fin bab 10

Geologi Pertambangan Bahan Galian

BAB 10. BAHAN GALIAN10.1. Genesa Bahan Galian10.1.1. DefinisiGenesa bahan galian adalah ilmu yang memperlajari pertumbuhan / pembentukan serta asal usul bahan galian, baik logam, logam, maupun bahan galian industri. Pembahasan meliputi cara terbentuknya, struktur, jumlah, kedudukan, dan penyebaran. Tujuan pembelajaran ini adalah untuk mengetahui dengan lebih baik gejala-gejala alam / proses alam / proses geologi yang menghasilkan bahan galian. Hal ini perlu diketahui untuk diterapkan dalam operasi penambangan. Istilah-istilah penting yang sering muncul dalam aktivitas eksplorasi maupun eksploitasi bahan galian diantaranya adalah mineral bijih, gangue mineral, ore, dan waste. Masing-masing akan dibahas lebih detail. bentuk campuran berupa sulfida, oksida, silika, dan lain-lain. Terdapatnya logam dalam mineral sangat beraneka ragam, beberapa diantaranya adalah: a. Suatu logam dapat terdapat dalam beberapa macam mineralmineral. Misalkan : Cu terdapat dalam chalco-pyrite (CuFeS2), malachite (CuCo3Cu (OH)2), Pyrite . Fe terdapat dalam magnetite (FeO.Fe2O3), ilmenite dan hematite (Fe2O4). b. Suatu mineral bisa mengkristal lebih dari satu macam logam. Misalkan: Stannite, terdapat Sn dan Cu (Cu2S.FeS.SnS2) Silvanite, terdapat Au dan Ag [(AuAg)Te2] Electrum, terdapat Au dan Ag Mineral-mineral bijih ada yang primer (hypogene) dan secondary (supergene). Endapan primer terbentuk langsung pada masa pembekuan magma atau berasosiasi dengan aktivitas magma. Endapan sekunder terbentuk pada fase alterasi akibat pelapukan mineral-mineral primer. Mineralmineral primer, misalnya casseterite (S2O4), pasir besi, dll. Sedangkan mineral-mineral sekunder, misalnya 123

1. Mineral bijihMineral bijih (ore mineral) adalah mineral yang dari padanya dapat diambil satu atau lebih logamnya. Mineral tersebut dapat dikelompokkan berdasarkan sifat yang umum yang dimilikinya, yaitu: a. Metalik: PbS (galena) dan Fe2O3.H2O (limonite) b. Non metalik: Al2O3NH2O (bauxite) Mineral bijih yang biasanya terdapat dalam bentuk murni ialah Au, Ag, Pt, tetapi bisa juga dalamDirektorat Pembinaan SMK (2008)


garnierite, bauxite, kaolinite. Endapan sekunder adalah suatu endapan yang terdiri dari mineral sekunder, tetapi untuk endapan primer bisa berupa sekunder ataupun primer.

2. Gangue mineralGangue mineral adalah mineral-mineral yang berasosiasi dengan mineral bijih tetapi tidak dapat diambil logamnya. Namun kadang-kadang dapat juga sebagai bahan produk, misalnya kwarsa dan monasite yang diambil dari penambangan timah.

3. Bijih atau oreBijih adalah kumpulan mineral baik ore atau gangue yang dari padanya dapat diambil satu atau lebih logam yang menguntungkan. Untung atau tidaknya tergantung dari kadar bijih, jumlah bijih / endapan, letak / bentuk, kemajuan tekhnologi, faktor ekonomi yang berlaku, dan faktor politik. Besarnya kadar mineral yang menguntungkan untuk ditambang bisa ditentukan melalui analisa, dimana cut of grade dari masing-masing mineral juga sudah ditentukan. Misalnya untuk mineral Fe cut of gradenya harus lebih besar dari 50%. Kadar dinyatakan dalam persen, gram/ton, ons/ton, ED. Untuk timah digunakan kwintal/100 m3. 4. Waste adalah bagian dari bijih yang tidak diambil tetapi biasanya dibuang (tailing). Asosiasi logam-logam dalam bijih Suatu logam bisa terdapat sebagai logam satu-satunya dalam bijih atau berasosiasi dengan logamlogam yang lain. Logam-logam yang 124

sering terdapat dalam bijih adalah Fe, Al, Sn, Hg, Mn, dan lain-lain. Logam-logam yang komplek Au, Ag, Pb, Co, Sb. Logam-logam minor adalah logam yang tidak langsung ditambang tetapi dalam produk untuk proses-proses smelting, misalnya yang diambil As, Bi, Pb, Cd. Determinasi mineral / bahanbahan yang terdapat dalam mineral deposite, dapat dilakukan dengan cara: 1. Analisa kimia. 2. Analisa mikroskop 3. Analisa sinar x 4. Analisa termal 5. Analisa tes-tes lainnya. Jenis-jenis mineral yang terdapat di alam biasanya dapat diketahui berdasarkan sifat-sifat kimia dan fisik. Keberadaan sifatsifat tersebut sangat penting untuk mengetahui terbentuknya mineral berharga. Mineral-mineral diendapkan dengan satu atau beberapa cara pada batuan induk yang sudah ada terlebih dahulu. Sifat mineral berharga adalah non renewable (tidak dapat diperbaharui). Faktorfaktor penting dalam pembentukan mineral berharga adalah:

Tekanan dan temperatur Medianya: air, es, uap, kesemuanya tergantung pada temperatur dan tekanan. Cara-cara terbentuknya endapan mineral adalah: 1. Kristalisasi magma Larutan panas magma mengalami pendinginan pada P & T yang menurun dan mencapai titik jenuh sehingga terbentuk kristalisasi. Proses ini berjalan lambat sehingga membentuk kristal yang besar. Proses iniDirektorat Pembinaan SMK (2008)


terjadi pada bijih yang BJ-nya tinggi misalnya magmatite (Swedia). 2. Sublimasi. Terjadinya pendinginan gas-gas yang menguap yang membawa unsur-unsur berharga (dari fase gas ke fase padat). Contohnya di gunung berapi terdapat fumarol, solfatar yang membentuk belerang. 3. Penguapan dan super saturated Proses ini terutama pada pembentukan garam. Contohnya terdapat di laut (pantai). Garam yang diendapkan berupa kalsium, zink sulfat, soda niter. Selain itu proses ini juga terdapat di gurun pasir yang kering. 4. Reaksi antara gas dengan gas, gas dengan larutan, dan gas dengan zat padat. Aktivitas dari magma bermacam-macam ada gas dan uap yang mengandung mineral-mineral berharga dalam perjalanan ke permukaan akan bereaksi dengan misalnya batuan samping dan karena reaksi ini, unsur-unsur di bagian bawahnya mengalami presipitasi sehingga terbentuk mineralmineral berharga. 5. Reaksi cairan dengan cairan dan cairan dengan padatan. Larutan mungkin akan bereaksi dengan betuan sampingnya yang disebut xylonite, sehingga mungkin akan mengubah batuan yang diterobosnya. Proses yang terjadi di sini adalah: a. Metasomatisma kontak atau replacement Di sini terjadi pergantian mineral lain oleh mineralDirektorat Pembinaan SMK (2008)

b.

c.

d.

e.

baru, tetapi tidak ada perubahan volume (relatif tetap) serta bentuknya relatif tetap pula. Di sini akan timbul pseudomorf. Relative succebility Terjadi jika larutan yang membawa logam berharga dalam transportasinya mengalami kontak dengan zat padat yang mudah larut, maka logam berharga akan mengendap dengan unsurunsur lainnya sebagai larutan. Reaksi reduksi dan oksidasi Adanya kelebihan dan kekurangan elektron akan membentuk reaksi larutan tertentu. Misalnya, bahan organik atau pyrite bisa bereaksi dengan larutan Au sehingga mengendap di sekitar pyrite. Bahan organik dapat mereduksi Fe membentuk FeCO3. Larutan Cu kaya, akan teroksidasi ion-ion Fe+3 sehingga Cu tinggal menjadi murni. Pengendapan langsung (direct deposition) Proses ini secara sederhana di udara terbuka dalam kondisi tertentu, sehingga terjadi replacement karena perubahan P & T. Pengaruh karena kimia disebabkan batuan samping, di mana dari asam berubah jadi basa dan sebaliknya. Bisa terdapat secara langsung dalam suspensi. Katalic reaction Proses mineral-mineral dari katalisasi alam bisa berupa asam organik, batuan samping di sekitarnya tetapi bahan organik tidak ikut bereaksi atau larut. 125


f. AbsorbsionProses penyerapan suatu unsur oleh batuan-batuan tertentu. Kaolinite dengan menyerap Cu dari larutan akan berubah menjadi Chrysocola. Fase exchange Pergantian kation yang terdapat dalam larutan dan padat akan membentuk mineral baru yang tidak dibatasi volume akan terbentuk, hanya reaksi kimia biasa, juga dalam P & T. Presipitasi oleh bakteri Ini berlangsung pada endapan besi dan terjadi di permukaan. Contoh, Fe(OH)3 ; Fe(HCO3)2 karena penye-rapan CO2, Fe(OH)3 dari garam-garam besi dan asam organik yang lebih halus oleh bakteri. Excholation Di alam dikenal adanya campuran yang membentuk larutan padat (solution) ini ada yang stabil pada temperatur rendah tapi ada juga yang tidak stabil. Campuran yang tidak stabil akan pecah menjadi mineral-mineral sendiri. Contohnya deposit ilmenit dan magnetit, karena perubahan P & T, covelite dan chalcenite; argentite dan galena, serta chalcopyrite dan sphalerite dan stannit. Diferensiasi dari larutan colloid. Umumnya sukar mengendap tetapi kalau ada perubahan susunan akan mengendap yang membentuk struktur khusus yaitu pisolitik,

g.

h.

i.

coloroform laminar dll. Contoh: bauxite, crisocola, psilomelane, goethite. k. Pelapukan Proses ini berupa pelapukan kimia atau fisika / mekanis. Pada pelapukan kimia akan terjadi disintregasi, oksidasi, hidrasi, reaksi antar larutan, dan lain-lain. Pelapukan mekanis bisa terjadi karena migrasi air panas, perubahan oleh tekanan, tumbuhtumbuhan dan juga oleh manusia. Pada pelapukan kimia yang sangat berpengaruh ialah P & T dan air. Hasil pelapukan sebagian akan di transportasikan oleh air menuju tempat baru dan yang sukar larut tinggal di tempat asal. Adanya proses pelapukan akan terjadi perubahan pada kadarnya sehingga yang tidak ekonomis menjadi ekonomis. l. Metamorf Perubahan mineral hasil pembentukan T & P dalam hal ini akan terjadi rekombinasi dan rekristalisasi. Contohnya marmer dari batugamping. Antrasit dari batu bara muda. Ini semua tergantung dari stabilitasnya, kalau tidak stabil terjadi disintregrasi.

10.1.2. Endapan PrimerEndapan primer dapat terjadinya melalui beberapa cara, yaitu: 1. Konsentrasi magmatik 2. Metasomatisma kontak 3. Hidrotermal 4. Vulkanik 5. Pegmatik

j.

126

Direktorat Pembinaan SMK (2008)


Proses pembentukan endapan primer yang paling penting untuk dibicarakan adalah konsentrasi magmatik, metasomatisma kontak, hidrotermal, dan vulkanik. Untuk pegmatik yang terpenting adalah mineral-mineral sebagai bahan permata. A. Konsentrasi Magmatik Endapan magmatik umumnya sederhana (variasi mineralnya tidak banyak), sering terdapat sebagai monomineral. Terdiri dari mineralmineral yang berat. Endapan magmatik pada umumnya merupakan endapan yang dalam / sangat dalam dan berasosiasi dengan instrusi.

Endapan magmatik dapat terjadi karena: 1). Proses kristalisasi magma (proses kristalisasi langsung) 2). Segregasi magma 3). Injeksi magma pada batuan samping 4). Syngenetic, terbentuk bersamasama batuan beku. Endapan magmatik bisa dibagi dua, yaitu : 1). Magmatik awal (early magmatic) 2). Magmatik akhir (late magmatic) Contoh endapan hasil konsentrasi magmatik adalah: Endapan chromite di Eucveld complex (Afrika Selatan) Endapan magnetite di Kiruna (Swedia)

Tabel 10.1. Proses pembentukan mineral pada magmatik awal (early magmatic)TIPE Disseminasi Segregasi Injeksi PROSES Kristalisasi, disseminasi tanpa konsentrasi Differensiasi dan akumulasi Differesiasi dan injeksi CONTOH Corondum, diamond Chromite di Buskveld. Fe di Kiram (Swedia)

Tabel 10.2. Proses pembentukan mineral pada magmatik akhir (late magmatic)TIPE Regregasi residu Injeksi dilarutan residu Injeksi PROSES Diferensiasi, kristalisasi dan akumulasi residu Differensiasi dan akumulasi Differesiasi dan injeksi CONTOH Pt, Buskveld Titan, magnesite, Buskveld Chromite, diBuskveld. Fe, di Kiruna, Swedia


127


Terjadi awal, kristalisasi mineral-mineral setelah zona b terbentuk. Kalau mineralmineral a tetap tersebar, disebut proses dissiminasi, karena tekanan yang cepat.

