Mempunyai rumus kimia CaSO4. 2 H2O.
Bila tidak ada air kristalnya, disebut anhidrit.
Mulajadi :
Terbentuk dari pengendapan air laut, pada temperatur < 42oC
bila temperatur > 42o C terbentuk anhidrit.
Syarat lainnya : salinitasnya mencapai 3,35 – 4,8 kali normal.
Gypsum juga dapat terbentuk oleh sublimasi dari fumarol, sulfatara dan bereaksi dg batugamping.
Sifat fisik :
Warna : putih, abu-abu sampai hitam
Kekerasan : 2
BJ : 2,2 – 2,4
Kilap : kaca,
Titik leleh : 400o C
Sifat Optik :
Pada sayatan tipis, gypsum tidak berwarna,
Indeks bias : nx = 1,520 , ny = 1,522 , nz = 1,52
Sifat kimia :
Komposisi kimia :CaO =32,57 % ; SO3 = 46,5 % ;H2O= 20,93 %
Pengotor gypsum : magnesium, karbonat, khlorit, mineral sulfat dan silikat lainnya.
Varitas gypsum :
Selenit : gipsum kristalin, tak berwarna, transparan, cleavage dengan belahan sempurna pd satu bidang, dan mempunyai kembaran. Kelampakannya seperti ekor burung walet atau ujung tombak.
Satin spar : agregat koheran dg struktur fibrous yg sejajar dan memanjang,
Kilap : sutera, opaque. Terbentuk dari kristalisasi larutan, terjadi sebagai urat seperti selenit.
3.Alabaster :masif, berbutir halus, mirip lilin, kadang-kadang berlembar, pecahan uneven, jernih, sering berwarna suram dan terkotori kalsit, lempung, oksida besi, anhidrit.
4. Rock gypsum : kompak, bersisik, granuler, opaque, tidak murni, butir lebih kasar dari alabaster, terjadi inter bedded dengan batuan sedimen hasil evaporasi air laut.
5.Gipsit : disebut earthy gipsum, lunak, kotor seperti tanah dan pasiran, opaque, agak terkonsolidasi dan tidak koheren, terbentuk dari penguapan gipsi ferous water.
Pengotor gypsum :
a. Tidak dapat larut : batugamping, dolomit, anhidrit, lempung an hidrous, mineral silika. Pengotor ini mengurangi Stucco (hemi hidrat kalsium sulfat),meningkatkan berat plester atau wall board. Biasanya kadar pengotor ini 10-15 %.
b. Mineral hlorida yg dapat laurt : halit, dapat mempengaruhi temparatur kalsinasi, kepadatan stucco dan waktu pengerasan. Kadar pengotor ini maksimum : 0,02 – 0,03 %
c.Mineral hidrous : garam sulfat mirabilit, epsomit, group lempung montmorilonit, mempengaruhikebasahan produk, karakteristik stucco, Kadar pengotor ini maksumum:0,02-0,03%
PENAMBANGAN :
Tambang terbuka : Overburden dikupas, pembongkaran dg alat dragline, scraper.
Tambang Bawah tanah : produk dapat mencapai 500 – 1.500 ton/hari.
PENGOLAHAN :
Dapat dikelompokkan menjadi dua sesuai dengan pemanfaatannya :
Gypsum mentah : gypsum dari tambang dilakukan proses peremukan, pengayakan, penggilingan dan pd 49o C.
Gypsum hasil kalsinasi.
prosesnya gypsum hasil penambangan dilakukan peremukan, kemudian dikalsinasi pd temperatur 97oC menghasilkan gypsum hemi hidrat (stucco/plaster paris) : CaSO4. 0,5 H2 O.
- pada temp 170oC
berubah menjadi ß hemihidrat.
CaSO4.2H2O ----> CaSO4 0,5 H2O + 1,5 H2 O
- pada temperatur 200oC akan terbentuk plaster anhidrous kalsium sulfat, bersifat kurang plastis, keras dan kuat.
CaSO42H2O -------> CaSO4 + H2O`
Pada temp. 500oC dihasilkan insoluble anhidrit atau dead burning gypsum. Bila ditambah accelerator akan dihasilkan plaster (keene”s cement)
CaSO5 2 H2O ---------> CaO + SO3 + 2 H2O
Pada temp 900o C dihasilkan masa sangat padat, keras, ketahanan tinggi.
