BAHAN GALIAN INDUSTRI DAN SEMEN

PENDAHULUANApa itu bahan galian industri? Apa saja karakteristik bahan galian industri? Tulisan ini akan membahas mengenai hal tersebut. Bahan galian industri adalah bahan galian diluar bahan galian logam dan radioaktif yang memiliki kegunaan langsung terhadap keperluan industri. Contoh bahan galian industri adalah Batu gamping, batu pasir, lempung, belerang, zirkron, pasir kuarsa, dan lain-lain.Karakteristik bahan galian industri diantaranya:Multiguna Jika dibandingkan dengan bahan galian lain, bahan galian industri ini memiliki banyak kegunaan, misalnya batu gamping, yang merupakan salah satu contoh bahan galian industri. Batu gamping memiliki banyak kegunaan diantaranya untuk industri semen. Selain itu ternyata batu gamping ini juga memiliki kegunaan sebagai pemutih kertas. Disini terlihat jelas, bahwa bahan galian industri ini memiliki banyak kegunaan.Digunakan langsung Karakteristik BGI yang nyata yaitu dapat digunakan langsung, khususnya untuk keperluan industri. Contohnya batu pasir yang tanpa melalui proses pengolahan lebih lanjut, dapat langsung digunakan untuk keperluan bahan bangunan dan lainnya. Tidak melalui pemasaran internasional Tidak seperti bahan galian lainnya, pemasaran bahan galian industri tidak memerlukan pemasaran internasional.

1.Bahan Galian IndustriPembentukan bahan-bahan galian di bumi ini pada prinsipnya sama dengan proses pembentukan batuan dan mineralnya. Bahan-bahan galian dapat berbentuk batuan atau mineral. Yang dimaksud dengan bahan galian ialah mineral-mineral atau batuan dalam bentuk aslinya dapat ditambang untuk keperluan kehidupan manusia. Bijih adalah bagian dari bahan galian yang dapat memberi logam kepada kita yang berguna. Bahan galian industri ialah bahan galian yang banyak digunakan dalam penindustrian; sedangkan bahan galian yang banyak digunakan untuk keperluan teknik sipil umpamannya bantuan untuk penghias bangunan (ornamen) dan lain-lain, digolongkan dalam batuan bangunan atau ornamental stones.Bahan galian di dalam kerak bumi itu beraneka ragam jenisnya. Akan tetapi jika ditinjau menurut cara terjadinya maka bahan galian dapat dibedakan menjadi 4 golongan ialah :Bahan galian primerBahan galian sekunderBahan galian malihanBahan galian sedimenter

1.1Bahan galian primer terjadi dari hasil pembekuan magma. Magma adalah sejenis leburan silikat panas, alamiah, terdapat di dalam bumi; dan merupakan sumber dari semua unsur kimia dalam mineral. Proses pembekuan berlangsung apabila magma tersebut mengalami penurunan suhu, misalnya ketika menerobos ke dalam lapisan kulit bumi atau bersentuhan dengan atmosfer. Akibatnya terjadilah tubuh batuan beku, yang membentuk di dalam kerak bumi. Demikian pula proses terjadinya bahan galian ,tergantung mineral- mineral apa yang banyak dikandung oleh magma yang membeku tersebut. Jika banyak mineral-mineral mengandung emas dan perak maka terjadilah endapan bahan galian emas dan perak, jika banyak mineral-mineral mengandung nikel maka terjadilah endapan bahan galian nikel, jika banyak mineral-mineral mengandung tembaga maka terjadilah endapan bahan galian tembaga; jika banyak timah terjadi endapan bahan galian timah dan sebagainya.

