BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Proses hidrotermal merupakan salah satu proses terbentuknya mineral, dimana fluida berupa air magmatik dan meteorik pembawa mineral mengalami proses intrusi dan mengisi pada rekahan-rekahan batuan, kemudian membeku membentuk urat-urat pada batuan.Proses terbentuknya mineralyang meliputi wadah (rekahan batuan, cekungan dan sebagainya), batuan pembawa mineral, fluida, temperatur dan tekanan, serta proses tektonik yang mengenai suatu tubuh mineral disebut Genesa Mineral. Mineral merupakan sumberdaya alam yang proses pembentukannya terjadi dalam waktu jutaan tahun serta sifat utamanya tidak dapat diperbaharui. Mineral dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam industri dan juga lebih dikenal sebagai bahan galian.Bahan galian diklasifikasikan oleh Pemerintah RI menjadi 3 golongan yaitu, Bahan Galian Strategis, Bahan Galian Vital, dan Bahan Galian Non Strategis. Sebagian besar bahan galian industri termasuk bahan galian C. Bahan galian industri sangat berkaitan untuk pembuatan peralatan rumah tangga, bangunan fisik, obat, kosmetik, alat tulis, berang pecah belah sampai kreasi seni yang dibuat langsung atau dari hasil pengolahan bahan galian industri melalui rekayasa teknik. 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Proses hidrotermal merupakan salah satu proses terbentuknya mineral, dimana
fluida berupa air magmatik dan meteorik pembawa mineral mengalami proses intrusi dan
mengisi pada rekahan-rekahan batuan, kemudian membeku membentuk urat-urat pada
batuan.Proses terbentuknya mineralyang meliputi wadah (rekahan batuan, cekungan dan
sebagainya), batuan pembawa mineral, fluida, temperatur dan tekanan, serta proses
tektonik yang mengenai suatu tubuh mineral disebut Genesa Mineral.
Mineral merupakan sumberdaya alam yang proses pembentukannya terjadi dalam
waktu jutaan tahun serta sifat utamanya tidak dapat diperbaharui. Mineral dimanfaatkan
sebagai bahan baku dalam industri dan juga lebih dikenal sebagai bahan galian.Bahan
galian diklasifikasikan oleh Pemerintah RI menjadi 3 golongan yaitu, Bahan Galian
Strategis, Bahan Galian Vital, dan Bahan Galian Non Strategis. Sebagian besar bahan
galian industri termasuk bahan galian C. Bahan galian industri sangat berkaitan untuk
pembuatan peralatan rumah tangga, bangunan fisik, obat, kosmetik, alat tulis, berang
pecah belah sampai kreasi seni yang dibuat langsung atau dari hasil pengolahan bahan
galian industri melalui rekayasa teknik.
Untuk pengolahan bahan galian industri lebih beraneka ragam daripada bahan
galian logam yang bertujuan untuk meningkatkan mutu dan berbagai nilai seperti tingkat
konsentrat, kadar sesuatu unsur kimia, mutu fisik, mutu bentuk, dan penampilan. Dalam
makalah ini membahas tentang Bahan Galian Industri yang berkaitan dengan proses
ubahan Hidrotermal antara lain : barit, gypsum, kaolin, talk, magnesit, pirofilit, toseki,
oker, dan tawas. Melalui makalah ini jugadapat diketahui tempat biasa ditemukannya
mineral-mineral tersebut, teknik penambangannya, proses pengolahan, dan
pemanfaatannya.
1
I.2 Tujuan
Mengetahui tentangproses Hidrothermal
Mengetahui mineral-mineral yang termasuk dalam golongan bahan galian
industry yang berkaitan dengan proses ubahan hidrotermal
Mengetahui tempat ditemukannya masing-masing mineral tersebut
Mengetahui teknik penambangan dari masing-masing mineral tersbut
I.3 Batasan Masalah
Dalam makalah mengenai bahan galian industry berkaitan dengan proses ubahan
hidrotermal ini akan menjelaskan masalah :
1. Bagaimana hidrotermal terjadi ?
2. Bagaimana kegunaan dan cara penambangan bahan galian industry dengan proses
ubahan hidrotermal?
