LAPORAN PRAKTIK LAPANGAN DI SENTRA PENGOLAHAN BAHAN GALIAN PUSLITBANG tekMIRA CIPATAT - JAWA BARAT
Oleh : KEINSPEKTURAN TAMBANG IV KELOMPOK 2 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
MARTINUS BINUS MUHAMMAD REZA RAZWIN NANANG WIJANARKA RUSMAN PURBA SANIMAN SAUDAH SIMON PETRUS PAWA UCOK RAMADDAN PULUNGAN WISNU AJI BARATA
: : : : : : : : :
14461011 14461012 14461013 14461014 14461015 14461016 14461017 14461018 14461019
KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan, rahmat dan karunia-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan kegiatan praktik lapangan dalam rangka melaksanakan program praktik mata kuliah pengolahan bahan galian Kegiatan tersebut kami laksanakan pada tanggal 6 November 2014 di sentra pengolahan bahan galian puslitbang tekMIRA cipatat Jawa Barat. Praktik lapangan ini dapat terlaksana atas dorongan, saran, bantuan dan pemikiran berbagai pihak. Oleh karena itu, perkenankanlah kami mengucapkan terima kasih yang besar besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Toegas S. Soegiarto, MT. selaku direktur STEM “Akamigas” Cepu. 2. Kepala Sentra Pengolahan Bahan Galian Puslitbang tekMIRA. 3. Bapak Agus Heriyanto, S.T., M.T.selaku Kaprodi Keinspekturan 4. Bapak Ir.Muchtar Aziz.APU selaku dosen dari tekMIRA 5. Bapak Ir., Dodid Murdohardono., M.Sc selaku dosen mata kuliah pengolahan bahan galian 6. Bapak Ir.Apud Djadjuli.MT,selaku dosen pembimbing praktik lapangan 7. Semua pihak dari puslitbang TekMIRA yang telah banyak membantu. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini, untuk itu saran dan kritik sangat kami harapkan demi kebaikan dimasa yang akan datang. Demikian laporan ini dibuat yang merupakan bagian pertanggungjawaban kami dalam melaksanakan praktik lapangan
Cepu, November 2014
Keinspekturan IV TA 2014-2015
i
DAFTAR ISI halaman KATA PENGANTAR ............................................................................................ 1 DAFTAR ISI........................................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. iii BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1.2. Tujuan....................................................................................................... 1.3. Lokasi dan Kesampaian Daerah ...............................................................
1 3 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Konsep Dasar Pengolahan Bahan Galian ................................................. 2.2. Preparasi .................................................................................................. 2.3. Konsentrasi ...............................................................................................
4 4 7
BAB III HASIL PRAKTEK 3.1. Penanganan Awal Crude Ore................................................................... 11 3.2. Pemrosesan Bauksit menjadi Alumina..................................................... 11 3.3. Pemrosesan Alumina Menjadi Alumunium ............................................. 13 LAMPIRAN
ii
DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 3.1 Bagan Alir Teknologi Pemrosesan Bauksit Menjadi Alumina ........... 12 Gambar 3.2 Bagan Alir Teknologi Pemrosesan Alumina Menjadi Alumunium .... 13
