MAKALAH TAMBANG TERBUKA CADANGAN / GEOLOGI ENDAPAN, PERALATAN, PEMBENTUKAN, SISTEM PENAMBANGAN, DAN PENGOLAHAN BAHAN GALIAN BAUKSIT
Diajukan untuk memenuhi tugas mata kuliah Tambang Terbuka
OLEH
KELOMPOK 3:
KELAS A
TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA 2015 / 2016 i
Daftar Anggota Kelompok 3 Kelas A Tambang Terbuka Kampus Indralaya Judul Makalah “ Cadangan / Geologi Endapan, Peralatan, Pembentukan, Sistem Penambangan, dan Pengolahan Bahan Galian Bauksit”
1. AGUNG PRAMANA
(03021181419001)
2. AHMAD SURYANTKO
(03121002063)
3. DWI PUTRI SURYANI
(03021181419035)
4. ILHAM MAULANA.S.
(03021181419037)
5. IVO MARIO
(03021281419089)
6. MUHAMAD AGUNG ARIFIN
(03021181419059)
7. MUHAMMAD WAHYU AKBAR (KETUA)
(03021181419019)
8. NOVA FATHONA
(03021181419021)
9. RAIHAN YARRI PUTERA
(03021181419069)
10. REZA DAVID NAUFAL
(03021181419015)
ii
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang mana atas berkat rahmat, taufik dan hidayah – NYA jua lah sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas besar mata kuliah Pengolahan Sumber Daya Mineral dan Energi yang berjudul “ Cadangan / Geologi Endapan, Peralatan, Pembentukan, Sistem
Penambangan, dan Pengolahan Bahan Galian Bauksit” dengan baik dan tepat waktu. Ucapan terima kasih tidak lupa penulis sampaikan kepada : 1.
Prof. Ir. Subriyer Nasir, M.S., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya.
2.
Bapak PROF.IR.H.M. Toha. Taufik, DEA ; Bapak Rosihan Pebrianto, S.T., M.T. ; selaku dosen pembimbing mata kuliah Tambang Terbuka Universitas Sriwijaya.
3.
Kedua orang tua penulis yang senantiasa selalu mendoakan penulis.
4.
Para pembaca yang senantiasa memberikan masukan berupa kritik maupun saran yang membangun.
5.
Teman – teman Teknik Pertambangan kelas A yang senantiasa memberikan motivasi kepada penulis.
Penulis menyadari dalam pembuatan makalah ini, masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan baik dalam penulisan maupun dalam penyampaian isi makalah. Untuk itu penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang membangun dari pembaca, agar kedepannya penulis dapat membuat makalah maupun bacaan yang lebih baik lagi. Dan semoga tugas ini dapat memberikan manfaat yang baik untuk pembaca. . Indralaya, Juni 2016
Penulis iii
DAFTAR ISI
.............................................. i
Halaman Judul Lampiran Nama
............................................. ii
Kata Pengantar
............................................ iii
Daftar Isi Daftar Gambar
..............................................v ............................................ vi
Daftar Tabel
........................................... vii
BAB I PENDAHULUAN
..............................................1
1.1 Latar Belakang
..............................................1
1.2 Rumusan Masalah
..............................................1
1.3 Pembatasan Masalah
..............................................1
1.4 Tujuan Penulisan dan Manfaat Penulisan
..............................................2
1.5 Metode Penulisan
..............................................2
BAB II PEMBAHASAN
..............................................3
2.1 Pengertian Aluminium 2.1.1
..............................................3
Sifat Fisik dan Kimia Aluminium
2.2 Mineral Logam Bauksit
..............................................3 ................................................. 5
2.2.1
Sifat Umum
................................................. 5
2.2.2
Genesa
................................................. 6
2.2.3
Komposisi Kimia
................................................. 7
2.2.4
Cara Penambangan
................................................. 8
2.2.5
Tempat Terdapat
................................................. 8
2.2.6
Pemanfaatan
................................................. 8
2.3 Proses Pengolahan 2.3.1 Proses Pengolahan Bauksit Menjadi Alumina (Proses Bayer) 2.3.2 Proses Peleburan Alumina (Proses Hall-Heroult) 2.4 Manfaat Aluminium BAB III PENUTUP Daftar Pustaka
................................................. 9 ............................................... 10 ............................................... 15 ............................................... 16
............................................20 ............................................21 iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Aluminium
..............................................3
Gambar 2.2.4 Penambangan Bauksit
..............................................8
Gambar Mineral Logam Bauksit
..............................................9
Gambar 2.3 Proses Pengolahan Bauksit
............................................10
Gambar 2.3.1 Proses Pengolahan Bauksit Menjadi Alumina (Proses Bayer)
............................................14
Gambar 2.3.1 Proses Pengolahan Bauksit Menjadi Alumina (Proses Bayer)
............................................14
Gambar 2.3.2 Proses Peleburan Alumina (Proses Hall-Heroult)
............................................16
Gambar 2.3.2 Proses Peleburan Alumina (Proses Hall-Heroult)
............................................16
v
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Data Sifat Fisika Aluminium
..............................................4
vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Indonesia merupakan salah satu Negara yang kaya akan sumber daya alam termasuk sumber daya mineral logam. Kesadaran akan banyaknya mineral logam ini mendorong bangsa Indonesia untuk dapat memanfaatkan sumber daya alam tersebut secara efisien. Dalam pemanfaatanya, tentu saja menggunakan berbagai metode dan teknologi sehingga dapat diperoleh hasil yang optimal dengan hasil yang optimal dengan keuntungan yang besar, biaya produksi yang seminim mungkin serta ramah lingkungan. Salah satu sumberdaya alam yang banyak digunakan adalah bauksit. Bauksit atau dengan kata lain bijih aluminium adalah bahan dasar untuk membuat logam yang dinamakan aluminium, logam yang biasanya digunakan untuk membuat berbagai barang seperti panci, kuali / wajan, kaleng minuman bahkan alat - alat kendaraan bermotor sampai pada bahan pembuat pesawat terbang karena aluminium adalah logam yang logam tergolong logam ringan.
1.2
Rumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dibahas pada makalah ini adalah : 1. Apa yang dimaksud dengan bauksit? 2. Bagaimana proses pembentukan/genesa bauksit? 3. Apa saja peralatan yang digunakan dalam proses penambangan bauksit? 4. Bagaimana proses penambangan bauksit? 5. Bagaimana proses pengolahan bauksit menjadi aluminium?
1.3
Pembatasan Masalah
Pada penulisan makalah ini, penulis membatasi masalah menjadi : 1. Pengertian bauksit 2. Genesa bauksit 1
3. Peralatan yang digunakan pada penambangan bauksit 4. Cara penambangan dan cara pengolahan bauksit.
1.4
Tujuan dan Manfaat Penulisan
Adapun tujuan dan manfaat yang ingin dicapai dari penulisan makalah ini, antara lain adalah sebagai berikut : 1. Untuk mengetahui pengertian bauksit 2. Untuk mengetahui genesa bauksit. 3. Untuk mengetahui berbagai macam peralatan yang digunakan pada penambangan bauksit. 4. Untuk mengetahui tahapan penambangan bauksit. 5. Untuk mengetahui tahapan pengolahan bauksit.