2
BAB II
DASAR TEORI
II.1. Proses Hidrotermal
Hidrothermal adalah larutan sisa magma yang bersifat "aqueous" sebagai hasil
differensiasi magma. Hidrothermal ini kaya akan logam-logam yang relatif ringan, dan
merupakan sumber terbesar (90%) dari proses pembentukan endapan.
Gambar 2.1. Proses Hidrotermal
Berdasarkan cara pembentukan endapan, dikenal dua macam endapan hidrothermal,
yaitu:
1. Cavity Filing, mengisi lubang-lubang bukaan yang sudah ada di dalam batuan.
2. Metasomatisme, mengganti unsur-unsur yang telah ada dalam batuan dengan
unsur-unsur baru dari larutan hidrothermal.
Dalam perjalanan menerobos batuan, larutan hidrotermal akan mendepositkan
mineral-mineral yang dikandungnya di rongga-rongga batuan dan membentuk deposit
3
celah (cavity filling deposit) atau melalui proses metasomatik membentuk deposit
pergantian (replacement deposit). Secara umum deposit replasemen terjadi pada kondisi
suhu dan tekanan tinggi, pada daerah lebih dekat dengan batuan intrusifnya yang
merupakan deposit hipotermal, sedang deposit celah lebih banyak terjadi di daerah
dengan suhu dan tekanan rendah, yang merupakan deposit epitermal yang terletak agak
jauh dari batuan intrusifnya.
Proses cavity filling dapat di kelompokan menjadi :
Veins merupakan pengisian mineral pada celah-celah batuan yang berupa urat-
urat contohnya urat kuarsa terbentuk pada endapan larutan celah pada batuan
yang terbuka, sehingga menbentuk mineral berupah urat-urat. Biasanya pada
batuan yang bersifat britle. Endapan-endapan yang terisi pada urat-urat antara lain
kuartz, gold, silver, Zink dan copper.
Shear Zone deposits merupakan zona tipis, sheetlike, sambungkan celah-celah
atau Zona, berfungsi sebagai saluran istimewa untuk proses mineralisasi, dan
terjadi dalam lapisan batuan dan celah batuan yang dibentuk oleh endapan-
endapan yang berukuran halus.
Stockwork merupakan hubungan yang berjalinan antara mineral biji yang
berukuran kecil pada urat yang melewati batuan dengan skala yang luas. Dari
ukuran centimeter sampai beberapa meter yang urat-uratnya saling mengikat.
Pada umumnya terjadi pada pengisian celah yang terbuka, celah tersebut karena
intrusi.
Proses replacement terdiri dari :
Endapan massive. Yang mencirikan adalah ukuran endapan bervariasi
danterbentuk secara irregular. Pada umumnya terdapat pada batugamping dengan
lapisan yang menebal sampai menipis karena mengikuti ronga-ronga pada
batugamping.
Replacement lode deposits merupakan pengisihan celah tipis yang telah
mengalami replacement berupah lapisan sisipan atau sendiri. Biasanya mencapai
beberapa centimeter sampai beberapa meter
Disseminated replacement deposits merupakan endapan replacement yang
menebar berupa urat-urat.
4
Syarat penting terjadinya deposit hidrotermal adalah:
1. Adanya larutan yang mampu melarutkan mineral.
2. Adanya rekahan/rongga pada batuan, di mana larutan dapat lewat.
3. Adanya tempat, di mana larutan akan mendepositkan kandungan mineralnya.
4. Adanya reaksi kimia yang menghasilkan pengendapan mineral
5. Konsentrasi mineral yang cukup di dalam deposit, sehingga menguntungkan
kalau ditambang.
II.2. Yang Termasuk Bahan Galian Industri Yang Berkaitan Dengan Proses Ubahan
Hidrotermal
Yang termasuk dalam kelompok ini adalah barit, talk, magnesit, gips, toseki, pirofilit,
dan kaolin. Ketiga jenis bahan galian yang tersebut terakhir pada umumnya berasosiasi
satu sama lain karena terbentuk oleh proses dan dari sumber yang sama.
