
Berdasarkan uraian diatas maka untuk mengurangi emisi CO2 dari pabrik semen, yaitu melalui produksi semen jenis baru yaitu blended hydraulic cement jenis Portland Composite Cement PCC (semen portland komposit). Semen komposit mulai diluncurkan tahun 2005, sejalan dengan mulai dilaksanakannya proyek CDM (Clean Development Mechanism – Mekanisme Pembangunan Bersih) PT. Semen Tonasa (Persero) yang disebut sebagai Proyek Blended Cement, dalam rangka partisipasinya sebagai warga dunia untuk menurunkan pemanasan global. Sumber daya alam yang digunakan dalam proses pembuatan semen merupakan sumber daya alam yang tak dapat diperbaharui, untuk itu pengambilan sumber daya alam sebagai bahan baku harus mendapatkan izin dari Pemerintah. Sebagai perusahaan yang bijak, penggunaan sumber daya ini harus secara seefisien tanpa mempengaruhi produktivitas, dan tentu saja tanpa mengurangi kualitas dari hasil produksi yang dihasilkan.
1.2. Tujuan Praktek Kerja Lapangan Praktek kerja lapangan yang dilaksanakan pada barbagai instansi, lembaga ataupun perusahaan,selama kurang lebih 1 bulandengan tujuan yaitu: a) Mahasiswa dapat menerapkan teori-teori dan praktek yang diperoleh selama menjalani pendidikan di perguruan tinggi serta melihat keterkaitan antara teori dan praktek.
b) Mahasiswa dapat mengembangkan pola fikir dan kreatifitas penerapan teori dalam melakukan analisis terhadap mutu produksi. c) Mahasiswa memperoleh gambaran mengenai situasi kerja pada instansi ,lembaga atau perusahaan tempat melakukan praktek. d) Mahasiswa memperoleh masukan dan umpan balik guna memperbaiki dan mengembangkan serta menyesuaikan dengan kejuruan yang dimiliki. e) Dapat memperluas pengetahuan mahasiswa tentang proses penyerapan teknologi dari lapangan kerja yang sebenarnya.
1.3. Tujuan Laporan Kerja Praktek Lapangan Setelah melakukan praktek kerja lapang diwajibkan untuk membuat laporan
praktek
kerja
lapang.hal
ini
merupakan
syarat
yang
harus
dipenuhi.adapun tujuan dari praktek kerja lapang yaitu : a. Mahasiswa dapat mengembangkan kemampuan berfikir terutama dalam menganalisa data. b. Mahasiswa dapat mengembangkan kemampuaanya dalam menyusun materi laporan
baik yang bersumber dari buku-buku
ataupun dari
konsultasi langsung dengan pembimbing. c. Menambah kemampuan mahasiswa menggunakan bahasa tulisan sehingga dapat dimengerti oleh pembaca. d. Sebagai bahan pertanggungjawaban atas praktek kerja lapang yang dilakukan. e. Sebagai bahan perpustakaan sehingga kelak akan berguna bagi pembaca khususnya jurusan teknik kimia.
1.4. Batasan Masalah Saya tidak mencantumkan masalah-masalah pada pembuatan laporan ini karena dari perguruan saya tidak menuntut suatu judul tertentu,maka dari itu penyusun akan membahas cara pembuatan semen secara umum dan hal-hal yang dilakukan dalam laboratorium PT.SEMEN TONASA
BAB II TINJAUAN UMUM PT. SEMEN TONASA
2.1 Sejarah Singkat PT. Semmen Tonasa (Persero) Pada awal tahun 1950-an, Indonesia sedang gencar mengadakan pengembangan industri di wilayah timur.Hal ini membutuhkan bahan – bahan dan prasarana pendukung, salah satunya adalh semen.Oleh karena itu kemudian dibangun pabrik semen di Sulawesi Selatan untuk mensuplai kebutuhan semen di kawasan Indonesia Timur.Pendirian PT. Semen Tonasa diawali dengan dikeluarkannya TAP MPRS No.II/MPRS/1960 tentang Pola Pembangunan Sementara Berjangka tahap – tahapan 1961 – 1969. Di dalam TAP tersebut terdapat bagian mengenai pola proyek bidang produksi industri golongan A1 1953 bidang nomor 54 telah tercantum rencana untuk mendirikan pabrik semen di Sulawesi Selatan dengan hasil produksi 375.000 ton/tahun. Pemilihan daerah Sulawesi Selatan, didasarkan oleh market oriented, raw material oriented, kemudahan transport dan telah melalui pengkajian yang matang. PT. Semen Tonasa merupakan perusahaan perseroan yang didirikan dalam rangkamemenuhi kebutuhan semen di Indonesia, khususnya di wilayah Indonesia
Timur.Awal
didirikannya
PT.
Semen
Tonasa
berdasarkan
keterangan Majelis Permusyawaratan Rakyat Sementara RI NoII/MPRS/1960 tanggal 5 Desember 1960 mengenai proyek bidang produksi Golongan A1 1953, telah dicantumkan rencana untuk mendirikan pabrik semen di Sulawesi Selatan. PT. Semen Tonasa (persero) dalah produsen semen terbesar di Kawasan Indonesia Timur yang menempati lahan seluas 715 hektar di Desa Biringere Kecamatan Bungoro Kabupaten Pangkajene Kepulauan 68 kilometer dari kota Makassar. PT. Semen Tonasa memiliki kapasitas terpasang 3.480.000 metrik ton pertahun mempunyai 4 unit pabrik yaitu Tonasa unit I, II, III, IV serta saat dalam proses penyelesaian pembangunan Tonasa Unit V.
2.2 Perkembangan PT. Semen Tonasa (Persero) Sejarah berdirinya dan perkembangan tiap – tiap pabrik akan diuraikan sebagai berikut: 1. Pabrik Semen Tonasa Unit I Tonasa Unit I didirikan berdasarkan TAP MPRS RI No.11/MPRS/1960 tanggal 6 Desember 1960 tentang pola pembangunan Nasional Berencana Tahapan 1961 – 1969. Tonasa Unit I ini memoroduksi semen pada tahun 1968 dengan kapasitas 120.000 metrik ton semen pertahun dengan proses basah
(proses ini umpan balik kiln berupa luluhan / slurry dengan kadar air 25 – 40%). Pabrik yang berlokasi di Desa Tonasa Kecamatan Balocci Kabupaten Pangkajene Kepulauan ini, sejak tahun 1984 dihentikan operasinya dengan pertimbangan ekonomis. 2. Pabrik Semen Tonasa Unit II Tonasa Unit II yang berlokasi di Biringere Kecamatan Bungoro Kabupaten Pangkajene Kepulauan Propinsi Sulawesi Selatan ini sekitar 23 km dari lokasi Tonasa Unit I didirikan berdasarkan persetujuan BAPENAS. Tonasa Unit II yang menggunakan proses kering mulai beroprasi secara komersial pada tahun 1980 dengan kapasitas terpasang 510.000 metrik ton semen pertahun. Program optimalisasi Tonasa Unit II dirampungkan pada tahun 1991 secara swakelola dan berhasil meningkatkan kapasitas terpasang menjadi 590.000 metrik ton semen pertahun. 3. Pabrik Semen Tonasa Unit III Tonasa Unit III yang berlokasi di tempat yang sama dengan Tonasa Unit II ini dibangun berdasarkan persetujuan BAPENAS. Tonasa Unit III yang menggunakan proses kering mulai beroperasi secara komersial pada tahun 1985 dengan kapasitas terpasang 590.000 metrik ton semen pertahun. 4. Pabrik Semen Tonasa Unit IV Tonasa Unit IV didirikan berdasarkan SK Menteri Perindustrian dan Perdagangan No.182/MPP.IX/1990 tanggal 29 November 1990.Tonasa Unit IV dengan kapasitas terpasang 2.300.000 metrik ton semen pertahun dioperasikan secara komersial pada tanggal 1 November 1996. Pabrik yang menggunakan proses kering ini terletak di lokasi yang sama dengan Tonasa Unit II dan Unit III. 5. Pengantongan semen dan BTG Power Plant Pada Semen Tonasa memiliki 8 unit pengantongan semen yang berlokasi di Makassar, Bitung, Samarinda, Banjarmasin, Bali, Biringkassi,Ambon dan Palu dengan kapasitas masing – masing 300.000 metrik ton semen pertahun kecuali Makassar dan Bali yang berkapasitas 600.000metrik ton semen pertahun serta Palu yang berkapasitas 175.000 metrik ton semen pertahun. PT Semen Tonasa juga memiliki Pembangkit Listrik Tenaga Uap yaitu Boiler Turbin Generator.(BTG) Power Plant dengan kapasitas 2 x 25 MW yang berlokasi di Biringkassi Kecamatan Pangkep Kepulauan, sekitar 17 km dari lokasi pabrik serta yang masih dalam tahap pembangunan Boiler Turbin Generator (BTG) Power Plant baru dengan kapasitas 2 x 35 MW. 6. Pelabuhan Khusus Biringkassi Pelabuhan Biringkassi yang berjarak 17 km dari lokasi pabrik dibangun sendiri oleh PT. Semen Tonasa. Pelabuhan ini berfungsi sebagai jaringan
distribusi antar pulau maupun ekspor dan dapat disandari kapal dengan muatan diatas 17.500 ton. Pelabuhan ini juga digunakan untuk bongkar muat barang – barang kebutuhan pabrik, seperti batu bara, gypsum, slag, kertas kraft, suku cadang dan lain – lain. Untuk kelancaran operasi, pelabuhan ini dilengkapi dengan rambu – rambu laut dan mouringbuoy. Pelabuhan Biringkassi delengkapi dengan 5 unit packer dengan kapasitas masing – masing 100 ton perjam serta 7 unit ship loader, 4 unit digunakan untuk pengisian semen sak dengan kapasitas masing – masing 100 – 200 ton perjam, atau sekitar 4000 ton perhari, 3 unit lainnya digunakan untuk pengisian semen curah dengan kapasitas masing – masing 500 ton perjam atau 6000 ton perhari. Panjang dermaga pelabuhan sekitar 2 km diukur dari garis pantai ke laut, sedangkan panjang dermaga untuk standar kapal adalah: a. Dermaga I Sebelah utara 429 meter dengan kedalaman 10,5 meter (LWL) dan sebelah selatan 445,40 meter dengan kedalaman 7,5 meter (LWL). b. Dermaga II Panjang dermaga 65 meter dengan kedalaman 5 meter (LWL). 7. Jaringan Distribusi Sesuai kesepakatan Asosiasi Semen Indonesia (ASI) dalam hal pengadaan semen dalam negeri dibawah koordinasi Departemen Perindustrian dan Perdagangan, maka Semen Tonasa mendapatkan alokasi wilayah pemasaran semen di Kawasan Indonesia Timur (KIT) yang meliputi 13 propinsi, yaitu seluruh Kalimantan, Sulawesi, Nusa Tenggara Barat, Bali, Maluku, Timor – Timur dan Irian Jaya. Secara insidentil, semen Tonasa juga menyuplai Jawa Tengah, Jawa Timur, DKI Jakarta, Sumatera Selatan dan Batam. Obsesi Semen Tonasa ingin berada di belahan mana pun di dunia ini secara kompetitif mulai terwujud justru di tahun krisis ekonomi dunia di tahun 1998.Secara bertahap tetapi pasti obsesi ini mulai diwujudkan di awal tahun 1998. Sampai dengan bulan September 1998 ekspor Semen Tonasa telah mencapai 300.000 ton dari total ekspor sebesar 600.000 ton yang direncanakan pada tahun 1998 dan telah menembus Negara – Negara Asia, yang meliputi Singapura, Malaysia, Bangladesh, Srilanka, Myanmar, Pulau di Samudera Pasifik, Madagaskar di Afrika, Yaman di Asia dan Chili di Amerika Latin. Semen Tonasa mampu memproduksi berbagai tipe semen, seperti Type I (low alkali), Type II (low alkali), Type V, Ash cement dan prima mixed cement, dengan tetap menjaga kualitas serta memenuhi persyaratan dari para pembeli. Ini merupakan kekuatan tersendiri yang dapat menambah daya saing dalam
menghadapi pasar bebas di masa kini maupun di masa datang.Permintaan semen tipe khusus dalam jumlah memadai dalam dilayani setiap saat. Untuk meningkatkan penjualan di dalam negeri, Semen Tonasa telah memasarkan klinker ke berbagai pabrik semen, antara lain ke PT. Semen Gresik di Jwa Timur, PT. Semen Kupang di Nusa Tenggara Timur, PT. Semen Cibinong di Jawa Barat, PT. Semen Bosowa di Sulawesi Selatan; sedangkan semen curah dipasarkan ke PT. Semen Tiga Roda di Jawa Barat, PT. Indocement Tunggal Prakarsa di Jawa Barat, PT. Semen Baturaja di Sumatera Selatan dan PT. Semen Gresik di Jawa Timur. Pada tahun 1999 Semen Tonasa merencanakan produksi dan penjualan sebesar kapasitas terpasar yaitu 3.480.000 ton, dimana 1.500.000 ton untuk konsumsi ekspor dan 1.980.000 ton akan dipasarkan di dalam negeri.