iii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang UU Nomor 4 Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batubara yang ditegaskan lagi dalam Permen ESDM No. 01 tahun 2014 tentang Peningkatan Nilai Tambah Mineral Melaui Kegiatan Pengolahan dan Pemurnian Mineral Di Dalam Negeri, mengamanatkan bahwa peningkatan nilai tambah mineral melalui kegiatan pengolahan dan pemurnian dengan tujuan untuk menaikan nilai bahan galian dari yang awalnya bernilai rendah menjadi bernilai tinggi dan mampu meningkatkan perekonomian nasional. Pengolahan bahan galian adalah suatu proses pemisahan mineral berharga secara ekonomis berdasarkan teknologi yang ada sekarang. Berdasarkan tahapan proses, pengolahan bahan galian dapat dibagi menjadi tiga tahapan proses, yaitu Tahap Preparasi, Tahap Pemisahan, dan Tahap Dewatering. Kegiatan pengolahan bahan galian ini bertujuan untuk membebaskan dan memisahkan mineral berharga dari mineral yang tidak berharga atau mineral pengotor sehingga setelah dilakukan proses pengolahan bahan galian dihasilkan konsentrat yang bernilai tinggi dan tailing yang tidak berharga. Metode pengolahan bahan galian yang dipakai bermacammacam tergantung dari sifat kimia, sifat fisika, sifat mekanik dari mineral itu sendiri. Bauksit adalah biji utama aluminium terdiri dari hydrous aluminium oksida dan aluminium hidroksida yakni dari mineral gibbsite Al (OH)3, boehmite γ-ALO (OH), dan diaspore γ-ALO (OH), bersama-sama dengan oksida besi goethite dan 1
bijih besi, mineral tanah liat kaolinit dan sejumlah kecil anatase TiO2. Secara umum bauksit mengandung Al2O3 sebanyak 45 – 65%, SiO2 1 – 12%, Fe2O3 2 – 25%, TiO2 >3%,dan H2O 14 – 36%. Bijih bauksit terjadi di daerah tropika dan subtropika dengan memungkinkan pelapukan sangat kuat. Bauksit terbentuk dari batuan sedimen yang mempunyai kadar Al nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan kadar kuarsa (SiO2) bebasnya sedikit atau bahkan tidak mengandung sama sekali. Bentuknya menyerupai cellular atau tanah liat dan kadang-kadang berstruktur pisolitic. Secara makroskopis bauksit berbentuk amorf. Kekerasan bauksit berkisar antara 1 – 3 skala Mohs dan berat jenis berkisar antara 2,5 – 2,6. Kondisi – kondisi utama yang memungkinkan terjadinya endapan bauksit secara optimum adalah ; 1. Adanya batuan yang mudah larut dan menghasilkan batuan sisa yang kaya alumunium 2. Adanya vegetasi dan bakteri yang mempercepat proses pelapukan 3. Porositas batuan yang tinggi, sehingga sirkulasi air berjalan dengan mudah 4. Adanya pergantian musim (cuaca) hujan dan kemarau (kering) 5. Adanya bahan yang tepat untuk pelarutan 6. Relief (bentuk permukaan) yang relatif rata, yang mana memungkinkan terjadinya pergerakan air dengan tingkat erosi minimum 7. Waktu yang cukup untuk terjadinya proses pelapukan Potensi dan cadangan endapan bauksit terdapat di Pulau Bintan, Kepulauan Riau, Pulau Bangka, dan Pulau Kalimantan. Salah satu bahan galian yang tersebar banyak di Indonesia adalah Bijih Bauksit. Bahan galian ini apabila dicampur dengan 2
bahan mineral lain, semisal chrome, baja, atau nikel, menghasilkan aluminium yang sangat bagus (Alloy). Aluminium ini tahan panas, kuat namun lentur dan mudah dibentuk. Untuk, onderdil otomotif, perkapalan dan industri pesawat terbang, menggunakan bauksit secara massif. Meskipun endapan bauksit tersebar banyak, selama ini belum ada perusahaan yang mengolah bijih bauksit menjadi alumina, sehingga pabrik penghasil aliminium di Indonesia masih mengimpor alumina dari Negara lain. Oleh karena itu proses pengolahan bijih bauksit menjadi alumina perlu mendapatkan perhatian khusus. 1.2. Tujuan Tujuan dari laporan ini yaitu untuk mengetahui dan menggambarkan secara umum mengenai Proses Pengolahan Bijih Bauksit dan sebagi pertanggungjawaban telah melaksanakan praktek lapangan. 1.3. Lokasi dan Kesampaian Daerah Praktek lapangan ini dilaksanakan di sentra pengolahan bahan galian puslitbang tekMIRA Sentra Percontohan Pengolahan Mineral skala pilot plant terletak dipinggir jalan raya cipatat km 31, Citatah, Kecamatan Cipatat, Kabupaten Bandung. Perjalanan dari cepu ke tempat praktek menggunakan transporatsi darat yang ditempuh dengan waktu ± 14 jam untuk sampai dilokasi praktek