Gypsum Sintetis :
a. Dari air laut : air laut mengandung SO4= bila ditambah Ca++(dari larutan hasil buangan pabrik soda abu, atau dari Ca(OH)2
b. Air kawah mengandung SO4
CaCO3 + air kawah ------> CaSO4. 2 H2O
Setiap liter air kawah Ijen, menghasilkan 80 gram gipsum.
C. Dari pembakaran batubara menghasilkan gas SO3, bila disemprot dg Ca(OH)2
SO3 + Ca(OH)2 + H2O ------> CaSO4 2 H2O
Dari hasil samping industri kimia sebagai retarder, industri asam sulfat dengan cara sama akan menghasilkan gypsum.
Petrokimia Gresik memproduksi 440.000 ton/tahun untuk retarder semen.
Manfaat gypsum mentah (blm dikalsinasi)
a. Industri semen portland : gypsum berfungsi sebagai retarder (memperlambat pengerasan). Syaratnya : Kadar CaSO4 tinggi, kadar SO3 42 % dan ukuran butir 0,5 – 2 inchi
b.Pupuk buatan : digunakan rock gypsum, ukuran- 100 mesh untuk tanah alkalis. Fungsinya untuk :
Meningkatkan pertumbuhan tanaman kacang-kacangan
Sulfur berfungsi untuk menangkap nitrogen.
Pemupukan 240 lbs/ Ha luas tanaman
C. Industri tekstil : dalam finishing kain cotton,gypsum berfungsi untuk mengkilapkan permukaan kain agar bercahaya. Gipsum yg digunakan dengan kadar :
CaSO4 < 4 % CaCO3 = 1,45 % Fe2O3 +Al2O3= 0,12 % H2O = 20,46 % NaCl = 0,26 % MgO =0
GYPSUM YG SUDAH DIKALSINASI :
a.Plester of Paris : rock gypsum, alabaster dipanaskan 130o c sebagai :
1. wall board : untuk atap, diding penyekat
2. genteng, keramik, patung
Syarat : 80 % gypsum kalsinasi, ukuran – 30 mesh dan -100 mesh (90 %), kuat tekan 1.800 psi.
b. Pembuatan kertas : gypsum murni warna putih, ukuran 95 % - 325 mesh, berguna sebagai pengisi kertas.
C. Keene’s cement: gypsum dikalsinasi pd 428o c dihasilkan dead burn. Spesifikasinya :
Kuat, keras,mengandung kalsium sulfat hidrous
Setting time = 25 menit - 6 jam
Kuat tekan < 250 psi, ukuran 1410 mikron,
Kadar air < 2 %
D. Industri kimia : untuk pembuatan asam sulfat,
Bahan : anhidrit, pasir, kokas, abu aluminous dipanaskan 1.400o c
BATUGAMPING
Mulajadi : secara organik, mekanik atau secara kimia.
Secara organik : terjadi karena pengendapan binatang
karang/cangkang, foraminifera, koral/kerang.
Secara mekanik : bahan sama dengan organik, yg membedakan
adalah terjadinya perombakan batugamping
tersebut kemudian terbawa arus dan
diendapkan tidak jauh dari tempat semula.
Secara kimia : terjadi pd kondisi iklim dan suasana lingkungan
tertentu dalam air laut ataupun air tawar.
Mata air mineral dapat juga mengendapkan batugamping (sinter kapur). Batugamping ini terjadi karena peredaran air panas alam yg melarutkan lapisan batugamping di bawah permukaan yg kemudian diendapkan di permukaan.
Pengotor batugamping : magnesium, lempung, pasir.
Penamaan batugamping :
Nama batuan kadar dolomit (%) kadar MgO(%)
Batugamping 0-5 0,1 – 1,1
Batugamping bermag 5-10 1,1 – 2,2
Nesium
Batugamping dolomitan 10-50 2,2-10,9
Dolomit berkalsium 50-90 10,9-19,7
Dolomit 90-100 19,7-21,8
Penambangan :
Tambang terbuka : dengan alat bulldozer, power scraper,pemboran dan peledakan. Atau dengan alat sederhana : linggis, ganco
Tambang dalam : dengan, ganco,linggis contoh penambangan batugamping di gunungkidul.
Pengolahan : bertujuan untuk memenuhi syarat
keinginan konsumen, dalam hal ini konsumen batugamping dapat dikelompokkan menjadi dua :
Batu gamping mentah
Batu gamping hasil kalsinasi
Batugamping mentah :
Tanpa pengolahan, langsung dapat digunakan: untuk semen, jalan, bangunan
Dengan peremukan dan penggilingan, contoh HCC (high calcium carbonat), yakni batugamping dengan kadar tinggi CaCO3 > 95%
Batugamping hasil pemanasan (kalsinasi)
Untuk mendapatkan kapur tohor (CaO), kapur padam Ca(OH)2 dan CO2 dilakukan proses kalsinasi pada temperatur 900 – 1.000o C.