2.3 Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan PT. Semen Tonasa (Persero) PT. Semen Tonasa adalah sebuah BUMN yang mempunyai visi menjadi produsen semen terkemuka di Asia yang berkelas dunia. Sedangkan misinya adalah memproduksi semen untuk memenuhi kebutuhan konsumen dalam dan luar negeri dengan kualitas dan harga yang bersaing, selain itu memenuhi keinginan stake holders sesuai dengan kemampuan perusahaan. a). Struktur organisasi Struktur organisasi pada PT. Semen Tonasa berbentuk garis dan staf.Kedudukan tertinggi berada pada tangan pemenang saham yaitu pemerintah yang membawahi dewan komisaris mentri keuangan yang bertindak sebagai ketuanya. Masing – masing direksi membawahi departemen dan masing – masing departemen membawahi beberapa biro sebagai berikut: a. Direktur utama, membawahi 2 departemen yaitu: 1. Departemen SKAI yang terdiri dari 2 biro yaitu biro Audit Operasional dan biro Audit SMST. 2. Departemen Sekretaris Perusahaan b. Direktur Keuangan, membawahi 3 departemen yaitu: 1. Departemen Treasury 1.1.Biro pengendalian dan pajak 1.2.Biro pengandalian hutang – piutang dan asset 2. Departemen Akuntansi 2.1.Biro Akuntansi Umum 2.2.Biro Akuntansi Manajemen 3. Departemen Sumber Daya Manusia 3.1.Biro Pelayanan SDM
3.2.Biro Pembelajaran 3.3.Biro Pelayanan Kesehatan c. Direktur Pemasaran, membawahi 2 departemen: 1. Departemen Pemasaran 1.1.Biro APP 1.2.Biro Pemasaran I 1.3.Biro Pemasaran II 1.4.Biro Pemasaran III 2. Departemen Distribusi 2.1.Biro Distribusi I 2.2.Biro Distribusi II 2.3.Biro Perencanaan dan Pengendalian Seman dan Kantong 2.4.Biro Pengantongan d. Direktur Produksi, membawahi 4 departemen: 1. Departemen Produksi Bahan Baku 1.1.Biro Tambang 1.2.Biro pemel alat berat 1.3.Biro produksi A 2. Departemen produksi Terak 2.1.Biro produksi B1 2.2.Biro produksi B2 2.3.Biro pemeliharaan mesin B 2.4.Biro pemeliharaan listrik dan instrumen B 3. Departemen Produksi Semen 3.1.Biro produksi C 3.2.Biro pemeliharaan mesin C 3.3.Biro pemeliharaan listrik dan instrumen C 4. Departemen Teknik dan Utilitas 4.1.Biro perencanaan teknik pabrik 4.2.Biro bengkel dan pekerjaan umum 4.3.Biro K3P 4.4.Biro energi 4.5.Biro pengendalian proses dan mutu e. Departemen Litbang,membawahi 2 departemen: 1. Departemen Litbang Manajemen 1.1.Biro pengendalian system manajemen 1.2.Biro penelitian ekonomis 1.3.Biro pengembangan sistem informasi dan komuniksi 2. Departemen Litbang Teknis 2.1.Biro rancangan bangun
2.2.Biro pelayanan teknik 2.3.Biro penelitian teknis dan Quality Assurance (penjamin mutu) Berdasarkan waktu kerja ada 2 macam karyawan yang bertugas di PT. Semen Tonasa, yaitu: a. Karyawan harian (sistem 6 hari kerja) Senin – kamis
: pukul 07.30 – 16.30 WITA
Jumat
: pukul 07.30 – 17.00 WITA
b. Karyawan shift Shift I
: pukul 07.30 – 15.30 WITA
Shift II
: pukul 07.30 – 22.30 WITA
Shift III
: pukul 22.30 - 07.30 WITA
Khusus karyawan yang bertugas di bagian pengepakan dibagi menjadi 2 shift,yaitu: 1. Shift I
: pukul 15.30 – 19.30 WITA
2. Shift II
: pukul 19.30 – 07.30 WITA
Pada Pt. Seman Tonasa selalu berusaha untuk meningkatkan produktivitas kerja dan kesejahteraan karyawannya.Untuk itu diperlukan pembinaan dan pengembangan karyawan secara kontinyu. Langkah – langkah yang ditempuh adalah sebagai berikut: 1. Memberikan gaji yang ditinjau secara berkala 2. Memberikan berbagai macam tunjangan seperti tunjangan struktural, fungsional, dan lain – lain. 3. Memberikan berbagai fasilitas seperti perumahan, pengobatan, perlengkapan kerja, sarana rekreasi, peribadatan dan lain – lain. Dengan langkah – langkah tersebut, diharapkan PT. Semen Tonasa senantiasa memiliki kinerja yang tinggi sehingga semua visi yang diembannya dapat dilakukan dengan baik. b). Sistem manajemen 1. sistem manajemen mutu Memberikan merupakan
jaminan
komitmen
mutu
manajemen
dan dalam
kepuasan
kepada
memasuki
era
pelanggan persaingan
global.Upaya yang dilakukan untuk memenuhi komitmen tersebut adalah dengan memberikan mutu produk sesuai dengan permintaan pelanggaan, penyerahan produk yang tepat waktu dan harga yng bersaing. Upaya tersebut diwujudkan dengan penerapan sistem manajemen mutu ISO 9002 sejak tahun 1996 dan selanjutnya di upgrade dengan sistem manajemen mutu baru ISO 9001:2000 pada tahun 2002. 2.sistem manajemen lingkungan
Perlindungan lingkungan merupakan kebijakan manajemen dalam upaya menjamin pembangunan berkelanjutan.Pengelolahan dan pemantauan lingkungan secara terus- menerus dilakukan baik oleh intern maupun kerjasama dengan institusi yang terkait. Kesadaran akan pentingnya pengelolahan lingkungan telah dimulai sejak berdirinya pabrik PT. Semen Tonasa dan senantiasa dikembangkan dan disempurnakan. Salah satu upaya pengembangan dan penyempurnaan pengelolahan lingkungan adalah dengan penerapan sistem menejemen lingkungan ISO 14001 yang telah disertifikasi oleh badan sertifikasi internasional sejak tahun 2000. Komitmen manajemen PT. Semen Tonasa adalah menjadi produsen semen yang ramah lingkungan yang diwujudkan melalui pemenuhan persyaratan
peraturan
yang
berlaku
meminimalisasi
dampak
negatif
pemakaian sumber daya alam dan energi melaksanakan kegiatan konversi lahan bekas tambang serta membina hubungan harmonis dengan masyarakat sekitar dan pemerintahan daerah. 3.sistem manajemen keselamatan dan kesehatan kerja PT. Semen Tonasa menyadar bahwa tenaga kerja merupakan bagian dari stake holders yang tidak dapat dipisahkan keberadaannya dalam suatu perusahaan.Mengingat pentingnya peran tenaga kerja dalam kelangsungan usaha, maka kondisi keselamatan karyawan harus dijamin. Hal ini sudah menjadi komitmen PT. Semen Tonasa untuk menciptakan lingkungan yang aman, sehat dan sejahtera., bebas dari kecelakaan dan pencemaran lingkungan serta akibat kerja. Untuk mewujudkan komitmen tersebut, sejak tahun 2000 PT. Semen Tonasa
telah
menerapkan
Sistem
Manajemen
Keselaman
Kerja
(SMK3).Penerapan sistem manajemen ini merupakan bagian dari penerapan sistem manajemen PT. Semen Tonasa secara keseluruhan. Penerapan sistem ini dibuktikan dengan diberikan PT. Semen Tonasa sistem manajemen Keselamatan dan Kesehatan Kerja oleh Badan Sertifikasi Nasional pada bulan Januari 2001 ( Anonim, 2004)
BAB III TINJAUAN UMUM PROSES PEMBUATAN SEMEN
3.1 Sejarah dan Perkembangan Semen Semen sudah dikenal sejak zaman dahulu kala, yang dibuat dari kalsinasi kapur yang tidak murni oleh bangsa Mesir untuk konstruksi pyramid. Pada tahun 1824, Joseph Aspidin (Inggris) mendapat hak paten atau proses pembuatan semen hasil penemuannya. Aspidin melakukan proses kalsinasi sampai tingkat tertentu terhadap campuran batu kapur dan tanah liat. Semen ini dinamakan “Portland” karena Beton yang dibuat dengan semen ini sangat menyerupai batuan – batuan alam yang terdapat di pulau Portland, Inggris. Kira-kira 20 tahun kemudian setelah pembaharuan oleh Joseph Aspidin, barulah mulai diproduksi semen dengan kualitas yang dapat diandalkan. Penelitian dalam pembuatan semen dengan meletakkan dasar-dasar proses kimia telah dikembangkan oleh I.C. Jhonson dan baru kira-kira 1850, Portland Cement dengan kualitas yang baik dikembangkan di Inggris dengan dibukanya 4 buah pabrik semen. Semenjak itu diberbagai Negara Eropa dan Amerika bermunculan pabrik semen, yang kemudian disusul oleh Jepang pada tahun 1875.
3.2 Defenisi dan Jenis-Jenis Semen Semen dapat didefenisikan sebagai berikut : a. Semen Secara Umum
Semen adalah suatu bahan perekat yang dapat menyatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan massa yang kokoh. Jika dalam pemakaiannya harus ditambah air, maka semen disebut semen hidrolis. b. Semen Portl and
Menurut SNI No. 15-2049 tahun 1994, semen Portland adalah semen hidrolis yang dihasilkan dengan cara menggiling terak semen Portland yang terdiri atas kalsium silikat yang bersifat hidrolis dan digiling bersama sama dengan bahan tambahan berupa satu atau lebih bentuk kristal senyawa yang biasa adalah gypsum (CaSO4.2H2O) dan boleh ditambahkan bahan tambahan lain. Menurut
SNI
No.
15-2049
tahun
1994,
semen
Portland
diklasifikasikan dalam 5 (lima) jenis sebagai berikut : 1. Jenis I :Semen Portland untuk penggunaan umum tidak memerlukan persyaratan khusus seperti yang diisyaratkan pada jenis-jenis semen yang lainnya. 2. Jenis II :Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi yang sedang. Disyaratkan
agar kadar C3A dalam semen tidak lebih dari 8%. Semen ini digunakan untuk konstruksi bangunan yang berhubungan terusmenerus dengan air kotor dan air tanah. Misalnya untuk saluran air buangan yang berhubungan dengan air rawa. 3. Jenis III : Semen Portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan yang tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan terjadi. 4. Jenis IV : Semen Portland yang panas hidrasinya rendah, pengerasan dan pengembangannya lambat. Kadar C3S maksimal 35% dan C4A maksimal 7% sehingga pengeluaran kalor lebih rendah. Akibatnya kadar C4AF lebih tinggi karena adanya Fe2O3 yang ditambahkan untuk mengurangi kadar C3A. Semen ini digunakan untuk pembangunan beton yang berdimensi besar. 5. Jenis V: Semen Portland tahan sulfat, artinya tahan terhadap garamgaram sulfat dalam air. Kadar C3A maksimal 5% semen ini digunakan untuk kontruksi beton yang berhubungan dengan air laut atau buangan industri dan buangan yang selalu berhubungan dengan air tanah yang mengandung garam-garam sulfat yang berkosentrasi tinggi. c. Jeni s SPP B
Dapat digunakan untuk pembuatan adukan beton dimana kekuatan awal yang tinggi tidak dipersyaratkan serta tahan sulfat sedang dan panas hidrasi rendah.
Portland Blastfurnace Slag Cement Semen ini adalah semen Portland yang dibuat dengan cara menggiling bersama-sama
klinker
semen
Portland
dan
kerak
dapur
tinggi
(blastfurnace slag). Kerak atau slag adalah bahan non-metal hasil samping dari pabrik pengecoran besi dalam tanur (dapur tinggi) yang mengandung campuran kapur silica aluminat atau kalsium silikat dankalsium alumina silikat . Menurut ASTM jumlah bahan tambahannya sekitar 25 – 65 %. Beberapa sifat semen ini adalah : -
Mempunyai kekuatan tekan yang sama dengan semen Portland jika kehalusannya memenuhi syarat.
-
Betonnya lebih stabil daripada beton semen Portland.
-
Permeability rendah.
-
Pemuaian dan penyusutannya dalam udara kering sama dengan semen Portland.
Masonry Cement Semen ini pertama kali digunakan di AS. Menurut ASTM, semen Masonry adalah semen hidrolik yang digunakan sebagai adukan yang mengandung satu atau lebih bahan-bahan seperti : semen Portland, Portland Blastfurnace Slag Cement, Semen Pozzolan, Semen Alam, dan
bahan tambahannya mengandung satu atau lebih bahan-bahan kapur padam, chalk, caceous shell, talk slag, atau tanah liat. Prosentase semen Portland untuk semen Masonry saat ini berbeda-beda di seiap negara seperti di Swedia minimum 40 %, sedangkan di AS dan Kanada 50 %.
Semen Putih Semen ini dibuat untuk tujuan dekoratif bukan untuk tujuan konstruksi. Proses pembuatan semen ini membutuhkan persyaratan bahan baku dan proses pembuatan khusus, seperti misalnya bahan mentahnya mengandung Oksida Besi dan Oksida Magnesium yang sangat rendah (dibawah 1 %). Semen putih dipergunakan untuk :
-
Luluhan Traso
-
Bangunan Arsitektur
-
Dekorasi
Oil Well Cement (OWC) Merupakan semen jenis khusus yang dipakai dalam pembuatan sumursumur minyak. Semen ini adalah semen Portland yang dicampur dengan bahan retarder khusus, seperti asam borad, lignin, casein, gula, atau organic hydroxyl acid . Fungsi retarder disini adalah untuk mengurangi kecepatan pengerasan semen sehingga dapat dipompakan ke dalam sumur minyak atau gas. Pengguanaan Oil Well Cement (OWC) antara lain : -
Melindungi ruangan antara oil well casing dengan karang atau tanah liat di sekelilingnya.