1.5
Metode Penulisan
Adapun metode Metode penulisan pada makalah ini dilakukan dengan cara : metode kualitatif non interaktif dengan memanfaatkan teknologi yang ada berupa Google.
2
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Mineral Logam Bauksit Bauksit atau dengan kata lain bijih aluminium adalah bahan dasar untuk
membuat logam yang dinamakan aluminium, logam yang biasanya digunakan untuk membuat berbagai barang seperti panci, kuali / wajan, kaleng minuman bahkan alat - alat kendaraan bermotor sampai pada bahan pembuat pesawat terbang karena aluminium adalah logam yang logam tergolong logam ringan. Bauksit yang diambil dari alam tidak serta merta dapat dijadikan peralatan masak ibu-ibu rumah tangga, tetapi diolah terlebih dahulu. aluminium dibuat menurut proses H all-heroult yang ditemukan oleh Charles M. H all di Amerika Serikat dan Paul Heroult tahun 1886.
2.1.1
Sifat Umum
Bauksit Merupakan suatu campuran bahan-bahan yang kaya akan hidrat oksida aluminium, dan bahan-bahan tersebut dapat diambil logam aluminium secara ekonomis. Istilah buksit dikaitkan dengan laterit. Laterit adalah suatu bahan yang berupa konkresi berwarna kemerahan, bersifat porous, menutupi hampir sebagian besar daerah tropis dan subtropics, merupakan lapisan yang kaya akan aluminium dan besi. Jika kadar aluminiumnya lebih besar dibandingkan dengan kadar besi, sehingga warnanya menjadi agak muda, kekuning-kuningan sampai keputihputihan, maka laterit semacam ini dinamakan aluminious laterit atau laterit bauksit. Bauksit terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar aluminium tinggi, kadar Fe rendah dan sedikit kadar kuarsa bebas. Mineral silikat yang terubah akibat pelapukan, mengakibatkan unsur silika terlepas dari ikatan Kristal dan sebagian unsure besi juga terlepas. Pada proses ini 3
terjadi penambahan air, sedangkan alumina, bersama dengan titanium den ferric oksida (dan mungkin manganis oksida) menjadi terkonsentrasi sebagai endapan residu aluminium. Secara makroskopis bauksit berbentuk amorf. Kekerasan bauksit berkisar antara 1 – 3 skala Mohs dan berat jenis berkisar antara 2,5 – 2,6.
2.1.2
Genesa
Mineral logam bauksit terbentuk dari batuan yang mengandung unsur Al. Batuan tersebut antara lain nepheline, syenit, granit, andesit, dolerite, gabro, basalt, hornfels, schist, slate, kaolinitic, shale, limestone dan phonolite. Apabila batuan-batuan tersebut mengalami pelapukan, mineral yang mudah larut akan terlarutkan, seperti mineral – mineral alkali, sedangkan mineral – mineral yang tahan akan pelapukan akan terakumulasikan. Bauksit terbentuk dari batuan yang mempunyai kadar alumunium nisbi tinggi, kadar Fe rendah dan tidak atau sedikit mengandung kuarsa (SiO¬2) bebas atau tidak mengandung sama sekali. Bentuknya menyerupai cellular atau tanah liat dan kadang-kadang berstruktur pisolitic..
Bauksit
dapat
ditemukan
dalam
lapisan
mendatar
tetapi
kedudukannya di kedalaman tertentu. Bijih bauksit alumina dapat bersumber dari batuan primer (magmatic dan hidrotermal) maupun dari batuan sekunder (pelapukan dan metamorphosis). Namun, secara luas yang berada dipermukaan bumi ini berasal dari batuan sekunder hasil proses pelapukan dan pelindian. Genesa dari bauksit sendiri dapat terbentuk dari 4 proses yaitu : magamatik, Hidrotermal, metamorfosa, dan pelapukan. Berdasarkan genesanya, bijih bauksit terbagi atas 5 yaitu, bauksit pada batuan klastik kasar, bauksit pada terrarosa, bauksit pada batuan karbonat, bauksit pada batuan sedimen klastik dan bauksit pada batuan fosfat.
4
Sedangkan berdasarkan letak depositnya bauksit terbadi atas 4 yaitu deposit bauksit residual, deposit bauksit koluvial, deposit bauksit alluvial pada perlapisan dan deposit bauksit alluvial pada konglomerat kasar. Adapun syarat terbentuknya bauksit yaitu : iklim humid tropis dan subtropics, batuan sumber mengandung alumina tinggi, reagent yang sesuai pH dan Eh, sehingga mampu merubah silikat, infiltrasi air meteoric prmukaan secara lambat, kondisi bawah permukaan (larutan bawah permukaan) yang mampu melarutkan unsure batuan yang dilaluinya, sublitas tektinik yang berlangsung lama, preservation.
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 2.1.3
Komposisi Kimia
Mineral logam bauksit mengandung Al 2O3 sebanyak 45-65 %, SiO2 1-12 %, Fe 2O3 2-25%, TiO2 >3 % dan H2O 14-36 %. 2.1.4
Peralatan Yang Digunakan Pada Proses Penambangan Bauksit
Adapun peralatan yang digunakan pada proses penambangan bauksit adalah sebagai berikut:
5
a. Peralatan Untuk Land Clearing
Adapun peralatan yang digunakan untuk proses land clearing pada saat penambangan bauksit yaitu :
1. Bulldozer
Bulldozer adalah suatu alat berat yang mempunyai roda rantai (track shoe) untuk pekerjaan serbaguna yang memiliki kemampuan traksi yang tinggi. Bisa digunakan untuk menggali (digging), mendorong (pushing), menggusur meratakan (spreading), menarik beban, menimbun (filling), dan banyak lagi. Mampu beroperasi di daerah yang lunak sampai daerah yang keras sekalipun. Dengan swamp dozer untuk daerah yang sangat lunak, dan daerah yang sangat keras perlu dibantu dengan ripper (alat garu), atau dengan blasting (peledakan dengan tujuan pemecahan pada ukuran tertentu). Mampu beroperasi pada daerah yang miring dengan sudut kemiringan tertentu, berbukit, apalagi didaerah yang rata. Jarak dorong efisien berkisar antara 25-40 meter dan tidak lebih dari 100 meter. Jarak mundur tidak boleh terlalu jauh, bila perlu gerakan mendorong dilakukan secara estafet. Mendorong pada daerah turunan lebih efektif dan produktif daripada di daerah tanjakan. Attachment yang biasanya menyertainya antara lain: bermacam-macam blade, towing, winch, ripper, tree pusher, harrow, disc plough, towed scraper, sheep foot roller, peralatan pipe layer, dan lain - lain. Pada dasarnya bulldozer adalah alat yang menggunakan traktor sebagai penggerak utamanya, artinya traktor yang dilengkapi dozer attachment dalam hal ini perlengkapannya attachment adalah blade. Sebenarnya, bulldozer adalah nama jenis dari dozer, selain mendorong lurus ke depan, juga memungkinkan untuk mendorong ke samping dengan sudut 250 terhadap kedudukan lurus. Jenis pekerjaan yang biasanya menggunakan bulldozer adalah: Mengupas top soil dan pembersihan lahan dan pepohonan, Pembukaan jalan baru,
6
Pemindahan material pada jarak pendek sampai dengan 100 m, Membantu mengisi material pada scraper, Menyebarkan material, Mengisi kembali saluran, Membersihkan quarry..