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Konsep Dasar Pengolahan Bahan Galian Pengolahan bahan galian adalah suatu proses pemisahan mineral berharga secara ekonomis berdasarkan teknologi yang ada sekarang. Tujuan dilakukannya kegiatan Pengolahan bahan galian ini yaitu untuk Membebaskan mineral berharga dari mineral pengotornya (meliberasi), Memisahkan mineral berharga dari pengotornya, Mengontrol ukuran partikel agar sesuai dengan proses selanjutnya (reduksi ukuran), Mengontrol agar bijih mempunyai ukuran yang relatif seragam, Mengontrol agar bijih mempunyai kadar yang relative seragam, Membebaskan mineral berharga, Menurunkan kandungan pengotor (menaikkan kadar mineral berharga). Dengan demikian kita akan mendapatkan keuntungan-keuntungan berupa Mengurangi ongkos / biaya pengangkutan, Mengurangi ongkos / biaya peleburan, serta Mengurangi kehilangan mineral berharga pada saat peleburan. Berdasarkan tahapan proses, pengolahan bahan galian dapat dibagi menjadi tiga tahapan proses, yaitu tahap preparasi, tahap pemisahan dan tahap dewatering. 2.2. Preparasi Preparasi merupakan proses tahap awal dalam pengolahan bahan galian yang meliputi : 2.2.1. Sampling Sampling merupakan pengidentifikasian bahan galian baik sifat fisik, kimia, kemagnetan, serta kelistrikan dari mineral yang terkandung dalam bahan galian 4
diantaranya Macam dan komposisi mineral dalam bahan galian, Kadar masingmasing mineral dalam bahan galian, Besar ukuran dan distribusi ukuran, Distribusi mineral-mineralnya, Macam dan tipe ikatan mineral-mineralnya, Derajat liberasi mineral-mineralnya, Sifat-sifat fisik mineralnya seperti berat jenis, kemagnetan, konduktivitas listrik, sifat-sfat permukaan mineralnya dan sebagainya. 2.2.2. Kominusi Kominusi adalah suatu proses untuk mengubah ukuran suatu bahan galian menjadi lebih kecil, hal ini bertujuan untuk memisahkan atau melepaskan bahan galian tersebut dari mineral pengotor yang melekat bersamanya. Kominusi bahan galian meliputi kegiatan berikut : a. Crushing yaitu suatu proses yang bertujuan untuk meliberalisasi mineral yang diinginkan agar terpisah dengan mineral pengotor yang lain. Dimana proses ini bertujuan juga untuk reduksi ukuran dari bahan galian / bijih yang langsung dari tambang (ROM = run of mine) dan berukuran besar-besar (diameter sekitar 100 cm) menjadi ukuran 20-25 cm bahkan bisa sampai ukuran 2,5 cm. Alat yang digunakan pada Primary Crusher dan Secondery Crusher yaitu antara lain : 1. Jaw crusher
5. Impact crusher
2. Gyratory crusher
6. Rotary breaker
3. Cone crusher
7. Hammer mill
4. Roll crusher b. Grinding merupakan tahap pengurangan ukuran dalam batas ukuran halus yang diinginkan. Tujuan Grinding yaitu Mengadakan liberalisasi mineral berharga, Mendapatkan ukuran yang memenuhi persyaratan industri, Mendapatkan ukuran 5
yang memenuhi persyaratan proses selanjutnya. Alat yang digunakan meliputi ball mill, rod mill, hammer mill, serta impactor. 2.2.3. Sizing Merupakan proses pemilahan bijih yang telah melalui proses kominusi sesuai ukuran yang dibutuhkan. Sizing dibagi menjadi dua antara lain : a. Pengayakan / Penyaringan (Screening / Sieving) Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Pengayakan (screening) dipakai dalam skala
industri,
sedangkan
penyaringan
(sieving)
dipakai
untuk
skala
laboratorium. Produk dari proses pengayakan/penyaringan ada 2 (dua), yaitu antara lain : 1. Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan (oversize). 2. Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan (undersize). Saringan (sieve) yang sering dipakai di laboratorium yaitu antara lain : 1. Hand sieve 2. Vibrating sieve series / Tyler vibrating sive 3. Sieve shaker / rotap 4. Wet and dry sieving Sedangkan ayakan (screen) yang berskala industri yaitu antara lain : 1. Stationary grizzly
5. Vibrating screen (single deck,
2. Roll grizzly
double deck, triple deck, etc.)