-
Pelindung oil well casing dari serangan air yang korosif.
-
Menyangga oil well casing sehingga mengurangi tegangan dalam pipa baja.
-
Menyumbat saluran air yang masuk ke dalam sumur minyak. Mengingat aplikasi dari OWC, maka OWC slurry harus memiliki
viskositas yang cukup rendah selama pemompaan berlangsung. Kemudian dapat mengeras segera setelah pemompaan berakhir sehingga sanggup berfungsi sebagai sealing serta mampu menjaga bahan aksial pada casing tersebut. Waktu yang dibutuhkan mulai selesainya pemompaan sampai terjadinya pengerasan semen yang dapat menghasilkan kekuatan yang mampu menjaga beban axial casing disebut waiting on cement.
High Alumina Cement Semen ini dapat menghasilkan beton dengan kecepatan pengerasan yang cepat dan tahan terhadap alkali. Semen ini mempunyai kecepatan pengerasan awal yang lebih baik daripada semen Portland Tipe III. Semen ini dibuat dari campuran limestone dan bauksit . Penggunaanya antara lain: -
Dalam pembuatan semen tahan api
-
Refractory concrete
Corrosion resistance concrete.
Semen Anti Bakteri Semen ini adalah semen Portland yang dicampur dengan anti bacterial agent seperti germicide. Bahan tersebut ditambahkan sehingga beton tahan terhadap serangan bakteri dan jamur. Jenis ini umumnya digunakan untuk pembuatan kamar mandi, kolam, lantai pabrik industri makanan, keramik, dan bangunan yang terdapat bakteri patogen dan jamur. Sifat fisika dan kimianya sama dengan semen Portland.
Water Proofed Cement Semen ini adalah campuran yang homogen antara semen Portland dengan
water
proofed
agent
dalam
jumlah
kecil
seperti
kalsium,aluminium, dan logam stearat lainnya. Semen ini dipakai untuk konstruksi yang berfungsi untuk menahan tekanan hidrastatis. Misalnya tangki penyimpanan bahan kimia.
Semen Sorel (Magnesium Oxychloride cement) Semen ini diperoleh dengan mereaksikan magnesium dengan larutan yang mengandung 20 % MgCl2. Reaksi yang terjadi bersifat keras dan kuat, mudah terserang air, dan korosif terhadap besi sehingga dalam pemakaiannya biasanya dilapisi bahan tahan air seperti lilin.
3.3 Komponen Penyusun Semen a) Komposisi Kimia Semen
Semen terutama terdiri atas oksida kapur (CaO) 60 – 70%, oksida silica (SiO2) 18 – 20 %, Al2O3 4 – 6%, Fe2O3 3- 4%. Keempat oksida tersebut berjumlah kurang lebih 90% dan disebut major oksida. Sedangkan sisanya terdiri dari oksida magnesium yang disebut minor oksida. Bahan – bahan yang dominan mengandung unsur tersebut adalah: Batu kapur (lime stone) Tanah liat (clay)
CaO Al2O3,SiO2
Pasir silika
Al2O3,SiO2
Pasir besi
Fe2O3
Keempat oksida tersebut akan bergabung/bereaksi pada suhu tinggi membentuk senyawa penting di bawah ini: Nama Senyawa
Rumus Kimia
Tricalcium Silikate (C3S)
3Ca2O.SiO2
Dicalsida Silikate (C3S)
2CaO.SiO2
Tricalcium Aluminate (C3A)
3CaO.Al2O3
Tetracalcium (C4AF)
Aluminate
Ferit 4CaO.Al2O3.Fe2O3
Disamping itu terdapat impuritas yang hampir selalu ada ialah: MgO
berasal dari lime stone
SO3
berasal dari bahan bakar
Alkali (Na2O,K 2O)
berasal dari raw material
b) Bah an B aku Semen
1) Bahan Baku Utama
Pada prinsipnya bahan baku utama dalam proses pembuatan semen hanya ada dua yaitu batu kapur dan tanah liat sebab semua senyawa utama berasal dari bahan-bahan
tersebut. Bila digunakan bahan lainnya, maka bahan
tersebut sifatnya hanya sebagai pengoreksi komposisi saja. a. Batu Kapur
Batu kapur merupakan sumber utama senyawa kalsium. Batu kapur murni umumnya berupa kalsit atau aragonite secara kimia keduanya dinamakan kalsium karbonat (CaCO3). Dalam proses pembuatan semen CaCO3 akan berubah menjadi oksida kalsium (CaO) karena adanya pengaruh panas yang tinggal dalam taur putar. CaO ini merupakan oksida yang
terpenting
sebab
didamping
merupakan
senyawa
terbesar
jumlahnya, juga merupakan senyawa yang bereaksi dengan senyawasenyawa silikat. Alumit dan besi membentuk senyawa-senyawa potensial penyusun utama semen. Selain kalsium karbonat, dalam batu kapur juga terdapat senyawasenyawa karbonat dan silikat dari magnesium, aluminium dan besi dalam jumlah yang sedikit. Oksida silikat dalam bentuk SiO2 yang bebas (kuarsa) juga sering dijumpai dalam batu kapur. Senyawa karbonat dari magnesium dalam batu kapur umumnya berupa dolomite (CaMg(CO3)3). Dalam proses pembuatan semen, CaCO3. Dan dolomite berubah bentuk menjadi kristal oksida magnesium (MgO) bebas (periclase) yang dapat merendahkan mutu semen yang dihasilkan sebab jika jumlah MgO bebas melebihi 5% maka bangunan yang menggunakan semen tersebut hasilnya akan pecah-pecah. Karena itu dalam penyediaan bahan baku harus diatur sedemikian rupa agar kadar MgO dalam semen tidak melebihi 5% sesuai persyaratan SNI No. 15 -2049 - 1994. Kemurnian batu kapur yang digunakan biasanya dinyatakan sebagai kadar kalsium karbonat (CaCO3) b. Tanah Liat
Tanah liat merupakan sumber utama silikat. Disamping itu juga merupakan sumber senyawa-senyawa penting lainnya, seperti senyawa besi dan alumina. Dalam jumlah yang amat kecil kadang-kadang didapati
senyawa-senyawa
alkali
(Natrium
dan
Kalsium),
yang
dapat
merendahkan mutu semen. Karena itu dalam penyediaan tanah liat harus diadakan pengaturan sedemikian rupa supaya alkali dalam semen nantinya tidak melebihi 0,6% (SII 0013 – 81). Senyawa-senyawa tersebut diatas dalam tanah liat umumnya terdapat dalam bentuk kelompok-kelompok mineral, seperti : 1. Kelompok koalimit (Al2O3.2SiO2.2H2O), terdiri dari koalimit, dickit, rakrit dan halloysit. 2. Kelompok montmorillomit, terdiri dari : -
Montmorilloit
: Al2O3.4SiO2.H2O + nH2O
-
Nontronit
: (AlFe)2O3.SiO2.nH2O
-
Saponit 3.
: 2MgO.3SiO2.nH2O
Kelompok illit, K 2O.MgO.Al2O3.SiO2.H2O. Selain mineral-mineral tersebut diatas, dalam tanah liat sering
dijumpai juga SiO2 bebas dalam bentuk kuarsa, kalsit (CaCO3), pirit (FeS2) dan limonit (FeO.OH). 2) Bahan Baku Koreksi
Apabila komposisi atau kadar senyawa-senyawa utama dalam tanah liat belum memenuhi syarat, maka pada campuran bahan baku utama dapat ditambahkan bahan baku koreksi. Bahan baku pengoreksi yang umum digunakan dalam industri semen adalah : a. Pasir Silika Silika merupakan suatu mineral yang kristal-kristal berbentuk prisma, yang mana dibatasi oleh dua pasang belah ketupat. Dari beberapa unsur yang membentuk senyawa sebagai penyusun dari semen, diantaranya adalah silikat (SiO2). Unsur-unsur inilah membentuk senyawa dalam semen yaitu :
Dikalsium silikat (2CaO.SiO2) yang dikenal sebagai C2S.
Trikalsium silikat (3CaO.SiO2) yang dikenal sebagai C3S Adapun pembentukan komponen-komponen tersebut di atas terjadi atau terbentuk padaproses pembakaran.
b. Pasir Besi Pasir besi digunakan sebagai pengoreksi kadar oksida besi (Fe2O3), atau
pengoreksi perbandingan antara oksida aluminium (Al2O3) dengan
Fe2O3. Di PT. Semen tonasa bahan pengoreksi ini diperoleh dari Kalimantan dan dalam daerah Sulawesi Selatan. 3) Bahan Baku Pembantu
a. Gypsum Bahan baku pembantu yang ditambahkan dalam proses pembuatan semen adalah a. gypsum (CaSO4.2H2O). Gypsum merupakan bahan yang
amat penting untuk memperbaiki sifat-sifat semen dalam pemakaiannya. Walaupun
disebut
bahan
baku
pembantu
gypsum
mutlat harus
ditambahkan karena gypsum dapat mengatur pengerasan semen. Gypsum (CaSO4.2H2O). Gypsum merupakan sumber utama oksida belerang (SO3) yang amat
penting
untuk
memperbaiki
sifat-sifat
fisik
semen
dalam
pemakaiannya. Walaupun disebut bahan baku pembantu, gypsum mutlak harus ditambahkan karena gypsum dapat mengatur/ mengendalikan pengerasan semen (retarder). b. Fly ash Sisa hasil pembakaran dengan batubara menghasilkan abu yang disebut dengan fly ash. Fly ash merupakan bahan tambahan semen pada finish mill. Berbagai penelitian sifat mekanik dari mortar semen portland komposit telah dilakukan oleh beberapa peneliti yaitu Mahmudah (1993), Maslikhah (1994), dan Fu, et all (2000). Ketiga peneliti tersebut meneliti tentang pengaruh penambahan fly ash, dan slag di finish mill dalam proses
pembuatan
semen
komposit.
Hasil
penelitian
tersebut
menunjukkan bahwa penambahan jumlah fly ash dan slag yang akan menurunkan penggunaan klinker di finish mill akan berpengaruh terhadap kuat tekan mortar yang terbuat dari semen portland komposit. Dengan mengurangi penggunaan klinker yang diganti dengan material
alternative
memungkinkan
dalam
menurunkan
proses emisi
produksi CO2.
Semen
semen
komposit
komposit
dapat
dipergunakan untuk keperluan konstruksi umum seperti rumah, gedung bertingkat, jembatan, jalan beton, beton pre-cast dan beton prestress.
1. Bahan pengolahan
Bahan pengolahan adalah bahan yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan operasi dalam proses pembuatan semen. Adapun bahan pengolahan meliputi : a. Fire brick (batu tahan api) Batu tahan api dipasang pada dinding tanur putar bagian dalam. Kegunaan batu tahan api untuk menjaga agar dalam pembakaran tidak banyak kehilangan panas karena radiasi dan untuk melindungi dinding tanur putar.
b. Grinding ball
Grinding balladalah bola-bola yang dibuat secara khusus baik komposisi kimianya maupun diameternya. Grinding ball digunakan untuk menggiling bahan.
c. Castable Castable adalah suatu bahan yang tahan terhadap pengaruh suhu tinggi dibuat secara khusus, digunakan untuk pengecoran di hopper keluaran tanur putar, masuk tanur putar dan planetary cooler. Fungsi castable adalah untuk melidungi hopper atau masukan tanur putar, hopper keluaran tanur putar dan planetary cooler.
2. Bahan kantong
Bahan kantong adalah bahan-bahan yang dipakai untuk membuat kantong semen. Yang termaksud bahan kantong yaitu :
Kertas kraft
Tinta cetak
Lem infix
Benang jahit
Crape tape
Kanji
Bahan kantong lain 3. Bahan bakar dan listrik
Bahan bakar adalah sesuatu zat yang apabila teroksidasi, akan memberikan panas atau cahaya dalm jumlah yang dapat digunakan untuk keperluan industry dan keperluan sehari-hari. Unsur-unsur utama dalam bahan bakar adalah carbon dan hydrogen. Berdasarkan bentuknya, bahan bakar dapat dibagi menjadi 3 macam, yaitu padat, cair dan gas. Listrik atau juga sering disebut energy listrik adalah sumber tenaga yang didapat dari PLN dan PLTD. Energy listrik digunakan untuk menggerakkan motor-motor, penerangan dan alat-alat lainnya.
a. Bahan bakar Bahan bakar yang digunakan di PT. semen tonasa adalah bahan bakar padat dan cair. Bahan bakar padat tersebut di atas adalah batu bara, yang didatangkan dari Kalimantan timur, Kalimantan selatan dan dari daerah Sulawesi selatan (batu bara local) dengan nilai kalor sekitar 6.000
Kcal/Kg. batu bara dipakai untuk pembakaran (proses pembuatan klinker). Bahan bakar cair meliputi :
Solar, digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor, alat-alat berat, auxiliary burner dan pembangkit listrik tenaga diesel.