Adapun bagian – bagian dari bulldzer adalah : 1. Blade
Dalam pengoperasian, bulldozer dilengkapi dengan blade yang dapat distel sedemikian rupa sesuai kebutuhan yang diinginkan, untuk itu dikenal berbagai macam blade yang dipakai pada bulldozer atau angel dozer yaitu: Universal Blade (U-Blade)
Blade jenis ini dilengkapi dengan sayap (wing) yang terdapat disisi blade untuk efektifitas produksi. Hal ini memungkinkan bulldozer membawa/mendorong muatan lebih banyak karena kehilangan muatan yang relative kecil dalam jarak yang cukup jauh. Umumnya bulldozer jenis ini sering digunakan untuk pekerjaan reklamasi tanah (land reclamation), stock pile work, dan sebagainya. Straight Blade (S-Blade)
Straight blade cocok digunakan untuk semua jenis lapangan, blade ini juga merupakan modifikasi dari U-Blade, maneuver lebih mudah dan balade ini juga dapat menghandel material dengan mudah. Angling Blade (A-Blade)
Angling blade dibuat untuk posisi lurus dan menyudut. Blade ini juga dapat dibuat untuk:
Pembuangan ke samping (side casting) Pembukaan jalan (pioneering roads)
Menggali saluran (cutting ditches)
Pekerjaan lain yang sesuai.
Chusion Blade (C-Blade)
Chusion blade dilengkapi dengan bantalan karet (Rubber cushion) yang berfungsi untuk meredam tumbukan. Selain digunakan untuk push7
loading, juga digunakan untuk pemeliharaan jalan dan pekerjaan dozing lainnya mengingat lebar C-Blade ini memungkinkan untuk meningkatkan kmampuan manuver.
Gambar Alat Berat Bulldozer
2. Motor Grader
Motor grader merupakan alat perata yang mempunyai bermacammacam kegunaan. Untuk keperluan perataan tanah, digunakan grader, disamping untuk membentuk permukaan yang dikehendaki. Grader juga dapat digunakan untuk mencampurkan dan menebarkan tanah dan campuran aspal. Pada umumnya grader digunakan dalam proyek dan perawatan jalan dan dengan kemampuannya bergerak, juga sering digunakan dalam proyeklapangan terbang. Dalam pengoperasiannya, motor grader menggunakan blade yang disebut moldboard yang dapat digerakkan sesuai kebutuhan bentu permukaan. Sebagaimana diketahui motor grader adalah tipe peralatan 8
yang dapat dipakai dalam berbagai variasi pekerjaan konstruksi (grading). Kemampuan ini akibat gerakan-gerakan flexibel yang dipunyainya terhadap blade dan roda-roda ban. Keserbagunaan ini diperbesar dengan perlengkapan-perlengkapan lainnya, seperti: Ø Scarifier teeth (ripper dalam bentuk penggaruk kecil) dipasang di bagian depan blade dan dapat dikendalikan secara tersendiri. Ø Pavement widener (untuk mengatur penghamparan) Ø Elevating grader unit (alat pengatur grading)
Gambar Motor Grade
3. Excavator Backhoe
Excavator adalah Alat berat yang terdiri dari batang, tongkat, keranjang dan rumah rumah dalam sebuah wahana putar dan digunakan untuk penggalian (akskavasi) . Rumah rumah diletakan diatas kereta bawah yang dilengkapi Roda rantai atau Roda. Ekskavator pertama kali diciptakan pada tahun 1835 oleh William Smith Otis, seorang ahli mekanik asal Amerika Serikat. Pada awalnya ekskavator dijalankan 9
dengan menggunakan mesin uap dan digunakan sebagai alat penggalian untuk membangun rel kereta api. Pada tahun 1839 William Smith Otis menerima patent atas karya ekskavator temuannya dan kemudian meninggal dunia pada tahun yang sama (1839). Pada tahun 1840 tercatat ada 7 buah excavator dan merupakan excavator pertama di dunia yang diciptakan oleh William Smith Otis. Excaavator menggunakan Winch dan Tali besi untuk bergerak. Excavator adalah perkembangan alami dari Penggaruk Uap dan sering juga disebut Power shovel.
Berdasarkan
surat
keputusan
menteri
perindustrian
nomor
347/M/SK/1982 tanggal 29 Juli 1982, alat berat adalah segala macam peralatan / pesawat mekanis termasuk attachment dan implement-nya, baik yang bergerak dengan tenaga sendiri (self propelled) atau ditarik (towed-type) maupun yang diam ditempat (stationer) dan mempunyai daya lebih dari satu kilo-watt, yang dipakai untuk melaksanakan pekerjaan-pekerjaan
kontruksi
pertambangan,
pertanian/ kehutanan dan/ atau bidang-bidang
industri
umum,
pekerjaan
lainnya,
sepanjang tidak merupakan alat processing langsung . Sedangkan ekskavator adalah adalah alat yang serba guna yang dapat untuk menggali tanah, membuat parit, memuat material ke dump truck atau kayu ke trailer. Dengan kombinasi penggatian attachment maka dapat digunakan untuk memecah batu, mencabut tanggul, membongkar aspal dan lain-lain. Kontruksi excavator bagian atasnya (upper structure) mampu berputar (swing) 360 derajat, sehingga alat ini sangat lincah untuk penggalian dan pemindahan tanah pada area yang sempit. Bagian utama dari hydraulic excavator adalah :
Front End Attachment
Upperstructure
Undercarriage
Untuk membandingkan kemampuan dari hydraulic excavator, dulu berorientasi pada kapasitas bucket (bucket capacity). Sedangkan pada saat ini, untuk membandingkannya berdasarkan berat operasi dari mesin 10
(operating weight). Product hydraulic excavator, bila kita lihat dari berat operasinya maka dapat digolongkan kedalam 4 (empat) kelompok yaitu ; Mini ; 0,6 – 6 tons Medium : 10 – 30 tons Large : 40 – 80 tons Big / Giant : 80 – 800 tons Berikut adalah contoh masing-masing jenis ekskavator.
Gambar Jenis – Jenis Excavator
Pengoperasian backhoe umumnya
untuk
penggalian
saluran,
terowongan, atau basement. Backhoe beroda ban biasanya tidak digunakan untuk penggalian, tetapi lebih sering digunakan untuk pekerjaan umum lainnya. Backhoe digunakan pada pekerjaan penggalian di bawah permukaan serta untuk penggalian material keras. Dengan menggunakan backhoe maka akan didapatkan hasil galian yang rata. Pemilihan kapasitas bucket backhoe harus sesuai dengan pekerjaan yang akan dilakukan.