1.2Bahan galian sekunder (Secondary ore Deposits) terbentuk karena adanya perombakan (pelapukan dan erosi) singkapan dari batuan yang telah ada karena berhubungan langsung dengan atmosfera, hidrosfera dan biosfera. Biasanya untuk pembentukan endapan bahan galian sekunder ini diperlukan batuan sumber (source rock) di daerah daratan. Batuan sumbernya dapat berupa batuan beku, malihan dan batuan sedimen. Proses perombakan terjadi karena proses fisika, kimia dank arena hasil kerja jasad hidup.Hasil perombakannya berbentuk padat dan lepas-lepas seterusnya akan mengalami proses pengangkutan ke tempat lain; biasanya di tempat cekungan yang lebih rendah letaknya akan terendapkan, misalnya di dasar sungai, danau dan pantai. Endapan bahan galian jenis ini terkenal pula disebut dengan endapat letakan (placer) atau endapan alluvial. Misalnya endapan timah putih di pulau Bangka dan Belitung dan Singkep; intan di Martapura dan lain-lain.

1.3Bahan galian malihan ialah bahan galian yang terjadi karena perubahan bentuk, akibatnya adanya perubahan suhu, dan tekanan. Faktor ini dapat bekerja sendiri-sendiri atau gabungan. Misalnya karbon dapat berubah menjadi grafit atau intan; batu gamping berubah menjadi marmer; dan contoh bahan galian malihan yang lain, kwarsit, batu sabak, mika, talk, asbes dan lain-lain.

1.4Bahan galian sedimenter ini adalah bahan galian yang terjadi benar-benar ada pengertian pengendapan dari atas ke bawah di dalam larutan. Misalnya batu bara, oil shale, minyak bumi, garam-garam dan sebagainya.

Untuk mengenal suatu bahan galian kita harus mengetahui sifat-sifatnya. Dengan mengetahui sifat-sifatnya maka kegunaan praktis dan kegunaan ilmiahnya dapat diketahui pula. Dalam penelitian bahan galian ada berbagai macam cara. Maka cara penelitiannya disesuaikan dengan kepentingan. Tanah liat (clay) sebagai bahan baku dalam pembuatan portlacement, sedangkan kegunaanya luas sekali.

2.SemenAdalah zat yang digunakan untuk merekat batu, bata, batako, maupun bahan bangunan lainnya. Sedangkan kata semen sendiri berasal dari caementum (bahasa Latin), yang artinya "memotong menjadi bagian-bagian kecil tak beraturan. Selama proses pemanasan, terbentuklah campuran padat yang mengandung zat besi. Nah, agar tak mengeras seperti batu, ramuan diberi bubuk gips dan dihaluskan hingga berbentuk partikel-partikel kecil mirip bedak.Lazimnya, untuk mencapai kekuatan tertentu, semen portland berkolaborasi dengan bahan lain. Jika bertemu air (minus bahan-bahan lain), misalnya, memunculkan reaksi kimia yang sanggup mengubah ramuan jadi sekeras batu. Jika ditambah pasir, terciptalah perekat tembok nan kokoh. Namun untuk membuat pondasi bangunan, campuran tadi biasanya masih ditambah dengan bongkahan batu atau kerikil, biasa disebut concrete atau beton.Beton bisa disebut sebagai mahakarya semen yang tiada duanya di dunia. Nama asingnya, concrete - dicomot dari gabungan prefiks bahasa Latin com, yang artinya bersama-sama, dan crescere (tumbuh). Maksudnya kira-kira, kekuatan yang tumbuh karena adanya campuran zat tertentu. Dewasa ini, nyaris tak ada gedung pencakar langit berdiri tanpa bantuan beton.Meski bahan bakunya sama, "dosis" semen sebenarnya bisa disesuaikan dengan beragam kebutuhan. Misalnya, jika kadar aluminanya diperbanyak, kolaborasi dengan bahan bangunan lainnya bisa menghasilkan bahan tahan api. Ini karena sifat alumina yang tahan terhadap suhu tinggi. Ada juga semen yang cocok buat mengecor karena campurannya bisa mengisi pori-pori bagian yang hendak diperkuat.