Jika pengendapan berlangsung terus maka terjadi settling dengan mineral c. Terdiri dari chrome, Ni, Fe.

Segresi dari mineral-mineral c, kalau banyak ekonomis. Tiap lapisan merupakan mono mineral.

Gambar 10.1. Proses pembentukan mineral pada magmatik awal

Rongga-rongga antar kristal silikat a terisi oleh larutan Fe Oksida.

Masih ada fase cair. Layer silikat pengepung, turun ke bawah melalui ronggarongga (fase mobile), yang mungkin diinjeksikan pada batuan samping.

Pada taraf akhir pembentukan, terbentuk cebakan bijih yang konkordan.

Gambar 10.2. Proses pembentukan mineral pada magmatik akhir Proses injeksi (filter pressing) 128Direktorat Pembinaan SMK (2008)


Sebelum konsolidasi / akumulasi, sisa magma yang mobile dan hanya Fe mungkin mengalami tekanan, dan tersaring keluar (oleh

kristal-kristal yang terbentuk filter pressing) ke bagian lain dari magma yang mudah membeku atau ke batuan samping.

Gambar 10.3. Ilustrasi proses injeksi (filter pressing). Injeksi menghasilkan endapan yang memotong batuan samping.

Pada umumnya mineral-mineral bijih berasosiasi dengan batuan-batuan tertentu. Misalnya: 1. Platina hanya terbentuk pada batuan yang bersifat basa, atau hasil alterasi batuan-batuan tersebut. Disebut mettalogenic province, yang terbagi menjadi: a) Basa : - SiO2 < 45%Direktorat Pembinaan SMK (2008)

- Plagioklas basa, An100,Ab30.An70

b)ediet : 45-55%

Interm Asam :

c)- SiO2 >55%

Plagioklas asam, Ab100, Ab70.Ab30. 2. Chromite, dengan sedikit perkecualian, 129


hanya terdapat pada peridotite dan anorthosite. 3. Titan ferrous, magnetite, dan ilminite banyak terdapat pada batuan gabro dan anorthosite. 4. Magmatite, magnetite, terben-tuk pada batuan syenite. 5. Ni-Cu, berasosiasi dengan norite. 6. Intan terdapat pada batuan kimberlitic 7. Cassiterite berasosiasi dengan batuan granit. 8. Uranium berasosiasi dengan granit atau dengan batuan asam lainnya. AB & CD Misalkan:

9. Sulfidasulfida Cu, Zn, serta beberapa emas dan perak berasosiasi dengan batuan beku sedang (granodiorit). B. Metasomatisma Kontak Kontak antara magma dengan batuan samping menghasilkan dua macam proses, yaitu: 1) Metamorfosa 2) Metasomatisma Metamorfosa. Terdiri dari endogen dan exogen. Sifatnya adalah merubah mineralmineral yang sudah ada menjadi mineral-mineral yang baru. Adapun rumus reaksinya adalah:

AC & BD tidak murni

-

Limestone yang yang mengandung Ca, Mg, Fe, SiO2 + clay - Mineral-mineral Ca + SiO2 wolastonite Dolomite + SiO2 + air tremolite Dolomite + SiO2 + Fe actinolite Batu kapur marmer Metasomatisma Di sini terjadi proses penambahan unsur-unsur baru. Formula pembentukan mineral adalah: AB & CD ACy & BDz Pada umumnya terjadi pada batu kapur, bisa terjadi pada proses pembentukan mineral secara hidrotermal. Sering juga disebut pyrometasomatic. Proses pembentukan metasomatisma adalah: - Terjadi pada intrusi dalam, pada P & T tinggi (500 s/d 1100 C).

- Terjadi penambahan dan penguapan unsur-unsur yang ada pada batuan samping. Batuan yang diintrusi harus reactive. Magma harus membawa unsurunsur logam yang berharga. Terjadi perubahan susunan kimia, rekristalisasi + rekombinasi + unsur-unsur baru. AB & CD ABx & CDy Relatif tidak ada perubahan volume. Urutan-urutan pembentukannya adalah:Direktorat Pembinaan SMK (2008)

-

-

130


Silikat + magnetite danhematite. Magnetite + hematite. Mineral-mineral sulfida Pyrite + arsenopyrite Pyrhotite, molibdenite, shpalerite, chalcopyrite, galena. Garam-garam sulfo. Urutan pembentukan ini Berdasarkan temperatur. Meskipun ada beberapa perkecualian yaitu sulfida lebih dahulu dari silikat + oksida. Hubungan antara metasomatisma kontak dengan intrusi 1. Komposisi intrusi. - Biasanya berhubungan dengan intrusi magma sedang, seperti: quarts monzonite, monzonite, granodiorite, atau quartz diorite. - Tidak pernah berasosiasi dengan batuan beku asam (granit) atau ultra basa. - Jarang berasosiasi dengan batuan beku basa, meskipun ada seperti: Intrusi magma quartz diabase di Ornwall Intrusi white gabbro di Hedley, British Columbia. - Asosiasi dengan magma asam ini mungkin disebabkan karena magma asam banyak mengandung air, sedangkan magma basa relatif kering. 2. Bentuk dan ukuran intrusi. - Kebanyakan berasosiasi dengan stock, batholith atau intrusi yang besar. - Jarang berasosiasi dengan lacolith atau sill yang besar. - Tidak ada yang berasosiasi dengan dyke dan sill yang kecil.Direktorat Pembinaan SMK (2008)

- Intrusi yang mempunyai kemiringan yang landai, lebih membentuk zona metasomatik kontak dibanding dengan kemiringan yang tegak. 3. Kedalaman intrusi Terjadi pada intrusi yang dalam (> 5000 m), sebab lebih sering terdapat pada batuan yang mempunyai kristal yang besarbesar dan sama rata (granular), tidak ada yang berasosiasi dengan glass atau batuan yang afanitik. Hubungan metasomatis kontak dengan batuan yang diintrusi 1. Komposisi batuan samping Umumnya batu kapur yang paling banyak karena sangat reaktif. Batupasir meskipun ada tetapi jarang. Shale dan slate hanya mengalami penggosongan dan penggerusan (backing and harding). Batuanbatuan argillic jarang menghasilkan endapan metasomatisma kontak. Pada batuan beku tidak ditemukan endapan meta-somatisma kontak. Jadi secara garis besar batuan yang mudah mengalami matasomatisma kontak dan menghasilkan endapan yang baik adalah batuan sedimen, terutama batuan kapur yang tidak murni (impure calcareous) 2. Hubungan dengan struktur Posisi kemiringan (dip) dari batuan yang diintrusi terhadap intrusinya mempengaruhi hasil 131


dari pada metasomatisma kontak. Endapan metasomatisma kontak ini pada umumnya: Dekat dengan intrusi Mempunyai ukuran yang kecil-kecil Mempunyai bentuk yang tidak teratur C. Endapan Hidrotermal Membentuk mineral-mineral ubahan epigenetic, berasal dari larutan sisa magma yang kaya akan logam-logam berharga. Temperatur 50- 500 C (100- 500 C). Endapan hidrotermal dibagi menjadi tiga bagian, yaitu: 1. Hipotermal: 300- 500 C. 2. Mesotermal: 200- 300 C 3. Epitermal: 50- 200 C Dalam perjalanan ke permukaan melalui batuan-batuan, larutan hidrotermal akan mengendapkan unsur-unsur yang dibawanya menjadi: Cavity filling deposites (mengisi rongga-rongga pada batuan samping). Replacement deposites (proses metasomatisma kontak). Terjadi pergantian unsur-unsur pada mineral yang sudah ada. Prinsip proses hidrotermal Proses hidrotermal menghasilkan paling banyak mineral-mineral metal. Diantaranya adalah emas dan perak, tembaga, timbal dan seng, air raksa, antimon, molibdenum dan bermacam-macam logam atau mineral-mineral non logam lainnya. Hal-hal yang sangat penting (sarat): 132

1) Harus terdapat larutan yang kaya akan logam-logam berharga, yang akan diendapkan. 2) Harus terdapat saluran saluran atau celah-celah untuk mengalirkan larutan tersebut. 3) Harus terdapat tempat untuk mengendapkan logam-logam berharga atau mineral-mineral berharga. 4) Terjadi proses kimia yang menghasilkan mineral-mineral berharga. 5) Terjadi konsentrasi yang cukup untuk membentuk cadangan mineral yang berharga dan ekonomis. Bukaan dalam batuan 1) Bukaan asli (original cavities) Pore space yaitu ruang antar pori-pori batuan (porositas). Crystall lattice merupakan ruang antar atom. Vesiculer / blow holes adalah sisa-sisa gas pada batuan effusive (pumis) Lava drain channel yaitu pipa-pipa dalam lava. Cooling crack yaitu rekahan-rekahan pada batuan. Bedding planer adalah ruang antar lapisan. 2) Bukaan tidak asli (induces cavities) Terjadi karena gaya - gaya geologi. Fissures dengan atau tanpa patahan (rekahan - rekahan oleh gaya geologi).Direktorat Pembinaan SMK (2008)


-

-

-

Shear zone cavities adalah rekahanrekahan yang banyak karena adanya pergeseran oleh tekanan. Ronggarongga antara perli-patan dan pergeseran. Saddle reefs seperti pelana. Pitch and flat. Crack pada antiklin atau sinklin. Pipa-pipa vulkanik terjadi seba-gai bekas aktivitas gunungapi. Breksi tektonik yaitu breksi hasil dari aktivitas tektonik. Collapse breccia yaitu breksi hasil reruntuhan. Solution caves adalah rongga-rongga hasil pelarutan. Ronggarongga hasil alterasi.

kesempatan reaksi antara larutan dengan batuan lebih besar. Begitu juga kecepatan aliran yang lambat, sehingga terjadi kesempatan pengendapan yang lebih baik. Pengaruh batuan asal (source rock) Batuan yang reaktif akan menghasilkan endapan yang lebih baik, seperti batulempung. Di sini proses replacement lebih dominan daripada cavity filling. Faktor-faktor yang mempengaruhi pengendapan 1) Perubahan kimia dari reaksireaksi kimia, di sini harga P & T memiliki arti yang sangat penting. 2) Dalam replacement, substitusi ion-ion lama oleh ion-ion baru dari larutan akan menghasilkan mineral-mineral baru. 3) Pertemuan antara larutan dengan batuan asal membuat ketidakseimbangan kimia, sehingga terjadi reaksi kimia agar menjadi setimbang lagi dan menghasilkan mineral baru. 4) Temperatur juga mempunyai arti yang sangat penting, baik dalam perubahan fase maupun kecepatan raksi. 5) Tekanan yang berkurang bisa mengendapkan logam - logam, gas-gas, atau uap. Tempat mineralisasi hidrotermal dan pengendapan larutan hidrotermal dikontrol oleh: Sifat - sifat kimia dan fisika daripada batuan asal. Struktur batuan asal. Intrusi. Kedalaman formasi. Pergantian ukuran bukaan atau rongga-rongga. 133

Pergerakan larutan dalam batuan Larutan hidrotermal bergerak menuju tempat pengendapannya melalui rekahan-rekahan yang sudah ada. Dalam perjalanannya larutan ini tidak mengendap pada saluran-saluran yang tersedia sehingga sempat terjadi akumulasi yang cukup besar di daerah pengendapan. Ukuran butir dan sifat permukaan Ukuran butir yang halus menghasilkan ruang pori yang kecil, sehingga permeabilitas juga kecil. Untuk permukaan yang luas atau untuk butir-butir yang kasar (berukuran besar) akan memberiDirektorat Pembinaan SMK (2008)


Atau gabungan faktor-faktor di atas. Paragenesis Paragenesis adalah urutanurutan pengendapan mineralmineral yang terbentuk. Pada umumnya adalah sebagai berikut: 1) Dalam magmatik dan metasomatik kontak, gangue mineral mengendap pertama kali, kemudian mineral-mineral oksida dan terakhir mineral-mineral sulfida. 2) Pada endapan hidrotermal sering terjadi pengalangan dan overlap yang khas untuk endapan-endapan pada rongga atau endapan replacement.

3) Urut-urutan ini terjadi karenamineral-mineral yang telah / mudah larut akan mengendap belakangan. 4) Dalam cavity filling, bijih mengendap sekaligus atau lapisan demi lapisan. Proses ini disebut crustification. Alterasi batuan dinding (wall rock) Proses hidrotermal menghasilkan alterasi pada batuan dindingnya, terutama bila batuan tersebut bersifat reaktif atau permeable.

