bentonite di indonesia
TRANSCRIPT
BENTONITE DI INDONESIA
Pengertian
Bentonit adalah istilah pada lempung yang mengandung monmorillonit
dalam dunia perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan jenis
lempung tergantung dari penemu atau peneliti, misal ahli geologi, mineralogi,
mineral industri dan lain-lain.
Dalam keadaan awal, Na-bentonit berkemampuan tinggi untuk menyerap
warna dan dapat ditingkatkan lagi dengan melalui proses pengolahan dan
pemanasan.
Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan kandungan alu-
munium silikat hydrous, yaitu activated clay dan fuller’s Earth. Activated clay
adalah lempung yang kurang memiliki daya pemucat, tetapi daya pemucatnya
dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu. Sementara itu, fuller’s earth
digunakan di dalam fulling atau pembersih bahan wool dari lemak. Berdasarkan
tipenya, bentonit dibagi menjadi dua, yaitu :
Tipe Wyoming (Na-bentonit – Swelling bentonite)
Na bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila
dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air.
Dalam keadaan kering berwarna putih atau cream, pada keadaan basah dan
terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap. Perbandingan soda dan kapur
tinggi, suspensi koloidal mempunyai pH: 8,5 - 9,8, tidak dapat diaktifkan, posisi
pertukaran diduduki oleh ion-ion sodium (Na+).
Penggunaan yang utama adalah untuk lumpur (bor) pembilas dalam
kegiatan pemboran, pembuatan pellet biji besi, penyumbat kebocoran
bendungan/kolam.
Mg, (Ca-bentonit - non swelling bentonite)
Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air, dan
tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara alami atau setelah diaktifkan
mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Na dan Ca
rendah, suspensi koloidal memiliki Ph : 4 - 7. Posisi pertukaran ion lebih banyak
diduduki oleh ion-ion kalsium dan magnesium. Dalam keadaan kering bersifat
rapid slaking, berwarna abu-abu, biru, kuning, merah dan coklat. Penggunaan
bentonit dalam proses pemurnian minyak goreng perlu aktivasi terlebih dahulu.
Potensi dan Cadangan
Endapan bentonit Indonesia tersebar di P. Jawa, P. Sumatera, sebagian
P. Kalimantan dan P. Sulawesi, dengan cadangan diperkirakan lebih dari 380
juta ton, serta pada umumnya terdiri dari jenis kalsium (Ca-bentonit) .
Beberapa lokasi yang sudah dan sedang dieksploitasi, yaitu di Tasik-
malaya, Leuwiliang, Nanggulan, dan lain-lain. Indikasi endapan Na-bentonit
terdapat di Pangkalan Brandan, Soro-langun-Bangko, Boyolali.
Penambangan
Kebanyakan endapan bentonit terdapat dekat dengan permukaan tanah
atau ada yang sudah tersingkap akibat proses pelapukan, oleh karena itu
penambangan dilakukan dengan cara penambangan terbuka sistim jenjang.
Lapisan tanah atas dikupas dan dipindah ke suatu tempat penimbunan,
yang akan digunakan untuk menimbun daerah endapan bila selesai ditambang,
sehingga bekas penambangan dapat dimanfaatkan untuk keperluan lain.
Peralatan yang digunakan dalam proses penggalian dan pengupasan tanah
penutup, antara lain: power scraper, dragline scraper, dragline excavator, dan
power shovel.
Pengolahan
Hasil penggalian endapan bentonit dari tambang berupa bongkah-
bongkah, (raw material) diangkut dengan truk ke pabrik untuk diolah melalui
beberapa tahapan proses, yaitu penghancuran, pemanasan, penggilingan dan
pengayakan.
a. Pengembangan bentonit
Bentonit mempunyai sifat menyerap sebab ukuran partikel koloidnya
amat kecil dan memiliki kapasitas permukaan ion yang tinggi.
Pengembangan bentonit disebabkan oleh adanya penggantian
isomorphous pada lapisan oktohedral (Mg oleh Al) dalam menghadapi kelebihan
muatan di ujung kisi-kisinya. Adanya gaya elektrostatis yang mengikat kristal
pada jarak 4,5° dari permukaan cukup kuat untuk mempertahanan ion di per-
mukaan unit-unitnya, dan tetap menjaga unit itu tidak saling merapat.
Bila dicampur air akan mengembang, maka jarak antara unit makin
melebar dan lapisannya membentuk serpihan, serta memiliki permukaan luas jika
dalam zat pengsuspensi.
b. aktivasi bentonit
Aktivasi bentonit bertujuan untuk menaikkan daya adsorpsi dan
memperoleh sifat bentonit yang diinginkan.