Bagian Backhoe 11
Backhoe terdiri dari 8 bagian utama, yaitu: 1.
Bucket
: Digunakan untuk mengeruk tanah
2.
Bucket Cylinder
: Menggerakkan Bucket
3.
Arm
: Mengayunkan bucket naik turun
4.
Arm Cylinder
: Menggerakkan Arm
5.
Boom
: Tuas utama yg digunakan untuk menggerakkan Arm naik turun
6.
Boom Cylinder
: Menggerakkan Boom
7.
Tracker
: Sebagai roda untuk excavator
8.
Kabin
: Tempat mengendalikan Excavator
Struktur bawah adalah penggerak utama yang dapat berupa roda ban atau roda crawler. Ada enam gerakan dasar yang mencakup gerakan gerakan pada masing-masing bagian, yaitu :
a) Gerakan boom : merupakan gerakan boom yang mengarahkan bucket menuju tanah galian. b) Gerakan bucket menggali : merupakan gerakan bucket saat menggali material. c) Gerakan bucket membongkar : adalah gerakan bucket yang arahnya berlawanan dengan saat menggali. d) Gerakan lengan : merupakan gerakan mengangkat lengan dengan radius sampai 100°. e) Gerakan slewing ring : gerakan pada as yang bertujuan agar bagian atas backhoe dapat berputar 360°. f) Gerakan struktur bawah : dipakai untuk perpindahan tempat jika area telah selesai digali.
Teknik Penggalian
Cara kerja backhoe pada saat penggalian adalah sebagai berikut :
a) Boom dan bucket bergerak maju. b) Bucket digerakkan menuju alat. c) Bucket melakukan penetrasi ke dalam tanah. 12
d) Bucket yang telah penuh diangkat. e) Struktur atas berputar. f) Bucket diayun sampai material di dalamnya keluar.
Gambar Excavator Backhoe
b. Peralatan Penggalian dan Pemuatan
Adapun peralatan yang digunakan untuk proses penggalian dan pemuatan pada saat penambangan bauksit yaitu :
1.
Power Shovel
Power Shovel merupakan alat berat gali dan muat tambang yang sering digunakana berupa skop mekanasi yang amat besar. Alat ini digerakkan oleh mesin uap, mesin bensin, mesin diesel,atau dapat juga 13
motor listrik. Ukuran alat ini ditentukan oleh besarnya sekop yang dapat digerakkan, baik dalam arah horizontal maupun vertikal. Ukuran skop Power Shovel kecil berkisar ½ sampai 2 yard3 (1 yard = 3 ft = 90 cm) atau sekitar 0,36 m3 sampai 1,56 m3; ukuran sedang berkisar 2 sampai 8 yard3 ( 1,56-18,2 m3), dan ukuran besar 8 – 35 yard3 (18,2 – 25,5 m3).
Dengan memberikan shovel attachment pada excavator, maka didapatkan alat yang disebut dengan power shovel. Alat ini baik untuk pekerjaan menggali tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan ke dalam truk atau alat angkut lainnya. Alat ini juga dapat untuk membuat timbunan bahan persediaan (stock pilling).
Pada umumnya power shovel ini dipasang di atas crawler mounted, karena diperoleh keuntungan yang besar antara lain stabilitas dan kemampuan floatingnya. Power shovel di lapangan digunakan terutama untuk menggali tebing yang letaknya lebih tinggi dari tempat kedudukan alat. Macam shovel dibedakan dalam dua hal, ialah shovel dengan kendali kabel (cable controlled), dan shovel dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled).
Cara Kerja Power Shovel
Pada dasarnya gerakan-gerakan selama bekerja dengan shovel ialah: a. Maju untuk menggerakkan dipper menusuk tebing. b. Mengangkat dipper/bucket untuk mengisi. c. Mundur untuk melepaskan dari tanah/tebing. d. Swing (memutar) untuk membuang (dump). e. Berpindah jika sudah jauh dan tebing galian, dan f.
Menaikkan/menurunkan sudut boom jika diperlukan.
Sudut yang dibuat antara boom dengan bidang datar menyudut sebesar 45o, pekerjaan yang dilakukan dapat sebagai alat gali (utamanya) 14
maupun utamanya alat muat. Yaitu dengan cara “dipper” (mangkuk) dikerukkan dari bawah menengadah keatas pada kaki jenjang (power shovelnya sebagai alat gali -- excavator); atau pada kaki timbunan hasil bongkaran (hasil peledakan) – utamanya sebagai alat muat. Setelah “dipper” (mangkuk) penuh; kemudian superstructure (kabin beserta boom) berputar menghadap posisi truck untuk menumpahkan isi dipper keatas/kedalam bak truck, dengan membuka “dasar dipper” dengan cara menarik “latch” (grendel) sehingga isi “dipper” tertu mpah. Bila “power shovel” sebagai alat gali maka berat “counter weight”nya lebih besar dibanding, apabila “power shovel” sebagai alat muat,
pada
ukuran
“dipper”
yang
sama.
Cara penempatan Power Shovel di tempat kerja ada bermacam-macam, tergantung dari kondisi topografi lapangan dan tujuan pekerjaan tersebut, antara lain : - Jika tempat kerja telah tersedia, misalnya pada daerah kerja yang sudah merupakan lereng bukit, maka tidak perlu lagi dibuatkan jalan masuk dan tempat kerja awal. - Bila tempat yang akan digali masih merupakan daerah yang datar, maka perlu dibuat dulu sebuah jalan masuk dan tempat kerja awal yang berbentuk lereng landai. Pembuatantersebut dapat dilakukan nmenggunakan alat itu sendiri, atau menggunakan Buldoser; kemudian kalau udah di tempat kerjanya, harus diletakkan sedemikian rupa sehingga gerakannya efisien dan cukup tempat untuk alat-alat angkut yang mendekat ke situ. Pada umumnya semakin keras jenis material yang digali semakin kecil ukuran skop yang harud dipakai, tetapi gigi-gigi pada skop tersebut harus terbuat dari baja mangan (manganese steel) Fe2MgO3, cara penggaliannya tergantung pada cara menggerakkan lengan sekop tersebut. Produktivitas Power Shovel tergantung dari: Keadaan material (keras, lunak).
15
Kondisi lapangan, misalnya tinggi lereng yang digali. Pengalaman operator yang menanganinya. Penggunaan Power Shovel
Sebagai Alat Gali Penggunaan “power shovel” sebagai alat gali adalah : Membuat tanggul (embankment digging). Menggali secara datar (digging on horizontal plane) Membuat lereng (dressing slopes) Menggali ke arah daerah yang lebih rendah (digging below
grade) Membuat parit (digging shallow trench)
Sebagai Alat Muat Penggunaan “power shovel” sebagai alat muat adalah : Memuat ke alat angkut (loading haul units). Membuang material ke samping (side casting). Menimbun ke atas tumpukan material (dumping onto spoil
banks). Menimbun ke dalam “hopper” (dumping into hoppers).