Pengolahan : bertujuan untuk memenuhi syarat
keinginan konsumen, dalam hal ini konsumen batugamping dapat dikelompokkan menjadi dua :
Batu gamping mentah
Batu gamping hasil kalsinasi
Batugamping mentah :
Tanpa pengolahan, langsung dapat digunakan: untuk semen, jalan, bangunan
Dengan peremukan dan penggilingan, contoh HCC (high calcium carbonat), yakni batugamping dengan kadar tinggi CaCO3 > 95%
Batugamping hasil pemanasan (kalsinasi)
Untuk mendapatkan kapur tohor (CaO), kapur padam Ca(OH)2 dan CO2 dilakukan proses kalsinasi pada temperatur 900 – 1.000o C.
Terdapatnya :
Jawa Barat : Padalarang, Cibadak, Tasikmalaya, Bayah
Palimanan, Cirebon.
Jawa Tengah : Nusakambangan, Gunungkidul, Klaten,
Wonosobo, Rembang, Tegal.
Jawa Timur : Tuban, Pacitan, Madura, Malang.
Kegunaan :
Batugamping mentah :
Bahan bangunan :untuk fondasi jalan, rumah, bendungan. Digunakan batugamping keras, pejal, daya tekan 800-2.500 kg/cm2
Industri kertas, PVC, pakan ternak, flux, cat.
Industri semen :syarat : CaO min 50 %
MgO maks 2,0 %
Dua buah senyawa semen yang dihasilkan pada proses pembuatan semen :
Ca(OH)2 + SiO2 + (n-1) H2O ----?CaO.SiO2n H2O
Ca(OH)2 +Al2O3 + 5 H2O ----? CaO.Al2O3 6H2O
Untuk industri kaca :manfaat batugamping sebagai fluks, syaratnya :
CaO : 55,8% MgO : 0,15 % SiO2 : 0,96 %
Fe2O3 : 0,04 % Al2O3 : 0,14 %
Untuk peleburan baja, batugamping sebagai fluks
Silika dan alumina akan bereaksi dg fluks menghasilkan terak/slag yang mengapung dibagian tengah lelehan besi baja, sehingga mudah dipisahkan. Disamping itu batugamping dapat mengikat SO2 dan H2S
Syarat batugamping :
CaO:min 52 % SiO2 maks 4 % Al2O3 +Fe2O3 maks 3 %
MgO maks 3,5 %
Bahan Pemutih kertas , pulp, karet :
Syarat : CaCO3 98 %, PH > 7,8 ukuran butir 325 mesh, tingkat kecerahan tinggi.
. Batugamping yang dikalsinasi :
1- Untuk pembuatan karbit : bahan : kapur tohor 60 % dan kokas 40 %.
Syarat kapur tohor : CaO : 92 %, MgO maks 1,75 %
Fe2O3 + Al2O3 : 1 %
Syarat kokas : Sulfur maks 0,2 % , kadar abu maks 12 %
Pembuatan karbid : Kokas dan kapur tohor diaduk, kemudian dibakar dalam tanur listrik, temperatur 2.000o C
Reaksi : CaO + C ----? CaC2 + CO
2. Industri gula : batugamping berfungsi
Menjernihkan nira tebu
Menaikkan PH
Untuk 1000 Kw tebu diperlukan batugamping 150 kg
3. LCC :
Sebagai bahan baku pelicin tablet
Bahan baku kosmetika
Syarat bahan pelicin tablet :
CaCO3 = 98,6 %
tak berbau dan tidak berasa
tidak mengandung arsen dan logam berat lainnya.
BENTONIT
Bentonit : mempunyai komposisi utama mineral lempung, 86 % terdiri atas montmorilonit
Mg2 Al10Si24O60(OH)12 (Na,Ca).
Mula2 ditemukan pd formasi Benton di daerah Fird Benton, Wyoming, Amerika Serikat.
Ada dua jenis bentonit :
Natrium Bentonit
Calsium, Magnesium bentonit.
Natrium bentonit :
Mengandung ion Na relatif banyak dibanding Ca++ dan Mg++.
