BAB IIISI2.1 Sejarah GipsumKata gipsum berasal dari kata kerja dalam bahasa Yunani yang artinya memasak. Disebut memasak karena di daerah Montmartre, Paris, pada beberapa abad yang lalu orang-orangnya membakar gipsum untuk berbagai keperluan, dan material tersebut kemudian disebat dengan plester dari Paris. Orang-orang di daerah ini juga menggunakan gipsum sebagai krim untuk kaki, sampo, dan sebagai produk perawatan rambut lainnya. Karena gipsum merupakan mineral yang tidak larut dalam air dalam waktu yang lama, sehingga gipsum jarang ditemui dalam bentuk butiran atau pasir. Namun di White Sands National Monument, di negara bagian New Mexico, Amerika Serikat, terdapat 710 km pasir gipsum putih yang cukup sebagai bahan baku untuk industri drywall selama 1000 tahun. Kristal gipsum terbesar dengan panjang lebih dari 10 meter pernah ditemukan di Naica, Chihuihua, Mexico. Gipsum banyak ditemukan di berbagai daerah di dunia, yaitu Jamaika, Iran, Thailand, Spanyol (penghasil gipsum terbesar di Eropa), Jerman, Italia, Inggris, Irlandia, Manitoba, Ontario, Canada, New York, Michigan, Indiana, Texas, Iowa, Kansas, Oklahoma, Arizona, New Mexico, Colorado, Utah, Nevada, Paris, California, New South Wales, Kalimantan, dan Jawa Barat.

Gipsum adalah salah satu contoh mineral dengan kadar kalsium yang mendominasi pada mineralnya. Gipsum yang paling umum ditemukan adalah jenis hidrat kalsium sulfat dengan rumus kimia CaSO4.2H2O. Gipsum adalah salah satu dari beberapa mineral yang teruapkan. Contoh lain dari mineral-mineral tersebut adalah karbonat, borat, nitrat, dan sulfat. Mineral-mineral ini diendapkan di laut, danau, gua dan di lapian garam karena konsentrasi ion-ion oleh penguapan. Ketika air panas atau air memiliki kadar garam yang tinggi, gipsum berubah menjadi basanit (CaSO4.H2O) atau juga menjadi anhidrit (CaSO4). Dalam keadaan seimbang, gipsum yang berada di atas suhu 108F atau 42C dalam air murni akan berubah menjadi anhidrit.Gipsum umumnya merupakan kristal atau batu putih yang terbentuk karena pengendapan air laut, kemudian dipanaskan 175oC disebut STUCCO. Gipsum adalah salah satu mineral terbanyak dalam lingkungan sedimen yaitu batu yang terdiri dari mineral yang diproduksi secara besar-besaran biasanya dengan persitipasi dari air asin.Kristal gipsum dapat tidak berwarna dan transparan secara ekstrim membuat kontras yang kuat untuk pemakaian paling banyak di dinding kering. Gipsum adalah penyekat alami, hangat bila disentuh dibandingkan dengan batu biasa.

Rumus gipsum : CaSO4. 2H2O dengan Berat molekul: 172,17 gram.