Premium digunakan untuk kendaraan bermotor
Bahan bakar lain, dipakai hanya pada saat permulaan “heating up” tanur putar yaitu Bunker C-Oil (BCO)
b. Listrik Listrik yang dipakai untuk PT semen tonasa di dapatkan dari PLN dan BTG. 4. Bahan pelumas dan gemuk
Bahan pelumas dan gemuk meliputi L
Pelumas/oli digunakan untuk pelumas roda gigi
Grease/gemuk digunakan untuk pelumasan bantalan
Ceplattyn dan grafloscon digunakan untuk pelumasan dear.
3.4 Modulus-modulus semen Dari unsur oksida utama dalam komposisi semen akan timbul banyak sekali kombinasi dari presentasi masing- masing unsur tersebut. Apabila komposisi tersebut sudah direncanakan maka akan dapat dihitung modulus- modullus. Modulus tersebut sangat penting artinya karena berhubungan dengan karakteristik bahan mentah seperti mudah terbakar atau tidak, mudah membentuk coating atau tidak, dddan sebagainya. Modulus-modulus yang sering dipakai diantaranya adalah : a. Lime saturation factor = tingkat kejenuhan kapur bebas, yang dirumuskan sbb: 100 . CaO LSF = 2,8 SiO2 + 1,18 Al2O3 + 0,65 Fe2O3
Jika kita lihat kembali diagram proses di atas, tampak bahwa dalam klinker terdapat 4 mineral utama yang semuanya mengandung CaO (kapur bebas/kapur tohor). Oleh karenanya untuk pembentukan mineralmineral utama klinker tersebut diperlukan jumlah CaO yang cukup. Tingkat kecukupan atau kejenuhan CaO itu dinyatakan dalam LSF.
b. Silica Modulus
Merupakan perbandingan antara oksida silika dengan oksida alumina dan besi : SiO2 SM = Al2O3 + Fe2O3
Silica Modulus ini menunjukkan jumlah material cair dalam burning zone , makin rendah SM makin banyak fase cair dalam burning zone. c. Alumina Modulus Merupakan perbandingan antara oksida alumina dan besi : Al2O3 AM = Fe2O3
Modulus ini menunjukkan tingkat kekentalan/viskositas fase cair yang terjadi pada zone pembakaran. Dari ketiga modulus di atas, yang menjadi target dalam perhitungan raw mix design, dapat ditentukan perbandingan/persentase empat bahan baku.
3 Senyawa-senyawa
yang
tidak
diinginkan
(negatif
komponen ) Negatif komponen adalah senyawa-senyawa yang tidak dengan sengaja
ditambahkan
atau
terbentuk
dalam
proses,
dan
dapat
menimbulkan pengaruh-pengaruh yang tidak menguntungkan ,baik pada proses pembuatan semen maupun dalam pemakaian semen. 1. Pada proses pembuatan semen Beberapa senyawa yang dapat menimbulkan gangguan-gangguan atau kesulitan dalam pembakaran terak , antara lain senyawa alkali, belerang, dan klorida. - Alkali Sebagian besar senyawa alkali berasal dari bahan baku tanah liat ataupun dari bahan bakar, khususnya batubara. Pada suhu sekitar 800 – o
1000 C, senyawa – senyawa alkali dalam raw mix yang masuk kedalam tanur putar mulai menguap. Uap alkali ini akan bereaksi dengan gas-gas SO3 (baik dari bahan baku maupun bahan bakar). CO2 dan klorida membentuk senyawa-senyawa alkali sulfat (Na2, SO3.K 2SO4), alkali karbonat (Na2CO3 dan K 2CO3) dan alkali klorida (NaCl dan KCl). Tetapi o
pada suhu dibawah 700 C sebagian besar garam-garam alkali yang
terbentuk akan mengembun dan cairannya akan menempel pada butir butir umpan tanur membentuk bahan yang bersifat stikcly (terutama alkali sulfat dan klorida). Bahan-bahan yang stikcly dapat menempel pada dinding preheater, sebagian turut terbawa debu meninggalkan preheater dan sebagian lagi terbawa kedalam tanur putar. Jika senyawa-senyawa alkali (khususnya alkali sulfat dan klorida) jumlahnya sudah cukup banyak, maka senyawasenyawa ini dapat membentuk coating yang dapat menyebabkan buntunya preheater. Agar preheater tidak buntu, maka jumlah alkali dalam pembakaran harus dikurangi. Pengurangan dapat dilakukan dengan jalan mengelurkan sebagian gas pembakaran dari tanur putar tanpa melalui preheater, tetapi melalui saluran khusus (by-pass). Tetapi di pabrik semen Tonasa Unit II system by-pass yang khusus untuk alkali tidak ada, usaha pencegahan yang dilakukan agar preheater tidak buntu adalah dengan jalan mengoyak-ngoyak reserpipe preheater melalui lubang khusus untuk keperluan tersebut. - Belerang Seperti halnya alkali, senyawa – senyawa belerang kebanyakan berasal dari bahan baku tanah liat ataupun bahan bakar yang digunakan.dalam bahan baku senyawa belerang umumnya berupa senyawa pirit dan martkasit (FeS2) dengan kadar sekitar 0,1 % dinyatakan sebagai SiO3. bahan bakar sendiri khususnya minnyak bunker-C mengandung senyawa belerang dalam bentuk senyawa mersaptan (RSH), tiopen (C4H4S), dan lain-lain dengan kadar antara 0,0 – 3,5 % dinyatakan sebagai SO3. Jika jumlah SO3 cukup banyak , maka kelebihan gas SO3 akan bereaksi dengan kalsium karbonat (CaCO3) umpan tanur di praeheater membentuk senyawa CaSO4. senyawa ini masuk kedalam tanur bersama umpan lainnya, dan sesampainya di burning- zone sebagian akan terurai: CaSO4
→ CaO + SO3
SO3 yang terbentuk akan menambah meningkatkan sirkulasi belerang. Sebagian CaSO4 akan terbawa keluar bersama terak. Anhidrit CaSO4 daya larutnya lebih kecil dibandingkan dengan daya larut gypsum, sehingga tidak dapat berfunggsi sebagai pengatur waktu pengikat semen. Selain itu, adanya Anhidrit CaSO4 menyebabkan jumlah gypsum yang dapat ditambahkan pada penggilingan terak menjadi berkurang. Persyaratan kadar maksimum SO3, total bukan saja berasal dari gypsum saja. Lebih dari setengah jumlah belerang yang masuk kedalam proses, keluar bersama terak dengan kadar 0,1 – 0,5% dinyatakan sebagai SO3. - Klorida
Kadar senyawa klorida dalam umpan tanur bervariasi, antara 0,01 – 0,10 % sedangkan dalam debu bahan bakar batu bara berkisar 0,4 %. Seperti telah di jelaskan diatas, senyawa klorida bereaksi dengan senyawa alkali klorida. Senyawa ini keluar dari tanur bersama gas hasil pembakaran dan kemudian mengembun di preheater. Embun alkali klorida bersama umpan tanur masuk kembali kedalam tanur, dan sesampainya di burning – zone hampir seluruhnya teruapkan. Karena pengembunan alkali klorida di preheater cukup sempurna, maka senyawa ini selalu bersirkulasi (naik – turun) antara burning – zone dan preheater dengan jumlah yang makin lama makin banyak. Coating yang terbentuk di preheater makin lama makin banyak. Untuk mencegah hal ini sebagian gas tanur ( 10 – 25 %) di by-pass, tidak melalui preheater. Sistim by-pass baru diperlukan bila kadar senyawa klorida dalam raw mix melebihi 0,015%. Coating adalah massa padat yang terbentuk dan menempel / melengket pada suatu permukaan bahan atau alat karena adanya gaya tarik menarik (adhesi) antara massa dengan bahan atau alat. a. kapur bebas (freelime)
Kapur bebas yang terdapat dalam terak atau semen adalah CaO yang tidak bersenyawa atau berikatan dengan oksida-oksida lainnya seperti SiO2, Al2O3, dan Fe2O3. adanya kapur bebas dalam suatu semen dapat disebabkan oleh 2 hal, yaitu:
Jumlah
kapur
yang
digunakan
berlebihan
dibandingkan
dengan
kebutuhan untuk bereaksi dengan SiO2, Al2O3 dan Fe2O3.
Reaksi yang berlangsung dalam tanur putar kurang sempurna. Walaupun CaO sesuai kebutuhan, tetapi tidak dapat bersenyawa dengan oksidaoksida SiO2, Al2O3 dan Fe2O3. Seperti telah diketahui, proses pembakaran dalam tanur putar berlangsung pada suhu yang lebih tinggi dari suhu dissosiasi CaCO3 (896 o
C), lalu CaO hasil dissosiasi dibakar keras (hardburnt). Disamping itu
CaO mengkristal dan tercampur bersama kristal-kristal mineral lainnya (intercristalisased). Kedua kejadian ini ( hardburnt dan interkristallised) menyebabkab CaO yang dihasilkan lambat bereaksi dengan air. Pada waktu semen digunakan, selain reaksi hidrasi senyawa-senyawa mineral potensial juga terjadi hidrasi CaO bebas : CaO + H2O →Ca ( OH)2 Reaksi hidrasi ini berlangsung lambat sekali, dan baru selesai pada waktu pengikatan akhir semen udah terlampaui. Pada hal Ca(OH)2 yang terbentuk mempunyai volume lebih besar dari CaO. Pertambahan volume ini (ekspansi) terjadi pada saat semen sudah tidak plastis lagi. Akibatnya
timbul keretakan-keretakan yang dapat merendahkan mutu semen. Kadar freelime maksimum 2,5 %. b. Magnesium Oksida, MgO (periclase)
Dalam tanur putar magnesium karbonat, MgCO3 yang terdapat dalam umpan akan terdisosiasi menurut reaksi : MgCO3 → MgO + CO2 MgO yang terbentuk tidak bereaksi dengan oksida-oksida utama seperti SiO2, Al2O3 dan Fe2O3. Sebagian akan terlarut dalam mineralmineral potensial terak, sedangkan sebagian lagi membentuk kristal periclase. Seperti halnya CaO bebas periclase yang terkena hard – burnt. Akibatnya reaksi periclase pada saat semua dipakai berjalan sangat lambat, dan pada suhu kamar akan berlangsung terus dalam jangka waktu pertahun. Pertambahan volume akibat terbentuknya Mg(OH)2 seperti halnya Ca(OH)2 akan menyebabkan timbulnya keretakan-keretakan (craking) pada semen yang digunakan.
c. Alkali
Pengaruh negatif senyawa alkali terlihat pada pembuatan beton yang menggunakan semen berkadar alkali tinggi dengan agregat mengandung silikat dalam bentuk reaktif. Senyawa-senyawa yang reaktif dalam agregat, akan bereaksi dengan senyawa-senyawa alkali semen. Hasil reaksi berupa gel alkali silikat gel (alkali-silikat-gel) dapat menyebabkan terjadinya pemuaian ataupun keretakan – keretakan pada beton. Proses pemuaian ini berlangsung lambat, dan pengaruhnya baru terlihat dalam jangka waktu satu tahun. c) F un gsi Senyawa U tama Semen
Senyawa-senyawa
utama semen (mineral-mineral potensial)
penyusun semen adalah : 1)
Trikalsium Silikat (C3S) Merupakan komponen penentu utama kekutan awal semen. Hal ini disebabkan karena selain jumlah yang besar, reaksi hidrasinya juga berlangsung cepat. Pemuaian C3S lebih kecil dibanding dengan C3A tetapi lebih besar bila dibanding dengan C4AF. Panas hidrasi yang ditimbulkan oleh C3S adalah kedua terbesar setelah C3A.
2)
Dikalsium Silikat (C2S). Merupakan
komponen penentu utama kekuatan akhir semen.
Reaksi hidrasinya yang lambat menyebabkan pengembangan kekuatan juga berlangsung lambat, yakni baru terlihat 28 hari setelah pengikatan. Seperti C3S, C2S juga tidak memberi pengaruh yang berarti pada
pemuaian semen. Panas hidrasinya adalah yang terendah dibandingkan dengan komponen-komponen utama lainnya. 3) Trikalsium Aluminat (C3A) Merupakan komponen yang sangat menentukan ketahanan semen terhadap senyawa-senyawa sulfat. Makin rendah kadr C3A dalam semen, makin tahan semen tersebut terhadap serangan sulfat. Reaksi hidrasi C3A merupakan sumber panas terbesar diantara reaksi hidrasi senyawasenyawa lainnya. 4) Tetrakalsium Aluminoferrit (C4AF) Merupakan komponen yang menentukan warna semen.
3.5 Proses Pembuatan Semen Proses pembuatan semen ada 2 (dua ) macam yaitu: Pr oses Basah
Disebut proses basah karena campuran bahan baku mulai dari proses penggilingan sampai masuk ke dalam tanur putar berupa luluhan dengan kadar air sekitar 30-40 %. Adapun keuntungan dari proses basah yaitu : 1.
Komposisi umpan sangat homogen
2.
Debu yang keluar sangat sedikit
3.
Peralatan untuk feeding, sampling, penyimpanan, transportasi bahan dan alat untuk homogenisasi lebih murah. Adapun kerugian dari proses basah adalah :
1.
Banyak memerlukan air.
2.
Sangat korosif dipipa-pipa, digrinding media dan rantai kiln.
