MAKALAH KIMIA MINERAL SUMBER DAYA ALAM MINERAL BAUKSIT
Oleh: YULIA AGUSTINA (J1B109008) ZULFIKURRAHMAN (J1B109047) HJ. NURA (J1B109048) DYAH AYU KUSUMAWATI (J1B109063) ELDA APRILLISNAWATY (J1B109205)
PROGRAM STUDI S1 – KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARBARU 2012
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahNya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “SUMBER DAYA ALAM MINERAL BAUKSIT” ini dengan tepat waktu. Tak lupa pula kami mengucapkan terima kasih kepada : 1) Bapak Edi Mikrianto, S.Si., M.Si. selaku dosen mata kuliah Kimia Mineral yang sudah memberikan banyak info berkaitan dengan tema t ema makalah ini. 2) Rekan-rekan yang telah memberikan bantuan dan dorongannya dorongannya hingga makalah ini dapat terselesaikan. 3) Semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan dan penyusunan makalah ini. Dalam penyusunan makalah ini, kami menyadari masih ada kesalahan dan kekurangan. Untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk perbaikan dan kesempurnaan kesempurnaan makalah berikutnya. Akhir kata kami berharap semoga makalah ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Amin.
Banjarbaru, Februari 2012
Tim Penulis
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ........................................ .............................................................. ............................................ .................................. ............
i
DAFTAR ISI ......................................................... .............................................................................. ........................................... ............................... .........
ii
BAB I
PENDAHULUAN A.
Latar Belakang................................. Belakang...................................................... ............................................ ................................ .........
1
B.
Rumusan Masalah ......................................... ............................................................... ....................................... .................
1
C.
Tujuan Penulisan .......................................... ................................................................. ....................................... ................
2
C.
Metode Penulisan .......................................... ................................................................. ....................................... ................
2
BAB II TERPENOID A.
Karakteristik Bauksit ......................................... .............................................................. ................................... ..............
3
B.
Manfaat Bauksit …………..................... …………........................................... ............................................ ........................ .. ...4
C.
Penyebaran Penyebaran Bauksit di Dunia .......................................... ............................................................... .....................
D.
Cara Penambangan Bauksit………………………………..………........5
E.
Proses Isolasi Aluminium dari Bauksit………………………………….6
4
BAB III PENUTUP A.
Kesimpulan......................................... ............................................................... ............................................. ............................ ..... 10
B.
Saran ............................................ .................................................................. ........................................... ................................... .............. 10
DAFTAR PUSTAKA
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Untuk
dapat
mempertahankan
hidupnya
manusia
banyak
kebutuhannya. Kebutuhan itu dapat berwujud benda atau materi, dapat juga tidak berwujud benda. Benda kebutuhan manusia bayak terdapat di sekeliling kita, misalnya tanah, air, udara, minyak bumi, batu bara, dan masih banyak lagi. Semua kebutuhan manusia tersebut ada di alam, manusia tinggal memanfaatkannya. Oleh karena itu disebut sumber daya alam. Jadi dapat disimpulkan bahwa sumber daya alam adalah semua yang ada di alam, yaitu hasil bentukan alam yang berguna dan dapat dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya dalam mencapai kesejahteraan (Muchtar, 2002). Sumber daya alam terbagi menjadi dua, yaitu sumber daya alam yang terbarukan dan sumber daya alam yang tidak terbarukan. Mineral merupakan sumber daya alam alam tidak terbarukan. Salah satu contoh mineral yang sangat berguna dalam kehidupan manusia adalah bauksit. Pada makalah ini kita akan mengkaji secara mendalam mengenai mineral bauksit.
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan ini dapat dirumuskan sebagai berikut: 1.
Bagaimana karakteristik bauksit?
2.
Apa saja manfaat bauksit?
3.
Dimana saja penyebaran bauksit di Dunia?
4.
Bagaimana cara penambangan bauksit?
5.
Bagaimana proses isolasi aluminium dari bauksit?
C. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini antara lain: 1. Mengetahui karakteristik bauksit . 2. Mengetahui manfaat bauksit. 3. Mengetahui penyebaran bauksit di Dunia. 4. Mengetahui cara penambangan bauksit. 5. Mengetahui proses isolasi aluminium dari bauksit. D. Metode Penulisan
Metode yang digunakan dalam pembuatan makalah ini adalah metode pustaka dan metode internet (browsing melalui internet). Metode pustaka yakni dengan mengumpulkan data-data, perbendaharaan pengetahuan, dan mencari beberapa masalah yang berhubungan dengan kimia bahan alam baik dari segi pengertiannya maupun permasahannya. Sedangkan, metode internet – data berdasarkan informasi yang didapat yakni dengan mengumpulkan data – data melalui media internet.