2.2 Proses Pembentukan1. Teknik Pembentukan Dari Bahan AlamGipsumterbentukdalamkondisiberbagai kemurnian dan ketebalanyang bervariasi. Gipsum merupakan garam yang pertama kali mengendap akibat proses evaporasi air laut diikuti oleh anhidrit dan halit ketika salinitas makin bertambah. Proses penguapan air laut menjadi uap mengakibatkan tertinggalnya bahan kimia yang pada akhirnya akan menghablur apabila hampirsemua kandungan air manjadi uap. Sebagai mineral evaporit, endapan gipsum berbentuk lapisan di antara batuan-batuan sedimen batu gamping, serpih merah, batu pasir, lempung, dan garam batu, serta sering pula berbentuk endapan lensa-lensa dalam satuan-satuan batuan sedimen. Menurut para ahli, endapan gipsum terjadi pada zaman Permian. Endapan gipsum biasanya terdapat di danau, laut, mata air panas, dan jalur endapan belerang yang berasal dari gunung api.Konsep utama terbentuknya gipsum adalah terdapatnya Ca2+ dan SO42-, yang dapat berasal dari belerang (S) atau pirit (FeS2). Adanya kondisi reduksi dari daerah sedimentasi yang bersifat karbonatan (misalnya pada batu lempung) akan menghasilkan gipsum yang berlembar pipih. Adanya fumarol dari daerah sedimentasi yang bersifat karbonatan akan menghasilkan gips kristal. Demikian pula adanya pirit (FeS2). Di samping itu gipsum terbentuk akibat hidrotermal yang berdekatan dengan batuan karbonat akan menghasilkan gips kristal seperti didapatkan di daerah Ponorogo. a. Proses Sedimentasi GypsumProses sedimentasi gypsum dilakukan dengan cara berikut ini. Proses pengendapan gypsum di laut biasanya terjadi di daerah cekungan. Cekungan ini terbentuk sebagai akibat adanya erosi pada air laut. Dengan bertambah besarnya kecepatan penurunan cekungan, maka sejumlah terumbu karang (coral reef) akan terbentuk dan menjadi penghalang (barrier) yang membatasi aliran air laut. Dengan dibantu oleh kondisi iklim daerah tersebut yang arid, maka sinar matahari dan temperatur yang cukup panas menyebabkan air yang ada di cekungan menguap. Jika suhu air laut sudah mencapai 42oC maka akan terbentuk endapan anhidrit (CaSO4). Karena semakin banyaknya air yang menguap, maka air yang tersisa tidak dapat menahan garam (Ca2+ dan SO42+) yang ada di larutan sehingga garam-garam tersebut mulai diendapkan dan jatuh ke dasar laut. Proses pengendapan ini juga disebabkan karena garam-garam tersebut bersifat tidak larut dalam air. Oleh karena air laut yang mampu masuk ke cekungan semakin banyak maka siklus di atas terulang kembali dan terjadi lagi seterusnya sehingga lapisan gypsum yang diendapkan semakin tebal.2. Pembentukan Gipsum dari Polutan (Desulfurisasi kalsium hidroksida)Selain memperbaiki efisiensi dan sistim pembakaran batubara, sebagai upaya untuk mencegah berlanjutnya krisis ekologi dewasa ini juga telah dikembangkan sistim peralatan berteknologi tinggi yang mampu memisahkan gas-gas polutan seperti SOx dan NOx dalam gas buang dari pembakaran batubara. Salah satu metode untuk memisahkan polutan SOx dalam gas buang adalah dengan teknik flue-gas desulfurization (FGD). Pemisahan polutan dapat dilakukan menggunakan penyerap batu kapur atau Ca(OH)2. Gas buang dari cerobong dimasukkan ke dalam fasilitas FGD. Ke dalam alat ini kemudian disemprotkan udara sehingga SO2 dalam gas buang teroksidasi oleh oksigen menjadi SO3. Gas buang selanjutnya "didinginkan" dengan air, sehingga SO3 bereaksi dengan air (H2O) membentuk asam sulfat (H2SO4). Asam sulfat selanjutnya direaksikan dengan Ca(OH)2 sehingga diperoleh hasil pemisahan berupa gipsum (gypsum). Gas buang yang keluar dari sistim FGD sudah terbebas dari oksida sulfur. Hasil samping proses FGD disebut gipsum sintetis karena memiliki senyawa kimia yang sama dengan gipsum alam. Selain dapat mengurangi sumber polutan penyebab hujan asam, gipsum yang dihasilkan melalui proses FGD ternyata juga memiliki nilai ekonomi karena dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misal untuk bahan bangunan. Sebagai bahan bangunan, gipsum tampil dalam bentuk papan gipsum (gypsum boards) yang umumnya dipakai sebagai plafon atau langit-langit rumah (ceiling boards), dinding penyekat atau pemisah ruangan (partition boards) dan pelapis dinding (wall boards). Amerika Serikat merupakan negara perintis dalam memproduksi gipsum sintetis ini. Pabrik wallboard dari gipsum sintetis yang pertama di AS didirikan oleh Standard Gypsum LLC mulai November tahun 1997 lalu. Lokasi pabriknya berdekatan dengan stasiun pembangkit listrik Tennessee Valley Authority (TVA) di Cumberland yang berkapasitas 2600 Mega Watt. Produksi gipsum sintetis merupakan suatu terobosan yang mampu mengubah bahan buangan yang mencemari lingkungan menjadi suatu produk baru yang bernilai ekonomi. Sebagai bahan wallboard, gipsum sintetis yang diproduksi secara benar ternyata memiliki kualitas yang lebih baik dibandingkan gipsum yang diperoleh dari penambangan. Gipsum hasil proses FGD ini memiliki ukuran butiran yang seragam. Mengingat dampak positifnya cukup besar, tidak mustahil suatu saat nanti, setiap PLTU batubara akan dilengkapi dengan pabrik gipsum sintetis. 2.3 Komposisi GypsumSecara teoritis gipsum mempunyai komposisi CaO 32,6%, SO3 46%, dan H2O 20,9%. 2.4 Jenis-Jenis Gypsum Gelas maria: selenit, lembaran gips dengan ukuran cukup besar dan tembus pandang.