Montmorillonit memiliki struktur bertingkat dan kapasitas pertukaran ion
yang aktif di bagian dasar. Oleh karena itu, strukturnya dapat diganti seperti
struktur bagian dasar, yaitu dengan penambahan asam agar terjadi penggantian
ion-ion K+, Na+ dan Ca+2 dengan H+ dalam ruang interlamelar, dan akan
melepaskan ion-ion Al+3, Fe+3 dan Mg+2 dari kisi strukturnya sehingga lempung
lebih aktif.
Aktivasi bentonit sangat dipengaruhi oleh konsentrasi asam. Biasanya
dipakai asam sulfat. Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah sifat dasar,
distribusi ukuran pori, keasaman, dan nilai SiO2 atau Al2O3 dari endapan bentonit.
Faktor-faktor tersebut tergantung juga pada komposisi mineral lempung bentonit
dan cara aktivasi.
Beberapa hasil aktivasi dapat diterangkan seperti di bawah ini.
Aktivasi dengan pemanasan
Pada proses penjernihan minyak sawit dengan bentonit sebagai absorben
memperlihatkan bahwa bentonit mulai aktif menyerap warna pada suhu 80o –
130 oC. Tingkat kejernihan tidak begitu besar setelah suhu mencapai 140-150 oC,
bahkan cenderung menurun. Pada proses pemucatan minyak kedele
penghilangan warna minimum pada suhu sekitar 100o C.
Pengaruh waktu
Pengontrolan minyak dengan tanah pemucat sangat dipengaruhi oleh
waktu. Pada kondisi suhu, tekanan, dan jumlah tanah pemucat yang sama
menunjukkan bahwa hasil penghilangan warna maksimum pada temperatur
tertentu, dan cenderung menurun bila kontak diperpanjang. Penurunan
pemucatan karena daya serap lempung akan habis.
Pengaruh tekanan
Proses penghilangan warna dari bahan pemucat dipengaruhi juga oleh
luas permukaan tanah pemucat yang dikontakkan dengan minyak. Dengan
menurunkan tekanan pori-pori tanah pemucat sampai tekanan atmospir, bentonit
akan terdeareasi, sehingga luas permukaan akan lebih besar. Tekanan yang
umum dilakukan di industri-industri adalah 5,077 mm Hg.
c. Aktivasi bentonit untuk lumpur bor
Aktivasi bentonit untuk lumpur bor adalah proses merubah Ca-bentonit
menjadi Na-bentonit dengan cara penambahan senyawa alkali, yaitu sodium
karbonat (NaCO3) dan sodium hidroksida (NaOH). Dengan aktivasi ini
diharapkan terjadi perubahan sifat hidrasi, dispersi, reologi, swelling, dan sifat
lainnya dari bentonit, sehingga dapat digunakan untuk lumpur bor.
Agar reaksi lebih sempurna perlu diperhatikan aspek waktu kontak, penekanan
dan aspek lainnya.
Penggunaan dan Spesifikasi
Ada dua jenis bentonit yang dipakai dalam industri, yaitu Sodium (Na)
bentonit dan Ca-bentonit. Na-bentonit dimanfaatkan sebagai bahan perekat,
pengisi (filler), lumpur bor, sesuai sifatnya mampu membentuk suspensi kental
setelah bercampur dengan air. Sedangkan Ca-bentonit banyak dipakai sebagai
bahan penyerap.
Untuk lumpur pemboran, bentonit bersaing dengan jenis lempung lain,
yaitu atapulgit, sepiolit dan lempung lain yang telah diaktifkan.
Dengan penambahan zat kimia pada kondisi tertentu, Ca-bentonit dapat
dimanfaatkan sebagai bahan lumpur bor setelah melalui pertukaran ion,
sehingga terjadi perubahan menjadi Na-bentonit dan diharapkan terjadi
peningkatan sifat reologi dari suspensi mineral tersebut Agar mencapai
persyaratan sebagai bahan lumpur sesuai dengan spesifikasi standar, perlu ada
penambahan polimer. Hal itu dapat dilakukan melalui aktivasi bentonit untuk
bahan lumpur bor.
Sifat bentonit yang perlu diperhatikan sehubungan dengan
pemanfaatannya adalah :
Komposisi dan jenis mineral yang dikandung dalam bentonit, antara lain
monmorillonit, kaolinit, illit, kwarsa, plagioklas, kristobalit, dan lainnya.