Tabel 10.3. Alterasi batuan dindingKONDISI Epitermal WALL ROCK limestone lava batuan beku intrusi - limestone HASIL ALTERASI

-

silisifikasi alumate, chlorite, pyrite, sericite, clay mineral. chlorite, epidote, calcite, kwarsa, sericite, clay mineral.

Mesotermal

- silifikasi sampai gasperoid, dolomitesiderite.

- shale, lava.- batuan beku asam - batuan beku basa Hipotermal Granit, lava, schist

- silisifikasi, clay mineral. - sebagian besar sericite, kwarsa dansedikit clay mineral.

- serpentinisasi, epidote, allorite.Greisen, topas, mika putih, tourmaline, pyroxene, amphihole.

Bentuk-bentuk endapan mineral akibat proses hidrotermal

Sheeted vein (Ripper creek,Colombia) Dilatation vein Chambered vein En echelon vein Fissure umumnya sangat halus tetapi oleh pergeseran bisa menjadi lebih besar / lebar. Hubungan antara fissure satuDirektorat Pembinaan SMK (2008)

1) Fissure vein adalah endapanberbentuk tabular yang terdiri dari satu celah atau lebih. Jenis endapan ini ada beberapa macam, diantaranya adalah: Sederhana Gabungan Linked vein 134


dengan yang lain membentuk beberapa macam sistem, yaitu: Parallel Fan shaped Radial Intersecting Intersecting cognate Conjugate Perbedaan lapisan batuan mempengaruhi bentuk daripada fissure yang terjadi. Ini disebabkan oleh sifat-sifat fisik daripada batuan yang berbeda.

Pada perlipatan batuan maka akan terjadi ruang-ruang antar lapisan pada bagian yang terlihat (antiklin).

5) Leader veinRekahan yang terdapat pada dike, yang biasanya sejajar atau hampir sejajar satu sama lain pada dike, bentuknya seperti tangga atau leader. Biasanya dengan joint-joint yang terjadi karena tarikan (contraction). 6) Pitch and flat Batuan yang brittle dengan perlipatan lemah akan menghasilkan rongga-rongga yang disebut pitch and flat atau fold crack. Biasanya terdapat pada breksi di bagian bawah sinklin dan rekahan sepanjang antiklin. 7) Pore space filling Pengikisan oleh larutan hidrotermal ke dalam pori-pori menjadi endapan mineral.

2) Shear zone depositeBukaan yang tipis, berupa lembaran-lembaran pada zona pergeseran memungkinkan terjadinya pengendapan mineral. Endapan yang terbentuk biasanya tipis-tipis dan halus. Bukaan ini tidak baik untuk logam-logam non-ferro, tetapi yang banyak adalah endapan-endapan emas dan perak serta pyrite (Otego, New Zealand). Shear zone, karena mempunyai bidang bidang kontak yang luas maka sangat penting untuk proses replacement yang dapat membuat daerah tersebut kaya dengan endapan-endapan. 3) Stock work Adalah gabungan dari veinlet yang halus dalam jumlah cukup besar. Jarak antara veinlet ini tidak terlalu jauh (hanya beberapa inci). Stock work terjadi karena : Pembentukan cracks pada waktu pendinginan bagian atas suatu badan intrusi. Fissure yang tidak teratur karena gaya - gaya tarik dan putar.

8) Vesicular fillingPengikisan lubang-lubang sisa gas pada batuan effusive/ lava / pumice, menghasilkan endapan vulkanis. Metasomatik (replacement) Replacement adalah suatu proses pembentukan mineralmineral di mana terjadi perubahan mineral-mineral lama yang terdapat pada host rock. Penambahan ini terjadi karena adanya penambahan unsur-unsur baru dan unsur-unsur lama menguap, jadi di sini terjadi reaksi kimia. Temperatur di mana proses ini berlangsung bisa: 1) Sangat tinggi (metasomatis kontak). 2) Sedang atau tidak terlalu tinggi (hydrothermal replacement). 135

4) Saddle roofDirektorat Pembinaan SMK (2008)


3) Rendah atau temperatur permukaan (supergene replacement). Tidak adanya perubahan volume disebabkan oleh: 1) Volume unsur-unsur yang baru = volume yang diganti. 2) Bukan pergantian molekulmolekul dengan molekul-molekul. 3) Kristal-kristal pseudomorf. Proses terjadinya bermula dari suatu larutan yang masuk ke dalam pori-pori atau celah-celah pada batuan tersebut, kemudian berkembang ke arah luar (memakan batuan asalnya). Pertumbuhan replacement Dalam batuan yang tidak homogen replacement dikontrol oleh macam batuan, struktur, sifat-sifat kimia dan fisika daripada host rock. Untuk batuan yang homogen, replacement dapat dibagi tiga cara, yaitu : 1) Dimulai dari rekahan kemu-dian dinding rekahan me-ngalami replacement yang permulaan terrus bergerak kearah batuan asal dengan suatu permukaan tertentu. Kemajuan ini hampir seperti gerakan gelombang dan menghasilkan suatu bijih besi masif. 2) Proses mirip di atas tetapi didahului oleh replacement sebagian yang tersebar di luar bijih yang masif. 3) Proses ini mungkin berasal dari beberapa pusat yang kemudian berkembang sendiri-sendiri dan teratur, yang berlangsung secara simultan. Biasanya halus 136

dan hanya 5 10% dari seluruh massa batuan asal, merupakan endapan porphyry. Replacement agents Replacement agents terutama adalah air, larutan, dan gas. Endapan hipotermal berasal dari larutan sisa magma yang panas dan bersifat alkali. Larutan ini meninggalkan magma sebagai larutan alkali, sedangkan gas bersifat asam mengalami kondensasi karena pengaruh batuan samping dan menjadi basa. Larutan panas ini dalam perjalanannya mungkin sudah tercampur juga dengan air meteoric (air hujan) yang masuk ke dalam tanah dan bahan-bahan mineral sebagian besar berasal dari magma, sebagian lagi dari batuan yang dilaluinya. Batuan asal (host rock) Host rock merupakan batuan penerima unsur-unsur baru. Hampir setiap batuan mengalami replacement, tetapi yang paling baik adalah batu kapur, kemudian shale dan batupasir yang bersifat kapuran (calcareous) juga bisa mengalami replacement. Batuan beku juga banyak menghasilkan endapan-endapan replacement, diantaranya batuanbatuan metamorf yang paling baik adalah crystallin schist, marmer, kemudian gneiss, phyllite dan quartzite. Batuan argillite dan quartzite adalah batuan yang paling sukar untuk proses replacement. Dalam batuan beku yang granular, replacement bersifat selektif terhadap mineral-mineral tertentu, terutama mineral-mineral gelap danDirektorat Pembinaan SMK (2008)


felspar. Endapannya adalah endapan porphiry copper. Pengaruh struktur Replacement banyak terjadi pada sheeted fissure, shear zone, perpotongan-perpotongan fissure, juga pada perlipatan. D. Vulkanisma (Sublimasi) Hasil kegiatan vulkanisma antara lain aliran lava, bahan-bahan volatil (uap air), dan sumber-sumber air panas. Hasil penguapan / exshalasi yang diakibatkan oleh kegiatan vulkanisma ini adalah: Fumarol, mengandung uap air (H2O) Solfatar, mengandung gas S2, SO2 Mofet, mengandung gan CO2 Soffroni, mengandung bahan borak (Be) Endapan-endapan yang bernilai ekonomis dari hasil pembentukan vulkanisma adalah: 1) Kristal-kristal belerang sebagai akibat sublimasi uap belerang, dan lumpur belerang yaitu campuran sisa belerang berukuran lempung - pasir. 2) Air panas sering membawa endapan-endapan limonit (untuk bahan cat), jarosite (K2SO4 bahan pupuk), terosite (KFeSO4 bahan pupuk) dan lain-lain. E. Pegmatis Pegmatis adalah batuan beku yang terbentuk sebagai hasil injeksi magma. Kristalisasi dari suatu magma menyebabkan suatu perubahan konsentrasi dari bahanbahan uap. Jadi faktor yang menyebabkan injeksi ini adalah adanya uap.Direktorat Pembinaan SMK (2008)

Sifat-sifat endapan pegmatis adalah: 1) Seperti dike 2) Kristal - kristalnya berukuran sangat besar, hal ini disebabkan oleh: a) Pada waktu magma membeku magma banyak mengandung uap yang mengandung unsur silika. b) Kristalis asi yang lamban. 3) Bersifat asam, berasal dari magma asam ( 98% asam) 4) Mineralmineralnya berupa kwar-sa, orthoklas dan mika. Endapan-endapan pegmatis yang ekonomis: 1) Logam-logam ringan :Li, Fe, Al-silikat. 2) Logam-logam berat : Sn, W, Ho, Au. 3) Permata : beryl, ruby, topaz, jasper. 4) Mika

10.1.3. Endapan SekunderEndapan sekunder adalah endapan-endapan bijih yang tidak berasosiasi langsung dengan aktivitas magma, tetapi merupakan hasil dari proses pelapukantransportasi-sedimentasi, yang merupakan proses kimia, fisika atau gabungan dari kedua proses tersebut. A. Proses Pelapukan Proses ini merupakan proses yang sangat penting dalam pembentukan endapan bijih mineral yang ekonomis. Proses yang terjadi diantaranya adalah: - Disintegrasi 137


- Oksidasi - Hidrasi - Reaksi antara larutan dengan larutan - Reaksi antara larutan dengan gas - Reaksi antara larutan dengan zat padat - Penguapan Atau gabungan dari beberapa hal di atas. Pelapukan bisa dibagi menjadi dua jenis, yaitu: 1) Pelapukan mekanis Pelapukan jenis ini menghasilkan endapan placer, tetapi tidak menghasilkan mineral - mineral baru (tetap mineral primer). 2) Pelapukan kimia Dapat menghasilkan mineralmineral baru, yang berasal dari aktivitas kimia terhadap: a) Endapan-endapan mineral yang belum tersingkap. b) Endapan-endapan mineral dengan kadar logam yang rendah. c) Gangue mineral. d) Batuan (beku, sedimen, metamorf). Pada umumnya proses pelapukan merupakan gabungan dari kedua proses tersebut (kimia + mekanis). Pelapukan mekanis banyak terjadi di daerah yang kering (padang pasir) atau arid region dimana perbedaan panas dan dingin sangat besar, juga di daerah kutub. Sedangkan pelapukan kimia dapat berjalan dengan baik di daerah yang lembab atau daerah tropis. Agents yang mempercepat dekomposisi adalah air, oksigen, CO2, panas, asam-asam, alkali-alkali, vegetasi, dan bakteri. Hasil pelapukan batuan dapat berupa sisa-sisa pelapukan yang merupakan mineral-mineral yang 138

stabil (sukar larut) dan mudah larut. Mineral yang sukar larut bisa menjadi endapan konsentrasi residu atau endapan - endapan placer, sedangkan yang mudah larut akan diendapkan kembali di tempat yang lebih jauh (membentuk mineralmineral baru). Stabilitas mineral Mineral, sebagaimana bendabenda lain sangat responsif terhadap lingkungan. Mereka akan lebih stabil jika berada pada tempat (kondisi) di mana mineral-mineral tersebut dibentuk tetapi menjadi tidak stabil di daerah yang mempunyai kondisi berbeda atau terjadi perubahan kondisi lingkungan. Mineral-mineral yang terbentuk pada temperatur dan tekanan yang tinggi menjadi tidak stabil jika muncul di permukaan (kondisi atmosfer) atau sebaliknya (proses metamorfosa / replacement). B. Endapan Konsentrasi Residu Konsentrasi residu merupakan hasil dari pengumpulan mineralmineral berharga setelah mineralmineral lain (gangue) yang terdapat dalam batuan atau endapan bijih yang terbawa pergi selama pelapukan. Peningkatan kadar terjadi karena adanya pengumpulan volume yang disebabkan oleh proses kimia / pelapukan. Pengumpulan ini berlangsung terus menerus sampai membentuk suatu endapan yang ekonomis. Proses pembentukan Pembentukan endapan jenis ini memerlukan syarat-syarat, diantaranya adalah: Terdapat batuan asal atau endapan yang mengandungDirektorat Pembinaan SMK (2008)


mineral / unsur-unsur mineral berharga. Mineral berharga biasanya sukar larut tetapi gangue mineral-nya mudah larut pada kondisi atmorfir. Kondisi iklim yang memungkinkan terjadinya proses-proses kimia. Morfologi yang landai atau tidak terlalu curam sehingga mineralmineral tidak tercuci habis oleh erosi (pelapukan kimia lebih kuat daripada erosi pada daerah tersebut). Kestabilan permukaan yang menerus dan dalam waktu lama (tidak ada pengangkatan / penurunan) sehingga bisa terjadi pengumpulan mineral - mineral berharga yang cukup besar. Jadi pengumpulan mineral di daerah itu harus stabil. Contoh : Suatu batuan yang mengandung Fe-oksida secara perlahanlahan akan larut dan terbawa air, meninggalkan endapan residu Feoksida yang sukar larut. Lambat tetapi pasti endapan residu ini akan menjadi cebakan yang ekonomis. Suatu mineral baru yang terbentuk dalam proses pelapukan dan tahan tehadap pelarutan, sedangkan mineral-mineral lain larut dan terbawa oleh air ketempat lain, maka akan terjadi endapan konsentrasi residu. Contohnya mineral felspar yang terdapat dalam batuan beku syenite. Pada proses pelapukan akan menghasilkan bauxite yang sukar larut, sedangkan mineralmineral lainnya larut maka terjadilah cebakan bijih bauxite yang ekonomis. Cebakan konsentrasi residu 1. Endapan besi (Fe)Direktorat Pembinaan SMK (2008)