3. Sieve bend
6. Shaking screen
4. Revolving screen
7. Rotary shifter 6
b. Klasifikasi (Classification) Klasifikasi
adalah
proses
pemisahan
partikel
berdasarkan
kecepatan
pengendapannya dalam suatu media (udara atau air). Klasifikasi dilakukan dalam suatu alat yang disebut classifier. Produk dari proses klasifikasi ada 2 (dua), yaitu antara lain: 1. Produk yang berukuran kecil/halus (slimes) mengalir di bagian atas disebut overflow. 2. Produk yang berukuran lebih besar/kasar (sand) mengendap di bagian bawah (dasar) disebut underflow. Proses pemisahan dalam classifier dapat terjadi dalam tiga cara (concept), yaitu : 1. Partition concept 2. Tapping concept 3. Rein concept 2.3. Konsentrasi Merupakan
proses
pengambilan
kosentrasi
mineral
berharga
dari
percampuran berbagai mineral dalam suatu bahan galian. Pengambilan kosentrat tersebut dapat dilakukan dengan berdasarkan tegangan permukaan (Flotasi), Sifat kelistrikan (HTS), sifat kemagnetan (MS), hand sorting (Kilap), serta berdasarkan gravitasinya (jigging, tabling, sharking table, sluice box, DMS, HMS). Sifat-sifat fisik mineral yang dapat dimanfaatkan dalam proses konsentrasi adalah : a. Perbedaan berat jenis atau kerapatan untuk proses konsentrasi gravitasi dan media berat. b. Perbedaan sifat kelistrikan untuk proses konsentrasi elektrostatik. 7
c. Perbedaan sifat kemagnetan untuk proses konsentrasi magnetik. d. Perbedaan sifat permukaan partikel untuk proses flotasi. Proses peningkatan kadar atau pengambilan konsentrat itu ada bermacammacam, yaitu antara lain : 1. Pemilahan (Sorting) Bila ukuran bongkahnya cukup besar, maka pemisahan dilakukan dengan tangan (manual), artinya yang terlihat bukan mineral berharga dipisahkan untuk dibuang. 2. Konsentrasi Gravitasi (Gravity Concentration) Yaitu pemisahan mineral berdasarkan perbedaan berat jenis dalam suatu media fluida, jadi sebenarnya juga memanfaatkan perbedaan kecepatan pengendapan mineral-mineral yang ada. Ada 3 (tiga) cara pemisahan secara gravitasi bila dilihat dari segi gerakan fluidanya, yaitu : a. Fluida tenang, contoh dense medium separation (DMS) atau heavy medium separation (HMS). b. Aliran fluida horisontal, contoh sluice box, shaking table dan spiral concentration c. Aliran fluida vertikal, contoh jengkek (jig). Bila jumlah partikel (mineral) di dalam fluida relatif sedikit, maka akan terjadi pengendapan bebas (free settling). Tetapi bila jumlah partikel banyak gerakannya akan terhambat sehingga terbentuk stratifikasi yang terdiri dari 3 (tiga) tahap sebagai berikut : 1. Hindered settling classification ; klasifikasi pengendapannya terhalang. 8
2. Differential acceleration pada awal pengendapan ; artinya partikel yang berat mengendap lebih dahulu. 3. Consolidation trickling pada akhir pengendapan ; partikel-partikel kecil berusaha mengatur diri di antara partikel-partikel besar sesuai dengan berat jenisnya. Produk dari proses konsentrasi gravitasi ada 3 (tiga), yaitu antara lain: a. Konsentrat (concentrate) yang terdiri dari kumpulan mineral berharga dengan kadar tinggi. b. Amang (middling) yaitu konsentrat yang masih kotor. c. Ampas (tailing) yang terdiri dari mineral-mineral pengotor yang harus dibuang Peralatan konsentrasi gravitasi yang banyak dipakai adalah : 1. Jig. Jigging adalah suatu proses pemisahan bijih dalam medium liquid berat yang tergantung daripada kesanggupan penetrasi suatu bed yang semi stationary yang disebabkan karena perbedaan Specific Gravity. Prinsip Kerja Alat ini adalah semakin besar perbedaan Specific Gravitasi, semakin baik jalan mineral-mineral yang mengalami proses tersebut. Bila dalam bijih menpunyai Specific Gravity yang berbeda-beda maka untuk meramalkan pemisahan baik dengan bantuan CC (Concentration Criteria). 