Na2O > 2 %
Pengembangan besar bila ditambah air membentuk suspensi yang baik
PH = 8,5 – 9,8
Na bentonit sering dipakai sebagai bahan tambahan cat, tinta cetak, pencegah kebocoran pada dam, lumpur pemboran.
Ca, Mg bentonit :
- pengembangan kecil
- mempunyai daya serap air dan bentonit akan mengendap , tidak membentuk suspensi.
- daya tukar ion cukup besar
- PH = 4 – 7.
Sering dipakai sbg : bahan penyerap, industri farmasi, zat pemutih, katalisator, perekat pasir cetak, perekat briket batubara, campuran pakan ternak.
Ciri-ciri bentonit di lapangan :
- warna : abu-abu, coklat muda agak putih, putih kekuningan
- kilap : lilin
- bila diraba agak licin seperti sabun,
- bila kering membentuk rekah-rekah, bila basah membentuk masa bubur.
Mulajadi :
Proses Pelapukan
Hasil dekomposisi kimia batuan silika akibat pengaruh air tanah.
Bila batuan asal adalah batuan beku asam mengandung Alumina tinggi (plagioklas, kalium feldspar, biotit, muscovit)
yg sangat berperan dalam pembentukan montmorilonit.
Pada proses ini terjadi reaksi ion hidrogen dalam air tanah dengan mineral silikat.
Ion H+ berasal dari pembusukan zat organik oleh bakteri.
2.Proses alterasi Hidrothermal
Larutan hidrothermal yg menerobos rekahan akan bereaksi dengan batuan dinding.
Pada awalnya larutan bersifat asam yg mengandung Cl, S, CO2, Si, setelah bereaksi dengan batuan dinding berubah dari asam – basa.
Terjadinya montmorilonit karena adanya unsur magnesium dan kalsium.
3. Proses transformasi (devitrivikasi)
merupakan proses ubahan dari abu vulkanis yg mempunyai komposisi gelas akan menjadi mineral lempung ,
akan lebih sempurna bila terjadi pada danau, cekungan sedimentasi.
Material abu vulkanis yang terendapkan akan bercampur dengan mineral sedimen laut (misal batupasir).
Proses pengendapan/sedimen kimia
Montmorilonit terbentuk sbg endapan
dalam suasana basa dalam suatu cekungan, dimana karbonat dan silika mempunyai PH tinggi, seperti antapulgit, montmorilonit (mengandung larutan silika)yg dalam beberapa hal dapat terendapkan sebagai
kristobalit atau senyawa aluminium, magnesium
SIFAT BENTONIT :
1. Komposisi dan jenis mineral, dapat diketahui dari analisa sinar X
2.Dari hasil analisis kimia tidak langsung dapat menentukan kualitas bentonit.
3. Pertukaran ion, sifat ini menentukan jumlah air yg dapat diserap bentonit.Hal ini dipengaruhi struktur kisi-kisi kristal mineral montmorilonit, serta adanya ion + kation yg mudah tertukar maupun menarik air.
Ion Na mempunyai daya serap air > Mg, Ca,K dan H. maka bila dimasukkan kedalam air akan mengembang membentuk koloid. Bila air menguap akan membentuk masa yg kuat, keras dan impermiabel.
Daya serap. Adanya ruang pori antar ikatan mineral lempung, serta tidak seimbangnya muatan listrik dalam ion-ionnya, maka bentonit dapat digunakan sebagai penyerap.
Luas permukaan. Semakin halus ukuran butir, semakin luas permukaannya, maka bentonit dapat digunakan sebagai pembawa insektisida, pengisi kertas, plastik.
Rheologi (tiksotropi). Bila bentonit dicampur air dan dikosok akan membentuk masa agar-agar, namun bila didiamkan dan airnya menguap akan mengeras seperti semen.
a. Bila kekentalan dan daya suspensinya sangat baik, maka bentonit ini baik untuk lumpur pemboran