2.1 Kandungan kimiaTrikalsium silikatDikalsium silikatTrikalsium aluminatTetrakalsium aluminofeGipsum

2.2 Langkah utama proses produksi semen1. Penggalian/Quarrying:Terdapat dua jenis material yang penting bagi produksi semen: yang pertama adalah yang kaya akan kapur atau material yang mengandung kapur (calcareous materials) seperti batu gamping, kapur, dll., dan yang kedua adalah yang kaya akan silika atau material mengandung tanah liat (argillaceous materials) seperti tanah liat. Batu gamping dan tanah liat dikeruk atau diledakkan dari penggalian dan kemudian diangkut ke alat penghancur.2.Penghancuran: Penghancur bertanggung jawab terhadap pengecilan ukuran primer bagi material yang digali.3. Pencampuran Awal: Material yang dihancurkan melewati alat analisis on-line untuk menentukan komposisi tumpukan bahan.4.Penghalusan dan Pencampuran Bahan Baku: Sebuah belt conveyor mengangkut tumpukan yang sudah dicampur pada tahap awal ke penampung, dimana perbandingan berat umpan disesuaikan dengan jenis klinker yang diproduksi. Material kemudian digiling sampai kehalusan yang diinginkan.5.Pembakaran dan Pendinginan Klinker: Campuran bahan baku yang sudah tercampur rata diumpankan ke pre-heater, yang merupakan alat penukar panas yang terdiri dari serangkaian siklon dimana terjadi perpindahan panas antara umpan campuran bahan baku dengan gas panas dari kiln yang berlawanan arah. Kalsinasi parsial terjadi pada preheater ini dan berlanjut dalam kiln, dimana bahan baku berubah menjadi agak cair dengan sifat seperti semen. Pada kiln yang bersuhu 1350-1400 C, bahan berubah menjadi bongkahan padat berukuran kecil yang dikenal dengan sebutan klinker, kemudian dialirkan ke pendingin klinker, dimana udara pendingin akan menurunkan suhu klinker hingga mencapai 100 C.6.Penghalusan Akhir: Dari silo klinker, klinker dipindahkan ke penampung klinker dengan dilewatkan timbangan pengumpan, yang akan mengatur perbandingan aliran bahan terhadap bahan-bahan aditif. Pada tahap ini, ditambahkan gipsum ke klinker dan diumpankan ke mesin penggiling akhir. Campuran klinker dan gipsum untuk semen jenis 1 dan campuran klinker, gipsum dan posolan untuk semen jenis P dihancurkan dalam sistem tertutup dalam penggiling akhir untuk mendapatkan kehalusan yang dikehendaki. Semen kemudian dialirkan dengan pipa menuju silo semen.Jenis batu kapur untuk bahan bangunanJenis batu kapur untuk bahan bangunan terdapat beberapa macam yang dibedakan menurut kemurnianya , masing masing nama batu kapur mempunyai unsure kimia yang berbeda-beda antara yang satu dengan lainya sehingga mempengaruhi kepadatan serta kekuatan batu kapur tersebut, berikut ini macam-macam batu kapur yang terdapat di alam1. Jenis batu kapur kalsium ( Ca Co3 ) mempunyai unsure kemurnian yang tinggi apabila unsure bahan kimia lain kurang dari 5%.2. Batu kapur Magnesia ( CaCO3MgCO3 ) apabila mengandung unsure magnesium karbonat diantara 5 20 %3. Batu kapur dolomite adalah batu kapur yang mengandung magnesium karbonat lebih dari 30 % namun kurang dari 44 %.4. Batu kapur hidrolis adalah yang mengandung senyawa lain lebih dari 5% terdiri dari alumina, besi dan silica.5. Mergel yaitu batu kapur yang tercampur tanah liat, jenis batu kapur ini didapat dalam bentuk gumpalan lunah dan mudah terlepas, mergel dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan semen.6. Batu kapur padat dan marmer yaitu jenis batu kapur yang mengandung bermacam-macam unsure senyawa kimia lain yang telah mengalami metamorf atau perubahan sehingga mempunyai warna dan texture bermacam-macam, batu kapur padat ini mempunyai bentuk Kristal berdeda-beda dalam keadaan padat dan keras.Kapur telah dikenal sejak zaman dahulu digunakan dalam berbagai keperluan yang dalam bidang bangunan digunakan sebagai bahan adukan untuk pasangan dinding maupun plesteran, pembuatan kapur ribuan tahun yang lalu dilakukan dengan cara pembakaran melalui tungku sederhana kemudian hasil pembakaranya dicampur dengan bahan air sehingga terccipta bahan perekat bangunan, perkembangan penggunaan kapur saat ini adalah dalam bidang pertanian, industry pembuatan kertas, industry semen dan lain sebagainya.Semen merupakan bahan bangunan dengan bahan baku batu kapur yang banyak digunakan pada konstruksi bangunan modern misalnya dalam keperluan pembuatan konstruksi beton bertulang maupun digunakan sebagai bahan perekat pada adukan pasangan dinding batu bata dan plesteran dinding. Penyimpana bahan bangunan kapur sebaiknya dihindarkan dari air agar tidak mengalami proses pengerasan sebelum dipakai untuk pembuatan bangunan, pembakaran batu kapur dilakukan pada suhu yang berbeda-beda pada masing-masing jenis batu kapur misalnya untuk batu kapur kalsium digunakan suhu 900 derajat celcius sedangkan batu kapur magnesium dengan suhu pembakaran antara 700 770 derajat celcius.