Komposisi kimia, yaitu unsur-unsur kimia yang terkandung antara lain, SiO2,
Al2O3, CaO, MgO, Na2O, Fe2O3 H2O dll.
Sifat teknologi.
Sifat pertukaran ion; sifat ini antara lain, sifat pemucatan, adhesi, sifat
penyerapan dan sifat lainnya.
Penggunaan
Na-bentonit (sodium bentonit)
1. Sebagai lumpur bor
Fungsi utama Na-bentonit sebagai lumpur bor adalah :
menaikkan daya suspensi air pembilas;
pendingin dan pelumas mata bor;
menahan kotoran bor tidak mengendap walaupun kegiatan pemboran
sedang dihentikan;
sebagai penahan stang/tali bor yang makin berat dengan bertambahnya
kedalaman atau panjang stang bor yang digunakan;
menahan tekanan air, gas atau minyak yang keluar dari batuan yang
ditembus dan mencegah peresapan kembali, serta penguat lapisan atau
penahan pada dinding lubang bor dan mencegah terjadinya longsor.
Bentonit untuk pemboran minyak dan gas bumi harus memiliki sifat
mengembang sesuai standar API yang biasa disebut RP 29, RP 13B, atau
dari OCMA.
2. Pengecoran Logam
Bentonit yang dipakai pada industri pengecoran logam besi atau bukan
besi adalah bentonit alam dan sintetis yang berfungsi sebagai bahan pengikat
dalam alat cetak.
Dalam dunia perdagangan, bentonit alam disebut juga bentonit Wyoming,
sedangkan bentonit sintetis disebut brekbond 2 (Inggris) dan berkonit (Italia).
Sifat daya tahan terhadap panas dari kedua jenis bentonit tersebut tidak sebaik
lempung tahan api yang berupa butiran seperti kuarsa, zircon, kromit dan lain-
lain.
Jumlah bentonit yang dipakai untuk pengecoran logam antara 4 – 6 %
dari berat alat cetak. Pengecoran pada suhu dan tekanan tinggi diperlukan
pengikatan yang lebih sempurna dengan pemakaian bentonit antara 8 – 10 %
dari jumlah berat alat cetak. Apabila alat cetak mengalami keausan atau rusak,
pembaharuan cukup dengan menambahkan bentonit 0,1 – 1 % dari jumlah berat
alat cetak.
Persyaratan bentonit untuk pembuatan alat cetak pengecoran logam (besi
baja) biasanya mengacu kepada syarat standar Steel Founder’s Society of
America (SFSA). Syarat tersebut didasarkan pada kandungan uap air,
konsentrasi CaO, derajat pH dan batas cair. Nilai batas cair bagi lempung
bentonit atau jenis lempung lain harus lebih besar dari 600o C.
3. Pembutan pelet konsentrat besi dan logam Lain
Pemanfaatan bentonit dalam proses pembuatan pelet konsentrat bijih
besi dianggap cukup mahal. Selain itu, apabila dipakai campuran bentonit sekitar
1 % dapat terjadi kontaminasi, kadar besi turun 0,6 % dan silika naik 0,5 %.
Untuk itu, perlu ditambahkan batu gamping dan kokas. Batu gamping (kapur
tohor=CaO) atau kapur padam (Ca(OH)2) berfungsi menurunkan suhu
pembakaran dan mencegah terjadinya retak-retak, sementara kokas berfungsi
untuk mengikat kelebihan silikat dan terbentuknya silikon karbid yang dapat
digunakan sebagai bahan penggosok, pemoles atau ampelas.
4. Teknik sipil
Pemakaian bentonit dalam teknik sipil masih terbatas pada pembangunan
konstruksi beton, seperti jembatan, bendungan dan bangunan yang
berhubungan langsung dengan air tanah dan air laut. Sifat bentonit yang
dimanfaatkan adalah sifat tiksotropinya.
Tujuan pemakaian Na-bentonit adalah untuk menunjang kekuatan dinding
diafragma dan tembok/fondasi yang masuk ke dalam tanah. Selain sebagai
penyelubung, juga berfungsi sebagai penahan atau pengisi lubang, celah dan
pori-pori batuan atau formasi di sekitar dinding atau tembok/fondasi. Bentonit
yang digunakan 3 – 10 %.
5. Bahan pencuci atau pemutih
Pemakaian Na-bentonit sebagai bahan pemutih dan pencuci termasuk
mahal, tetapi memberikan hasil yang baik dan banyak dilakukan. Atas
pertimbangan biaya, fungsi bentonit banyak digantikan oleh lempung asam aktif
atau fuller’s earth.