16
Gambar Power Shovel
2. Wheel Loader
Wheel loader adalah suatu alat yang mirip dengan shovel dozer, tetapi
beroda
karet
(ban)
sehingga
baik
kemampuan
maupun
kegunaannya sedikit berbeda yaitu pada kemampuan beroperasi di daerah yang keras dan rata, kering tidak licin karena traksi daerah basah akan rendah, tetapi tidak mampu mengambil tanah sendiri tanpa dibantu
dozing/stock pilling terlebih dahulu dengan bulldozer. Wheel Loader adalah alat yang digunakan untuk mengangkat material yang akan dimuat kedalam dumptruckatau memindahkan material ke tempat lain. Saat loader menggali, bucket didorongkan pada material, jika bucket telah penuh maka traktor mundur dan bucket diangkat ke atas untuk selanjutnya dipindahkan.
Pada dasarnya wheel loader memiliki kegunaan-kegunaan sebagai berikut:
17
Pembersihan
lapangan
atau
lokasi
pekerjaan (land
clearing). Penggusuran tanah dalam jarak dekat.
Meratakan timbunan tanah dan mengisi kembali galiangalian tanah. Menyiapkan
bahan-bahan
dari
tempat
pengambilan
material. Mengupas tanah bagian yang jelek Meratakan
(stripping).
permukaan atau menghaluskan permukaan
bidang rata disebut finishing.
Komponen utama pada wheel loader yaitu:
A.
Cab
Cab adalah bagian dari wheel loader dari mana operator menjalankan mesin. Ini biasanya memiliki pintu, duduk, dan mengendalikan loader. Ini biasanya terlihat seperti sebuah bilik kaca dipasang di tengah loader dan mungkin tidak tertutup. B.
Lift Arm
Lift Arm terpasang di depan loader, di depan taksi. Inilah yang berguna untuk mengangkat ember depan atas dan bawah. Ia bekerja dalam hubungannya dengan silinder ember, perangkat hidrolik yang memotivasi lengan. C.
Bucket
Bucket adalah bagian yang paling nyata dari sebuah wheel loader. Berbentuk sekop besar. Sering kali, satu mesin memiliki beberapa jenis ember yang dapat dilampirkan sebagai mereka dibutuhkan. Misalnya, beberapa wheel loader datang dengan tujuan umum ember, satu ember untuk membawa batu, satu untuk untuk membawa batubara dan lainnya untuk penanganan lebih mudah memuat bahan seperti kotoran.
Cara kerja dari Wheel Loader
18
Cara kerja Wheel loader ini sama seperti halnya alat berat pada umumnya, dimana alat penggerak utamanya mengguanakan sistem hidrolik. Karena tenaga hidrolik mempunyai daya atau tenaga yang sangat besar, sehingga bisa memungkinkan untuk mengeruk, mengangkut material atau benda yang berukuran besar. Untuk pengoperasian bucket dipakai “kendali hidrolis” (hydraulic controlled), sedangkan kendali kabel ( cabel controlled) sudah jarang digunakan pada excavator-loader. Penggunaan loader biasanya adalah untuk memuat material dan membawa, serta membongkar. Jika daerah sekitar material yang dikerjakan datar, maka loader dapat bergerak dengan leluasa dalam posisi yang menyenangkan. Wheel loader yang bekerja dengan gerakan dasar pada bucket dan cara membawa muatan untuk dimuatkan ke alat angkut atau alat yang lain. Gerakan bucket yang penting ialah menurunkan bucket diatas permukaan tanah, mendorong ke depan (memuat/menggusur), mengangkat bucket, membawa dan membuang muatan. Apabila harus dimuatkan ke lat angkut, misalnya truk, ada beberapa cara pemuatan yaitu :
-
V – Loading
-
L – Loading
-
Cross Loading
-
Overhead Loading
Konstruksi Wheel Loader
Wheel loader selalu terpasang bucket container yang dipasang dibagian depan. Bucket digunakan untuk menggali, memuat tanah atau material yang granular, mengangkatnya dan diangkat untuk kemudian dibuang (dumping) pada suatu ketinggian pada dump truck dan sebagainya. Loader ini sangat kaku, untuk menggerakkan bucket dapat digunakan cable atau hydraulic. Tenaga gali pada keadaan horizontal (bucket tidak diangkat) didapat dari gerakan prime-mover nya, sehingga praktis baik kendali cabelmaupun hydraulichanya mempunyai fungsi untuk menggerakkan bucket ke atas dan ke bawah. 19
Untuk menggali, bucket harus didorong pada material, jika telah penuh, traktor mundur dan bucket diangkat ke atas untuk selanjutnya material dibongkar di tempat yang telah ditentukan. Untuk saat ini, umumnya loader dibuat dengan kendali hydraulic yang dilengkapi dengan “tangan-tangan (arms)” yang kaku untuk mengoperasikan bucketnya. Ukuran bucket bervariasi antara ¼ cuydsampai dengan 25 cuyd kapasitas muncung terbesar. Yang biasa dipakai dan tersedia banyak adalah loader dengan ukuran bucket sampai dengan 5 cuyd. Loader bucket sifatnya lebih permanen dipasang pada traktor dibandingkan dengan blade bulldozer dengan memperhatikan perbandingan proporsional ukuran bucket dengan traktor, sehingga pada waktu loader bekerja dengan bucket penuh pada keadaan ekstrim tidak sampai terguling ke depan (terjungkal). Produsen alat berat biasanya memberikan angka keamanan 2 untuk mengimbangi “terjungkalnya” loader ke depan, artinya perbandingan berat imbang dengan berat bucket pada waktu penuh dalam keadaan ekstrim adalah dua kali. Untuk memperbesar angka keamaan terhadap bahaya guling, berat traktor biasanya diperbesar 40 @ 60% lebih besar dari “kapasitas muatan terguling (tipping load capacity)”, dengan demikian ukuran bucket dan traktor harus betul-betul proporsional. Pada Umumnya Wheel Loader ini juga memiliki kelebihan dan kekurangannya, diantara lain sebagai berikut : Kelebihan Wheel Loader Mobilitas yang tinggi Manuver
daerah
pemuatan loading
point lebih
sempit dibanding dengan track shovel dan, Kerusakan permukaan loading point lebih kecil
karena menggunakan ban karet. Kekurangan Wheel Loader
20
Dalam menempatkan muatan ke dalam dump truck kurang merata bahkan
kadang-kadang
bisa
miring,
walaupun
faktor
ini
sangat
dipengaruhi oleh skill operator.
Pengaplikasian Wheel Loader dalam kehidupan sehari-hari
Penggunaan Wheel loader yang lain adalah untuk menggali pondasi basement, dengan syarat
ruangnya memungkinkan untuk
bekerjanya loader tersebut. Disamping itu dapat juga digunakan untuk memuat material yang telah ditiadakan, misalnya pada pembuatan terowongan, pada daerah pengambilan batu (quarrying). Wheel loader juga dapat digunakan untuk menggali butiran-butiran lepas bebatuan untuk dibongkar ke dalam“grizly hopper” pada crusher plant.