f. Industri FarmasiSpesifikasi kaoil untuk pengguna dalam industri farmasi ini adalah sebagai berikut :Analisi Fisik- Kandungan Air: 2 %- Ukuran butir: -325 mesh : 99,5 % minimum- Berat jenis: 2,5-2,7 gram/cm3- LOI: 15 %-Kecerahan: > 83 %

Analisis Kimia-Pb: 0,001 % maksimum- SiO2: 45-50%- Al2O3: 36-40%- Fe2O2: 0.01%- K2O: 1,00 %- MgO: 16-50%- Batas microbiol: bebas dari exdardasi kaoil- H2O: 10-14%- PH: 5,00 7,30

Proses Pembuatan GerabahMempersiapkan Tanah Liat untuk Pengolahan Gerabah /KeramikMengenal Tanah Liat atau LempungPosted onJanuary 21, 2012bypenanggungjawabruangkuTanah liat dihasilkan oleh alam, yang bersal dari pelapukan kerak bumi yang sebagian besar tersusun oleh batuanfeldspatik, terdiri daribatuan granitdan batuan beku. Kerak bumi terdiri dari unsur unsur seperti silikon, oksigen, dan aluminium. Aktivitas panas bumi membuat pelapukan batuan silika olehasam karbonat. kemudian membentuk terjadinya tanah liat.Tanah Liat atau tanah lempung memiliki ciri-ciri sebagai berikut.1. Tanahnya sulit menyerap air sehingga tidak cocok untuk dijadikan lahan pertanian.2. Tekstur tanahnya cenderung lengket bila dalam keadaan basah dan kuat menyatu antara butiran tanah yang satu dengan lainnya.3. Dalam keadaan kering, butiran tanahnya terpecah-pecah secara halus.4. Merupakan bahan baku pembuatan tembikar dan kerajinan tangan lainnya yang dalam pembuatannya harus dibakar dengan suhu di atas 10000C.Jenis jenis tanah liat :tanah liat di bagi dalam dua jenis, primer dan skunder1. tanah liat PrimerYang disebut tanah liat primer (residu) adalah jenis tanah liat yang dihasilkan dari pelapukan batuan feldspatik oleh tenaga endogen yang tidak berpindah dari batuan induk (batuan asalnya), karena tanah liat tidak berpindah tempat sehingga sifatnya lebih murni dibandingkan dengan tanah liat sekunder. Selain tenaga air, tenaga uap panas yang keluar dari dalam bumi mempunyai andil dalam pembentukan tanah liat primer. Karena tidak terbawa arus air dan tidak tercampur dengan bahan organik seperti humus, ranting, atau daun busuk dan sebagainya, maka tanah liat berwarna putih atau putih kusam. Suhu matang berkisar antara 13000C1400 0C, bahkan ada yang mencapai 17500C. Yang termasuk tanah liat primer antara lain: kaolin, bentonite, feldspatik, kwarsa dan dolomite, biasanya terdapat di tempat-tempat yang lebih tinggi daripada letak tanah sekunder. Pada umumnya batuan keras basalt dan andesit akan memberikan lempung merah sedangkan granit akan memberikan lempung putih. Mineral kwarsa dan alumina dapat digolongkan sebagai jenis tanah liat primer karena merupakan hasil samping pelapukan batuan feldspatik yang menghasilkan tanah liat kaolinit.Tanah liat primer memiliki ciri-ciri: warna putih sampai putih kusam cenderung berbutir kasar, tidak plastis, daya lebur tinggi, daya susut kecil bersifat tahan apiDalam keadaan kering, tanah liat primer sangat rapuh sehingga mudah ditumbuk menjadi tepung. Hal ini disebabkan partikelnya yang terbentuk tidak simetris dan bersudut-sudut tidak seperti partikel tanah liat sekunder yang