1. BARIT
Barit dengan rumus kimia BaSO4, bentuk kristal tabular, tidak berwarna/putih
apabila murni, kuning, merah, hijau, kadang-kadang hitam akibat adanya kontaminasi.
Kimpulam Kristal dapat membentuk kenampakan seperti kipas, oset (= desert roses).
Sifat Kristal yang lain kompak, granular, massive, ataupun berbentuk sebagai stalaktit.
Mempunyai kekerasan 2,5 – 3,5 , berat jenis 4,48, cukup berat walapun bukan termasuk
logam. Mudah pecah membentuk belahan prismatic, transparan ataupun translusen
dengan luster vitreus, cerat putih, sulit terbakar, dan tidak larut dalam asam, apabila
dipanasi member nyala kuning-hijau.
5
Gambar 2.2. Barit kristal dari Nevada, USA
Barit sangat umum sebagai mineral gang pada proses hidrotermal tingkat
menengah sampai rendah. Barit kadang-kadang berasosiasi dengan timbale, perak,
sulfide antimonite. Endapan barit sangat menungkin berasosiasi dengan bijih emas
epithermal dan merupakan salah satu mineral indeks. Saat ini bijih emas dijumpai pula
barit mengisi celah batu gamping/dolomite (= saat ini dikenal sebagai endapan residual
tipe karst). Dalam jumlah sedikit terbentuk pada mata air panas (=hot springs). Terdapat
juga dalam bentuk massive pada iron-manganese bearing jasper, pada celah bauan basalt
dalam bentuk kristal.
Tempat diketemukan :
Jawa Barat : Cikondang, Kec. Cineam, Kab. Tasikmalaya (berupa urat-urat pada
celah-celah batuan tufa breksi)
Jawa Tengah : Kp. Plampang Kukusan, watutugu, Serno, Kab. Kulon Progo
(berupa urat-urat pada celah-celah batuan andesit, ditandai dengan kenampakan
warna coklat tua); Durensari, Bagelen, Kab. Purworejo (seperti yang terdapat di
Plampang)
Kalimantan Barat : Desa Lanjut, Kec. Kendawangan, Kab. Pontianak (berupa
urat/pengisian pada rekahan-rekahan silicified limestone dengan komposisi
BaSO4=96,5-98,5%, SiO2=0,9-2,2%, Fe2O3=0,3-0,57%
Nusa Tenggara Timur : Tg. Merah dan Pakuoyong (P. Lomblen), Kab. Flores
timur (berupa urat-urat berasosiasi batuan kuarsa pada dasit); Kec. Riung Kab.
Ngada (berupa urat-urat dalam batuan tufa dasit)
6
Sulawesi Selatan : Sangkanropi, Kab. Tanotoraja (berasosiasi dengan bijih sulfide
pada zona riolit/dasit yang terkersikan)
Teknik Penambangan
Penambangan barit lebih banyak ditunjukan oleh singkapan yang banyak tampak
di permukaan. Oleh sebab itu system panambangan yang diterapkan adalah
penambangan terbuka dengan peralatan sederhana. Pada umumnya barit terakumulasi
pada reaktan-reaktan ataupun patahan. Oleh sebab itu penambangan sistem gophering
sangat mungkin dilakukan tetapi harus sangat hati-hati karena terjadinya runtuhan tanah
akan sangat mungkin terjadi.
Pengolahan dan Pemanfaatan
Barit dari penambangan pada umumnya kotor dan dilekati oleh batuan yang lain.
Sehingga langkah awal barit ini dicuci dengan air cara disemprot. Yang bersih dan kering
dapat ditumbuk dan digerus, kemudian disaring dengan ukuran tertentu. Karena barit
mempunyai berat jenis besar (±4,4) maka proses floatasi dapat menghasilkan fraksi barit
murni. Pada instalasi pengolahan yang agak modern, fraksi barit yang merupakan hasil
proses pemecahan, dicuci dengan log-washer, kemudian disaring, fraksi yang berukuran
halus diproses dengan jig untuk selanjutnya dikonsentrasi dengan cara floatasi. Hailnya
dikeringkan untuk selanjutnya dibuat dalam bentuk tepung.