Hampir setiap batuan mengandung unsur-unsur besi (Fe). Dalam kondisi-kondisi yang pervorable, besi ini bisa terkumpul dan membentuk cebakan yang ekonomis. Endapan besi jenis ini bisa berasal dari: o Cebakan yang berupa uraturat siderite atau Fe-sulfida. Fe-oksida yang berasal dari pyrite jarang menghasilkan cebakan yang baik. o Mineral-mineral yang mengandung besi yang tersebar dalam mineral alumina limestone. o Limestone yang mengalami replacement sebagian oleh mineral-mineral yang mengandung besi. o Batuan beku basa. o Batuan sedimen silikat yang mengandung besi. Salah satu contoh adalah endapan brown ore di Texas Timur yang terdapat pada batuan berumur Eocene. - Endapan berasal dari pelapukan, berupa nodule-nodule konkresi atau lensa-lensa tipis. Kadar Fe 48-57%, SiO2 5-13%, Al2O3 2-7%, P < 0.12 % di Northern Basin. - Di Southern Basin bijih terbentuk padat / massive dengan kadar Fe 42-48%, SiO2 10-12%, Al2O3 8-12%, P < 0.24 % - Cadangan 150-200 juta ton bijih kadar tinggi (high grade ore)

2. Endapan mangan (Mn)Mn terdapat bersama-sama Fe dalam batuan karena terbentuk dalam kondisi yang sama, tetapi dalam jumlah yang lebih kecil 139


dapat juga ditemukan sebagai pembentukan endapan-endapan residu. Oleh karena itu diperlukan kondisi-kondisi yang baik agar bisa terbentuk endapan dalam yang ekonomis. Batuan asal Mn yaitu : Limestone atau dolomite yang mengandung alumina tetapi juga mengandung mineralmineral Mn-karbonat atau Mnoksida Syngenetis. Limestone yang mengandung Mn tersebar dalam batuan. Manganiferous silicate, misalnya sekis kristalin atau batuan beku yang teralterasi, biasanya mineral rodhonite. Vein-vein mineral-mineral Mn, endapan replacement atau metasomatik kontak yang mengandung mineral-mineral rhodonite, rhodochrocite, manganiferous siderite dan calsite, dan lain-lain.

permukaan terganggu selama musim basah. o Batuan asal Berasal dari batuan yang mengandung Al-silika relatif tinggi dan rendah Fe serta bebas kwarsa. o Tersedianya reagen kimia. o Pelapukan yang terus menerus. o Mempunyai topografi dan permukaan erosi yang landai dan bergelombang (undulating). o Terlindungnya endapan bauxite dari aktivitas air laut. o Pengeringan sub surface yang menyebabkan cepatnya aliran air hujan. 4. Endapan-endapan lain dari jenis ini yang penting adalah endapan nikel laterit dan juga kaolin. Contoh: residu brown iron (East Texas), Clubhause mine (Batesville Arkansas), bauxite bed (Arkansas). C. Endapan Konsentrasi Mekanis (Placer Deposite) Proses pembentukan endapan ini terdiri atas dua tahap, yaitu: 1. Pembebasan mineral - mineral stabil dari matriks-nya. 2. Proses konsentrasi, dengan sarat berat mineral - mineral tersebut harus: Mempunyai berat jenis yang tinggi. Tahan Terhadap pelapukan kimia. Mempunyai kekerasan yang tinggi. Mineral-mineral yang mempunyai sifat-sifat tersebut di atas, antara lain: emas, platina, casiterite, magnetite, chromite, ilmenite, rutile,Direktorat Pembinaan SMK (2008)

3. Endapan bauxite (Al)Bauxite adalah campuran antara hidrous oksida alumunium dan besi dengan air, yang berbentuk colloidal. Endapan ini terdiri atas mineral gibbsite (Al2O3.3H2O) dan bochmite (Al2O3.H2O), kadang kadang disertai dengan kaoline, halloysite, dan non-tronite. Kondisi terbentuknya endapan bauxite adalah: o Daerah beriklim tropis dan sub tropis. Pada temperatur 20C terjadi pemisahan secara kimia antara SiO2 dengan Al2O3 dan Fe2O3, di mana SiO2 terbawa larut sedang Al2O3 dan Fe2O3 membentuk endapan bauxite pada musim basah. Penambahan CO2 bebas pada 140


tembaga permata, kwarsa.

yang murni, batu-batu zircon, monazite, dan

Batuan asal 1. Vein-vein atau cebakan-cebakan ekonomis yang telah ada. 2. Vein-vein atau cebakan non ekonomis (sub marginal) yang telah ada. 3. Mineral-mineral minor dalam suatu bijih atau batuan lain yang tersebar. 4. Mineral - mineral pembentuk batuan (dalam batuan beku). 5. Endapan-endapan placer yang sudah ada (di teras sungai). Setelah mengalami pembebasan, mineral-mineral yang tahan / tidak lapuk ini akan mengalami transformasi yang dilakukan oleh: 1) Gaya berat (soil creep) Merayap ke tempat yang lebih rendah, di lereng - lereng membentuk endapan aluvial. 2) Melalui agent air. Mineral-mineral dengan ukuran butir yang tidak terlalu besar, akan terbawa aliran air dan sambil mengalami sorting, sehingga terpisah-pisah berdasarkan bentuk, ukuran, berat, jenis. Ada yang mengendap di hulu sungai dan juga oleh karena kondisi bagian-bagian sungainya yang membawanya. Hulu sungai Tanggul-tanggul alam yang terdiri dari batuan yang lebih keras pada dasar sungai yang lebih lemah akan memperkecil kemampuan aliran air untuk membawa partikel - partikel, sehingga diendapkan di belakang tanggul-tanggul tersebut. Danau-danau di pegunungan Terdapatnya danau mengurangi kecepatan aliran sehingga partikel-partikel bisa


141


mengendap di danau-danau tersebut. Belokan sungai Terjadi di dataran rendah di mana sungai sudah membentuk meander. Contoh: elluvial gold di San Antonio. D. Oksidasi dan Pengayaan Supergen Jika suatu endapan bijih (vein, stock work, dll.) tersingkap di permukaan oleh erosi, maka mereka akan mengalami proses pelapukan. Air permukaan akan mengoksidasi mineral-mineral dan menghasilkan larutan juga akan melarutkan mineral-mineral lainnya. Daerah di mana oksidasi ini berlangsung disebut zona oksidasi, tetapi akibat dari proses oksidasi ini dapat pula terjadi di bagian yang terdapat dibawahnya. Larutan hasil oksidasi yang turun ke bagian bawah ini akan

membentuk suatu zona yang disebut zona pengkayaan (enriched zone), yang mempunyai kadar logam tinggi (lebih tinggi dari sebelumnya) dan di bagian yang paling jauh terdapat zona primer / supergene. Proses kimia Terdapat dua proses kimia yang penting dalam zona oksidasi, yaitu: 1) Oksidasi, pelarutan, dan pelepasan mineral-mineral berharga. 2) Transportasi in situ mineralmineral logam menjadi senyawasenyawa oksidasi. Banyak mineral deposite yang mengandung pyrite dan mineralmineral ini sangat mudah bereaksi dengan air tanah dan udara menjadi Fe-sulfat dan asam sulfat, begitu juga mineral pyrhotite, reaksi tersebut sebagai berikut:

1. 2. 3. 4.

FeS2 + 7O + H2O H2SO3 + Fe2O4 2FeS4 + H2SO4 + O2 Fe2(SO)3 + H2O 6FeSO4 +3O +3H2O 2Fe2(SO4)3 +2Fe(OH)2 Fe2(SO4)3 +6H2O 2Fe(OH)2 +3H2SO4 Kemudian jika Fe2(SO4)3 ini bertemu dengan FeS2 atau sulfida lain, kembali akan terjadi reaksi-reaksi yang menghasilkan lebih banyak lagi larutan ferro sulfat. 5. Fe2(SO4)3 + FeS2 3FeSO4 +2S Persamaan-persamaan di atas menunjukan betapa pentingnya fungsi pyrite yang akan menghasilkan pelarut-pelarut penting yaitu ferri sulfat dan asam sulfat juga ferro hidroksida dan ferri sulfat basa. Ferri sulfat selalu terbentuk bukan saja dari pyrite tetapi bisa juga dari chalcopyrite dan sulfida142 sulfida lain. Ferri hidroksida akhirnya berubah menjadi hematite, goethite dan limonite (merupakan karakteristik untuk semua zona oksidasi). Reaksi-reaksi yang terjadi agar mineral-mineral sulfida menghasilkan ferro sulfat antara lain:



1. FeS2 + Fe2 (SO4)3 2. Cu2S2 + 2Fe2 (SO4)3 3. Cu2S + Fe (SO4)3 4. CuS + Fe2(SO4)3 5. ZnS + 4Fe (SO4)3 + 4H2O 6. Pb + Fe2 (SO4)3 + H2O + 3O 7. Ag + Fe2(SO4)3 Faktor-faktor yang mengontrol dan membatasi oksidasi diantaranya adalah: 1. Muka air tanah Di atas muka air tanah proses oksidasi akan berjalan dengan lancar karena banyak terdapat oksigen, sedangkan di bawah muka air tanah tidak terdapat atau sedikit oksigen yang bebas sehingga sukar terjadi reaksi. Karena muka air tanah umumnya sejajar dengan muka tanah, maka dasar dari zona oksidasi juga sejajar dengan muka air tanah, terutama di daerah datar. 2. Morfologi Di daerah pegunungan, sirkulasi air tanah lebih cepat sehingga didapat suatu dasar zona oksidasi yang tidak rata (bergerigi). Hal ini terjadi karena cepatnya sirkulasi air maka ada oksigenoksigen bebas yang terbawa oleh air ke bagian yang lebih dalam sehingga bisa terjadi oksidasi. 3. Perubahan muka air tanah

Pyrite 3FeSO4 +3S Chalcopyrite CuSO4 + 5FeSO4 + 2S Chalconite CuSO4 + 2FeSO4 + CuS Covellite CuSO4 + 2FeSO4 + S Sphalerite ZnSO4 + 8FeSO4 + 4H2SO4 Galena PbSO4 + 2FeSO4 + H2SO4 Perak Ag2SO4 + 2FeSO4 Posisi muka air tanah adalah tidak tetap, sehingga mempengaruhi proses oksidasi. Penurunan muka air tanah ini bisa terjadi karena erosi maupun berubahnya iklim dari daerah yang lembab menjadi kering. 4. Waktu Waktu juga sangat berpengaruh terhadap pembentukan endapanendapan dengan cara ini. Pada umumnya endapan-endapan terbentuk pada zaman Tersier sedangkan pada post glacial hampir tidak ada. 5. Batua n Batuan-batuan yang bersifat porous atau permeable lebih mudah mengalami oksidasi daripada batuan yang kompak atau masif. Juga pada batuan-batuan yang brittle akan lebih mudah terjadi oksidasi karena banyak mempunyai crack - crack di dalamnya.