3.
Kebutuhan bahan baker relative banyak
4.
Kiln yang digunakan sangat panjang
Pr oses Semi Basah
Umpan kiln berupa nodule atau granular dengan kadar air 15 – 25 % dengan bantuan filter press. Konsumsi panas berkisar antara 1000 – 1200 kcal/kg klinker.
Pr oses Keri ng
Disebut proses kering karena campuran bahan baku mulai dari proses penggilingan sampai masuk ke dalam tanur putar (Raw Mill ) dengan kadar air kurang dari 1% Adapun keuntungan dari proses kering yaitu: 1. Pemakaian kalori bahan baker rendah ( 700- 800 kkal/kg klinker ) 2. Tanur putar lebih pendek Adapun kerugian dari proses kering yaitu : 1.
Biaya untuk alat operasi, tempat penyimpanan, alat homogenisasi sangat.
2.
Banyak diperlukan alat penangkap debu dan menimbulkan polusi.
3.
Campuran kurang homogen. Proses pembuatan semen pada PT. Semen Tonasa menggunakan proses kering. Secara singkat jalannya proses sebagai berikut: Batu kapur dari quari dipecah dengan alat crusher sehingga diperoleh batu kapur pecah yang berukuran lebih kecil dari 35 mm. Batu kapur pecah ini lalu disimpan dalam gudang batu kapur dan siap untuk langsung digiling atau dikeringkan terlebih dahulu. Di pabrik Unit II, batu kapur pecah dikeringkan terlebidahulu pada lime stone dryer , kemudian dimasukkan kedalam silo batu kapur. Alat pengering batu kapur dirancang untuk kadar air batu kapur maksimum 10% dan keluar dari dryer 0,1 – 2,0 %. Untuk pabrik Unit III, batu kapur pecah dari gudang langsung diumpankan kedalam Raw Mill tanpa melalui pengeringan. Tanah liat diambil dari clay pit dipecah dengan menggunakan roller crisher 2 tingkat untuk memecahkan batu silica yang terkandung dalam tanah liat. Setelah itu, tanah liat langsung disimpan dalam gudang tanah liat (clay storage hall ) dan siap untuk dikeringkan atau digiling langsung ke raw mill . Dipabrik Unit II, tanah liat dikeringkan dulu dalam clay dryer kemudian dimasukkan ke dalam silo tanah liat. Alat ini dirancang untuk kadar air tanah liat sebelum proses pengeringan (inlet) max. 25% dan kadar air setelah pengeringan (outlet ) max. 1,5%. Kemudian tanah liat dan batu kapur pecah digiling bersama-sama pada raw mill II. Dipabrik Unit III, tanah liat tanpa pengaringan langsung diumpan ke dalam raw mill III. Pasir silika sebagai bahan koreksi jika diperlukan, diumpankan langsung ke dalam raw mill bersama-sama batu kapur dan tanah liat dengan perbandingan tertentu sesuai kebutuhan. Hasil penggilingan yang berupa raw meal kemudian dimasukkan ke dalam 7 buah bin dengan maksud antara lain :
1) Proses penggilingan dapat dilakukan koreksi komposisi seperlunya, raw meal yang komposisinya belum sesuai dengan target akan diisikan ke dalam satu bin tertentu yang nantinya dapat dikoreksi secara bersamaan dengan isi bin-bin lainnya. 2) Pada waktu isi bin diblending, terjadi homogenisasi yang baik sebab isi ketujuh bin tersebut dialirkan secara serentak kesatu titik tertentu dan secara bersama-sama akan jatuh bebas ke dalam silo raw mill . Sesudah diblending ke dalam silo raw mill kemudian diumpankan ke dalam tanur putar (rotary kiln) melalui preheater konvensional 4 tingkat (4 feed). Dipanaskan dengan menggunakan gas hasil pembakaran campuran
minyak bunker-C dan batu bara dengan udara. Pemenasan berlangsung dengan dengan prinsip aliran berlawanan arah (counter current ) dan pemindahan panas dari gas kiln feed dapat berlangsung baik dengan adanya cyclone-cyclone. o
3) Suhunya sudah mencapai antara 800-900 C kemudian masuk ke dalam tanur putar. Kiln feed mengalir menuju nyala api karena adanya kemiringan dan pemutaran kiln. Disekitar nyala api, suhu gas hasil o
pembakaran dapat mencapai sekitar 2000 C sedang suhu kiln feed kurang o
dari 1450 C. Karena tingginya suhu dalam tanur putar, maka terjadilah reaksi-reaksi kimia dalam tanur putar antara senyawa-senyawa yang terdapat dalam kiln feed. Reaksi-reaksi tersebut berlangsung secara bertahap sesuai dengan tingkat suhu yang dilalui di kiln feed, yaitu : Suhu
Proses
Reaksi
Pelepasan air bebes
-
100
Pelepasan air kristal
-
-
pada tanah liat
o
( C ) < 200
400 400
Peruraian
Al203.2SiO2
-
metabolinit dan
900
senyawa lainnya
Al2O3 + 2SiO2
membentuk oksidaoksida reaktif. 600 1300
Peruraian batu kapur
CaCO3
(kalsinasi
CaO + CO2
)
dan
terbentuknya
2CaO + SiO2 +
CaO.SiO2 (CS) dan
Al2O3
CaO.Al2O3 Pengikatan
CS +CA CaO
3CaO+CA+Fe2O3
bebas oleh CS dan
C4AF
CA
2CaO + CA
serta
terbentuknya
C 3A
4CaO.Al2O3.Fe2O3
CaO + CS C 2S
1200 1450
Pengikatan lebih
CaO + C2S
lanjut CaO oleh C2S
C 3S
Material hasil pembakaran yang keluar dari dalam tanur putar, bentuknya padat dengan diameter 1-2 cm berwarna hitam mengkilap. Material ini yang dinamakan terak atau klinker. Terak kemudian didinginkan dengan menggunakan 10 Planetary cooler . Di Planetary cooler terak diangkat ke silo terak dengan pan conveyor untuk disimpan. Bersama-sama dengan sejumlah gypsum, terak lalu digiling dalam finish mill menjadi semen. Semen hasil penggilingan kemudian disimpan kedalam untuk
o
silo-silo semen pada suhu 80 C. Semen di dalam silo siap dikantongkan
atau
diangkut
ke
pelabuhan
selanjutnya
didistribusikan kepada konsumen.
Pr oses Semi Keri ng
Umpan kiln pada proses ini berupa tepung kering, lalu dengan alat granulator / pilitizer disemprot dengan air untuk dibentuk menjadi granular dengan kadar air 10 – 12 % dan ukurannya 10 – 12 mm. Konsumsi panas pada umumnya sekitar 100 kcal/kg klinker. Proses ini bisa menggunakan tungku tegak (shaft kiln) atau long rotary kiln. Namun kapasitas shaft kiln rata-rata rendah, sedangkan apabila memakai long rotary kiln harus dilengkapi dengan grade preheater dan kapasitasnya bisa lebih tinggi.
.
BAB IV PROSES PEMBUATAN SEMEN PORTLAND DI PT.SEMEN TONASA
4.1 PENGADAAN BAHAN BAKU DAN BAHAN BAKAR 1. Bahan Baku
Bahan baku utama yang digunakan dalam pembuatan semen adalah batu kapur(Lime Stone), Pasir silica, tanah liat. Sebagai bahan penunjang umumnya digunakan Gypsum. Batu kapur dan tanah liat diperoleh dengan penambangan sendiri di daerah sekitar pabrik. a. Batu kapur Kebutuhan batu kapur di pabrik mencapai 21.000 ton perhari, untuk memenuhi kebutuhan tersebut, batu kapur ditimbang dari bukit Biring ere yang berada di sekitar lokasi pabrik. Batu kapur ini memiliki kandungan CaCO3 kurang lebih 82%. Persediaan batu kapur diperkirakan dapat mencukupi lebih kurang dari 100 tahun mendatang. Penambangan
batu
kapur
dilakukan
dengan
Sytem
benching(tangga), tujuannya untuk keamanan dan kemudahan dalam system penambangan. * Pemetaan
Pemetaan dilakukan untuk mengetahui Tofografi daerah yang akan ditambang. Data Tofografi ini berguna untuk menentukan kedalaman lubang yang akan di bor. * Penyiapan Area Kerja
Penyiapan area kerja dilakukan dalam dua tahap. Tahap pertama adalah cleaning, yakni pembersihan semak dan pohon dengan menggunakan boldoser dan chin saw. Tahap kedua adalah stripping yang bertujuan untuk membersikan lapisan humus dan tanah di area penambangan. * Persiapan Peledakan
Persiapan peledakan diawali dengan pembuatan lubang peledakan menggunakan crawl air drill dengan diameter mata bor 3,5 dan 5,5 in. Satu set lubang, terdiri atas 20 lubang, jarak antara mata bor adalah 3-4 meter, kedalaman lubang antara 6-18 meter. Tahap selanjutnya terdiri dari 1.ANFO,
Yaitu
bahan
peledak
yang
merupakan
campuran
Ammonium nitrat dan fuel oil dengan perbandingan berat (94:6)% 2. Dinamit ammonium giletin (domatin). 3. Detonator, digunakan untuk menyulut dinamit. Batu kapur yang telah diledakkan dipindahkan ke drum truk, selanjutnya
batu
kapur
tersebut
dijauhkan
ke
loading
dengan
meluncurkannya pada rock sliding. Diloading are diharapkan batu kapur yang berukuran besar sudah pecah-pecah sehingga akan mengurangi beban crusher. a. Pengecilan ukuran ( crushing) Crushing
adalah
penghancuran
bongkahan-bongkahan
batu
kapur
berukuran besar hasil penambangan hingga berukuran lebih kecil dari 2,5 inci, crusher yang di gunakan adalah crusher impact ini mempunyai kapasitas berkisar antara 1325-1826 ton/jam. Keluaran dari crusher dibawah kegudang dengan menggunakan Belt Conveyor. b. Pengadaan tanah liat Tanah liat diambil dari deposit yang berada disekitar pabrik, penggalian tanah liat tidak memerlukan ledakan seperti halnya pada penambangan batu kapur. Setelah dilakukan pembersihan tanaman dan pengpasan lapisan humus dan bulldoser. Tanah liat dapat langsung dipindahkan ke drum truk, Selanjutnya tanah liat digunakan sebagai sumber aluminium dan besi dan kadarnya sekitar 29% dan 10 %. c. Pengadaan pasir Silika Pasir silica diambil dari daerah lain yang masih dalam satu propinsi seperti didaerah Bone. Cara pengecilan ukuran dan pengangkutan ke lokasi pabrik sama dengan tanah liat. d. Pengadaan Gypsum Gypsum untuk keperluan pabrik terdiri dari gypsum sintetis dari PT. Petrokimia Gresik dan Gypsum alam dari Thailand. Kebutuhan gypsum adalah adalah 720 ton/hari. 4.2 Pengolahan Batu Bara
Batu bara merupakan bahan bakar padat yang banyak digunakan pada industri semen. Hal ini disebabkan karena : 1. Pertimbangan Internal
Perubahan peralatan dengan menggunakan batu bara dari minyak tidak terlalu mahal
Sebagian batu bara yang terbakar dapat menjadi abu yang dapat ikut menjadi semen sehingga menambah produk
Harga batu bara relative lebih murah dari bahan bakar minyak
2. Pertimbangan Eksternal Cadangan batubara masih cukup untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Batu bara yang dipakai dalam operasi PT Semen Tonasa adalah batu bara yang berasal dari Kalimantan Selatan dan sebagian berasal dari Sulawesi Selatan sendiri.
Sebelum batu bara digunakan sebagai bahan pembakar material dalam kiln, perlu dikeringkan dan digiling sampai ke halusan tertentu, disamping itu harus memenuhi syarat mutu yang telah ditetapkan seperti kadar air, kadar sulfur, kadar abu, nilai kalor dan sebagainya.
Pengeringan Batu Bara
Pengeringan dimaksudkan untuk pengurangan kadar air dari 18% menjadi
4%
sebelum
digiling.
Pengeringan
dilakukan
dengan
menggunakan rotary drayer yang terpisah dengan unit mill dan berkapasitas 30 ton/jam. Batu bara yang diangkut dengan truk ke gudang batu bara didatangkan dari luar. Dalam bentuk butiran dan bongkahan. Batu bara dari gudang diangkut oleh loader untuk dimasukkan ke dalam hopper. Dari hopper batu bara diangkut ke coal drayer. Sebagai pemanas digunakan gas panas yang berasal dari tungku yang menggunakan batu o
bara sebagai bahan bakar (700 C) , selanjutnya batu bara diangkut ke coal mill untuk proses penggilingan.
Penggilingan Batu Bara
Penggilingan batu bara yang telah dikeringkan dilakukan dengan menggunakan system terbuka. Alat penggiling yang dipakai di Tonasa II dan III adalah peralatan bekas dari alat giling Tonasa I yang berkapasitas 21,5 ton/jam, yang telah direnovasi dan ditingkatkan kapasitasnya menjadi 30 ton/jam. Penggilingan batu bara terdiri atas tiga kamar, masing-masing kamar mempunyai komposisi grinding media yang berbeda, hasil yang keluar dari coal mill diharapkan mempunyai kehalusan : 1. 10 % lolos ayakan 0,2 mm 2. 15% tertahan ayakan 0,09 mm.