Tepung barit dimanfaatkan sebagai bahan cat, industry karet, kaca atau gelas,
kertas, dan plastic. Tepung barit juga dimanfaatkan untuk lumpur pemboran minyak dan
gas (untuk mengakut cutting dari dasar lubang bor ke atas lubang bor). Dalam hal
pemakaian yang demikian barit yang sudah dipakai dapat dimanfaatkan kembali (dengan
system sirkulasi). Karena berat jenis besar, barit cukup baik untuk bahan tambahan
dalam membangun reactor atom. Barit dicampur dengan fenol-formal dehid, silikat,
asbes, dan arang kemudian digerus halus akan diperoleh semen fenolik yang mempunyai
daya tahan yang besar terhadap berbagai bahan kimia.
2. GYPSUM
Gypsum dengan rumus kimia CaSO4.2H2O atau dalam bentuk Anhydrit CaSO4
H2O dapat terbentuk karena proses segregasi dan evaporasi juga dapat terbentuk karena
proses hydrothermal.
7
Gambar 2.3.Gypsum
Gypsum adalah salah satu contoh mineral dengan kadar kalsium yang
mendominasi pada mineralnya dan merupakan salah satu bahan galian industri. Gypsum
yang paling umum ditemukan adalah jenis hidrat kalsium sulfat dengan rumus kimia
CaSO4.2H2O.Gypsum adalah salah satu dari beberapa mineral yang teruapkan. Contoh
lain dari mineral-mineral tersebut adalah karbonat, borat, nitrat, dan sulfat. Mineral-
mineral ini diendapkan di laut, danau, gua dan di lapian garam karena konsentrasi ion-ion
oleh penguapan. Ketika air panas atau air memiliki kadar garam yang tinggi, gypsum
berubah menjadi basanit (CaSO4.H2O) atau juga menjadi anhidrit (CaSO4). Dalam
keadaan seimbang, gypsum yang berada di atas suhu 108 °F atau 42 °C dalam air murni
akan berubah menjadi anhidrit.
Klasifiasi
Gypsum secara umum mempunyai kelompok yang terdiri dari gypsum batuan, gipsit
alabaster, satin spar, dan selenit. Gypsum juga dapat diklasifikasikan berdasarkan tempat
terjadinya, yaitu endapan danau garam, berasosiasi dengan belerang, terbentuk sekitar
fumarol vulkanik, efflorescence pada tanah atau gua-gua kapur, tudung kubah garam,
penudung gossan|oksida besi (gossan) pada endapan pirit di daerah batu gamping.
Genesa
Gypsum merupakan mineral sedimen kimiawi (evaporit) yg khas, terbentuk melalui
pengendapan langsung dr air garam/ merupakan hasil hidrasi/alterasi anhidrit selama
proses diagenesa. Gipsum dpt juga terbtk oleh sublimasi langsung dr
8
fumarola/diendapkan mata air panas. Juga diagenesa sebagai Galian block-block
konkresi dlm lempung dan napal, sedang anhidrit merupakan hasil dehidrasi gypsum.
Kegunaan
Gypsum memiliki banyak kegunaan sejak zaman prasejarah hingga sekarang. Beberapa
kegunaan gypsum yaitu
Drywall
Bahan perekat.
Penyaring dan sebagai pupuk tanah. Di akhir abad 18 dan awal abad 19, gypsum
Nova Scotia atau yang lebih dikenal dengan sebutan plaster, digunakan dalam
jumlah yang besar sebagai pupuk di ladang-ladang gandum di Amerika Serikat.
Campuran bahan pembuatan lapangan tenis.
Sebagai pengganti kayu pada zaman kerajaan-kerajaan. Contohnya ketika kayu
menjadi langka pada Zaman Perunggu, gypsum digunakan sebagai bahan
bangunan.
Sebagai pengental tofu (tahu) karena memiliki kadar kalsium yang tinggi,
khususnya di Benua Asia (beberapa negara Asia Timur) diproses dengan cara
tradisonal.
Sebagai penambah kekerasan untuk bahan bangunan
Untuk bahan baku kapur tulis
Sebagai salah satu bahan pembuat portland semen
Sebagai indikator pada tanah dan air
Sebagai agen medis pada ramuan tradisional China yang disebut Shi Gao.