B. Bila tiksotropinya sangat baik, maka bentonit ini cocok untuk pelindung fondasi, maupun pelapis.
Sifat mengikat dan melapisi : digunakan untuk pengikat pelet konsentrat/bijih, perekat cetakan logam
Komposisi kimia Na bentonit dari Amerika Serikat :
SiO2 = 55,40 % Al2O3 = 20,10 % Fe2O3 = 3,7 %
CaO = 0,49 % MgO = 2,49 % Na2O = 2,76 %
K2O = 0,60 %dan Habis dibakar = 13,5 %
Penyebaran :
Jabar: Karangnunggal, Manonjaya,Kowalu(Tasikmalaya
Jateng: Sangiran, Sragen, Wonosegoro, Semarang Selatan
DIY: Nanggulan
Jatim: Pacitan, Trenggalek, Tulungagung, Malang
SumSel : Muara Tiga (Tanjung Enim), Bangka
Sulut : Manado
Kalteng : Barito Utara
KEGUNAAN BENTONIT :
1. Lumpur Pemboran :fungsi utama bentonit adalah :
a.Menaikkan daya suspensi air pembilas
b. Pembawa kotoran ke atas
c. Pendingin dan pelumas mata bor
d. Menahan kotoran bor agar tetap berada dalam cairan pembilas sehingga tidak mengendap walaupun kegiatan pemboran berhenti.
e. Menahan tekanan air gas maupun minyak yang keluar dari formasi batuan yg ditembus.
Syarat bentonit Na (API/Amerika Petroleum Institute)
Kekentalan untuk larutan 10 gram dlm 350 ml air paling sedikit 8 cp
Hilang dalam pengeringan kertas filter utk larutan 10 grm dlm 350 ml air paling banyak 14 ml
Sisa yg tertampung 200 mesh maksimum 2,5 %
Kelembaban maksimum 12 %
OCMA: Oil Companies Materials Association
Kekentalan dlm larutan 9,5 grm bentonit dlm 100 ml cairan paling sedikit 15 cp.
Hilang melalui kertas filter utk larutan 7,5 grm dlm 100 ml air maksimum 15 %
Kandungan uap air maksimum 15 %
Sisa pada 200 mesh pd penyaringan basah maksimum 2,5 %
Lolos 100 mesh pd penyaringan kering minimum 98 %
Pengolahan bentonit :
Peremukan hingga mencapai ukuran 0,25 inch
Pengeringan pada 480oF, tidak boleh > 750oF sebab akan merusak karakteristik koloidal bentonit.dengan alat rotary dryer. Pengurangan kadar air dari 30 %? 8 %
Penggilingan dan pengemasan : digiling dengan mikro grinder,untuk memisahkan butir – 200 mesh digunakan Classifyer.
Pengecoran logam : bentonit berfungsi untuk cetakan sebab bentonit mempunyai daya ikat yg baik dan tahan terhadap temperatur tinggi.
Dalam Teknik Sipil
sifat bentonit yg digunakan adalah Tiksotropi
Pakan Ternak
Untuk campuran pakan ayam sebanyak 5 % dengan ukuran butir – 150 mesh. Hasil yg didapatkan : menghilangkan bau, daging lebih baik, tidak pernah mengganti alas kandang,biaya pakan lebih rendah.
Untuk pakan penguat sapi perah, campuran pakan suplemen: bentonit 5 %, ampas tahu, dedak, molase, urea, kedelai digoreng sangrai, jagung.
Hasil : untuk sapi rusak diberi suplemen ini 1 kh/hari maka dalam waktu 2 minggu akan menghasilkan susu sekitar 11 liter.
Pengecoran logam : bentonit berfungsi untuk cetakan sebab bentonit mempunyai daya ikat yg baik dan tahan terhadap temperatur tinggi.
Dalam Teknik Sipil
sifat bentonit yg digunakan adalah Tiksotropi
Pakan Ternak
Untuk campuran pakan ayam sebanyak 5 % dengan ukuran butir – 150 mesh. Hasil yg didapatkan : menghilangkan bau, daging lebih baik, tidak pernah mengganti alas kandang,biaya pakan lebih rendah.
Untuk pakan penguat sapi perah, campuran pakan suplemen: bentonit 5 %, ampas tahu, dedak, molase, urea, kedelai digoreng sangrai, jagung.
Hasil : untuk sapi rusak diberi suplemen ini 1 kh/hari maka dalam waktu 2 minggu akan menghasilkan susu sekitar 11 liter.
FELDSPAR
Feldspar adalah masa batuan yg tersusun atas mineral-mineral feldspar : aluminium silicate, potasium, kalium kadang-kadang barium.
Ada 3 macam batuan feldspar :
Natrium feldspar/sodium feldspar (NaAlSi3O8)
warna abu-abu atau putih, kadar Na2O > 7 %
2. Kalium Feldspar/Potasium feldspar ( K AlSi3O8)
warna putih susu, abu-abu atau merah. Kadar K2O > 7 %
Kalsium feldspar ( Ca Al2Si3O8)
warna abu-abu, banyak mengandung CaO
Ciri-ciri :
Kekerasan antara 6 – 6,5
Berat jenis 2,4 – 2,8
Titik lebur 1.100 – 1.500 0 c
Sifat : kurang plastis, digunakan sebagai bahan pelebur.