Kualitas Batu Bara
Kualitas batu bara sangat berpengaruh pada proses pembakaran dalam tanur putar. Batu bara yang akan digiling, dipilih berdasarkan parameter sebagai berikut : - Nilai kalor
: 5.500 – 6.500 kcal/kg
- kadar abu
: <15%
- Zat terbang
: 34 – 45%
- kadar sulfur
: <1%
- kadar air
: <18%
- ukuran partikel : 5 cm Batu bara hasil gilingan diisyaratkan : 1. Kehalusan 0,09 mm sebanyak 15% tertahan (Residu) 2. Kadar air 4%
o
3. Suhu dijaga tidak lebih dari 65 C 4. Lama penyimpanan maksimum 8 jam
4.3 Penggilingan Bahan Baku (Raw Mill)
Proses penggilingan bahan baku ini dikerjakan oleh unit penggilingan bahan mentah. Tujuan dari proses ini adalah untuk memproduksi tepung bubuk bahan baku dengan kualitas atau standar yang dibutuhkan untuk umpan tanur putar / kiln dengan ukuran yang diinginkan dan pencampuran bahan baku yang homogen. Bahan Baku Pembuatan Semen Portland Tipe I, yaitu : Khusus untuk semen Tonasa, bahan koreksi yang digunakan biasanya pasir silica dan pasir besi. Sedangkan komposisi bahan baku yang digunakan di PT Semen Tonasa adalah sebagai berikut : a. Bahan Baku Utama : -
batu kapur sebesar 78 – 80 %
-
tanah liat sebesar 18 – 20 %
b. Bahan Baku Koreksi : -
pasir silica 1 – 5%
-
pasir besi sebesar 1 % Hasil penggilingan ini berupa campuran yang homogen dengan kadar air kurang dari 1%. Disamping itu ukuran butir harus memenuhi persyaratan, yaitu : 1.
Residu ayakan 200 mikron 1,5 – 3 %
2.
Residu ayakan 90 mikron 10 – 16 %
Proses pengecilan ukuran ini dilakukan dengan grinding mill yang berupa tube mill dengan pengisian berupa bola-bola baja ini kemudian diputar dan material yang sudah tercampur dialirkan kedalamnya. Didalam Tube Mill, material mengalami beberapa proses yaitu : 1. Proses Penghancuran Material yang mempunyai ukuran yang lebih besar dihancurkan oleh gaya bentur (inpact force) dari bola-bola baja yang mempunyai ukuran diameter besar. 2. Proses Penghalusan Penghalusan material ini disebabkan oleh gaya gesek (friction force) pada material oleh bola-bola baja dengan ukuran diameter kecil. 3. Proses Pengeringan Tujuan dari proses pengeringan ini untuk mendapatkan material yang lebih kering dan mudah dihaluskan. Pengeringan ini dilakukan oleh udara panas yang dialirkan dari Rotary Kiln atau tanur putar.
Mekanisme penggilingan pada raw mill tonasa unit II dan III mempunyai perbedaan, yaitu :
Penggilingan Bahan Baku Unit II Tube Mill yang digunakan berupa tabung silinder diletakkan horizontal pada penumpuh (slide bearing). Jenis Tube Mill yang digunakan berupa centere discharge gravity mill. Bagian dalam dari body dipasang liner yang berfungsi sebagai lifter yang memiliki fungsi 1. Menghancurkan material sehingga luas permukaan material menjadi besar dan permukaan yang bersentuhan dengan gas panas menjadi luas. 2. Menghambat jalannya material sehingga waktu sentu antara gas panas dan material menjadi lama. System penggilingan adalah grinding yang terdiri dari dua kamar (compartment). Yang masing-masing berisi bola-bola baja. Kamar satu berisis bola-bola baja seberat 80 ton dengan ukuran diameter 60 -100 mm. sedangkan kamar dua berisi bola-bola baja seberat 72 ton dengan diameter 30 – 60 mm. Mekanisme Penggilingan
Sebelum digiling dalam Raw Mill (Tube Mill), bahan mentah dikeringkan terlebih dulu dalam limestone dryer (untuk batu kapur) dan clay dryer (untuk tanah liat) dimana panas yang digunakan untuk mengeringkan diperoleh dari gas panas kiln II. Bahan mentah yang akan digiling terdiri dari batu kapur, tanah liat, pasir silica, debu kapur, dan debu tanah liat yang sebelumnya telah diketahui beratnya masuk kedalam Raw Mill (Tube Mill). Setelah setengah sampai satu jam operasi, bahan hasil gilingan keluar dari tengah-tengah Tube Mill melalui penyaringan (screen). Kemudian campuran ini di bawah ke separator untuk dipisahkan yang partikel yang kasar dan partikel yang halus. Jenis separator yang digunakan adalah Rotary blade separator. Hasil partikel yang kasar kembali ke Raw Mill melalui air slide untuk digiling, sedangkan partikel yang halus dari separator dibawah dengan air slide dan kemudian
diterima
homogenisasi.
air
Material
lift
menuju
dalam
bin
bin-bin
blending yang
untuk
diadakan
komposisinya
sesuai
dimasukkan ke dalam blending tank untuk dicampur, sedangkan yang komposisinya tidak memenuhi ditahan dalam bin dan dikalkulasi dengan produk selanjutnya. Material kemudian dimasukkan ke dalam silo Raw Mill sebelum diumpankan ke tanur putar/kiln.
Penggilingan Bahan Baku Unit III Perbedaan utama dengan unit II adalah bahwa pada unit III penggilingan bahan baku dilakukan dengan system drying during grinding
yaitu material digiling sambil dikeringkan. Tube mill terdiri dari dua kamar, kamar satu berfungsi sebagai pengering sedangkan kamar 2 berfungsi sebagai penghancur. Jadi hanya kamar dua yang berisi bola-bola baja. Diameter bola yang digunakan berkisar antara 30 – 100 mm. Gas panas dari rotary kiln III selain digunakan sebagai pengering juga digunakan sebagai penghancur. Jadi material yang digiling oleh mill disapu dan diangkut aliran gas panas. Apabila gas panas dari kiln III tidak mencukupi maka dipakai pembangkit tenaga panas auxiliary burner. Batu kapur, tanah liat dan pasir silica yang telah diketahui beratnya masuk dalam keadaan basah ke Tube Mill. Bahan masuk ke kamar I o
bersama-sama gas panas dari kiln III yang suhunya rata-rata 300 C, kemudian masuk ke kamar 2 melalui screen. Didalam kamar 2 bahan mengalami tumbukan dengan grinding ball (bola-bola baja). Setelah lembut bahan ditransportasikan ke alat pemisah yang berupa cone separator dengan cara hisapan udara mill fan. Pada cone separator, material dipisahkan antara yang halus dan yang kasar. Bagian yang kasar dikembalikan ke Tube Mill melalui air slide untuk digiling kembali, sedangkan bagian yang halus masuk ke siklon melalui air slide dan dipompakan silo Raw Mill dengan air swept. Debu yang halus dari siklon ditangkap oleh EP (Electrostatic Precipitator) dan hasilnya dimasukkan ke dalam bin. Dari bin bahan diblending ke silo Raw Mill III. Sedangkan gas yang lolos dihembuskan ke angkasa lewat cerobong. Kadar air bahan yang keluar dari Raw Mill III kurang dari 1%. 4.4 Proses Pembakaran
Proses pembakaran bahan mentah untuk menghasilkan klinker dilakukan dalam tanur putar (Rotary Kiln) dimana material mengalami perubahan fisika dan kimia. Pembakaran adalah reaksi oksidasi bahan bakar oleh oksigen dengan melepaskan panas. Factor terpenting dalam proses pembakaran yaitu : 1. Panas 2. Komposisi Kimia dan Fisika 3. Karakteristik 4. Kehalusan/ luas permukaan agar reaksi lebih mud ah terjadi 5. Homogenisasi 6. Waktu dalam proses (selama waktunya semakin bagus)
4.5 Pembakaran Raw Meal Menjadi Klinker
Untuk mencapai kondisi yang terbaik dalam pembakaran sehingga dihasilkan terak yang baik maka perlu dilakukan perbandingan batu bara dengan udara dan pengaturan suhu nyala gas keluar dan temperatur burning – Zone. Bagian utama dalam proses pembakaran Raw Mill dalam klinker adalah:
a) Preheater (Pemanasan awal)
Pabrik Tonasa menggunakan system suspension preheater IV tingkat. Raw Mill dari silo dibawa dengan air slide. Laju alir umpan kiln tergantung dari kondisi operational yang umumnya berkisar antara 135 ton/jam. Raw Mill umpan kiln masuk ke suspension preheater pada bagian puncak preheater (tingkat 1) sedangkan gas panas masuk dari siklon paling bawah (tingkat IV). Material yang mengalami pemanasan adalah Raw Meal (kiln feed) sedangkan sebagai pemanas dipakai gas hasil pembakaran di kiln. Aliran Raw Meal berlawanan arah dengan aliran panas. Perpindahan panas dalam siklon preheater sebagian besar terjadi dalam gas duct. Waktu tinggal raw meal dalam siklon preheater sekitar 25 detik, dengan o
o
temperatur ± 50 C dan suhu keluar (masuk kiln) sekitar 840 C. Gas panas pada outlet o
gas duct kiln suhunya antara 800 – 1000 C. Aliran gas panas dibantu oleh hisapan dari Induced Draft Fan (ID Fan). Proses yang terjadi didalam preheater adalah sebagai berikut : o
1. Pada suhu 50 – 330 C terjadi penguapan air bebas dan pemanasan Raw Meal o
2. Pada suhu 330 – 530 C terjadi penguapan air kristal o
3. Pada suhu 530 – 700 C terjadi kalsinasi awal dengan reaksi : CaCO3 → CaO + CO2 Dan terjadi pembentukan CA dan CF. CaO + Al2O3 → CaO.Al2O3 CaO + Fe2O3 → CaO.Fe2O3 4. Pada suhu 700 – 840oC terjadi kalsinasi ± 25 – 52 % pembentukan CA dengan CF serta pembentukan C2S. Gas dan debu yang keluar dari preheater lalu masuk kedalam conditioning tower o
o
untuk didinginkan dengan air, sehingga suhunya turun dari 350 C menjadi 280 C, debu yang terpisahkan oleh kebutuhan air conditioning tower diterima screw conveyor dan dikembalikan lagi dari air lift bersama-sama raw meal masuk kedalam preheater sedangkan gas panas dialirkan ke raw meal. b) Tube Kiln
Material yang keluar dari tahap IV sudah mengalami kalsinasi sebanyak 25 – 30% material ini kemudian masuk kedalam kiln yang berbentuk silinder dengan panjang 75 m dengan kemiringan (slope) 3 – 3,5 %. Jenis kiln yang digunakan adalah Rotary Kiln, yang berfungsi sebagai berikut
Reaktor kimia
Pembangkit panas
Alat perpindahan panas
Alat transportasi Didalam tanur putar di bagi beberapa zone, dimana tiap-tiap zone mempunyai
fungsi masing-masing. Adapun pembagian zone tersebut adalah sebagai berikut :
o
Calcining Zone (900 – 1200) C
Zone kalsinasi merupakan daerah dalam kiln tempat terjadinya reaksi kalsinasi lanjutan hingga sempurna. Panjangnya 4 – 6 kali diameter untuk kiln dengan system konvensional suspension preheater atau 1 – 3 kali diameter untuk kiln dengan calsiner.
o
Transition Zone (1200 – 1350) C
Zone transisi merupakan tempat terjadinya pelelehan awal material umpan. Karena
merupakan
daerah
transisi
antar
zone
kalsinasi
dengan
zone
pembakaran/burning/sintering maka pada daerah ini terdapat coating tidak stabil dan sedikit jumlahnya. Panjang daerah ini 2 – 6 kali diameter kiln.