6.Strukt ur 143



Struktur juga banyak berpengaruh terhadap erosi, misalnya: a. Pada daerah patahan akan terkumpul air sehingga proses oksidasi dapat berlangsung dengan kedalaman yang sangat dalam. b. Pada patahan yang impermeable, maka oksidasi yang efektif terjadi pada bagian hanging wall. c. Patahan yang impermeable berfungsi sebagai penghalang terjadinya oksidasi di bagian bawahnya. Presipitasi Bermacam-macam cara yang bekerja sendiri - sendiri atau bersamaan yang memungkinkan terjadinya presipitasi mineral-mineral berharga pada zona oksidasi, diantaranya adalah:

1. Penguapan dan kejenuhan Penguapan yang cepat atau tinggi akan mengakibatkan larutan menjadi jenuh atau lewat jenuh sehingga akan terjadi pengendapan. 2. Oksidasi dan hidrasi Proses ini menghasilkan mineralmineral oksida dan hidroksida Fe, Mn, Cu, Al, dan lain-lain. 3. Reaksi antar larutan Larutan sulfat yang terbentuk dalam zona oksida mungkin akan bertemu dan bereaksi dengan larutan-larutan lain dan menghasilkan proses presipitasi logamlogam berharga di daerah oksidasi. a. Larutan-larutan khlorida, air garam (NaCl) yang banyak terdapat pada tanah di daerah beriklim kering jika bereaksi dengan garam-garam sulfat akan menghasilkan endapanendapan bijih. 2AgCl + Na2SO4

Ag2SO4 + 2NaCl Hal yang sama terjadi juga pada bromyrite, iodyrite (perak bromida). Endapan-endapan perak jenis ini banyak ditemukan di Amerika Serikat bagian barat, Mexico, Amerika Selatan. Cu-sulfat + larutan karbonat Zn-sulfat + larutan karbonat Pb-sulfat + larutan karbonat c. Larutan lain Cuprite (Cu2O) dan tenorite (CuO), merupakan mineral yang terbentuk pada zona oksidasi, mungkin berasal dari 144

b. Larutan

karbonat dan bikarbonat yang bereaksi dengan garam sulfat akan menghasilkan endapan logam karbonat

azurite, malachite smithsonite cerussite

reaksi antara Cu-sulfat dengan Fe-sulfat. 4. Reaksi dengan gangue mineral atau wall rock Larutan-larutan sulfat dari Cu dan Zn yang bereaksi dengan batuanDirektorat Pembinaan SMK (2008)


samping atau gangue mineral yang terdiri dari mineral-mineral karbonat akan menghasilkan

endapan - endapan Cu-karbonat dan Zn-karbonat. batuan lain, seperti batuan beku, sedimen, atau metamorf. Misalnya: 1) Besi (Fe) berasal dari batuan yang mengandung hornblende, pyroxene, mika. 2) Mangan (Mn) berasal dari batuan-batuan yang mengandung Mn, contohnya batu kapur. 3) Tembaga (Cu) berasal dari batuan-batuan yang mengandung mineral-mineral sulfida. 4) Phosphat berasal dari batuanbatuan yang mengandung mineral - mineral phosphat, apatite, collophanite dan dahllite. 5) Karbonat - karbonat yang dihasilkan oleh beberapa endapanendapan dolomite, limestone, manganesite. Mengendap dalam kondisi laut atau air asin, berasal dari pelapukan batuan lain: - Mineral - mineral pembentuk batuan pada batuan beku - Endapan - endapan / batu kapur yang sudah ada. 6) Begitu juga dengan endapan-endapan clay, bentonit, ga-ram, berasal dari pelapukan batuan. B. Larutan dan Transportasi Larutan Larutan yang mengandung bahan-bahan pembentuk endapan sedimen terjadi atau terbentuk pada waktu pelapukan. Pelarut-pelarutnya diantaranya adalah air karbonat, asam humus (asam organis), dan larutan-larutan sulfat. (1) Air karbonat Sangat efektif untuk melarutkan besi, mangan, dan phosphor.

10.1.4. Endapan SedimenProses sedimentasi tidak saja menghasilkan batuan - batuan sedimen saja, tetapi juga bisa membentuk endapan-endapan bijih yang ekonomis. Misalnya endapanendapan besi, mangan, tembaga, fosfat, batubara, oil shale, karbonat, clay, tanah diatomea, dan lain-lain. Endapan-endapan bijih ini sebenarnya sama saja dengan batuan sedimen biasa, hanya karena sifat-sifat fisik dan kimianya (kadar, jumlah dan lain-lain) berbeda maka endapan ini merupakan endapan yang ekonomis. Endapan ini bisa terdiri dari bahan-bahan anorganik maupun organik dan batuan asalnya adalah batuan-batuan lain yang sudah mengalami disintegrasi. Pembentukan endapan -endapan sedimen terdiri dari atas: 1. Bahan-bahan yang diendapkan (dari batuan lain). 2. Pengumpulan bahan - bahan tersebut oleh larutan atau proses-proses lain. 3. Transportasi ke tempat pengendapan. 4. Deposisi (pengendapan) bahanbahan tersebut di cekungan (sedimentary basin). 5. Mungkin juga terjadi pengompakan, alterasi kimia, dan lainlain. A. Material Asal Material asal sebagai bahan pembentuk batuan sedimen, terutama berasal dari pelapukanDirektorat Pembinaan SMK (2008)

145


Untuk besi (Fe) berlaku hal sebagai berikut: - Larut sebagai larutan ferro (ferro lebih mudah larut dibandingkan ferri di dalam air karbonat). - Supaya bisa larut dalam air karbonat, ferri diubah menjadi ferro terlebih dahulu dengan bantuan bahan-bahan pelarut, sehingga mudah larut. - Endapan-endapan Fe zaman Pra Kambrium (belum ada tumbuh-tumbuhan) mungkin sebelumnya sudah berupa larutan ferro bikarbonat. (2) Asam humus dan organis Merupakan pelarut yang baik (asam-asam organis yang lemah juga merupakan pelarut yang baik). Berasal dari dekomposisi tumbuhan-tumbuhan (vegetasi). (3) Larutan sulfat Efektif untuk melarutkan Fe dan Mn, terutama dalam bijih sulfida. - Terbentuknya larutan-larutan sulfat ini dimulai dengan bereaksinya FeS2 dengan air dan udara yang kemudian berantai dengan reaksi terhadap sulfida-sulfida yang lain. - Larutan ini jarang terdapat dalam jumlah yang sangat beasr. Transportasi Hampir semua jenis endapan sedimen termasuk yang berharga ataupun tidak berharga akan menuju ke tempat pengendapannya yang baru. Transportasi ini pada umumnya melalui sungai-sungai atau pada kasus fenomena banjir. Pengendapan terjadi di sungai, danau, laut (dangkal atau dalam). 146

10.1.5. Endapan MetamorfismeProses metamorfisme adalah keadaan di mana mineral-mineral yang telah ada secara menyeluruh berubah menjadi endapan mineral baru. Media yang menyebabkan perubahan ini adalah temperatur, tekanan, dan air. Bahan yang berubah adalah endapan mineral atau batuan. Bila larutan dalam proses ini mengalami perubahan tekstur dan mineralogi, maka endapan mineral bijih jarang sekali berubah menjadi suatu susunan mineral baru. A. Endapan Asbestos Ada dua golongan mineral asbes, yaitu: (1) Golongan serpentin (2) Golongan amfibol Golongan serpentin adalah silikatsilikat magnesium bikarbonzida, seperti crysotil, picrolit (komposisinya sama dengan serpentin). Sedangkan golongan amfibol adalah silikat-silikat kalsium, magnesium, besi, natrium dan alumunium, seperti anasit, crosidolit, tremolit, actinolit, antophilit. Asbes serpentin a. Asbes crysotil batuan ultra basa, misalnya dunit atau peridotit. b. Batugamping bermagnesium atau dolomit. Asbes chrysotile dari perubahan batuan ultra basa merupakan endapan yang terbanyak didapatkan. Tekstur asbestos chrysotile adalah cross fiber, slip fiber, dan masa fiber. Tabel berikut ini memperlihatkan perbedaan di antara ketiganya.



Tabel 10.4. Karakteristik tekstur asbestos chrysotileCROSS FIBER Serat melebar sejajar dengan lebar urat SLIP FIBER Serat diagonal atau tegak lurus pada dinding urat tetapi kwalitas tidak baik MASA FIBER Serat teratur radial

Ketiga tekstur dapat terjadi pada endapan yang sama, serat chrysotile berbeda ukuran berkisar 4 s/d 5 inci. Sedangkan masa asbes ini umumnya merupakan 20% dari masa batuan yang berubah. Asbes amfibol Terdapat pada batuan slate sekis dan kumpulan batuan yang mengandung besi (di Transval, Afrika Selatan). Tekstur asbes amfibol juga sama dengan asbes chrysotile, yang terpenting dari jenis ini ialah asbes crocidolit atau achmolit (panjang serat dapat mencapai 30 cm, tetapi kwalitas kurang baik dibandingkan asbes chrysotile). Asbes antophilit umumnya bertekstur cross fiber dengan beberapa slip fiber, terdapat sebagai kantong-kantong atau lensa-lensa pada perodotit dan pyroconite di U.S.A. Terjadinya asbes chrysotile hanya terdapat pada serpentin dan serpentin ini terbatas pada jenis serpentin serat (serabut). Asbes chrysotile bersamaan terjadinya dengan proses serpentinisasi batuan. Sebaliknya serpentinisasi belum tentu menghasilkan asbes chrysotile. Menurut Cooke (penyelidik akhir), batuan serpentin berasal dari batuan gamping yang mengalami perubahan atau alterasi yang disebabkan oleh larutan sisa yang panas (berasal dari intrusi). Kristalkristal asbes yang tumbuh makin mendesak dinding rekahan disertai

tekanan dinding akibat pemanasan batuan dari intrusi. B. Endapan Grafit Grafit terdapat dalam dua jenis: (1) Kristalin, terdiri dari lembarlembar tipis hitam, asli, murni. (2) Amorf, jenis ini ridak murni Terjadinya endapan grafik adalah sebagai berikut: Metamorfisme regional. Kristalisasi asli berasal dari batuan beku (granit, syenit dan basal). Proses metamorfisme kontak. Dari penambahan larutan hidrotermal pada batuan sebelumnya (misalnya pada jenis batuan urat pada pegmatis dan daerahdaerah geseran pada batuan sekis). Jenis grafit secara umum dapat dianggap dari proses magmatiknya, berasal dari gas-gas persenyawaan karbon yang terlepas dari magma atau karbon yang berasal dari batuan sedimen yang mengalami intrusi dan kemudian karbon diendapkan. Jenis grafit yang terbentuk karena metamorfime regional mungkin berasal dari: a. Bahan-bahan organik yang mengalami perubahan dan ini berasal dari sedimen. b. Merupakan penguraian dari CaCO3 seperti pada batuan gamping berkarbon dan mengalami metamorfosa. Hidrokarbon asli pada batuan gamping terurai, langsung 147



mengendap atau lebih dahulu berubah menjadi CO dan CO2 dan dioksidasikan kembali menjadi C. Teori asal karbon dari batuan sedimen ini banyak diterima meskipun didapat kelainan-kelainan pendapat tentang apakah karbon ini berasal dari bahan organis atau anorganis. Grafit terdapat pada batuan marmer, gneiss, sekis, kwarsit, lapisan batu bara yang berubah, dan batuan beku (urat pegmatit). Jenis kristalin biasanya tersebar merata di dalam seluruh batuan metamorf. Grafit umumnya hanya merupakan 7 % dari volume batuan metamorf. Mineral-mineral asosiasi diantaranya adalah kwarsa, chlorite, rutit, titanit, silimanit.

Berat jenis (BJ) minyak bumi normal berkisar pada 0,75 0,95, minyak bumi ringan lebih kecil 0,8 dan minyak bumi berat lebih besar dari 0,9. BJ minyak bumi tergantung pada: Kandungan oksigen. BJ tinggi bila molekul H sedikit, berarti kandungan O dan C besar. Kandungan sulfurnya tinggi maka BJ-nya menjadi tinggi. Warna akibat fluorisensi kehijauan, jika tembus cahaya berwarna kekuningan, kemerahan atau kehitaman. Warna lebih terang maka BJ lebih tinggi. Teori asal mula minyak bumi dari bahan organis mungkin didasarkan pada beberapa hal sebagai berikut: 1. Sebagian kecil merupakan komposisi dari organisme. Fe dalam darah, Ca dan F dalam tulang. 2. Aktivitas biokimia (vegetasi). 3. Reaksi dengan unsur-unsur anorganik dalam batuan. Methan dalam temperatur dan tekanan normal berbentuk gas, kadang-kadang mengandung helium (2%). Oil Field Water adalah air yang ditemukan dalam oil pool. Air ini berasal dari air laut. B. Genesa Minyak Bumi Minyak, gas, dan air mengisi ruang-ruang antara pada batuan, baik sebagian maupun keseluruhan. Ruang-ruang antara itu berupa lubang antar butir-butir batuan, crack, fissure. Jadi minyak terdapat pada batuan resevoar (batuan di mana minyak, air dan gas ini terdapat). Faktor yang menyebabkan batuan resevoar menjadi ekonomisDirektorat Pembinaan SMK (2008)