berupa lempengan sejajar. Secara sederhana dapat dijelaskan melalui gambar penampang irisan partikel kwarsa yang telah dibesarkan beberapa ribu kali. Dalam gambar di bawah ini tampak kedua partikel dilapisi lapisan air (water film), tetapi karena bentuknya tidak datar/asimetris, lapisan air tidak saling bersambungan, akibatnya partikel-partikel tidak saling menggelincir.2. Tanah liat SekunderTanah liat sekunder atau sedimen (endapan) adalah jenis tanah liat hasil pelapukan batuan feldspatik yang berpindah jauh dari batuan induknya karena tenaga eksogen yang menyebabkan butiran-butiran tanah liat lepas dan mengendap pada daerah rendah seperti lembah sungai, tanah rawa, tanah marine, tanah danau. Dalam perjalanan karena air dan angin, tanah liat bercampur dengan bahan-bahan organik maupun anorganik sehingga merubah sifat-sifat kimia maupun fisika tanah liat menjadi partikel-partikel yang menghasilkan tanah liat sekunder yang lebih halus dan lebih plastis.Jumlah tanah liat sekunder lebih lebih banyak dari tanah liat primer. Transportasi air mempunyai pengaruh khusus pada tanah liat, salah satunya ialah gerakan arus air cenderung menggerus mineral tanah liat menjadi partikel-partikel yang semakin mengecil. Pada saat kecepatan arus melambat, partikel yang lebih berat akan mengendap dan meninggalkan partikel yang halus dalam larutan. Pada saat arus tenang, seperti di danau atau di laut, partikel partikel yang halus akan mengendap di dasarnya. Tanah liat yang dipindahkan bisaanya terbentuk dari beberapa macam jenis tanah liat dan berasal dari beberapa sumber. Dalam setiap sungai, endapan tanah liat dari beberapa situs cenderung bercampur bersama. Kehadiran berbagai oksida logam seperti besi, nikel, titan, mangan dan sebagainya, dari sudut ilmu keramik dianggap sebagai bahan pengotor. Bahan organik seperti humus dan daun busuk juga merupakan bahan pengotor tanah liat.Karena pembentukannya melalui proses panjang dan bercampur dengan bahan pengotor, maka tanah liat mempunyai sifat: berbutir halus, berwarna krem/abu-abu/coklat/merah jambu/kuning, suhu matang antara 9000C-14000C. Pada umumnya tanah liat sekunder lebih plastis dan mempunyai daya susut yang lebih besar daripada tanah liat primer.Semakin tinggi suhu bakarnya semakin keras dan semakin kecil porositasnya, sehingga benda keramik menjadi kedap air. Dibanding dengan tanah liat primer, tanah liat sekunder mempunyai ciri tidak murni, warna lebih gelap, berbutir lebih halus dan mempunyai titik lebur yang relatif lebih rendah. Setelah dibakar tanah liat sekunder biasanya berwarna krem, abu-abu muda sampai coklat muda ke tua.Tanah liat sekunder memiliki ciri-ciri: Kurang murni. Cenderung berbutir halus. Plastis. Warna krem/abu-abu/coklat/merah jambu/kuning, kuning muda, kuning kecoklatan, kemerahan, kehitaman. Daya susut tinggi. Suhu bakar 12000C13000C, ada yang sampai 14000C (fireclay, stoneware, ballclay). Suhu bakar rendah 9000C11800C, ada yang sampai 12000C (earthenware).Warna tanah tanah alami terjadi karena adanya unsur oksida besi dan unsur organis, yang