Gambar Wheel Loader
c. Peralatan Pengangkutan
Adapun peralatan yang digunakan untuk proses pengangkutan pada saat penambangan bauksit yaitu :
21
1. Dump Truck
Dump truck adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan material pada jarak menegah sampai jarak jauh (500 m atau lebih). Muatannya diisi oleh alat pemuat, sedangkan untuk membongkar alat ini bekerja sendiri. Ditinjau dari besar muatannya, dump truck dapat di kelompokkan dalam 2 golongan yaitu: Ø On high way dump truck muatannya < 20 m3 Ø Off high way dump truck muatanya > 20 m3
1.
Pemilihan Truck
Kapasitas truck yang dipilih harus seimbang dengan alat pemuatnya (loader), jika perbandingan ini kurang proporsioanal, maka kemungkinan loader ini akan banyak menunggu atau sebaliknya. Beberapa pertimbangan (keuntungan dan kerugian) yang harus diperhatikan dalam beberapa pemilihan ukuran truck adalah sebagai berikut: a.
Truck Kecil
Keuntungan dalam menggunakan truck berukuran kecil antara lain: Ø Lebih
lincah
dalam
beroperasi
dan
lebih
mudah
mengoperasikannya Ø Lebih fleksibel dalam pengangkutan jarak dekat. Ø Pertimbangan terhadap jalan kerja lebih sederhana. Ø Penyesuaian terhadap kemampuan loader lebih mudah Ø Jika salah satu truck dalam satu unit angkutan tidak bekerja, tidak akan bermaslah terhadap total produksi.
Sedangkan kerugiannya adalah: Ø Waktu hilang lebih banyak, akibat banyaknya truck yang beroperasi, terutama waktu pemuatan (loading). Ø Excavator lebih sukar memuatnya karena kecilnya bak.
22
Ø Biaya pemeliharaan lebih besar karena banyaknya truck, begitu pula tenaga pemeliharaan.
b.
Truck Besar
Keuntungan dengan menggunakan truck berukuran besar adalah: Ø Untuk kapasitas yang sama dengan truck kecil, jumlah unit truck besar lebih sedikit. Ø Sopir dan crew yang digunakan lebih sedikit. Ø Cocok untuk angkutan jarak jauh. Ø Pemuatan dari loader lebiih mudah, sehingga waktu hilang lebih sedikit.
Kerugiannya adalah: Ø Jalan kerja harus diperhatikan karena kerusakan jalan relatif lebih cepat akibat berat truck yang besar Ø Pengoperasiannya lebih sulit karena ukurannya yang besar. Ø Produksi akan sangat berkurang apabila satu truck tidak bekerja (untuk jumlah yang relative kecil). Ø Maintenance lebih sulit dilaksanakan.
23
Gambar Dumptruck
2.1.5
Metoda Penambangan Bauksit
Metoda penambangan bauksit dilakukan dengan metoda tambang terbuka sistem open pit dimana open pit ini diterapkan untuk endapan bijih yang mengandung logam. Open pit dan open cut dapat dibedakan dari arah penambangannya, penambangan dengan metoda open pit dilakukan dari permukaan yang relatif mendatar ke bawah mengikuti endapan bijih, sedangkan open cut dilakukan pada lereng suatu bukit. Jadi penerapan open pit dan open cut sangat tergantung pada letak dan bentuk endapan bijih yang akan ditambang.
Dalam sistem penambangan dibatasi oleh beberapa faktor – faktor kendala antara lain ;
24
1.
Faktor teknik
–
ekonomi
yang
diwujudkan
dalam
usaha
mendapatkan perolehan tambang semaksimal mungkin dengan biaya yang sekecil mungkin. 2.
Faktor keamanan dan keselamatan kerja yang diwujudkan dalam
usaha
memperkecil
kemungkinan
terjadinya
kecelakaan
dalam
melaksanakan kegiatan penambangan 3. Faktor keserasian lingkungan hidup yang diwujudkan dalam usaha mencegah terjadinya perusakan alam, serta pencemaran lingkungan yang diakibatkan oleh kegiatan penambangan. Metoda yang digunakan dalam pelaksanaan penambangan endapan bauksit adalah menggunakan metoda tambang terbuka (surface mining) sebab kita dapat ketahui bahwa endapan bauksit berada di permukaan dengan over burden yang tidak terlalu dalam pengupasannya.
Gambar Penambangan Bauksit
Adapun tahapan penambangan bauksit adalah sebagai berikut : 1. Pengupasan Tanah Penutup (Land Clearing)
25
Pengupasan tanah penutup merupakan langkah awal dimana proses penambangan endapan bahan tambang akan dilakukan, kegiatan ini dimulai dari pembersihan tempat kerja dari semak – semak, pohon – pohon besar dan kecil, kemudian membuang tanah atau batuan yang menghalangi pekerjaan – pekerjaan selanjutnya dengan menggunakan shovel. Setelah pekerjaan di atas selesai selanjutnya dilakukan pekerjaan pembabatan atau penebasan yang meliputi : meratakan permukaan tanah serta membuat jalan darurat untuk lewatnya alat-alat mekanis. Dalam pekerjaan ini yang harus selalu diperhatikan ialah mempergunakan keuntungan dari gaya berat. Proses pengupasan tanah penutup dilakukan untuk menghilangkan material yang menutupi endapan bauksit yang akan ditambang agar dihasilkan endapan bauksit dengan kadar yang lebih tinggi, dan menghilangkan serta mengurangi pengotor pada saat dilakukan pencucian.
Gambar Proses Land Clearing pada Penambangan Bauksit
26
Gambar Proses Land Clearing (Pembuatan Jalan Darurat) pada Penambangan Bauksit
2. Penggalian dan Pemuatan ( E xcavation and Loading)
Penggalian
adalah
suatu
kegiatan
yang
dilakukan
untuk
membongkar dan melepaskan endapan bahan tambang dari batuan induknya atau batuan samping. Beberapa alat gali yang dapat digunakan dalam penggalian yaitu Power Shovel, Back Hoe, dan lain – lain. Setelah penggalian dilakukan maka material atau bahan tambang yang telah ditambang dimuat. Untuk material yang tidak tertentu keras, kegiatan pembongkaran dilakukan dengan menggunakan ripper. Alat ini pada hakekatnya sebuah bajak yang gigi – giginya terbuat dari baja yang keras. Sehingga kepadanya dapat diberikan tekanan yang cukup besar untuk lebih memaksakannya ke dalam tanah / batuan. Untuk menghitung produksi ripper, perhitungan yang digunakan adalah dengan ”cross section”, yang dapat menentukan volume pekerjaan ripping ini, kemudian mencatat waktu yang diperlukan, setelah pekerjaan ripping selesai. Volume ripping dibagi dengan waktu ripping adalah produksi ripping. Pemuatan (Loading) adalah serangkaian pekerjaan yang dilakukan untuk mengambil dan memuat material hasil pembongkaran ke dalam alat 27
angkut. Material hasil pembongkaran tersebar di lantai jenjang dan dikumpulkan dengan alat wheel loader agar dapat dimuat. Dalam pemilihan alat muat yang digunakan harus sesuai dengan beberapa faktor diantaranya ; 1.