6. Penggunaan lainnya
Penggunaan Na-bentonit di bidang pertanian dan peternakan (sebagai
katalis), pembuatan cat dan lain-lain dipandang sangat mahal. Sebagai subtitusi
Na-bentonit dipakai lempung asam, fuller’s earth, pirofilit, atau talk yang lebih
mudah diperoleh dan dari sisi harga lebih murah. Walaupun demikian,
penggunaan bentonit untuk tujuan tersebut masih dilakukan oleh industri atau
pengusaha tertentu.
Dalam industri pakan ternak (terutama unggas) bentonit berfungsi
sebagai pengikat dengan pembuatan sama seperti pembuatan pelet konsentrat
bijih besi dan ogam lain), yaitu 1-2 % dari berat pakan yang diolah.
Ca-bentonit (kalsium bentonit)
Berbeda dengan Na-bentonit, Ca-ben-tonit tidak memiliki sifat
mengembang yang baik sebab tidak adanya ion Na+ di dalam kesatuan sel pada
kisi kristal montmorilonit.
Pemakaian Ca-bentonit pada dasarnya sama dengan pemakaian
lempung yang tergolong fuller’s earth, antara lain untuk lumpur pemboran,
pencuci dan pembersih minyak bakar, minyak goreng, industri obat-obatan,
kimia, kertas, keramik dan lainnya. Tetapi pemanfaatan yang utama adalah untuk
pembuatan sodium bentonit sintetis, dan bahan baku pembuatan lempung aktif.
Pemakaian Ca-bentonit untuk bahan pembuatan sodium bentonit lebih banyak
keuntungan daripada jenis lempung lain, kecuali lempung asam, terutama saat
penggerusan, penyaringan dan pengeringan. Ca-bentonit memiliki sifat
pertukaran ion yang baik dan menghasilkan produk sampingan yang berharga,
yaitu bahan pemutih sintetis precipitated calcium carbonate (PCC).
Biasanya, bahan yang digunakan mempunyai kelembaban sekitar 33 %
dan ukuran butir 5 cm. Bahan lalu dikeringkan hingga kelembaban antara 3-10
%, selanjutnya digerus dengan ukuran butir mencapai 90 – 100 mesh.
Selain yang diterangkan di atas terdapat lempung sejenis yang pemanfaatannya
sama atau hampir sama dengan Bentonit, yaitu atapulgit, sepiolit, dan lempung
asam.
Perkembangan Pemasokan dan Permintaan Bentonit Indonesia
Sampai saat ini, produsen Na-bentonit bukan sebagai produsen tambang
tetapi hanya sebagai pemasok saja, walaupun ada, jumlah dan kontinuitas
produksi dapat dikatakan tidak pasti, sehingga pertumbuhan tahunannya sulit
untuk dievaluasi. Kebutuhan Na-bentonit di dalam negeri dipakai dalam kegiatan
pemboran menengah dan pemboran dalam.
Sebaliknya, produsen dan produksi Ca-bentonit berkembang cukup
pesat. Produsen Ca-bentonit sebagian besar berada di kota besar di P. Jawa,
sesuai dengan keberadaan industri pemakai utama bentonit.
Produksi mineral bentonit dalam kurun 1981-1999 secara umum
meningkat, dengan laju perubahan tahunan sebesar 22,92 %. Produksi tahun
1981 tercatat sebesar 4.173 ton dan terus meningkat sampai dengan tahun 1996
sebesar 99.208 ton. Pada tahun 1998 produksi mineral bentonit menurun
menjadi 83.372 ton dan tahun 1999 naik menjadi 90.435 ton.
Kenaikan produksi ini tidak terlepas dari konsumsi bentonit di industri
pemakai yang terus bertambah dengan laju pertumbuhan tahunan sebesar 13,79
%, terutama Industri minyak sawit.
Pemakaian bentonit oleh beberapa industri pemakai dengan alasan lebih
ekonomis dan kualitas produk akhir. Pemakaian bentonit impor oleh industri
minyak sawit lebih ditekankan kepada kemampuan bleaching yang tinggi (> 65
%), karena kemampuan bleaching bentonit domestik dinilai masih sangat rendah
(27 – 38 %), sehingga perlu aktivasi terlebih dahulu.
Menjadi masalah krusial dengan pemakaian mineral asal domestik,
karena mutu bahan galian dianggap kurang dapat diandalkan untuk
menghasilkan produk-produk dengan kualitas cukup dan baik. Adanya Impor
bentonit diperkirakan sebagian besar berupa Na-bentonit yang digunakan dalam
kegiatan eksplorasi minyak bumi. Dari, dapat dilihat asal impor bentonit tahun
terakhir 1999.