o
Burning Zone (1350 – 1500) C
Zone pembakaran merupakan tempat terjadinya reaksi klinkerisasi dalam media lelehan material umpan. Lelehan sebagian umpan material yang bertemu dengan partikel padat ini akan membentuk lapisan coating. Lapisan coating ini tebalnya 25 – 40 cm, terjadi karena reaksi kimiawi antara material dalam kiln dengan batu tahan api. Jenis BTA yang mampu mengikat coating adalah batu basic atau batu magnesit dengan kandungan utama MgO. Coating yang terjadi diharapkan coating yang stabil dan ini memerlukan kondisi operasi pembakaran, kualitas material umpan dan nyala api yang stabil. Panjang daerah ini 3 – 5 kali diameter. Kiln feed akan dipanasi oleh gas yang berasal dari kiln. Pemanasan yang berlangsung dengan prinsip berlawanan arah. Kiln feed dari siklon IV masuk kedalam tanur putar, didalam tanur putar kiln feed akan mengalir menuju nyala api, disebabkan karena posisi tanur yang diletakkan agak miring dan juga karena putaran tanur itu sendiri. Karena adanya pembakaran, maka terjadilah reaksi kimia antara senyawasenyawa yang terdapat di dalam kiln feed. Reaksi tersebut berjalan secara bertahap sesuai dengan tingkat-tingkatan suhu yang dilalui oleh kiln feed. Reaksi kimia yang terjadi diawali dengan terurainya : CaCO3 → CaO + CO2 o
Pada suhu diatas 894 C, kemudian terjadi pembentukan senyawa lain : o
- Disosiasi MgCO3 (700 – 730) C MgCO3 → MgO + CO2 o
- Pembentukan CA, CF, dan C2S (diatas 800) C CaO + Al2O3 → CaO.Al2O3 CaO + Fe2O3 → CaO.Fe2O3 o
- Pembentukan maksimum C2S, C2F (950 – 1200) C 2CaO + SiO2 → 2CaO.SiO2 2CaO + Fe2O3 → 2CaO.Fe2O3 o
- Pembentukan C3A dan C4AF (1200 – 1300) C 3CaO + Al2O3 → 3CaO.Al2O3
3CaO + Al2O3 + Fe2O3 → CaO.Fe2O3 o
- Mulai membentuk fase cair (1260) C o
- Pembentukan C3S (1260 – 1450) C 3CaO + SiO2 → 3CaO.SiO2 Selain terbentuknya senyawa tersebut diatas, masih ada CaO yang tidak bereaksi disebut CaO bebas atau free lime. Pada daerah burning zone material yang berbentuk lelehan akan membentuk coating sebagian dan melekat pada batu tahan api yang dipasang didalam tube kiln. Adanya coating ini memang diperlukan karena melindungi batu tahan api dan selain itu juga akan mencegah material meluncur cepat. Tetapi jika coating itu terlalu banyak, akan menggangu material atau gas hasil pembakaran. Lagipula jika banyaknya coating, memperbesar kemungkinan jatuhnya coating yang menyebabkan batu tahan api akan merusak dinding kiln. Bagus tidaknya mutu produk pembakaran kiln dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu : 1. Perbandingan jumlah bahan bakar dengan bahan yang dibakar 2. Waktu kontak material dalam kiln dengan panas 3. Kandungan air material 4. Nilai kalor bahan bakar 5. Komposisi kiln feed
o
Cooler Zone (350 C)
Zone pendingin merupakan daerah dalam kiln tempat terjadinya pendinginan awal klinker sebelum masuk ke cooler. Klinker atau terak yang terjadi akan keluar dari kiln melalui cooler, jenis cooler yang dipakai adalah planetary cooler yang jumlahnya 10 buah. Didalamnya dilengkapi dengan liner atau lifter serta batu tahan api, dengan menggunakan udara. Material yang keluar dari cooler terak dipisahkan antara yang besar dan kecil diangkut oleh pan conveyor untuk dimasukkan ke dalam silo terak, sedangkan terak yang berukuran besar dihancurkan kembali di Crusher klinker. Setelah halus dimasukkan ke dalam silo terak, karena jika diameternya lebih besar, efisiensi kerja dari penggilingan akhir akan berkurang.
4.6 Penggilingan Semen (Semen Mill)
Tujuan penggilingan semen adalah untuk memperbesar luas permukaan partikel yaitu campuran antara klinker dan gypsum, sehingga senyawa kimia yang terdapat dalam partikel semen dapat bereaksi secara sempurna pada saat pemakaian. Disamping itu untuk mendapatkan tingkat kehalusan sesuai dengan syarat SNI No 15 – 2049 – 2004.
Untuk penggilingan klinker, cement mill yang digunakan adalah type umpan mill 2
dengan kapasitas 100 ton/jam dan blaine cement yang dihasilkan >3200 cm /g. Klinker silo dan gypsum dari storage masuk ke masing-masing hopper. Kemudian diumpankan ke Mill melewati dosimat feeder untuk menentukan laju alir massa masing-masing umpan. Gypsum yang digunakan sebanyak ± 5% jumlah umpan total. Gypsum adalah bahan pencampur semen yang berfungsi sebagai pengendali waktu pengikatan dan menambah kuat tekan semen sampai batas tertentu. Sifat gypsum pada waktu pengikatan semen adalah : - Pada waktu terjadi penggilingan akan terjadi pelumatan, pencampuran, dan timbul panas. o
- Gypsum dengan suhu diatas 120 C akan melepaskan sebagian air kristalnya dan pada suhu lebih tinggi lagi air kristal akan hilang. Reaksi CaSO4.2H2O
→ CaSO4.1/2H2O + 1,5H2O↑
CaSO4.2H2O → CaSO4 + 2H2O↑ Untuk memperkecil ukuran material dipergunakan grinding ball sebagai media penghancur. Proses penggilingan material terjadi akibat gerakan pukulan dan gesekan grinding ball terhadap material seperti penggilingan batu bara dan bahan mentah. Mill terdiri dari dua chamber, dimana chamber satu terjadi penggilingan karena berat pukulan (inpect) yang disebut caterating dan gesekan (friction) antara grinding ball dengan liner yang disebut cascading, serta penghancuran campuran klinker dengan gypsum. Pada chamber dua terjadi gesekan antara grinding ball dengan linear (cascading). Temperature penggilingan dijaga agar tidak melebihi 115oC. Hal ini dilakukan untuk mencegah terurainya gypsum. System pendingin dan pengaturan temperatur menggunakan water injection pada inlet dan outlet mill. Hasil penggilingan berupa semen kemudian dimasukkan ke dalam separator dengan menggunakan air slide dan bucket elevator. Material kasar di kembalikan ke dalam Mill sedangkan yang halus masuk ke dalam silo semen. 4.5 Pendinginan Semen o
Gypsum pada suhu diatas 120 C akan mengalami kehilangan air kristalnya maka fungsi pengatur pengerasan/pengikatan akan hilang. Untuk menjaga agar hal ini tidak terjadi ditempuh cara sebagai berikut :
Terak yang akan digiling harus sudah relative dingin
Dilakukan pendinginan langsung di dalam Mill dengan cara spray (pengabutan) langsung kedalam Mill yang sedang beroperasi.
4.5 Pengantongan Semen
Tujuan pengantongan adalah untuk mempermudah distribusi semen, baik untuk konsumsi besar maupun konsumsi kecil, mempermudah pengangkutan dan penyimpanan semen.
Pengantongan semen di Tonasa Unit II dan III dilakukan di tempat yaitu di lokasi pabrik dan pelabuhan khusus Biringkassi. Kapasitas di lokasi pabrik untuk pelayaran lokal sebanyak 2000 zak/jam dengan dua unit. Sedangkan dipelabuhan Biringkassi untuk pelayaran antar pulau 200 zak/jam dengan lima unit. Semen dari hasil penggilingan ditampung dalam empat buah silo semen dengan kapasitas 22.500 ton semen/ silo. Semen dari silo sebagian ditransport ke packer Tonasa II dan III melalui air slide, bucket elevator, dan vibrating screen agar dipisahkan jika ada semen yang mengumpal. Dengan rotary turbo packer, semen dikantongkan sebesar 50 kg/zak. Transportasi semen ke biring kassi’ dilakukan dengan Mobil trailer dengan kapasitas tiap Mobil trailer 26 – 28 ton. Dari wagon semen dimasukkan silo semen dengan menggunakan udara tekan dari kompresor. Di pelabuhan Biring Kassi’ ada 8 silo dengan kapasitas masing-masing 5.000 ton.
BAB V PEMBAHASAN UJI LABORATORIUM 5.1 Laboratorium Kimia
a.
Penetapan Silika Oksida (SiO2 ) Pada prinsipnya SiO2 adalah bagian yang tidak dapat larut dalam HCl p.a
setelah dilarutkan dan dipanaskan/ didihkan selama 30 menit. Untuk mencari kadar silica oksida (SiO2) maka digunakan rumus: % SiO2 =
Bobot Sisa Pijar Bobot Contoh
100%
Reaksi yang terjadi yaitu : CaCl2 Sample + HCl
MgCl2 + H2SiO3 + H4SiO4 +
BTL FeCl3 AlCl3
H2SiO3 H4SiO4
SiO2 + BTL + 2H2O
BTL Silika Modulus (SM) merupakan perbandingan antara kadar SiO2 dengan jumlah kadar oksida-oksida alumina dan besi.
SM
Si 02 Al 2O3 Fe3O3
Harga SM dapat bervariasi dari 1,5 - 2,5. jika SM raw mill dinaikkan maka umpan tanur lebih sulit dibakar dan dibutuhkan lebih banyak bahan bakar untuk mendapatkan terak yang mutunya baik. Tabel 1. Kadar dan Ratio Silika Kadar Silika
Silika Ratio
Tinggi
2,5 – 3.5
Sedang
2,0 – 2,5
Rendah
1,7 – 2,0
SM tinggi, bila kandungan Fe2O3 dan Al2O3 dalam raw meal rendah berakibat: 1)
Raw meal susah dibakar menjadi klinker
2)
Sedikit terbentuk C3S
3)
Banyak/bertambah jumlah C2S
4)
Kuat tekan rendah tetapi penambahan kekuatan dalam waktu lama tinggi.
SM rendah, bila kandungan Fe2O3 dan Al2O3 dalam raw meal tinggi berakibat : 1)
Akan menurunkan temperature pembakaran
2)
Pembakaran mudah
3)
Mempunyai kecenderungan terbentuknya ring dalam klinker terutama
jika LSF rendah 4)
C3S tinggi
5)
Kekuatan awal tinggi
b. Penetapan Bagian Tak Larut (BTL) Untuk mencari kadar BTL digunakan rumus: BobotSisaP ijar
% BTL =
BobotContoh
100%
c. Penetapan Belerang Trioksida (SO3 ) Untuk mencari kadar SO3 digunakan rumus sebagai berikut: % SO3 =
BobotSisaP ijar f kSO3 BobotContoh
100%
Dimana : BSP = (bobot cawan + endapan setelah pemijaran) – (bobot cawan kosong) Faktor Kimia (fk)
= SO3/BaSO4 = 0.343
Adapun reaksi yang terjadi adalah : -
SO3 + 2HCl + H2O
+
H2SO4 + 2Cl + 4H
H2SO4 + BaCl2
BaSO4
+ 2HCl
a. Penetapan Kalsium Oksida (CaO) +2
Pada prinsipnya Ion Ca
akan membentuk senyawa kompleks dengan EDTA
pada pH larutan ± 12-13. larutan NaOH 2 N berfungsi untuk mempertahankan pH larutan. Dengan menggunakan calsein sebagai indikator. Untuk mendapatkan kadar CaO digunakan rumus: CaO = (a-b) N EDTA x Faktor EDTA untuk CaO Atau :
%CaO
( a b) EDTA fp BstCaO 100 % mgContoh
Dimana : a = ml EDTA untuk contoh b = ml EDTA untuk blanko Adapun reaksi yang terjadi adalah: +2
+ 2NaOH
+2
+ HIn
Ca Ca
2-
2-
+
Ca(OH)2 + 2Na 2-
+
CaIn + H 2-
CaIn + H2Y
2-
2-
+
CaY + HIn + H
d. Penetapan Magnesium Oksida (MgO) 2+
Pada prinsip Ion Mg
dengan EDTA akan membentuk kompleks pada pH
larutan sekitar 10. sebagai indikator digunakan EBT (Eriochrome Black T). Untuk mengihtung kadar MgO yang terkandung dalam contoh maka digunakan rumus berikut: %MgO = (b – a)ml EDTA x M EDTA x FP x BST MgO x 100% mg contoh atau %MgO = (b – a)ml EDTA x Faktor MgO Dimana : a = Volume penitar CaO b = Volume penitar MgO Adapun reaksi yang terjadi pada penentuan kadar MgO yaitu: 2+
2-
Mg
+ HIn
MgIn
(biru)
2(merah)
2-
MgIn
2-
(merah) 2-
MgY + HIn
+
+H
(biru)
+
+H
Dalam tanur putar, MgCO3 yang terdapat dalam umpan akan terdisosiasi membentuk MgO dan CO2. MgCO3
MgO + CO2
MgO yang terbentuk tidak bereaksi dengan oksida-oksida utama seperti SiO2, Al2O3, dan Fe2O3. Sebagian akan terlarut dalam mineral-mineral potensial terak dan sebagian lagi membentuk Kristal MgO. Reaksi MgO dengan air berlangsung sangat lambat dan pada suhu kamar akan berlangsung terus dalam jangka waktu setahun. Pertambahan volume akibat terbentuknya Mg(OH)2 akan menyebabkan timbulnya keretakan pada bangunan yang menggunakan semen dengan kadar MgO melebihi persyaratan. e. Penetapan Besi Oksida (Fe2O3 ) dan Alumina Oksida (Al 2O3 ) +3
Pada Prinsipnya Ion Fe
+3
dan Al
dapat ditentukan berdasarkan kecenderungan
EDTA membentuk senyawaan kompleks dengan : +3
pada suhu kamar (pH = 2)
+3
pada keadaan mendidih (pH=3)
1) Ion Fe
2) Ion Al
+3
Keadaan ini membuka kemungkinan untuk memisahkan Fe
+3
dan Al
dari
larutan yang sama. Untuk menghitung kadar Fe2O3 dan Al2O3 yang terkandung dalam contoh digunakan rumus sebagai berikut:
% Fe2 O3
ml EDTA EDTA fp Bst Fe2 O3 mgContoh
100 %
Atau : % Fe2O3 = ml EDTA x Faktor EDTA Untuk Fe2O3
% Al 2 O3
ml EDTA EDTA fp Bst Al 2 O3 mgContoh
Atau : % Al2O3 = ml EDTA x Faktor untuk Al2O3
100 %
Adapun reaksi yang terjadi yaitu: +3
+ 6SCN
+3
+ H2Y
+3
+ H2Y
Fe Fe
Al
[Fe(SCN)6]
-2
FeY + 2H
-
+
-2
AlY + 2H
-
+
3-
Modulus Amina merupakan perbandingan antara kadar oksida alumina dan oksida besi.