10.1.6. Minyak BumiBerasal dari bahan organik. Teori-teori terbentuknya yang menunjukkan bersifat organik disebut hypotese abysaal. A. Komposisi dan Sifat Fisik Secara kimia minyak bumi tersusun atas senyawa yang berkompisisi unsur C (80 88%), H (10 14%), dan (S, N,O ) 2 %. Komposisi kimia C dan H ini dibagi atas: 1. Alkali jenuh atau parafin. 2. Napthan (Hydrocarbon + Cyclic). 3. Aromat atau denfalit atau cyclic tidak jenuh. Berdasarkan jumlah molekul yang terkandung, komposisi minyak bumi dapat dibagi lagi menjadi: - Persenyawaan padat (orocerite), misalnya minyak parafin base. - Bahan asphalite, misalnya minyak asphal base. 148


adalah porositas dan permeabilitas batuan tersebut. Batuan resevoar (oil pool), misalnya: 1. Batupasir 2. Batugamping 3. Batuan granit dalam jumlah yang sedikit. Batuan resevoar itu berasal dari batuan primer. Batuan primer (source rock) adalah batuan di mana minyak mula - mula diendapkan. Minyak ini bergerak dari batuan sumber (primer) menuju ke batuan resevoar dan selanjutnya menjadi lapisan minyak, gas, dan air. Kedudukan batuan resevoar ini disebut oil trap dan perpindahan minyak ini disebut migrasi. C. Macam-Macam Oil Trap Oil trap terbagi atas: i) Structural trap - Anticline trap - Fault trap - Salt dome ii) Stratigraphic trap - Unconformity trap - Facies trap Menurut Bateman, oil trap dapat dikelompokkan menjadi 2 golongan besar yang masingmasing dapat dirinci lagi, yaitu: 1. Structural trap - Anticlinal - Dome - Monoclin

- Unconformity- Aucinut Shore line - Shoestring sand - Sandstone lences Hp dip wedging sand Hp dip porosity dininnutrog Over lap Reffect buroed hills Buried corral roofs

Antiklin merupakan sumber minyak bumi terpenting hingga saat ini. Patahan sebagai Oil pool yang terjadi disebabkan oleh: a. Kelanjutan dari batuan permeable yang terbentuk pada batuan impermeable (clay). b. Clay yang lembut menutupi lubang-lubang dari resevoar. Minyak bumi juga dapat terakumulasi pada waktu terbentuknya kubah (dome) garam. D. Analisa Minyak Bumi Pada temperatur 200C phorphirin mudah dirusak, di samping itu minyak terbentuk pada batuan sedimen yang asalnya dari lautan. Hal sebagai berikut menjadi pertimbangan dalam membuat analisa asal minyak: - Organisme mana yang dapat membentuk minyak. Organisme pembentuk minyak bumi hingga saat ini masih berupa plankton rendah (algae dan diatomae), moluska, protozoa, foraminifera. Plankton banyak terdapat pada permukaan air laut. - Keadaan-keadaan yang mempengaruhi terbentuknya minyak bumi. 149

- Terraces- Sinklin - Fault (sesar) - Fissure - Salt dome (kubah garam) - Intrusi batuan beku 2. Stratigraphic trapDirektorat Pembinaan SMK (2008)


Trash adalah isi bahan organisme pada lumpur dasar lautan (100 mil), dengan banyaknya rata-rata 2,5 % pada lumpur Resen (zaman sekarang). - Golongan kimia yang merupakan bahan asal minyak. Bahan asal minyak adalah protein komplek yang kekurangan oksigen + karbonat. Jadi batuan asal minyak adalah batulempung dan mungkin juga batugamping dan tidak pernah pada batupasir, karena angka organisme terbesar terdapat pada sedimen halus. - Keadaan-keadaan yang mempengaruhi perubahan pada senyawa minyak.

Dekomposisi bakteri yang bebas oksigen secara lambat dari tumbuhan (vegetasi), sisa binatang menghasilkan hidrokarbon zobell. Beberapa jenis bakteri mereduksi oksigen, nitrogen, sulfur, phosphor dan sisanya adalah senyawa karbon dan hidrogen. Aktivitas bakteri terjadi pada lumpur laut bagian atas, yaitu: a. Pada kedalaman 1 in adalah 38 x 106 bakteri/gram b. Pada kedalaman 2 in adalah 94 x x104 bakteri/gram c. Pada kedalaman 15 in adalah 24 x x106 bakteri/gram - Komposisi kimia minyak.

Tabel 10. 5. Senyawa minyakUnsur C H O N S P Fe Karbohidrat 44,44 6,18 49,88 Protein 51,30 6,90 22,40 17,80 0,80 0,70 0,10 Lemak 69,05 10,00 17,00 0,61 0,31 0,31 -

Faktor-faktor yang mempengaruhi / memperkuat minyak bumi barasal dari bahan organisme adalah: 1) Banyak sifat minyak bumi yang optis aktif. 2) Senyawa nitrogen adalah bagian dari minyak bumi dan di alam terdapat pada tumbuh-tumbuhan dan binatang. 3) Kebanyakan minyak bumi mengandung klorofil, fosfor, bahan organik. 4) Minyak mengandung zat warna (pigmen) asal organik. 150

Pengaruh radio aktif pada pembentukan minyak bumi Radio aktif mungkin merupakan faktor pembentuk minyak dengan ditemukannya uranium yang ditemukan di beberapa tempat, yaitu: - Lumpur laut (hitam), yang tinggi kadar organismenya. - Shale-hitam-bitumen, bersamasama diendapkan dalam sedimen laut. Pemisahan (disintegrasi) uranium berjalan terus dan terdapat bersama-sama minyak, buktinya dengan adanya Ra dan He dalamDirektorat Pembinaan SMK (2008)


minyak di Rusia. Dalam perubahan bahan organik ini menjadi minyak bumi Fe, Ni, Va dan logan-logam lain dari lempeng mungkin sebagai katalisator. Catatan: pemboman dengan pancaran radio aktif pada hidrokarbon meng-hasilkan bahan berminyak. E. Migrasi dan Akumulasi Migrasi adalah perpindahan minyak bumi dari batuan primer ke batuan reservoar. Migrasi selanjutnya adalah dalam batuan reservoar itu sendiri yang dapat dibagi dalam tiga zona berdasarkan komposisi minyak, gas, dan air. Faktor-faktor utama yang menyebabkan terjadinya migrasi adalah: (1) Komposisi / pemadatan lumpur Mungkin penyebab dari migrasi lumpur yang mengandung 80% air. Cairan akan mengalir vertikal (naik / turun) atau lateral bila mendapat tekanan sedimen yang ada di atas lumpur. Gejala ini bersifat regional (primer). (2) Pengapungan. Terutama dalam pemisahan minyak dan gas terhadap air (migrasi sekunder). Migrasi sekunder ini akan efektif bila porositas dan cairan banyak jumlahnya. Akumulasi (ekonomis) terjadi bila reservoar miring. (3) Capilarity Dalam kontak dengan batupasir dan shale, air akan mengalir dari pasir yang berpori kasar menuju pori-pori halus dari shale dan mendesak minyak menuju batupasir. Dalam batuan berbutir halus permukaan minyak bumi terpisah dari permukaan minyakDirektorat Pembinaan SMK (2008)

mula-mula dalam batuan berbutir kasar. (4) Gaya berat Proses ini bekerja bila air tidak ada, yaitu bila hanya minyak yang bergerak ke bawah melalui lapisan permeable dan akan tertahan pada lapisan impermeable. (5) Arus air Arus air bawah tanah akan membawa, mendorong, membersihkan minyak, dan mempercepat proses migrasi. Arus ini disebabkan oleh: a. Pemadatan b. Aliran air c. Artesis (6) Tekanan gas Gelembung gas mendesak minyak dan akan meringankan minyak untuk mempermudah migrasi. (7) Penyemenan Butir-butir dari sedimen lepas menjadi padat dan tersemen satu sama lain karena terendapkan materi-materi sedimentasi, sehingga akan mengurangi lubang - lubang pori dan memaksa minyak untuk migrasi. (8) Bakteri a. Melepaskan minyak karena terlarutnya batugamping, membentuk lubang - lubang yang memungkinkan migrasi, melepaskan gas, dan memaksa minyak migrasi. b. Zobell beberapa bakteri mempunyai aktivitas terhadap batuan, karena itu mendesak minyak. c. Menghasilkan bahan surface aktif yang melindungi minyak dari butir batuan.

10.1.7. Batubara151


Batu bara merupakan batuan sedimen. Komposisi batu bara ditentukan berdasarkan analisa teknis, yaitu proximit analisa dan ultimit analisa. Di samping ini dikenal pula adanya klasifikasi non teknis. Dalam proximit analisa ditentukan: Karbon (fixed carbon) Volume matter (bahan uap) Kadar air Abu (ash) Nilai kalori Sedangkan ultimit analisa menentukan kandungan unsur-unsur: C, H, dan O. N dan S Klasifikasi non teknis meliputi pengelompokan batu bara sebagai berikut: 1) Antrasit (hand coal) 2) Bitumen (salt coal) 3) Lignit (lignite) 4) Connel coal (peat) Batu bara jenis (1) sampai dengan (3) terbagi atas tingkatan yang lebih spesifik, yaitu: Lignite Brown coal Sub bitumen Bitumen Semi antrasit Antrasit Peat berada dibawah lignit, bukan merupakan jenis batu bara meskipun dapat digunakan sebagai bahan bakar. A. Genesa Batubara Semua batu bara berasal dari bahan-bahan tanaman. Bahan ini diendapkan dalam rawa-rawa (cekungan) yang berasal dari daerah di atasnya (low land). Beberapa bukti

yang terkait dengan asal terjadinya batu bara diantaranya adalah: 1) Aktivitas O2 dalam daerah masih ada. Oksidasi (dibawa oleh bakteri dan organisme). Hasil asam humus (perubahan tanaman dalam oksidasi). Sifat aerobic 2-3 meter, kedalaman lebih 3 meter tidak ada oksigen, bakteria anaerobic (tidak terjadi pengubahan tanaman). 2) Akumulasi kedua, terbentuknya secara autochtonous yaitu akumulasi pada tempat-tempat di mana tumbuh-tumbuhan berada, bukti adanya stigmaria (zona akar pada lapisan batu bara). Perubahan berupa pembusukan berjalan terus menimbulkn gas-gas. Akumulasi terjadi dalam rawa yang terus turun (geosinklinal). Proses terbentuknya batu bara dari sisa-sisa tanaman disebut proses coal fication. Proses ini mula-mula memperbanyak jumlah unsur C serta mengurangi H2O. Proses-proses yang terjadi adalah: 1) Tahap pertama Dimulai dengan raf peat. Tanaman terdiri dari sellulose dan ligmin (cyclic structur). Ligmin mudah dirusak bahan kimia atau organisme sedangkan sellulose stabil (hanya dapat dirusak oleh bakteri). Berikut adalah alur proses pengubahan menjadi peat: Ligmin humus peat

Pada peat, sebagian besar masih tersusun atas bahan yang menunjukkan struktur tanaman (daun, akar, dan cabang). Ground mass, bersifat amorf plastis, berwarna kehitam-an.Direktorat Pembinaan SMK (2008)

152


Mudah larut dalam alkali (KOH) sehingga larutan ber-warna coklat. 2) Tahap kedua Pembentukan batu bara muda (brown coal). Masa amorf, struktur tanaman dapat terlihat, larut dalam alkali (KOH)-phenolalkohol dan sangat sukar larut dalam air. Taraf batu muda ini berakhir bila proses pengolahan tersebut akhirnya tidak dapat lagi melarutkan bahan amorf dalam alkali (brown coal). Brown coal tidak selalu berwarna coklat, yang muda coklat yang tua kehitam-hitaman. Dalam brown coal masih ada struktur tanaman. Bagian ini disebut lignit atau Xylit, yaitu batu bara yang masih muda atau brown coal yang muda. Brown coal menunjukan sedikit atau banyak perlapisan, biasanya kompak dan sering earthly (seperti tanah), yang muda hampir tidak ada luster. 3) Taraf batu bara Batu bara muda dala proses kualifikasi atau pengubahan ini, akan berkurang isi asam humusnya dan akhirnya hilang sama sekali. Batu bara berwarna hitam dengan kilap vitreous. Fracture tidak teratur sampai datar, sedangkan antrasit dengan pecahan concoidal, biasanya menunjukkan perlapisan. Dalam kualifikasi (dari peat sampai batu bara), pengubahan yang penting adalah: Hilangnya air, oksigen, dan bitumen secara menyolok. Hidrogen tetap disimpan. Penambahan jumlah H maksimal.Direktorat Pembinaan SMK (2008)

Perkembangan molekul-molekulhydrocarbon berat. Daya tahan terhadap pelarutan, oksidasi, dan panas makin besar. Perubahan sifat fisik yang terjadi adalah: - Pemadatan, pengeringan, dan daya tahan, - Jointing dan adanya belahan, - Perubahan sifat optik, - Dehidrasi. - Perubahan warna coklat menjadi hitam. - Perubahan berat jenis. - Perubahan luster. - Perubahan fracture dari badding menjadi teratur. Perubahan tingkatan (rank) ini sebagian besar disebabkan oleh tekanan dan waktu. Antrasit di Sawahlunto terjadi karena proses metamorfosa (tekanan dan temperatur). B. Keterdapatan Barubara Batu bara terdapat dalam perlapisan (coal measure) yang terdiri dari pergantian perlapisan batupasir, shale, dan clay yang kebanyakan berasal dari endapan air tawar. Hal ini umumnya menunjukkan pergantian sedimentasi. Lapisan batu bara pada umumnya merupakan lensa yang besar dan datar (ada pula yang meluas dan lebar), tebal lapisan dari beberapa milimeter sampai 30-35 meter. Batu bara terdapat pada formasi yang berumur mulai Devon. Batu bara banyak tersebar di belahan bumi bagian utara, terutama Amerika, Canada, Rusia, Inggris, Jerman, China, dan India.