Untuk industri keramik : membuat keramik padat dalam proses pemanasan. Temperatur pemanasan : dapat diatur
Mula jadi :
Felsdpar terjadi selama proses kristalisasi batuan beku oleh pneumatolitic dan hydrothermal agencies dalam urat pegmatik tetapi jarang terjadi karena proses kristalisasi larutan pada suhu rendah.
Feldspar merupakan mineral atau pembentuk batuan beku dan kebanyakan terdapat pada batuan beku dalam (plutonic), tetapi juga terdapat pada batuan erupsi dan metamorfosa.
Feldspar yang ditemukan dalam batuan granit misalnya yang mengandung 60 % feldspar adalah batuan matamorfosa dan batuan pegmatit.
Pada umumnya granit feldspar berasosiasi dengan kwarsa, mika, klorid.
Pada pegmatit berasosiasi dengan mika, kwarsa dan topas.
Tempat terdapatnya :
Jawa Timur : daerah Lodoyo, Blitar, Trenggalek dan Ponorogo
Jawa Tengah : Gunung Ragas Jepara
Sumatera Selatan : di Tanjung Pandan, Lampung
Penambangan :
Tambang terbuka : dapat dilakukan secara selektif mining, dengan system jenjang. Baik dengan peralatan yang sederhana maupun alat gali mekanis
Pengolahan :
Pengolahan dimaksudkan untuk menghilangkan atau menurunkan kadar mineral pengotor , seperti besi, mika, kwarsa
Pengolahan : dapat dilakukan dengan cara sederhana sampai dengan cara yang kompleks.
Dengan cara sederhana :
Feldspar dari tambang dilakukan proses crusher dengan alat jaw crusher dan cone crusher
Penggilingan dengan pebble mill sampai didapat ukuran yang diinginkan konsumen.
Pengolahan dengan cara lebih kompleks :
Crushing dan grinding
Konsentrasi dengan cara flotasi secara bertahap, yaitu mengapungkan mineral mika.
Magnetik separator untuk menghilangkan mineral besi.
Proses ini dapat memisahkan feldspar dari mineral kwarsa, mika dan oksida besi.
Penggunaan :
1.Feldspar digunakan untuk : industri keramik, gelas (termasuk gelas warna coklat), kaca lembaran.
2. Feldspar untuk industri gelas
Syarat : SiO2 : 68,00-69,99 % Al2O3 : > 17 %
K2O + Na2O : > 11 % Fe2O3 : 0,1 – 0,2 %
Ukuran butir : + 16 mesh maks : nol
+ 20 mesh maksimum : 1 %
+ 100 mesh maksimum : 25 %
3. Feldspar untuk industri gelas amber (warna coklat)
Syarat : Kalium feldspar : 99,5 % ( - 20 mesh)
Fe2O3 maks : 0,05 %
K2O : > 10 % -silika bebas maks : 6 %
Al2O3 : > 18 % - CaO maks : 2 %
Feldspar untuk industri kaca lembaran, syaratnya :
Al2O3 : > 18 %
Fe2O3 : < 0,8 %
K2O : > 10 %
Pemasaran :
Konsumen utama : industri keramik dan porselin
Diikuti industri alat-alat dapur (sebagai pelapis) dan kaca lembaran.
Pada saat ini feldspar (produk dalam negeri) yang digunakan dalam industri keramik dan porselin hanya dapat digunakan untuk bahan baku badan keramik dan proselin, sedangkan untuk bahan baku bagian permukaan masih digunakan peldspar produk china (kadar Fe < 0,2 %).
Hasil pengolahan feldspar sampai saat ini baru mencapai kadar Fe 0,4 % (hasil penelitian).
KAOLIN
Kaolin tersusun atas bahan lempung kualitas tinggi, mempunyai komposisi kimia hidrous aluminium silicate (Al2O3 2 SiO2.2H2O).
Mineral yang masuk dalam kelompok ini : kaolinit, nakrit, dikrit dan haloysit. Sebagai mineral utama adalah 80 % kaolinit.
Mineral pengotor : kuarsa, feldspar.
Mula jadi :
Pembentukan kaolin ada dua macam :
Kaolin terjadi dari hasil pelapukan batuan kristalin asam seperti granit, diorit. Mineral utamanya adalah haloysit, ciri endapan meluas ke arah samping, makin kebawah makin banyak dijumpai mineral asal yang masih segar.