biasanya akan berwama bakar kuning kecoklatan, coklat, merah, wama karat, atau coklat tua, tergantung dan jumlah oksida besi dan kotoran-kotoran yang terkandung. Biasanya kandungan oksida besi sekitar 2%-5%, dengan adanya unsur tersebut tanah cenderung berwarna Iebih gelap, biasanya matang pada suhu yang lebih rendah, kebalikannya adalah tanah berwama lebih terang atau pun putih akan matang pada suhu yang lebih tinggi.Menurut titik leburnya, tanah liat sekunder dapat dibagi menjadi lima kelompok besar, yaitu:1.Tanah Liat Tahan Api (Fireclay).Kebanyakan tanah liat tahan api berwarna terang (putih) ke abu-abu gelap menuju ke hitam dan ditemukan di alam dalam bentuk bongkahan padat, beberapa diantaranya berkadar alumina tinggi dan berkadar alkali rendah. Titik leburnya mencapai suhu 1500 C. Yang tergolong tanah liat tahan api ialah tanah liat yang tahan dibakar pada suhu tinggi tanpa mengubah bentuk, misalnya kaolin dan mineral tahan api seperti alumina dan silika. Bahan ini sering digunakan untuk bahan campuran pembuatan massa badan siap pakai, untuk produk stoneware maupun porselin.Karena beberapa sifatnya yang menguntungkan, antara lain berwarna putih, mempunyai daya lentur dan sebagainya, maka Kaolin juga dipakai sebagai bahan pengisi untuk produk kertas dan kosmetik.2.Tanah Liat Stoneware.Tanah liat stoneware ialah tanah liat yang dalam pembakaran gerabah (earthenware) tanpa diserta perubahan bentuk. Titik lebur tanah liat stoneware bisa mencapai suhu 1400 C. Bisaanya berwarna abu-abu, plastis, mempunyai sifat tahan api dan ukuran butir tidak terlalu halus. Jumlah deposit di alam tidak sebanyak deposit kaolin atau mineral tahan api. Tanah liat stoneware dapat digunakan sebagai bahan utama pembuatan benda keramik alat rumah tangga tanpa atau menggunakan campuran bahan lain. Setelah suhu pembakaran mencapai 1250 C, sifat fisikanya berubah menjadi keras seperti batu, padat, kedap air dan bila diketuk bersuara nyaring.3.Ballclay.Disebut juga sebagai tanah liat sendimen. Ball Clay berbutir halus, mempunyai tingkat plastisitas sangat tinggi, daya susutnya besar dan bisaanya berwarna abu-abu. Tanah liat ini mempunyai titik lebur antara 1250 C s/d 1350 C. Karena sangat plastis, ball clay hanya dapat dipakai sebagai bahan campuran pembuatan massa tanah liat siap pakai.4.Tanah Liat Earthenware.Bahan ini sangat banyak terdapat di alam. Tanah liat ini memiliki tingkat plastisitas yang cukup, sehingga mudah dibentuk, warna bakar merah coklat dan titik leburnya sekitar 1100 C s/d 1200 C. tanah liat merah banyak digunakan di industri genteng dan gerabah kasar dan halus. Warna alaminya tidak merah terang tetapi merah karat, karena kandungan besinya mencapai 8%. Bila diglasir warnanya akan lebih kaya, khususnya dengan menggunakan glasir timbal.5. Tanah Liat Lainnya. Yang termasuk kelompok ini adalah jenistanah liat monmorilinit.contohnyabentonityang sangat halus dan rekat sekali. Tanah liat ini hanya digunakan sebagai bahan campuran massa badan kaolinit dalam jumlah yang relatif kecil*dirangkum dari berbagai sum