BAB II SUMBER DAYA ALAM MINERAL BAUKSIT
A. Karakteristik Bauksit
Bauksit adalah bijih logam alumunium (Al). Nama bauksit berasal dari nama sebuat tempat di Perancis Beaux. Bauksit adalah suatu koloid oksida Al dan Si yang mengandung air. Istilah bauksit dipergunakan untuk bijih yang mengandung oksida alumunium monohidrat atau anhidrat. Biasanya berasosiasi dengan laterit, warnanya tergantung dari oksida besi yang terkandung dalam batuan asal. Makin basa batuan asal biasanya makin tinggi kandungan unsur besinya, sehingga warna dari bijih bauksit akan bertambah merah (Zelder, 2003). Bauksit merupakan bahan yang heterogen, yang mempunyai mineral dengan susunan terutama dari oksida aluminium, yaitu berupa mineral buhmit (Al2O3H2O) dan mineral gibsit (Al2O3.3H2O). Secara umum bauksit – 65%, SiO2 1 – 12%, – 12%, Fe2O3 2 – 25%, – 25%, TiO2 mengandung Al 2O3 sebanyak 45 – 65%, >3%, dan H 2O 14 – 14 – 36% 36% (Zelder, 2003). Bijih bauksit dapat terbentuk di daerah tropika dan subtropika dengan memungkinkan adanya pelapukan yang sangat kuat. Bauksit terbentuk dari batuan sedimen yang mempunyai kadar Al nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan kadar kuarsa (SiO 2) bebasnya sedikit atau bahkan tidak mengandung sama sekali. Batuan tersebut (misalnya sienit dan nefelin yang berasal dari batuan beku, batu lempung, lempung dan serpih). Batuan-batuan tersebut akan mengalami proses lateritisasi, yang kemudian oleh proses dehidrasi akan mengeras menjadi bauksit. Bauksit dapat ditemukan dalam lapisan mendatar tetapi kedudukannya di kedalaman tertentu (Zelder, 2003). Kandungan alumunium yang tinggi di batuan asal bukan merupakan syarat utama dalam pembentukan bauksit, tetapi yang lebih penting adalah intensitas dan lamanya proses laterisasi. Kondisi-kondisi utama yang memungkinkan 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 (Navy, 2009). B. Manfaat Bauksit
Bauksit sebagian besar digunakan untuk industri logam alumunium, abrasive, refractory, industri kimia dan metalurgi. Aluminium banyak dipergunakan karena mempunyai sifat ringan, penghantar panas dan listrik yang baik, tahan korosi, tak beracun, non magnetik, mudah dicairkan, mempunyai daya tarik lebih tinggi dibanding beratnya. Aluminium dipakai untuk membuat badan pesawat terbang, kapal laut, alat-alat dapur dan sebagainya (Ulucak, 2003). Untuk bangunan, dipergunakan sebagai dinding, atap dan tirai. Untuk alat rumah tangga t angga dipergunakan untuk membuat penggorengan, panci, sendok, bakul, nampan dan tempat air. Kegunaan lainnya antara lain untuk coin, kapal terbang, lemari es, mesin cuci, air conditioner, pengganti tembaga, industri kaleng, alat-alat pembungkus dan alat-alat mesin (Ulucak, 2003). C. Penyebaran Bauksit di Dunia
Cadangan bauksit tersebar di seluruh dunia. Negara – Negara yang memiliki sumber bauksit dalam jumlah besar antara lain : Australia, Brazil, Guinea, dan Jamaika. Sekitar 85 % dari keseluruhan bauksit yang ditambang dari kerak bumi, digunakan untuk menghasilkan logam aluminium, dimana nantinya akan digunakan sebagai bahan baku produk – produk – produk produk lain yang lebih bervariasi. Sisanya sekitar 15 % digunakan untuk proses kimia yang berkelanjutan pada pabrik – pabrik – pabrik pabrik dalam pembutan pesenyawaan aluminium dengan tujuan tertentu (Davydson, 2009).