Kaolin terjadio dari alterasi hidrothermal pada batuan beku feldspatik. Air panas dari dalam bumi naik ke permukaan melalui celah dari batuan induk, mengubah feldspar menjadi kaolinit.
Komposisi mineral : montmorilonit dan kaolinit, dengan ciri endapan membesar ke arah bawah, makin kebawah makin miskin kandungan mineral asal yang segar.
Dari tingkat kejadiannya, kaolin dibagi :
Kaolin residual, jenis ini ditemukan ditempat terbentuknya bersama batuan induknya, belum mengalami perpindahan, kristalnya teratur, mineralnya murni.
Kaolin sedimenter, jenis ini sudah mengalami perpindahan oleh air, angin, gletser, diendapkan dalam cekungan, kristal tidak teratur, bercampur dengan bahan lain (oksida besi, titan) lebih halus dan lebih plastis.
Penambangan :
Tambang terbuka, menggunakan alat non mekanis dan alat mekanis, seperti backhoe, bucket excavator.
Tambang semprot, alat gali : monitor, alat angkut pompa dan pipa
Tambang dalam, gophering, mengikuti arah endapan.
Komposisi kimia :
Senyawa % Senyawa %
SiO2 46,79 Al2O3 37,22
Fe2O3 0,64 TiO2 0,29
MgO 0,11 CaO 0,05
Na2O 0,02 K2o 1,13
Hilang pijar 13,75
Sifat fisik
Sifat fisik Filler coating
Brightness (%) 82 – 84 82 - 84
< 2 mikron 45 – 55 60 - 70
> 2 mikron 2,5 1,5
Moisture (%) 1,6 1,6
Abrassion AT 1000(mg) 10 5,5
PH 20 % solid 4 – 5 4,5
Bentuk fisik powder powder
Pengolahan :
Untuk menghilangkan mineral pengotor : pasir kuarsa, oksida besi, titan dan mika.
Untuk mendapatkan ukuran butir halus, tingkat keputihan tinggi
Kadar air, PH tertentu.
Contoh pengolahan kaolin sederhana :
PASIR KWARSA
Sifat-sifat :
Warna : putih, putih kekuningan, putih kecoklatan
Terdiri atas kristal silika (SiO2 )
Ukuran butir kasar sampai halus ( 2mm – 0,06 mm)
BJ = 2,65, kekerasan = 7
Titik lebur ± 1715 C
Pengotor :mineral oksida besi, oksida kalsium, oksida alkali, oksida magnesium, lempung dan zat organik (sisa hewan dan tumbuhan)
Genesa :
Terjadi dari hasil pelapukan batuan yang mengandung mineral kwarsa, contoh : granit (feldspatik) yang tercuci oleh media air atau angin yang kemudian diendapkan di sungai atau pantai.
Terjadi karena perombakan batuan asal seperti granit, granodiorit dan dasit atau batupasir kwarsa yang berumur lebih tua. Jenis ini yang banyak terdapat di Indonesia dan berasosiasi dengan endapan aluvial.
Tempat terdapatnya :
Jawa Barat : Cibadak
Jawa Tengah : Klumpit, Gempol, Secang, Rembang
Jawa Timur : Jatirogo, Kragan, Banjar, Tambakboyo, Tuban
Madura : Sepanjang pantai utara Madura
Sumatera, Bangka, Belitung, Sungai Rengat, Teluk Betung, Sumatera utara ( Kisaran, Asahan dan sekitar danau Toba)
Kalimantan : Samarinda, Singkawang, Martapura
Lombok : Lombok Timur.
Penambangan :
Biasanya dilakukan dengan cara tambang terbuka, dengan menggunakan alat dari alat sederhana maupun alat mekanis
Pengolahan :
Tujuannya :
Menghilangkan mineral pengotor
Meninggikan kadar SiO2
Mendapatkan ukuran butir tertentu.
Pengolahan pasir kwarsa dapat dikelompokkan :
Tanpa pengolahan : digunakan untuk pasir cetak, semen portland
Hasil penggilingan digunakan untuk : industri cat, amplas.
Hasil proses pengolahan : digunakan dalam industri gelas, kaca, refraktory, glasswool.