AM
Al 2O3 Fe2O3
Harga AM berkisar antara 1,5 – 2,5. Jika AM lebih besar dari 2,5 maka semen tersebut berkadar alumina tinggi, sedangkan bila lebih kecil dari 1,5 dikategorikan sebagai “ferro-cement”. Jika AM dari raw meal dinaikkan maka umpan tanur menjadi lebih sulit dibakar. Tabel 2. Kadar dan Ratio Alumina Kadar Alumina
Alumina Ratio
Tinggi
2,5 – 3,0
Sedang
1,5 – 2,5
Rendah
1,0 – 1,5
AM tinggi, bila kandungan Al2O3 bertambah dengan atau tanpa menambahkan pasir besi atau menambah kadar Fe2O3 akibatnya: 1)
Mempercepat terjadinya proses pengerasan semen, dimana hal ini sulit dikontrol
2)
Kandungan C3S tinggi dan menurunkan C4AF
3)
Pelepasan panas selama pengerasan tinggi
4)
Ketahanan terhadap air laut dan bahan kimia rendah
AM rendah, bila kandungan Fe2O3 bertambah, berakibat : 1)
Suhu pembakaran klinker bertambah
2)
Fase cair tinggi
3)
Reaksi pembentukan klinker lebih cepat
4)
Tahan terhadap air laut
5)
Panas hidrasi yang ditimbulkan rendah
f. Penetapan CaO bebas (Free Lime) CaO bebas (free lime) adalah jumlah oksida kalsium yang tidak terikat atau bersenyawa dengan oksida/senyawa lainnya, seperti SiO2, Al2O3, Fe2O3 dan dinyatakan dalam persen (%). Contoh yang dianalisa adalah klinker dan semen. Prinsipnya adalah contoh dilarutkan dengan campuran gliserol : alkohol (1 : 5) dan
dipanaskan hingga berwarna merah, kemudian dititar dengan amonium asetat 0,1 N hingga tidak terjadi perubahan warna. Adapun reaksi yang terjadi yaitu: CaO + 2C2H5OH
Ca(OH)2 (merah) + (C2H5)2O
Ca(OH)2 + 2CH3COONH4
(CH3COO)2Ca + 2NH3 + 2H2O
Pada waktu semen digunakan selain reaksi hidrasi senyawa mineral potensial juga terjadi hidrasi CaO bebas. CaO + H2O
Ca(OH)2
Reaksi hidrasi ini berlangsung lambat dan baru selesai pada waktu pengikatan akhir semen, padahal Ca(OH)2 yang terbentuk mempunyai volume lebih besar dari CaO. Pertambahan volume ini (ekspansi) terjadi pada saat semen sudah tidak elastic lagi. Akibatnya terjadi retakan pada beton yang dapat merendahkan mutu bangunan.
5.2
Fisika
a. Setting Setting berdasarkan pada pengerasan pasta semen merupakan sifat atau material yang dapat mengalir menjadi material yang kaku. Waktu yang diperlukan sebelum berubah sifat tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu suhu, perbandingan air semen dan karakteristik dari semen itu sendiri. Standar metode yang secara umum dapat diterima untuk menetapkan waktu setting adalah dengan metode jarum vicat, sedangkan di Amerika metode yang digunakan adalah dengan jarum Gillmore. Kedua metode tersebut didasarkan pada penetrasi pasta semen dan memberikan hasil yang sama. Sesuai dengan metode jarum vicat, setting awal adalah waktu yang dihitung saat jarum tidak dapat menembus contoh pasta secara total. Untuk memenuhi spesifikasi standar semen portland, setting awal harus tidak boleh kurang dari 30, 45 atau 60 menit, sedangkan setting akhir harus kurang dari 8, 10 atau 12 jam. Masalah pada pengendalian semen yang berkaitan dengan setting time, yaitu mencegah anomaly dan keseragaman. Faktor kunci di dalam setting dan khususnya anomali setting adalah jumlah reaktifitas gypsum. Jika gypsum yang ada terlalu sedikit untuk mencegah hidrasi yang cepat dari fase aluminat, akan terjadi quick atau flash set . Di samping memberikan wakti handling yang sangat pendek, pada umumnya juga berkorelasi dengan perkembangan kuat tekan. Sebaiknya jika gypsum yang ada cukup banyak yang terhidrasi, dan dalam bentuk yang reaktif, pengerasan awal disebabkan oleh presipitasi kalsium sulfat dihidrat akan terjadi disebut false set . Pengerasan pada umumnya terbatas dan material pada beberapa kasus dapat mengalir kembali dengan pengadukan lebih lanjut dan semen akan menunjukkan waktu setting dan sifat perkembangan kuat tekan yang normal.
Pada semen dengan retarder yang memenuhi, tanpa kecenderungan , setting dicapai karena hidrasi C3A dan variasi lebih lanjut dari kandungan SO3 tidak terlalu penting disebut setting normal. Jumlah SO3 yang dibutuhkan untuk mencapai waktu setting untuk semen yng normal biasanya pada range
1-3 % dan waktu setting
normal adalah range 2-5 jam untuk setting awal dan 3-6 jam untuk setting akhir (beda waktu antara setting awal dan setting akhir biasanya kurang lebih satu jam). Adapun beberapa faktor yang berpengaruh dalam hal ini, yaitu kondisi sekitar, komposisi klinker dan karakteristik semen. a. Kuat Tekan Sifat
yang
sangat
penting
dari
semen
portland
adalah
karakteristik
perkembangan kuat tekan. Sifat ini tergantug pada beberapa faktor termasuk proporsi campuran, suhu, kondisi humidity, ukuran dan bentuk dari benda uji. Waktu curing dipilih sebelum pengujian yang biasanya adalah 1, 3, 7 dan 28 hari tergantung pada spesifikasi nasionalnya. Perhatian utama dari produsen semen adalah untuk menjamin bahwa semen yang dihasilkan memenuhi kebutuhan dari spesifikasi standar, yang menyatakan persyaratan minimum atau maksimum dari kuat tekan untuk kategori khusus dari semen dan untuk menjamin variasi yang minimum pada karakteristik kuat tekan. Alkali terlarut merupakan hal terpenting dengan jumlah yang bervariasi antara 1,5% (ekuivalen K 2O) karena dapat menaikkan kuat tekan awal (1 dan 3 hari) tetapi menurunkan kuat tekan pada umur-umur selanjutnya (7 hari ke atas). Sejumlah CaO bebas yang biasanya ada dalam klinker akan berpengaruh secara langsung pada perkembangan kuat tekan semen, karena menurunkan kandungan C3 dalam klinker, kandungan CaO bebas yang cukup tinggi mengindikasikan pembakaran klinker yang tidak sempurna. Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya kuat tekan adalah sebagai berikut: a) Kehalusan, faktor ini pada umumnya digunakan untuk mengatur kuat tekan semen pada level yang diinginkan dan biasanya ditunjukkan dengan karakteristik luas permukaan yaang ditentukan dengan metode air permeabilitas Blaine (250 – 2
450 m /kg). Pada area ini kenaikan kehalusan optimal dalam semen akan menaikkan kuat tekan
2
10 m /kg dengan SO3 yang 0,5 – 1,0 Mpa.
b) Prehidrasi, menyebabkan penurunan reaktifitas dari mineral klinker dan bahkan mempengaruhi karakteristik perkembangan kuat tekan semen. Parameter yang sesuai untuk mengetahui derajat prehidrasi dengan berdasarkan pada hal yang mempengaruhi kuat tekan disebut “coorected loss on ignition” (WK). Nilainya (dalam waktu singkat) adalah sama dengan air yang hilang oleh pemanasan o
contoh sampai 450 C dikurangi air yang hilang oleh gypsum. Batas bervariasi dengan komposisi semen tetapi pada order of magnitude 0,3 %. b. Soundness (Kekekalan)
Soundness (Kekekalan) semen mengimplikasikan ekspansi secara berlebihan selama hidrasi pasta, mortar atau beton. Ekspansi secara berlebihan dapat menyebabkan retak dan sebagai akibatnya akan menurunkan kuat tekan dan durabilitas (keawetan). Reaksi kimia yang terjadi selama ekspansi dalam pasta semen Portland, yaitu pembentukan ettringite dari C3A dan SO3, hidrasi dari kapur bebas karena “hard burned ”, dan hidrasi dari MgO kristal ( periclase). Ekspansi autoclave dapat diturunkan dengan menurunkan Alumina Modulus dari raw material, ini akan menyebabkan sebagian besar MgO menjadi larutan padat dalam mineral klinker, di mana tidak akan menyebabkan pemuaian. Juga perubahan treatment panas pada klinker (khsusnya pada pendinginan lebih cepat dinyatakan dapat meningkatkan unjuk kerja pada auto clave test ). c. Durabilitas (Keawetan) Durabilitas dari struktur beton merupakan salah satu sifat yang penting dalam aplikasi di lapangan, tergantung pada sejumlah faktor gabungan dari komposisi komponen beton, karakteristik dari konstruksi dan aspek lingkungan tetapi juga karakteristik dari semen itu sendiri dapat berperan.
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Setelah beberapa waktu mengamati secara langsung proses produksi semen pada PT. Semen Tonasa pangkep , maka kami dapat mengambil beberapa kesimpulan yaitu : 1. Struktur organisasi pada PT. Semen Tonasa berbentuk garis dan staf . Kedudukan tertinggi berada pada tangan Pemegang Saham yaitu pemerintah . Strukutr organisasi PT.Semen Tonasaa berdasarkan SK Direksi No.18/Kpts/KK.00.02/04.00/03-2006 , tanggal 10 maret 2006 terdapat pada lampiran . 2. Proses pembuatan semen PT. Semen Tonasa unit II dan III adalah proses kering , bahan baku utama proses pembuatan semen yaitu : batu kapur (limestone) , tanah liat (clay) , sedangkan bahan baku koreksi adalah silica dan pasir besi . 3. Pada prinsipnya , pembuatan semen dapat di bagi menjadi beberapa tahap proses yaitu : PENYEDIAAN
PENGGILINGAN
PEMBAKARAN
BAHAN
BAHAN MENTAH
MENTAH
DISTRIBUSI
PENGANTONGAN
PENGGILINGAN
SEMEN
SEMEN
4. Bagus tidaknya mutu produk pembakaran kiln dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu : a. Perbandingan jumlah bahan bakar dengan bahan yang di bakar b. Waktu kontak material dalam kiln dengan panas c. Kandungan air mineral d. Nilai kalor bahan bakar e. Komposisi kiln feed
5. Dalam rangka mengurangi emisi gas rumah kaca PT. Semen Tonasa menerapkan Clean development mechanism (CDM) dan alternative fuel research (AFR) di lingkungan kerja . Hal -hal yang dilakukan adalah sebagai berikut :
a. Penambahan fly ash di finish mill dalam proses pembuatan semen yang akan menurunkan penggunaan klinker di finish mill . b. Penggunaan AFR yaitu cangkang mete dan sekam padi , dimana pengguanaan AFR dapat menurunkan penggunaan batu bara sebanyak 5% sertakan menurunkan emisi . c. Penambahan dust collector dan EP guna menurunkan gas buang pabrik .
6.2 Saran
Mengingat pentingnya proses pembakaran dalam proses pembuatan semen maka banyak hal yang perlu di perhatikan . Karena mutu semen dipengaruhi oleh mutu klinker yang dihasulkan dari proses pembakaran sehingga operator harus cermat dalam mengatus pengopersian dalam kiln . Peralatan yang di gunakan perusahaan sebaiknya dilakukan perbaikan sebab masih banyak peralatan yang sudah tidak memberikan hasil yang maksimal pada saat pengoperasiannya , sehingga dapat menyebabkan kerugian pada perusahan . Untuk para karyawan yang terjun langsung dilapangan harus senantiasa memperhatikan keslamatan kerjanya dengan menggunakan peralatan yang telah disediakan untuk menghindari hal yang tidak diingainkan .
DAFTAR PUSTAKA
1. Arsip Data Central Control Room (CCR) Tonasa Unit II, dan III 2. Rafsanjani , Nurhidayat Muhammad. 2010. Laporan PKL pada PT. Semen Tonasa. Pangkep . Makassar .
3. Rafsanjani ,Nurhidayat Muhammad Laporan PKL pada PT. Semen Tonasa. Pangkep . Makassar . 4. Yulius pamungkas Ir, Diktat Pengendalian Operasi Kiln , 2005 , Institut Semen dan betonBogor .
DIREKTUR UTAMA
Direktur Produksi
Biro Pemel. Mekanik
Direktur Keuangan
Departemen Operasi B (Klinker)
Departemen Operasi A (Bahan baku)
Biro Produksi
Direktur Litbang Dan Operasi
Biro Pemel. Listrik& Intrumen
Biro Produksi
Biro Pemel. Mekanik
Direktur Pemasaran
Departemen Operasi C (CM + Packer)
Biro Pemel. Listrik& Intrumen
Biro Produksi
Biro Pemel. Mekanik
Departemen Utility
Biro Pemel. Listrik& Intrumen
Biro Perenc. Teknik Pabrik
Biro Energi
Biro Bengkel