Kapasitas alat angkut
2.
Besar produksi yang diiginkan
3.
Keadaan lapangan
4.
Jenis material atau batuan
5.
Keterampilan Operator
6.
Iklim atau cuaca
Gambar Proses Penggalian dan Pemuatan pada Penambangan Bauksit
3. Pengangkutan (Hauling)
Material hasil pembongkaran yang telah dimuat kembali diangkut ke lokasi pengolahan (Crushing Plant) untuk dimasukkan ke mesin penghancur.
Operator
pengangkutan
material
produktivitasnya
dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu ; 1.
Kondisi jalan dari tempat penambangan ke Crushing Plant
2.
Jarak angkut dari lokasi penambangan 28
3.
Digging Resistance
4.
Waktu Edar alat angkut
5.
Waktu Kerja efektif pengangkutan
6.
Produksi alat angkut
7.
Jumlah alat angkut Proses pengangkutan dilakukan untuk pemindahan material dari
lokasi penggalian atau front penambangan ke lokasi penampungan sementara dimana nanti selanjutnya akan dilakukan pencucian pada proses pengolahan bauksit itu sendiri. Proses pengangkutan ini bisa dilakukan dengan menggunakan beberapa macam alat angkut seperti dump truck, lori, belt conveyor, dll. Pada penambangan bauksit alat angkut yang digunakan yaitu dump truck dengan berbagai macam ukuran dan kemampuan muatnya.
29
Gambar Proses Pengangkutan Bijih Bauksit Menggunakan Dumptruck Ke Tempat Penampungan Bijih Bauksit
2.1.6
Tempat Terdapat
Mineral logam bauksit mudah di temukan di daerah-daerah tropis yang dekat dengan garis khatulistiwa. Di Indonesia sendiri, potensi dan cadangan dari endapan bauksit ini cukup melimpah. Terdapat di Sumatra Utara kota Pinang, di Riau terdapat di pulau bulan dan pulau bintan, untuk daerah Kalimantan Barat terdapat di Sandai, tayang Mebukung, Balai Berkuah, Pantus, Kandawangan, Munggu besar, terakhir di propinsi Bangka Belitung bisa di temui di daerah Sigembir. Namun sampai saat ini proses penambangan bauksit di Pulau Bintan merupakan satu-satunya penambangan yang terbesar di Indonesia. Sedangkan di Dunia, bauksit diproduksi di negara Australia, Jepang. 2.1.7
Pemanfaatan
Mineral logam bauksit digunakan sebagai pemanfaatan aluminium (pembuatan wajan, lapisan luar panci, dan lapisan luar kaleng), pemanfaatan untuk industri (pembuatan badan pesawat terbang, dan pembuatan atap pabrik dan atap rumah), bahan baku pembuatan besi, 30
bahan dasar pembuatan tinta kering dan tinta laser pada mesin fotokopi, pada industri rekaman digunakan sebagai pembuatan pita kaset, dasar pembuatan keramik
Gambar Mineral Logam Bauksit
2.2 Pengolahan Bauksit Menjadi Aluminium Pengolahan biji bauksit diawali dengan pembersihan lokal (land clearing), bijih dibersihkan dari pengotor tumbuh-tumbuhan yang menempel diatas endapan bijih, kemudian dilakukan pengupasan lapisan tertutup (overbuden) dan penggalian endapan bauksit dengan shovel. Hasil galian dimasukan kedalam instalasi pencucian yang berfungsi untuk memisahkan bauksit dengan pengotornya yaitu berupa tanah liat dan pasir dengan proses penyaringan (screening) dan proses pemecahan (size reduction) dari butiran-butiran yang berukuran lebih dari 3 inchi dengan jaw cruscher. Proses-proses pengolahan tersebut tersebut dilakukan untuk mendapatkan bijih atau konsentrat yang sesuai 31
dengan standar atau kriteria tertentu. Tahap selanjutnya adalah proses pengolahan bauksit menjadi alumina (Proses Bayer) dan pengolahan alumina menjadi aluminium (Proses Hall Heroult).
Gambar Proses Pengolahan Bauksit
2.2.1
Pengolahan Bauksit Menjadi Alumina (Proses Bayer)
Pada abad ke-19, sebelum ditemukannya proses elektrolisis, aluminium hanya bisa didapatkan dari bauksit dengan proses kimia Wöhler. Dibandingkan dengan elektrolisis, proses ini sangat tidak ekonomis, dan harga aluminium dulunya jauh melebihi harga emas. Karena dulu dianggap sebagai logam berharga, Napoleon III dari Perancis (1808-1873) pernah melayani tamunya yang pertama dengan piring aluminium dan tamunya yang kedua dengan piring emas dan perak. Pada tahun 1886,Charles Martin Hall dari Amerika Serikat (1863-1914) dan Paul L.T. Héroult dari Perancis (1863-1914) menemukan proses elektrolisis yang sampai sekarang membuat produksi aluminium ekonomis. Proses Bayer merupakan proses pemurnian bijih bauksit untuk memperoleh aluminium oksida (alumina) Proses Bayer terdiri dari 4 tahap yaitu ekstraksi, pemisahan, presipitasi, dan kalsinasi. 1) Tahap Ekstraksi 32
Tahap ekstraksi atau tahap digestion merupakan tahap pertama dalam proses Bayer. Bauksit dan natrium hidroksida diumpankan secara terpisah ke dalam autoclaves, tubular reactor, dan steel vessel. Kondisi operasi tahap ini adalah pada temperatur 140 oC dan tekanan 34 atm. Alumina hidrat yang terdapat di dalam bauksit larut di dalam natrium hidroksida dan menghasilkan natrium aluminat (NaAlO2). Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah :
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O
................(2.5)
AlO(OH) + NaOH → NaAlO2 + H2O
................(2.6)
Aluminium
hidroksida
larut
di
dalam
natrium
hidroksida,
sedangkan zat – zat lain seperti silika dan semua oksida logam lainnya tidak larut di dalam natrium hidroksida. Larutan natrium aluminat dan natrium hidroksida disebut dengan green liquor, sedangkan zat – zat yang tidak larut di dalam natrium hidroksida seperti silika, oksida besi, titanium oksida (TiO2), kaolin (H4Al2Si2O9), dan oksida logam lain membentuk red mud. Natrium aluminat yang terbentuk didinginkan hingga 50 – 85 oC dalam flash tank. Ada dua macam reaksi lainnya yang terjadi pada proses ekstraksi yaitu :
Desilication
Desilication merupakan reaksi antara silika yang terdapat di dalam bauksit, seperti kaolin, dengan natrium hidroksida membentuk natrium silikat terlarut. Pada temperatur digestion, natrium silikat membentuk natrium aluminium silikat yang tidak larut. Reaksi yang terjadi adalah :
33
5Al2Si2O5(OH)4 + 2Al(OH)3 + 12NaOH → 2Na6Al6Si5O17(OH)10 + 10H2O
................(2.7)
Desilication dipengaruhi oleh temperatur tinggi dan waktu tinggal unutk mendapatkan produk yang murni.