Di Indonesia, bauksit ditemukan di Pulau Bintan dan sekitarnya, Pulau Bangka dan Kalimantan Barat. Sampai saat ini penambangan bauksit di Pulau Bintan adalah satu-satunya yang terbesar di Indonesia. Beberapa tempat penyebaran penyebaran bauksit di Indonesia Indonesia antara lain:
Sumatera utara
Riau
: Kota Pinang (kandungan Al 2O3 = 15,05 – 15,05 – 58,10%). 58,10%).
: P.Bulan, P.Bintan (kandungan SiO 2 = 4,9%, Fe2O3 = 10,2%,
TiO2 = 0,8%, Al 2O3 = 54,4%), P.Lobang (kepulauan Riau), P.Kijang (kandungan SiO 2 = 2,5%, Fe2O3 = 2,5%, TiO2 = 0,25%, Al 2O3 = 61,5%, H2O = 33%),merupakan akhir pelapukan lateritic setempat, selain ditempat tersebut terdapat juga diwilayah lain yaitu, Galang, Wacokek, Tanah Merah,dan daerah searang.
Kalimantan Barat
: Tayan Menukung, Sandai, Pantus, Balai Berkuah,
Kendawangan dan Munggu Besar.
Bangka Belitung
: Sigembir (Davydson, 2009).
D. Cara Penambangan Bauksit
Penambangan Penambangan bauksit dilakukan dengan penambangan terbuka diawali dengan land clearing. Setelah pohon dan semak dipindahkan dengan bulldozer, dengan alat yang sama diadakan pengupasan tanah penutup. Lapisan bijih bauksit kemudian digali dengan shovel loader yang sekaligus memuat bijih bauksit tersebut kedalam dump truck untuk diangkut ke instalansi pencucian (Anonim, 2007). Bijih bauksit dari tambang dilakukan pencucian dimaksudkan untuk meningkatkan kualitasnya dengan dengan cara mencuci dan memisahkan bijih bauksit bau ksit tersebut dari unsur lain yang tidak diinginkan, misal kuarsa, lempung dan pengotor lainnya. Partikel yang halus ini dapat dibebaskan dari yang besar melalui pancaran air (water jet) yang kemudian dibebaskan melalui penyaringan
(screening).
Disamping itu sekaligus melakukan proses
pemecahan (size reduction) dengan menggunakan jaw crusher (Anonim, 2007).
E. Proses Isolasi Aluminium dari Bauksit
Secara umum, untuk memperoleh aluminium murni dari bauksit dilakukan 2 tahapan proses, yaitu proses bayer dan proses Hall-Heroult. Pada proses Bayer, bauksit dimurnikan untuk mendapatkan aluminium oksida. Proses selanjutnya, proses Hall-Heroult, meleburkan aluminium dioksida untuk mendapatkan logam aluminium murni (Anonim,2007).
The Bayer process Secara umum proses Bayer terdiri dari 3 tahapan, yaitu : ekstraksi, presipitasi dan kalsinasi. Pada proses ekstraksi, bauksit dihancurkan secara mekanik dan kemudian dilarutkan dalam larutan natrium hidroksida panas o
pada susu 175 C, pelarutan ini akan melarutkan aluminium oksida menjadi -
dengan OH berlebih akan menghasilkan [Al(OH)4] . -
-
Al2O3 + 2 OH + 3 H2O
2 [Al(OH)4]
-
(Anonim, 2009). Komponen lain selain aluminium oksida (impuritis) tidak larut. Sehingga aluminium oksida dari bauksit akan dapat dipisahkan dari pengotornya seperti Fe2. Pemisahan dapat dilakukan dengan penyaringan untuk pengotor padat yang tak larut yang disebut Red Mud . Setelah dipisahkan dengan pengotornya yang tidak larut, masuk pada proses presipitasi. Larutan filtrat yang berisi aluminium hidroksida didinginkan, sehingga dihasilkan presipitat putih padat berbentuk seperti benang – benang – benang. benang. Tahapan selanjutnya yaitu kalsinasi, dimana padatan putih aluminium hidroksida dipanaskan o
hingga suhu ±1050 C, pada proses pemanasan ini aluminium hidroksida akan mengalami dekomposisi menjadi alumina, dan menghasilkan uap air pada prosesnya (Anonim, 2009) : 2 Al(OH)3
Al2O3 + 3 H2O
Proses Bayer Secara Bertahap :
Bauksit dihancurkan secara mekanik, kemudian dicampur dengan soda kaustik (NaOH), dihasilkan suspensi berair yang mengandung partikel murni yang sangat beragam.