3. KAOLIN
Kaolin yang disebut oleh masyarakat tanh lempung putih atau tanh liat putih
merupakan endapan residual atau dapat pula terjadi sebagai akibat proses hydrothermal.
Kaolin tersusun dari bahan lempung kualitas tinggi mempunyai komposisi kimia
hidrous alumunium (Al2O3 2SiO2 2H2O). mineral yang masuk dalam kelompok ini adalah
: kaolinit, nakrit, dikrit dan holoysit. Sebagai Galian min utama : kaolinit 80%, min
pengotor : kuarsa, feldspar.
9
Pembentukan kaolin ada 2 macam yaitu secara pelapukan dan altersai
hydrothermal pada batuan beku feldspatik. Kaolin terjadi dari hasil pelapukan batuan
kristalin asam (granit, diorit). Air panas dari dalam bumi naik ke permukaan melalui
celah dari batuan induk, mengubah feldspar, mika menjadi kaolinit (alterasi
hydrothermal).
Komposisi mineral pada altersai hidrotermal adalah montmorilonit dan kaolinit
dengan ciri : tubuh endapan membesar ke arah bawah, makin bawah makin miskin
kandungan min asal yg masih segar. Pada proses pelapukan atau kaolin klimatik, min
utamanya adalah holoysit, cirri tumbuh endapan meluas ke arah samping, makin ke
bawah makin banyak dijumpai mineral asal yg masih segar.
Gambar 2.4. Kaolin
Dari tingkat kejadianya dibedakan :
a. Kaolin residual
Jenis ini diketemukan ditempat terbentuknya bersama batuan induknya, belum
mengalami perpindahan, kristal teratur, jarang terjadi substitusi ion, mineral murni
b. Kaolin sedimenter
Sudah mengalami perpindahan oleh air, angin, gletser, diendapkan dalam
cekungan, kristal tdk teratur, bercampur dengan bahan lain (oksida besi, titan) lebih halus
dan plastis
Penambangan :
a. tambang terbuka : pengupasan lapisan penutup (cangkul, dragline, scraper),
penambangan dgn backhoe, bucket excavator
b. Tambang semprot : penambangan dgn monetor diangkut dgn pompa dan pipa
dikeringkan
10
c. Tambang dalam : scr gophering mengikuti arah endapan
Pengolahan :
Untuk membuang kotoran (pasir kuarsa, oksida besi, titan, mika). Untuk
mendapatkan ukuran halus, untuk keputihan tinggi, kadar air, pH TTU dan sifat lainnya
sesuai dengan konsumen.
Penggunaan Khusus :
Kaolin untuk batu bata tahan api
Kaolin utk semen putih/kertas
Kaolin Untuk Industri Karet
Kaolin Untuk Industri Pestisida
Kaolin Untuk Industri Cat
Kaolin Untuk Industri Keramik
4. TALK
Talk dengan rumus kimia Mg3 Si4 O10 (OH2) merupak kelompok mineral
hydrous magnesium silicate, berwarna putih, putih kehijauan, abu-abu atau kecoklatan.
Di lapangan menunjukan perlapisan yang sangat tipis, kenampakan seperti bersisik,
memperlihatkan foliasi. Talk mempunyai tingkat kekerasan 1 (dipakai sebagai indeks
skala Mohs), mudah dibentuk tetapi tidak elastic, perlapisannya mengkilap seperti lemak,
tidak larut dalam air, dan tidak terbakar, mempunyai berat jenis 2,58-2,83, penghantar
panas kurang baik. Talk terbentuk dari hasil alterasi mineral magnesium silikat dalam
batuan beku ultrabasa, umum didaptkan pada batuan hasil proses metamorphose regional
khususnya pada batuan sekis. Talk juga dapat terbentuk oleh proses metasomatisme pada
marmer dolomitan. Talk yang mutunya baiok berasal dari batuan induk dolomite.
Mineral talk umumnya berasosiasi dengan tremolit [ Ca Mg5 Si8 O22 (OH) ] = hydrous