Causticization of liquor
Causticization
of
liquor
merupakan
reaksi
antara
kalsium
hidroksida (Ca(OH)2) dengan natrium karbonat untuk meregenerasi natrium hidroksida dan presipitasi kalsium karbonat. Reaksi ini merupakan reaksi yang penting dalam proses Bayer. Reaksi yang terjadi adalah :
Na2CO3 + Ca(OH)2 → CaCO + 2NaOH 3
................(2.8)
Natrium karbonat dihasilkan pada proses Bayer karena degradasi zat – zat organik oleh natrium hidroksida dan karena absorpsi CO 2 selama larutan terkena udara luar. 2) Tahap Pemisahan
Tahap kedua dari proses Bayer adalah tahap pemisahan natrium aluminat dengan red mud. Larutan natrium aluminat difiltrasi untuk memisahkan
red
mud.
Red
mud
ditambahkan
flokulan
untuk
meningkatkan settling rate, kemudian dipindahkan dengan menggunakan thickener yang berdiameter besar. Partikel – partikel padat yang terkandung dalam red mud dipisahkan dengan filter press. Sedangkan, aluminium yang masih terdapat di dalam red mud didaur ulang dengan menggunakan counter current 18 decantation. Red mud ditambah dengan kapur (Ca(OH)2) untuk causticization supaya terbentuk natrium hidroksida dan kalsium karbonat. Reaksi yang terjadi yaitu : 34
Na2CO3 + Ca(OH)2 → 2NaOH + CaCO3
................(2.9)
Natrium hidroksida ini dapat digunakan kembali pada proses awal. 3) Tahap Presipitasi
Presipitasi dilakukan untuk memisahkan aluminium hidroksida (Al(OH)3). Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah : NaAlO2 + 2H2O → Al(OH) + NaOH 3
..............(2.10)
Presipitasi Al(OH)3 tidak terjadi dengan sendirinya, sehingga presipitasi dilakukan dengan cara menambahkan kristal aluminium hidroksida untuk menginisiasi presipitasi. Ada 6 macam precipitating agents yang dapat digunakan di dalam proses ini antara lain : Hidrogen peroksida (H2O2) Karbon dioksida (CO2) Amonium karbonat ((NH4)2CO3) Amonium hidrogen karbonat ((NH4)HCO3) Amonium aluminium sulfat ((NH4)2Al(SO4)2) Kristal aluminium hidroksida (Al(OH)3)
4) Tahap kalsinasi
Aluminium hidroksida dikeringkan di dalam rotary kiln atau fluid – bed calciners pada temperatur 1100 – 1500 oC untuk melepaskan air. Hasil kalsinasi aluminium hidroksida adalah alumina. Reaksi yang terjadi pada tahap ini adalah : 2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O
35
..............(2.11)
Gambar Proses Pengolahan Bauksit Menjadi Alumina (Proses Bayer)
Gambar Proses Pengolahan Bauksit Menjadi Alumina (Proses Bayer)
2.2.2
Peleburan Alumina (Proses Hall-Heroult)
Setelah dilakukan pemurnian bauksit menjadi alumina, tahap selanjutnya adalah proses peleburan menggunakan metode Hall-Heroult yang didasarkan pada prinsip elektrolisa lelehan garam alumina(campuran alumina (Al2O3) dengan kryolite (Na3(AlF6)) pada temperatur yang tinggi. Bejana yang dipakai untuk menyalurkan arus listrik disebut bejana sel elektrolisa
rectangular yang mempunyai 2 elektroda, yaitu katoda dan anoda. Alumina dilarutkan dalam larutan kimia (kriolit) pada sebuah tungku atau pot yang dindingnya terbuat dari karbon. Proses reduksi membutuhkan karbon yang diadapatkan dari anoda. Arus listrik akan mengelektrolisa alumina menjadi aluminium. Aluminium hasil elektrolisa turun ke dasar pot dan dialirkan dengan prinsip shipon ke krusibel dan diangkut menuju tungku-tungku 36
pengatur (holding furnace). Reaksi pemurnian alumina menjadi aluminium adalah : Katoda : 4Al2O3 Anoda : 7C + 6O 2
8Al + 6O
2
5CO2 + 2CO
_________________________________ 4Al2O3+ 7C
8Al + 5CO
2
+ 2CO
Gambar Proses Peleburan Alumina (Proses Hall-Heroult)
37
Gambar Proses Peleburan Alumina (Proses Hall-Heroult)
38
BAB 3 PENUTUP
3.1 KESIMPULAN
39
DAFTAR PUSTAKA
Anonim . Aluminium. https://id.wikipedia.org/wiki/Aluminium (diakses tanggal 01Mei 2016 pukul 10:50 wib ). Dunia,Atas.2008.Bauksit
dan
Cara
Pengolahannya.
http://duniaatas.blogspot.co.id/2011/04/bauksit-dan-carapengolahannya.html(diakses pada tanggal 2 februari 2016 pukul 00:15 wib) Duniapelajar.2014.Proses
Pembuatan
Alumunium.
http://www.duniapelajar.com/2014/02/21/proses-pembuatan-alumunium/. (diakses tanggal 01Mei 2016 pukul 11:00 wib). Extractivemetallurgy.2008.Proses
Pengolahan
Bijih
Bauksit
.
http://extractivemetallurgy.blogspot.com/2008/12/proses-pengolahanbijih-bauksit.htm (diakses pada tanggal 3 februari 2016 pukul 14:30 wib)
Pengolahan
Teknikengineer.2014.
Aluminium.
http://teknikengineer.blogspot.co.id/2014/01/pengolahanaluminium.html. (diakses tanggal 01Mei 2016 pukul 11:05 wib). Trihastacorp.2014.Proses
Pembuatan
Alumunium.
https://trihastacorp.wordpress.com/2014/06/23/proses-pembuatanalumunium/.(diakses tanggal 01Mei 2016 pukul 11:25 wib). Uhibbu-ilaiki.2012.
sifat
fisika
dan
kimia
alumunium
.http://uhibbu-
ilaiki.blogspot.co.id/2012/12/sifat-fisika-dan-kimia-alumunium.html. (diakses tanggal 01Mei 2016 pukul 11:35 wib). http://alatberat1985.blogspot.co.id/2012/10/spesifikasi-komatsu-excavator-pc-3008.html https://nurdian25dhee.wordpress.com/2015/06/19/makalah-alat-berat-_-ekskavatortugas-mata-kuliah-alat-berat-dan-pengangkat/ http://dunia-atas.blogspot.co.id/2012/03/tentang-power-shovel.html
40
http://febrian-tekniksipil.blogspot.co.id/2012/02/makalah-alat-berat-yang-umumdigunakan_02.html https://www.linkedin.com/pulse/whell-loader-pengertian-dan-fungsi-fridolin-hadirian
41