153


10.2. Preparasi Bahan Galian10.2.1. PendahuluanDalam dunia pertambangan terutama tahap penentuan ekonomis, di mana pekerjaan sampling, preparasi dan perhitungan mutu atau kadar bahan galian mutlak diperlukan. Buku ini membahas secara global tentang hal tersebut. Sebelum pembahasan lebih lanjut, alangkah baiknya kita memahami istilah-istilah yang ada.

154



Sampling

adalah mengambil contoh bahan galian. Sample adalah contoh bahan galian. Feed (umpan) adalah material yang akan dipreparasi. Konsentrat adalah material hasil preparasi yang berkadar tinggi. Midling adalah material hasil preparasi yang berkadar menengah. Tailing adalah material sisa atau sampah hasil preparasi. Oversize adalah material yang tertahan pada jaringan karena diameter () melebihi ukuran saringan. Undersize adalah material yang lolos lubang saringan karena diameter () lebih kecil dari ukuran saringan. Sampling bahan galian harus mewakili daerah operasi penelitian. Metode / peralatan mengikuti sifat fisik bahan galian / mineralnya begitu juga perhitungan kadar mengikuti cut of grade bahan galian. Missal: Kadar emas dinyatakan dalam ppm atau karat Kadar besi dinyatakan dalam % Kadar timah dinyatakan dalam kwintal / 1000m3 Dll Tujuan sampling yaitu mengambil contoh bahan galian yang dapat mewakili daerah operasi penelitian, untuk preparasi tujuannya mengubah bahan baku atau bahan tambang menjadi bahan yang siap diolah (menaikkan kadar bahan galian). Sedangkan perhitungan kadar sangat penting, supaya seorang eksplorer sudah mengetahui prakiraan kadar bahan galianDirektorat Pembinaan SMK (2008)

sehingga dapat menentukan daerah operasi apakah prospek atau tidak prospek.

10.2.2. Pengambilan Contoh (Sampling)Sampling adalah cara mengambil contoh bahan galian yang mewakili suatu daerah. Sebelum pengambilan sample maka terlebih dahulu dilakukan survei (penelitian pendahuluan), mencakup daerah yang cukup luas. (1) Survei Penelitian pendahuluan dapat dilakukan dengan cara: i) Foto udara: dengan pesawat terbang /satelit ii) Pengukuran langsung di permukaan tanah: - Geomagnetik: sifatsifat magnet suatu endapan - Geolistrik: sifat-sifat listrik suatu endapan - Geofisik: gelombang pantulan suatu endapan (lebih keras sifat endapan maka waktu pantulan semakin cepat) - Geokimia: sifat-sifat kimia dari bahan galian Peta yang dihasilkan (1) peta berskala 1 : 25.000 (peta anomali) yakni indikasi adanya tanah-tanah yang mengandung bahan galian yang dicari. (2) Tahapan lanjutan (follow up) Tahapan lanjutan adalah penelitian yang dilakukan pada daerah-daerah anomali seusai peta anomaly pada tahap (1). Pada tahapan lanjutan dilakukan penelitian yang meliputi kegiatan: 149

- Traverse - Grid soil - Trencing - Test pit

Hasil: peta geologi skala 1:5000

Traverse Traverse adalah survei meliputi sungai ke arah hulu dan percabangannya. Prinsipnya adalah membuat garis lurus di sungai dengan cara tertentu, yaitu masih dapat dilihat pembidik. Sample yang diambil dari tranverse didapat dari singkapan, Umumnya jarak pengambilan sample adalah 50 m atau sesuai kondisi medan. Peralatan yang digunakan umumnya: - Kompas - Klinomater - Pita ukur - Peralatan pendukung (tali, map, HCl, fold lens / lensa lipat) Grid Soil Dilaksanakan sebagai kelanjutan dari traverse sungai karena survei grid soil biasanya dilakukan di daerah pegunungan yang dijumpai banyak sungai. Pada kegiatan ini dilakukan pengambilan sample tanah, chip sampling. Bedanya dengan batuan adalah tanah dipengaruhi oleh organisme. Chip rock sampling adalah pengambilan sample batuan dengan pahat/palu geologi dan hasilnya berupa batuan yang remuk. Trenching Trenching adalah sistem pengambilan sample dengan membuat alur / selokan kecil pada badan batuan/bahan galian yang masih segar. Test pit 150

Test pit adalah pengambilan sample pada daerah yang belum tererosi, tetapi terletak pada kedalaman yang sulit dicapai bila tanpa membuat test pit (sumuran). (3) Grid line Grid line adalah suatu metode mengambilan sample pada daerah traverse sungai untuk mengetahui kandungan lapisan batuan yang mungkin lanjutan dari outcrop (singkapan) selama traverse. Pada kegiatan grid line pengambilan sample dapat dilakukan dengan cara Soil Sampling (SO), Rock Chip Sampling (RC). Adapun prinsip dari grid line adalah membuat garis lurus di lapangan kemudian menentukan titik-titik pengambilan sample. Dikenal istilah base line (garis dasar), cross line adalah garis yang dibuat pada base line yang arahnya utara selatan, Tahapan-tahapan untuk membuat grid line adalah: i) Menentukan arah garis dengan kompas untuk mengarahkan orang yang merintis jalan. ii) Mengurai pita ukur sampai jarak masih bisa terlihat bendera pita ukur. Secara umum pita ukur memiliki panjang maksimal 20 m, apabila tidak memungkinkan pita bantu dengan panjang 5 m, 10 m, 15 m, 20 m, 25 m. iii) Mengukur slope (lereng).



iv) Menentukan jarak 12,5 muntuk melakukan pengukuran geomagnetik. Macam-macam sampel- BLEG SAMPLE (BL)

- SOIL SAMPLE

Diambil dengan metode grid line di daerah bukit / lereng / lembah, soil diambil pada horizon B dan C. Jumlah sample = + 0,5 kg 1 kg Tahapan pekerjaan dalam kegiatan eksplorasi bahan galian adalah: Studi literatur Sejarah regional Studi literatur setempat (peta dan laporan setempat) Persiapan lapangan (peralatan, perbekalan, rencana kerja, penentuan station, dll) Tahapan penanganan sample 1. Tahap penerimaan sample Pada tahap ini sample diterima dari lapangan yang dilengkapi dengan data mendasar: nomor lokasi sample, jenis sample / bahan galian, jumlah sample berdasarkan titik pengambilan sample (pengeboran inti, bor bangka / empire bor, sumur uji (test pit). 2. Tahap pemrosesan sample Samples yang datang dari lapangan kalau berasal dari pemboran, maka sample dimasukkan dalam kantong sample (tray). Sample dapat diangkut melalui darat, pesawat, speedboard dari lokasi pengambilan sample, Core dalam sample box, sesudah sampai di laboratorium diatur pada meja core sesuai dengan lokasinya. Core dicuci dengan sabun untuk menghilangkan lumpur atau tanah yang menempel. Core disusun mendekati aslinya. 3. Labelling (pemberian label) 151

Jenis sample yang diambil dari endapan di tepi sungai atau pada bot katena, kemungkinan mineral berharga tersangkut. Dicari dengan sekop kemudian disaring dengan saringan # , berat = 10 kg.- PENNED CONSENT (PC)

Sample jenis ini diambil dan dari lubang = blog sample. Pengambilan lebih ke bawah dari BL. Sample kemudian didulang dan disaring.

- STREAM SAMPLE SEDIMENT (S.S)Diambil bagian terbawah dari lubang pada pan sampling. Pendulangan sample dilakukan 2 x 1 x air yang kedua busa air sabun kemudian diayak dengan saringan 80# , beratnya 300 gr.- ROCK FLOAT

Diambil pada singkapan yang biasa di aliran sungai, bentuk berupa pecahan / fragmen yang kasar. Sample untuk background (latar belakang) yang menunjukkan adanya bahan galian yang dicari (mineral pembantu).- ROCK CHIP SAMPLE) SAMPLE (CHIP

Diambil pada batuan yang masih segar / mineralisasi mengandung logam berharga. Banyaknya sekitar 1 Kg.- SPECIMEN SAMPLE (SP)

Diambil di daerah aliran sungai yang dijumpai singkapan dan masih segar, bervariasi (pada batuan vulkanik), sedang untuk sedimen berfosil untuk menentukan umur geologi, berat sample = 1 kg.Direktorat Pembinaan SMK (2008)

Pemberian keterangan pada tray dilakukan dengan cara diberi cat dan keterangan yang meliputi nomor lote / lubang bor, nomor box, interval (jarak kedalaman). Ukuran interval dimulai dari bagian kiri core sampai dengan bagian akhir kedalaman yang dicapai. Pada awalnya dapat diukur melalui core box sebelum atau berikutnya. Pada pengu-kuran interval core harus teliti benar artinya core yang hancur / patah harus dirapatkan sehingga mendekati susunan aslinya. Alat

yang diperlukan adalah spidol anti air, tisu pengering (membersihkan meteran). Menentukan core recovery (R %) Core recovery adalah panjang yang dicapai pada setiap kedalaman pemboran. Jadi panjang core yang diukur adalah panjang core dari core block satu ke core block lainnya atau berikutnya.R=panjang core yang diperoleh kemajuan pemboran x 100 %

RQP (Rock Quality Designation) RQP adalah panjang core yang diperoleh dalam keadaan utuh setiap kemajuan pemboran. Jadi panjangnya diukur antara 2 core block sedangkan nilai ukuran bor ditentukan oleh panjang core ( 2 x D = diameter core). Apabila panjang core 2 x D maka dikatakan RQD nya utuh = 0. Core yang rusak parah bukan pengaruh alat dianggap utuh. Setiap ukuran 3 m core diberi tanda kedalaman pemboran (1 marking 3 meter sampling interval). Pengukuran interval 3 m dapat diukur dari suatu core block dengan cara menambah atau mengurangi kedalaman yang tercantum dalam core block menjadi kelipatan 3 m dengan catatan core mendekati bentuk sesungguhnya. Menentukan kadar sampel Tiap core block sesuai dengan kemajuan pemboran, kadar dihitung sendiri-sendiri. Untuk analisa kadar setiap core, dilakukan pembelahan dengan menggunakan pisau untuk core berkadar mineral rendah. 152

Sedangkan yang berkadar tinggi pembelahan menggunakan core saw (berupa gergaji bermotor listrik). Core yang sudah dibelah satu bagian disimpan dan satu bagian lagi diolah. Perlakuan sample bukan core mengikuti tahapan sebagai berikut: 1. Sample dikirim ke laboratorium 2. Sample dimasukkan ke kantong sample 3. Sample diberi label (labeling) 4. Sample dikirim untuk analisis (mikroskop, kimia, radio aktif) Tujuan pengambilan sample 1. untuk menentukan kadar bahan galian yang dicari. 2. menentukan cadangan deposit bahan galian di lapangan 3. menentukan unsur-unsur lain yang ada di dalam bahan galian Kandungan bahan galian yang perlu ditentukan adalah: 1. Jenis logam - kadar logamDirektorat Pembinaan SMK (2008)


- sifat logam - logam-logam ikutan 2. Bahan bakar minyak (batu bara) - batu bara: kalori / 1 kg batu bara; kandungan karbon (CC), sulfur; unsur-unsur lain. - minyak bumi: CH, lilin, aspaltis, gas. Pekerjaan di lapangan - Siswa membuat sketsa foto (referensi) - Hasil pengukuran diplot di peta (ploting) - Sampling dan penanganan label - Strike dan dip perlapisan batuan sedimen diukur Preparasi sample menimbang (angka yang mudah dihitung) pencucian kemudian di keringkan, kita dapatkan slime / debu (berupa material loose), ditimbang lagi. pengayaan, beberapa fraksi / ditimbang analisa mikroskop / quartering

Kenampakan bahan galian di bawah mikroskop 1. Zeolit - mineral opaque (gelap) - hornblende (coklat, kehijauan) - klorit (hijau kontras kebiruan) 2. Breksi batuapung - mineral opaque (gelap) - lithic (fragmen) - klorit (hijau kontras kebiruan) - semen silika (kuning jerami) 3. Batu pasir tufaan - kuarsa (kuning jerami) - olivin (berubah-ubah/berserat) - felspar (abu-abu) - lempung (seperti Ca tapi kotor) - magnetit (gelap)

10.2.3. PreparasiPreparasi adalah proses penyiapan bahan galian agar siap untuk diolah. Pada intinya adalah memisahkan mineral yang berharga dengan mineral yang tidak berharga, bahkan sampahnya. Untuk memisahkan mineral berharga dan tidak berharga maka kita mengidentifikasi sifat fisiknya antara lain warna, kilap, sg (specific gravity), sifat kemagnitannya, sifat kelistrikannya, serta sifat mengapung atau tenggelam.