Suspense cair dipompa menuju digester (Tank yang berfungsi seperti tabung pengontrol tekanan). Larutan tersebut dipanaskan hingga suhu 230520°F (110- 270°C) dibawah tekanan 50 lb/in2 (340 kPa). Pada kondisi ini, dilakukan selama sekitar setengah jam atau hingga beberapa jam. Pada prosesnya penambahan soda kaustik dilakukan untuk memastikan bahwa seluruh senyawa aluminium yang terkandung terlarut.
Larutan panas, yang menjadi larutan natrium aluminat, dilewatkan melalui beberapa tangki flash yang mereduksi tekanan dan merocovery panas yang dapat digunakan kembali untuk proses pemurnian.
Selanjutnya larutan dipompakan menuju tangki pengendap. Pada tangki ini pengotor yang tidak larut akan mengendap dibawah tangki. Sehingga larutan hanya mengandung aluminium oksida yang terlarut dalam kaustik soda. Residu yang ada dibawah tangki (yang dinamakan “ Red Mud ”) ”) mengandung pasir halus, besi oksida, oksida – oksida dari trace elemen misalnya titanium.
Setelah pengotor diendapkan, cairan yang tertinggal (dengan bentuk fisik seperti kopi), dipompa menuju sederetan saringan. Beberpa partikel halus dari pengotor yang tertinggal pada larutan akan ditangkap oleh filter. Material ini akan dicuci untuk mendapatkan alumina dan kaustik soda yang dapat digunakan kembali selama proses.
Cairan yang sudah disaring dipompa menuju tangki
six-story-tall
precipitation. Bibit Kristal dari alumina hidrat (alumina yang mengikat
molekul air) ditambahkan di atas tangki. Bibit Kristal akan tumbuh sejalan dengan pengendapan cairannya dan alumina yang terlarut akan terikat pada Kristal yang terjadi.
Endapan Kristal yang terbentuk di bawah tangki kemudian dipindahkan. Setelah
pencucian,
dialihkan
menuju
pengering
untuk
kalsinasi
(Pemanasan untuk menghilangkan molekul air yang terikat pada molekul
alumina). Temperaturnya berkisar 2000° F (1100° C) yang akan menghilangkan molekul air, sehingga hanya tinggal Kristal alumina anhidrat. Selanjutnya cristal dialirkan menuju cooler untuk pendinginan dan proses finishing (Anonim, 2009). The Hall-Heroult process
Secara umum pada proses ini, leburan alumina dielektrolisis, dimana lelehan tersebut dicampur dengan lelehan elektrolit kriolit didalam pot dimana pada pot tersebut terikat serangkain batang karbon dibagian atas pot sebagai katoda. Karbon anoda berada dibagian bawah pot sebagai lapisan pot, dengan aliran arus kuat 4 – 4 – 5 5 V antara anoda dan katodanya k atodanya proses elektrolisis terjadi. Alumina mengalami pemutusan ikatan akibat elektrolisis, lelehan aluminium akan menuju kebawah pot, yang secara berkala akan ditampung menuju cetakan berbentuk silinder atau lempengan. Masing – masing pot dapat menghasilkan 66,000-110,000 ton aluminium per tahun(Anonymous,2009). Secara umum, 4 ton bauksit akan menghasilkan 2 ton alumina, yang nantinya akan menghasilkan 1 ton aluminium(Ulucak,2003) aluminium(Ulucak,2003) Reaksi kimia secara umum pada proses Hall-Heroult :
Proses Hall-Heroult Secara Bertahap :
Lelehan alumina hingga menjadi logam aluminium terjadi pada baja vat yang disebut pot reduksi. Bagian bawah dari pot terlapisi/dibatasi dengan karbon yang bertindak sebagai salah satu elektroda (konduktor arus listrik) dari system. Electrode lawannya terdiri dari serangkain batang karbon yang tergantung diatas pot. Pot reduksi ini disusun sedemikian rupa, berjajar yang terdiri dari 50 – 200 pot yang terhubung satu sama lain membentuk sirkuit elektrik.