2. Meja goyang (shaking table). Salah satu metode Konsentrasi Gravitasi adalah Tabling yang merupakan pemisahan material dengan cara mengalirkan air yang tipis pada suatu meja 9
bergoyang, denghan menggunakan media aliran tipis dari air (Flowing Film Concentration). Alat yang digunakan disebut “Shaking Table” atau “Meja Goyang”. Prinsip Kerja Shaking Table adalah berdasarkan perbedaan berat dan ukuran partikel terhadap gaya gesek akibat aliran air tipis. Partikel dengan diameter yang sama akan memiliki gaya dorong yang sama besar. Sedangkan apabila specific Gravitynya berbeda maka gaya gesek pada partikel berat akan lebih besar daripada partikel ringan. Karena pengaruh gaya dari aliran, maka partikel ringan akan terdorong / terbawa lebih cepat dari partikel berat searah aliran. Karena gerakan relative Horizontal dari motor maka partikel berat akan bergerak lebih cepat daripada material ringan dengan arah horizontal. Untuk itu perlu dipasang riffle (penghalang) untuk membentuk turbulensi dalam aliran sehingga partikel ringan diberi kesempatan berada diatas dan partikel berat relative dibawah. 3. Konsentrator spiral (Humprey spiral concentrator). Prinsip Kerja Alat Humprey Spiral adalah Gaya sentrifugal, Gaya ini arahnya kebagian luar dari area yang berputar, sehingga akan memberikan pengaruh kepada mineral-mineral ringan untuk terlempar keluar dan terkumpul sebagai tailing.
10
BAB III HASIL PRAKTEK
3.1. Penanganan Awal Crude Ore Bijih bauksit yang ada di Indonesia pada umumnya berkadar di bawah 40 %. Dalam pemrosesa diperlukan kadar diatas 50 % untuk tujuan lebih efektifnya proses. Sebelum dilakukan pemrosesan lebih lanjut bijih bauksit (Crude ore) terlebih dahulu dilakukan kegiatan komunisi, kemudian dicuci guna memisahkan bauksit dengan lempung dan pengotor yang lainnya, dan dikeringkan.
3.2. Pemrosesan Bauksit menjadi Alumina Proses dimulai dari umpan berupa bijih bauksit dengan kadar > 50% digerus sampai mendapatkan ukuran sebesar 35 # ( diameter < 1 mm). Setelah itu dimasukan dalam digester dengan penambahan sodium hidroxida sebagai pelarut. Dalam digester terjadi pemasakan dengan bantuan uap bertekanan dari autoclave (beroperasi pada 4-5 atm / kurang lebih spada suhu 150o C). Dari digester didapatkan larutan sodium aluminat dan residu berupa red mud. Larutan sodium aluminat dialirkan melalui filter dengan tekanan berkisar 3 Bar. Hasilnya berupa alumina hidrat yang nantinya akan dilakukan proses pengeringan dan kalsinasi (dalam kondisi operasi suhu kurang lebih 700 o C). Hasil akhir dari kalsinasi adalah alumina. Proses tersebut sebagaimana dapat dilihat dalam gambar 3.1.
11
12 Gambar 3.1 Bagan Alir Teknologi Pemrosesan Bauksit Menjadi Alumina
3.3. Pemrosesan Alumina Menjadi Alumunium Alumina kemudian diproses untuk mendapatkan batangan aluminium ( ingot) sebgaimana gambar 3.2
Gambar 3.2 Bagan Alir Teknologi Pemrosesan Alumina Menjadi Alumunium
13
LAMPIRAN
Foto-foto Lapangan
Kegiatan Pemaparan
Kegiatan di Sentra Pemrosesan Bauksit