Dalam dunia perdagangan, Ca-ben-tonit juga dikenal dengan nama lain,
seperti NKH, Tonsil, Galleon, dan lain-lain.
Pemakai utama Ca-bentonit adalah industri minyak sawit dan minyak
kelapa, kemudian diikuti oleh industri margarine, logam untuk bangunan, dan
industri mesin cor). Pada tahun 1999, industri minyak sawit mengkonsumsi
bentonit, yaitu sekitar 70 % (68.910,6 ton), kemudian industri minyak kelapa
sekitar 16 % (15.751,1 ton) dan sisanya sebesar 14% (13.782,2 ton) dikonsumsi
oleh industri margarine, pengecoran logam, mesin, sabun, kosmetika dan cat.
Ekspor bentonit diperkirakan dari jenis Ca-bentonit. Ekspor bentonit
dalam tahun pengamatan walaupun berfluk-tuasi, namun cenderung meningkat
dengan laju pertumbuhan tahunan sebesar 14,67 % untuk volume dan 12,66 %
untuk nilainya. Ekspor pada tahun 1999 sebagian besar ditujukan ke Singapura
sekitar 89.00 % dan sisanya ke Malaysia dan Taiwan. Ekspor bentonit sebagian
besar diperkirakan masih belum diaktivasi .
Sementara itu, Produk Domestik Bruto (PDB) dalam kurun pengamatan
hanya naik sekitar 4,86 % per tahun, padahal sampai Juli 1997, perkembangan
kenaikan ekonomi nasional cukup menakjubkan. Namun, sejak itu, ditandai
dengan nilai rupiah yang merosot, tahun 1998 (PDB) turun 13,2 % dan hanya
naik 0,19 % pada tahun 1999.
Dari sisi industri pemakai Ca-bentonit industri minyak goreng adalah
sebagai pemakai utama untuk pengolahan Crude Palm Oil (CPO). Untuk dapat
dijadikan minyak goreng dilakukan proses penjernihan dengan bentonit,
kemudian dilakukan proses deodorizing.
Produksi minyak goreng sawit dalam kurun pengamatan meningkat cukup
berarti dengan laju tahunan sebesar 17,51 %. Tahun 1999 produksi minyak
goreng telah mencapai 2,4 juta. Kenaikan produksi tersebut didorong oleh
pertambahan jumlah penduduk Indonesia yang otomatis menambah pemakaian
bentonit dari jenis kalsium.
Beberapa industri pemakai bentonit lain yang cukup banyak adalah
minyak goreng kelapa dan Industri margarine dengan laju pertumbuhan sebesar
8,22 % dan 25,3 % masing-masing.
Kebutuhan bentonit dalam setiap jenis industri minyak goreng berlainan.
Untuk minyak goreng kelapa rata-rata dibutuhkan sekitar 2 persen dari hasil
akhir, atau untuk setiap per ton minyak goreng kelapa perlu 20 kg Ca bentonit.
Sementara minyak goreng kelapa sawit dibutuhkan lebih tinggi lagi yaitu 4 %
atau untuk setiap per ton minyak goreng kelapa sawit dibutuhkan 40 kg kalsium
bentonit. Untuk industri margarine, kebutuhan Ca-bentonit prosentasenya lebih
tinggi lagi, yaitu berkisar antara 4 – 5 % dari produk akhir atau untuk setiap ton
perlu 40 – 50 kg kalsium bentonit.
KESIMPULAN
Bentonite merupakan bahan galian lempung yang mengandung
monmorilorit. Bentonite terbagi jenisnya Na- bentonit dan Ca- bentonit. Bentonite
di Indonesia tersebar di pulau jawa dan sumatera sebagian lagi terdapat di pulau
kalimantan dan sulawesi dimana diperkirakan jumlahnya masih 380 juta ton dan
kebanyakan jenisnya Ca- bentonite.
Bentonite banyak terdapat dipermukaan, sehingga metode
penambangannya dengan tambang terbuka. Dalam pengolahannya sesuai
dengan jenis bentonite nya, apakah mengandung Na atau Ca. Kegunaan
bentonite juga berbeda sesuai jenis bentoite nya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Bentonite. http://id.wikipedia.org/wiki/Bentonite, 6 Maret 2012, diunduh pada 22.45
Achmadin. 2010. Bentonite.
http://achmadinblog.wordpress.com/2010/11/30/bentonit/, 6 Maret 2012
diunduh pada 23.00