Dalam pot reduksi, Kristal alumina dilarutkan pada lelehan kriolit pada temperature 1.760-1.780° F (960-970° C) sehingga dihasilkan larutan elektrolit yang akan menghantarkan listrik dari batang karbon(Katoda) menujuu Lapisan Karbon (Anoda). Arus DC (4-6 volts and 100,000230,000 amperes) dialirkan melaului larutan. sehingga akan terjadi reaksi yang akan memutuskan ikatan aluminium dengan oksigen pada molekul alumina. Oksigen yang dibebaskan terikat pada batang karbon (Katoda), sehingga membentuk karbon dioksida. Aluminium murni terendapkan di bawah pot sebagai lelehan logam.
Proses peleburan dilanjutkan, dengan penambahan alumina pada larutan kriolit untuk menggantikan senyawa yang terdekomposisi. Arus listrik konstan tetap dialirkan. Panas yang berasal dari aliran listrik menjaga agar isi pot tetap berada pada keadaan cair. Lelehan aluminium murni terkumpul di bawah pot.
Lelehan yang berada dibawah pot, dikumpulkan. Ditampung pada cetakan (batang atau lempeng). Saat aliran tersebut dialirkan kecetakan, bagian luar cetakan didinginkan dengan aliran air, yang menyebabkan aliminium menjadi padat. Logam murni yang padat dapat dibentuk dengan penggergajian penggergajian sesuai dengan kebutuhan (Ulucak, 2003).
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan
Bauksit merupakan bahan yang heterogen, yang mempunyai mineral dengan susunan terutama dari oksida aluminium, yaitu berupa mineral buhmit (Al2O3H2O) dan mineral gibsit (Al2O3.3H2O). Bauksit sebagian besar digunakan untuk industri logam alumunium, abrasive, refractory, industri kimia dan metalurgi. Negara – Negara yang memiliki sumberbauksit dalam jumlah besar antara lain : Australia, Brazil, Guinea, dan Jamaika. Secara umum, untuk memperoleh aluminium murni dari bauksit dilakukan 2 tahapan proses, yaitu proses bayer dan proses Hall-Heroult. B. Saran
Dari informasi di atas, ternyata t ernyata mineral bauksit mempunyai banyak manfaat yang berguna bagi kehidupan sehari-hari. Sumber daya alam dan tingkat per perekonomian suatu negara memiliki kaitan yang erat, dimana kekayaan sumber daya alam secara teoritis akan menunjang pertumbuhan ekonomi yang pesat. Akan tetapi, pada kenyataannya kenyataannya hal tersebut justru sangat bertentangan karena negara-negara di dunia yang kaya akan sumber daya alamnya seringkali merupakan negara dengan tingkat ekonomi yang rendah. Hal ini disebabkan negara yang cenderung memiliki sumber pendapatan besar dari hasil bumi memiliki kestabilan ekonomi sosial yang lebih rendah daripada negara-negara yang bergerak di sektor industri dan jasa. Di samping itu, negara yang kaya akan sumber daya alam juga cenderung tidak memiliki teknologi yang memadai dalam mengolahnya. Korupsi Korupsi,, perang saudara, saudara, lemahnya pemerintahan dan demokrasi demokrasi juga juga menjadi faktor penghambat penghambat dari perkembangan perekonomian negara-negara terebut. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan pembenahan sistem pemerintahan, pengalihan investasi dan penyokongan ekonomi ke bidang industri lain, serta peningkatan transparansi transparansi dan akuntabilitas dalam pemberdayaan sumber daya alam.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2007. Aluminium. http://www.madehow.com/Volume-5/Aluminum.html diakses tanggal 21 Februari 2012 Anonim. 2009. Bayer Process Chemistry. http://www.worldaluminium.org.html http://www.worldaluminium. org.html diakses tanggal 21 Februari 2012 Davydson, Sam. 2009. Aluminium. http://sam.davyson.com/as/phy http://sam.davy son.com/as/physics/aluminium/site/uses. sics/aluminium/site/uses.html html,, diakses tanggal 16 Maret 2009 Muchtar, M, Drs. 2002 . Geografi (Sumber Daya Alam dan Pelestariannya). Departemen Pendidikan Nasional. Jakarta. Navy, R. 2009. Aluminium. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.e http://hyperphysic s.phy-astr.gsu.edu/Hbase/hframe.html du/Hbase/hframe.html diakses tanggal 21 Februari 2012 Product , Ulucak, Timur. 2003. Aluminium Aluminum Extrusion, Rolled Product, Casting, Conductor . diakses tanggal 21 Februari 2012
Zelder, Greg dan Sebastian Africano. 2003. Bauxite And Aluminum: A Cradle To Grave Analysis. San Francisco State University. USA.