Tabel 10.6. Unsur-unsur preparasi bahan galian Sifat fisik Warna SG Operasi Hand sorting Flawing concentration jigging Alat Pan Sluice box, Shaking table, JIG. MS HTS Flotation cell

Kemagnetan Ms Elektrik Hts Flotasi Flotasi Preparasi selain memisahkan bahan galian untuk menaikan mutu juga untuk menekan biaya operasiDirektorat Pembinaan SMK (2008)

selanjutnya, terutama pada kegiatan transportasi dan pengolahan. 153

Hasil peledakan dapat dikelompokkan menjadi gumpalan (lump) dan material lepas-lepas berukuran kasar (coarse). Proses pengolahan selanjutnya disebut communation (pengecilan butir) dengan menggunakan crusher dan grinder. Ada tiga jenis crusher, yaitu: primary crusher secondary crusher fine crusher A. Pengecilan ukuran butir bahan galian (communation) Pada umumnya bahan galian dari tambang mempunyai ukuran

atau diameter antara 1000-1500 mm (berupa ore / bijih). Bijih kemudian akan diambil logamnya yang menguntungkan dengan suatu cara atau beberapa cara, yakni secara kimia dan fisik. Proses ini memerlukan ukuran butir yang lebih halus yaitu sekitar 0,1 mm. Jadi sangat tergantung dari ukuran alat yang digunakan. Untuk mendapatkan ukuran kecil digunakan alat separti crusher dan grinder. Sebagai perbandingan kalau menggunakan primary crusher ukuran awal 1500-300 mm, ukuran terkecil 300-100 mm.

Tabel 10.7. Ukuran bahan galian setelah diproses menggunakan beragam alat Alat Primary crusher Secondary crusher Fine crusher Grinder B. Feed 1500-300 mm 300-100 mm 50-10 mm 2 mm Hasil 300-100 mm 50-10 mm 10-2 mm 0,05 mm / lebih kecil

Prinsip pencucian bahan galian (ore dressing) Pencucian bahan galian adalah metode proses pengolahan bijih dengan tidak menimbulkan efek kimia, tetapi mengutamakan sifat fisik dari mineral. Tujuan utama pengolahan bahan galian ini adalah Ore =

menghilangkan atau memisahkan ore dari ikatannya secara fisik yaitu kotoran (tailing). Hasil dari ore disebut konsentrat, sedang lainnya yakni middling dan tailing. Middling adalah material yang berkadar rendah, sedangkan tailing adalah material pengotor atau sampah. tailing / waste (sampah)

konsentrat + middling + (ore kadar tinggi) (ore kadar rendah)

Keterangan Konsentrat diolah secara metalurgi Middling dikembalikan ke pencucian Tailing / waste dibuang

Gambar 10.4. Unsur-unsur dalam bijih Tambang unit pemecah batu (crusher) pengayaan (sorting) pengolahan

154



Gambar 10.5. Alur pengolahan bahan galian dari tempat penambangan C. Metode pemisahan mineral Metode yang digunakan dalam proses pemisahan mineral sangat beragam. Beberapa metode didasarkan pada sifat-sifat yang dimiliki oleh bahan galian. Berikut ini adalah beberapa metode yang biasa dilakukan: 1. Pemisahaan dengan menggunakan tangan (hand sorting). Hal ini dilakukan dengan cara memisahkan mineral berdasarkan kekerasaan, ukuran butir, bentuk, warna. Berdasarkan gesekan Berdasarkan sifat listrik Berdasarkan sifat magnetik Berdasarkan specific gravity Berdasarkan berat media 7. Berdasarkan sifat mengapung / tenggelam Untuk mendapatkan konsentrat sebagai akhir dari proses pengolahan bahan galian, diperlukan tahapan-tahapan dengan alatalat yang sesuai, yaitu sebagai berikut: 1. Pengecilan ukuran butir digu-nakan alat pemecah batu seperti crusher dan grinder. 2. Produk dari crushing / grinding menghasilkan ukuran butir yang bervariasi. Untuk memisahkan konsentrat sesuai dengan ukuran butirnya dilakukan sizing (pengukuran). Alat pengayaan ada tiga jenis: a) Batang Batang adalah saringan yang digunakan untuk memisahkan ukuran boulder di daerah penampungan awal. Saringan ini diletakkan di penampungan pertama untuk memisahkan boulder.Direktorat Pembinaan SMK (2008)

2. 3. 4. 5. 6.

Ukuran dari saringan sekitar 25 mm dibuat dari kayu atau logam yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk susunan kayu atau logam yang datar. b) Plate Plate adalah saringan datar (vibrating / getar) dibuat bertingkat dan dibuat dari ayunan baja atau logam. Pemisahan partikel dibantu dengan getaran dari saringan yang digerakkan oleh tanaga listrik. Ukuran dari masing-masing lubang tergantung dari proses berikutnya. c) Bundar Bundar yaitu saringan silinder (bundar / revolving) yakni saringan yang berputar. 3. Classifying Classifying adalah pemisahan karena kecepatan jatuhnya. 4. Screening Kegiatan classifying dan screening sangat penting karena untuk memenuhi permintaan pasar. Dengan ketentuan sebagai berikut: Classifying 20 mesh Screening 20 mesh Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan pengayaan bahan galian adalah sebagai berikut: 1. Luas permukaan 2. Kemiringan ayakan 3. Kandungan air 4. Ukuran tiap lubang ayakan 5. Bentuk mineral 155

Primary Crusher Ada dua jenis, yaitu black jaw crusher dan dodge jaw crusher. Masing-masing memiliki spesifikasi

dan kemampuan yang berbeda. Tabel berikut ini menunjukkan perbedaan di antara keduanya.

Tabel 10.8. Perbedaan kemampuan dua jenis primary crusher No Black jaw crusher Dodge jaw crusher 1 Daya tekan lebih kuat Daya tekan lebih lemah 2 Kapasitas lebih besar Kapasitas lebih kecil 3 Produk bervariasi Produk seragam Secondary Crusher Salah satu contohnya adalah rool crusher. Alat ini terdiri dari atas dua bagian, yakni: a. Rigit (dua-duanya berputar) b. Spring (salah satunya yang berputar, sementara yang lain diam) Cara pemasukan feed adalah sebagai berikut: - Cuke crusher Umpan ditumpuk sekaligus sebelum dihancurkan bersama-sama. - Free crushing Umpan dihancurkan sedikit demi sedikit, tetapi pasti hancur yang berlangsung terus menerus. Fine crushing Fine crushing menggunakan alat ballmil, roodmil, dan tubemil. Berikut ini adalah beberapa kemampuan dari proses Fine crushing: 1. Cascading - Putarannya pelan yang mendominasi abrasi - Tidak mampu membawa ke atas 2. Cataracting - Putaran agak cepat - Mampu membawa material ke atas kemudian material jatuh, maka terjadilah impact. 3. Kecepatan kritis - Kecepatan tinggi - Semua ikut berputar karena adanya gaya sentripetal Beberapa istilah lainnya dalam pengolahan bahan galian adalah: Kolektor: mempengaruhi material untuk ikut keluar bersama gelembung udara. Frathe: membuat udara menjadi stabil Clasifire: mempertegas (membantu dan atau menghalangi) Flotation ini hanya untuk material yang halus dan berharga.

Rumus menghitung kecepatan 156

Keterangan: N = Putaran Cell (Rpm) D = Diameter Cell R = JAri-jari Cell S = Diameter Mill S = Diameter Media BM < 80% Cascading > 80% s/d 90% Pembinaan SMK (2008) Cataracting Direktorat RM < 50% Cascading > 50% s/d 60% Cataracting


N= N= N=

7 ,6 6 D 5 ,8 4 R54 ,2 S s

Contoh Soal 1. Ukuran mill 9,28 feet kecepatan putar mill 20 Rpm apabila media a. Ball mill b. Rod mill Apa operasi yang diketahui ? Diketahui: N = 20 Rpm D = 9 feet Jawab :

N=

7 ,6 6 7 ,6 6 = = 25,53 D 32 0

N = 25 ,53 x 100% = 78,38%Jadi untuk BM = Cascading (78,38% < 80%) RM = Kecepatan Kritis (78,38%)

2. Jika diketahui Fett Concentrat 100 25 20% 50% Ternyata didapat 20 concentrat berapa kadar tailing ? Jawab : x 5 = x 100% 80 100 Jadi = 400 = 4% R = 80 R = 70 K = 6 >>> 4% K = 10 >>>6,6% Tailing 75 0%

K

5 x 100% 7 5 = 6,66% =


157

3. Ada sampel 15 gram terdiri dari 5 gram galena dan 10 gram silica. Berapa SG sample ? Diketahui : 5 gr galena (sg = 7,5) 10 gr silika (sg = 2,65) Ditanya : SG sampel ? Jawab : SG = Berat/Volume PbS (galena) SiO2 (Silika) SG sampel Vol = Berat/ SG5 7,5 1 0 2,6 5

Berat = Vol x SG

Berat /Vol = Berat /Vol = =

VolPbS .G +VolSiO 2.SG VolPbs +VolSiO 2

5 10 x7,5 = x 2,65 75 2,65 = 5 10 + 75 2.554. Suatu operasi penambangan menggunakan BM dan Clasifire dalam hubungan tertutup, mengerjakan material 300 ton/hari dengan kelembaban 10%. Discharge BM 70% solid, Overflow CL 30% solid (halus), Underflow CL 88% solid (kasar). Ditanyakan : a. berapa besar sirculating ? b. berapa jumlah air yang ditambahkan (hubungan tertutup) bila batas produk 48 mesh. Mesh + 20 + 48 + 100 + 200 - 200 Discharge BM% solid 57,6 d 3,7 8,1 14,7 15,9 Overflower % solid 0,5 2,9 18,8 30,2 47,6 o Underflow% 80,4 4,2 3,8 8,4 3,2 s

Jumlah berat material yang dikembalikan Sirculating rod rasio = perbandingan berat material antara yang dikembalikan dari clasifire ke ball mill. d 0 CLR = (Circulation Load Ratio) s d Keterangan 158Direktorat Pembinaan SMK (2008)


d = % berat kumulatif yang ada pada ukuran tertentu dalam feed (discharge BM) O = % berat kumulatif yang ada dalam over flow c S = % berat kumulatif yang ada dalam under flow CLR =6 ,3 3,4 1 5 ,9 7 d o = = = 2,48 8 ,6 6 ,3 4 1 2 ,3 3 s d

Feed 300 ton kelembaban 10% Solid = 90% x 300 ton = 270 ton Air = 30 ton CL = 2,48 x 270 ton = 669,6 Jumlah air yang ditambahkan: - jumlah material pada BM 270 + 669,9 ton = 939,6 ton % solid pada BM 70% - Jumlah solid + air = 100/70 x 939,6 t/n = 1342,28 ton air = 1342,28 ton 939,6 ton = 402,68 ton air yang harus ditambahkan pada BM = 30 + 91,3 + x = 402,68 % solid pada underflow CL 88% x = 281,38% 100/80 x 669,6 ton = 760,9 Air 760,9 669,6 = 91,3 ton % solid pada overflow CL 30% Jumlah solid + air 100/30 x 270 = 900 ton Air = 630 ton Air yang harus ditambahkan di CL: 630 + 91,3 = 402,68 + x x = 318,62 ton 5. Contoh perhitungan derajat liberasi dan kadarMesh+35 +48 +65 +100 +150 -150

%berat5 10 15 25 30 15

PbS Bebas Terikat1 2 2 3 3 3 0,5 1 1,5 1,5 2 3,5

Jumlah Butir ZnS Bebas Terikat1 1 2 2 3 4 1 1 2 2 3 3

Bebas9 10 11 12 13 14

SiO2 Terikat7,5 8 8,5 8,5 9 9,51

Cara menghitung1 x 100% =66,67 1,5 (1 +0,5) x7,5 Kadar = = 29,9 (1,5 x 7,5) +(2 x 4) +(1.55 x 2,65 )

DL

=

PbSDerajat DL % Kada Derajat

ZnSDL % Kadar Derajat

SiO2DL % Kadar


159

liberasi66,67 66,67 57,14 66,67 60,00 54,54

(x)% berat

Kada r22,3 28,8 28,2 32,42 31,3 31,33

rx Berat

liberasi50 50 50 50 50 57,14

(x)% berat200 500 750 1250 1500 857,1

Kadar12,70 10,23 17,03 15,37 20,03 20,04

x Berat42,05 102 255,45 334,25 600,9 302,1

liberasi10 9,0 15,38 14,28 18,75 17,64

(x)% berat50 90,9 230,7 357 562,5 264,6

Kada r69,41 60,99 50,01 52,19 48,66 44,7

x Berat347,15 609,9 855,25 1304,75 1459,8 671,65

160


10.3.

Bahan Galian Logam dan Industri

10.3.1. Pen

fin bab 10

Documents