Contoh pengolahan pasir kwarsa yang sederhana adalah :
Penggunaan :
Sebagai bahan baku utama : dalam industri gelas, kaca, semen, refractory , pengecoran logam, glasswool, amplas, keramik
Sebagai bahan pelengkap :water glass, bahan bangunan
Induatri gelas kaca :
Ukuran butir : sedang (-20 mesh), dengan – 100 mesh maksimal 5 %
PERLIT
Perlit merupakan bahan berasal dari batuan gelas vulkanis yang mengembang bila dipanaskan secara perlahan-lahan.
Sifat :
- Pecahan mengulit bawang, air hablur 2-5 %
- dipanaskan 1200 – 1600 o c akan mengembang 4 – 20
kali volume semula
warna : gelap, hitam ke abu-abuan dapat berubah putih seperti salju
BJ = 2,3 – 2,8 kekerasan 7
titik didih 760 – 1300 o c
perlit ada yang memuai, tapi ada yang tidak memuai.
Bila perlit dipanaskan, air akan menguap membentuk gelembung. Sesampainya di permukaan gelembung akan pecah, sehingga menambah luas permukaan, akibatnya
Sifat daya serap hanya dipermukaan.
Perlit bisa juga menyerap suara sehingga baik untuk akustik.
Mineral assosiasi : kuarsa, feldspar, biotit, hornblende.
Mula jadi :
Perlit terbentuk dari aliran lava dan batuan intrusi didekat permukaan. Umumnya berbentuk kubah, dike, sill, radier.
Terdapatnya :
Sumut : Pasurna Pitu.
Sumbar : Bukit sipirna, bukit rasam
Lampung : Muara alam, gedongsurian
Jabar : Ciasmara, Gn Kiamis, Santrijaya.
Sulut : Tataaran (Minahasa)
Pengolahan :
Untuk mengetahui tingkat pengembangan dan kadar air hablur dalam perlit ada 2 metoda :
a. Metoda crucible : 2 gram conto ukuran – 14 + 52 mesh dimasukkan dalam krusibel platina, kemudian dimasukkan ke tungku listrik dan dipanaskan 950o c selama 10 menit. Ukur volumenya.
B. metode uji pembakaran : 0,2 gram conto ukuran – 14 + 52 mesh, dimasukkan dalam cawan platina dan terbuka, panaskan 12 menit. Perubahan warna, volume dan gelembung dicatat.
Dalam skala produksi untuk pemanasan digunakan rotary kiln ataupun tanur tegak, dan kedua tungku ini dilengkapi dengan penangkap debu.
Penggunaan :
Beton ringan
Isolasi bangunan
Industri : gerenda, bahan pembawa.
Isolator temperatur tinggi : pada pengecoran besi/ logam, perlit untuk mencegah hilangnya panas
Isolator temperatur rendah : pada penyimpanan cairan gas yang mempunyai titik didih rendah.
TRASS
Trass merupakan bahan galian industri yang disebut Pozzoland
Genesa :
Batuan induk merupakan batuan vulkanik dan tuff. Trass merupakan hasil pelapukan endapan vulkanik, sebagian besar mengandung silika, besi dan alumina, dengan ikatan gugus oksida.
Sifat :
Warna : putih kemerahan, kecoklatan, kehitaman, kelabu, kekuning-kuningan, coklat tua, coklat muda dan abu-abu.
Dalam keadaan sendiri tidak mempunyai sifat mengeras, tapi bila ditambah kapur tohor dan air, akan menghasilkan masa seperti semen dan tidak larut dalam air. Hal ini karena senyawa silika aktif dan senyawa alumina reaktif
2 Al2O3 2 SiO2 + 7 Ca(OH)2 --? 3 CaO 2SiO2 H2O + 2(2CaOAl2O3 SiO2 2 H2O )
Waktu pengerasan semen pozzoland lebih lambat dari semen pordland, meski kekuatannya bertambah terus (berbulan-bulan bertahun-tahun).
Trass tahan terhadap agregat alkalin, nilai penyusutan dan pemuaian kecil, kelulusan air kecil (kedap air), tahan terhadap asam tanah maupun air laut, sifat lentur tidak mudah retak.
Komposisi kimia trass
komposisi Kadar (%)
SiO2 40,76 s.d 56,20
Al2O3 17,48 s.d. 27,95
Fe2O3 7,35 s.d. 13,15
H2O 3,35 s.d. 10,70
CaO 0,82 s.d. 10,27
MgO 1,96 s.d. 8,05
Tempat terdapatnya :
Jabar : Cilegon, Banten, Nagrek, Cicalengka, ciamis, Lembang, T Perahu, Padalarang
Jateng :
G Slamet, Prupuk, Muria, Kudus, Borobudur, Klumpit