Gips serat atau dikenal pula sebagai gips sutra

Alabaster; jenis gips yang berbutir halus

Batu gips; berbutir halus sekali dan kompak

2.5 Karakteristik GypsumGipsum memiliki beberapa sifat atau karakteristik baik secara kimia maupun fisika antara lain adalah sebagai berikut:

a. Merupakan kategori kalsium mineral

b. Gipsum termasuk mineral dengan sistem kristal monoklin 2/m, namun kristal gipsnya masuk ke dalam sistem kristal orthorombik.c. Gipsum umumnya berwarna putih, kelabu, cokelat, kuning, dan transparan. Hal ini tergantung mineral pengotor yang berasosiasi dengan gipsum.d. Gipsum umumnya memiliki sifat lunak dan pejal dengan skala Mohs 1,5 2. Berat jenis gipsum antara 2,31 2,35.e. Kelarutan dalam air 1,8 gr/liter pada 0oC yang meningkat menjadi 2,1 gr/liter pada 40oC, tapi menurun lagi ketika suhu semakin tinggi.f. Gipsum memiliki pecahan yang baik, antara 66o sampai dengan 114o dan belahannya adalah jenis choncoidal.g. Gipsum memiliki kilap sutra hingga kilap lilin, tergantung dari jenisnya.h. Keras seperti mutiara terutama permukaani. Transparanj. Gores gipsum berwarna putih, memiliki derajat ketransparanan dari jenis transparan hingga translucent, serta memiliki sifat menolak magnet atau disebut diamagnetit.2.6 Teknik Penambangan (Explorasi)Penambangan gipsum dapat dilakukan secara tambang terbuka (quarry) atau tambang bawah tanah (underground mining) bergantung pada letak dan penyebaran endapan apakah diatas atau dibawah permukaan bumi.

1. Langkah-langkah Penambangan TerbukaPenambangan secara tambang terbuka memiliki tahapan, diantaranya:

a. Pengupasan Tanah Penutup (Stripping)

Merupakan suatu tahapan membersihkan segala macam material seperti alang-alang, tanah, batuan pengotor yang menutupi tubuh batuan. Alat yang digunakan disesuaikan dengan kondisi lapangan dan skala produksi. Kegiatannya meliputi pembabatan/pembersihan, dan pendorongan material pengganggu ketempat yang tidak mengganggu penambangan selanjutnya.

b. Pembongkaran (Loosening)

Merupakan suatu tahapan membebaskan batuan atau endapan dari batuan induknya yang masih padat / massive. Dengan kekerasan gipsum yang cenderung lunak (1,5-2 skala mohs) untuk produksi skala besar dapat menggunakan bulldozer yang dilengkapi ripper. Akan tetapi, jika tidak dimungkinkan melakukan pengarukan dapat dilakukan pengeboran dan peledakanc. Pemuatan dan Pengangkutan (Loading and Transporting)

Merupakan suau tahapan memuat dan mengangkut material hasil pengarukan / peledakan ke unit pengolahan atau penampungan. Alat muat dapat berupa wheel loader dan dump truck dengan kapasitas tergantung skala produksi.

2. Langkah-langkah Penambangan bawah tanahSebelum melakukan penambangan bawah tanah hal utama yang harus dipelajari terlebih dahulu adalah ganesa dari bahan galian itu sendiri. Berdasarkan ganesa dari gypsum maka teknik penambangan dilakukan dengan sistem kuarin dengan peralatan sederhana ataupun dengan sistem gophering apabila bentuk deposit sebagai teras-teras atau mengisi bongkahan.

Langkah-langkah eksplorasi gophering :a. Pemetaan Geologi Pemetaan geologi merupakan suatu kegiatan pendataan informasi-informasi geologi permukaan dan menghasilkan suatu bentuk laporan berupa peta geologi yang dapat memberikan gambaran mengenai penyebaran dan susunan batuan (lapisan batuan),serta memuat informasi gejala-gejala struktur geologi yang mungkin mempengaruhi pola penyebaran batuan pada daerah tersebut. Selain pemetaan informasi geologi, pada kegiatan ini juga sekaligus memetakan tanda-tanda mineralisasi yang berupa alterasi mineral.Tingkat ketelitian dan nilai dari suatu peta geologi sangat tergantung pada informasi-informasi pengamatan lapangan dan skala pengerjaan peta. Skala peta tersebut mewakili intensitas dan kerapatan data singkapan yang diperoleh yang diperoleh. Tingkat ketelitian peta geologi ini juga dipengaruhi oleh tahapan eksplorasi yang dilakukan. Pada tahap eksplorasi awal, skala peta 1 : 25.000 mungkin sudah cukup memadai, namun pada tahap prospeksi s/d penemuan, skala peta geologi sebaiknya 1 : 10.000 s/d 1 : 2.500.Pada tahapan eksplorasi awal, pengumpulan data (informasi singkapan) dapat dilakukan dengan menggunakan palu dan kompas geologi, serta penentuan posisi melalui orientasi lapangan atau dengan cara tali-kompas.Namun dalam tahapan eksplorasi lanjut s/d detail, pengamatan singkapan dapat diperluas dengan menggunakan metode-metode lain seperti uji sumur, uji parit, maupun bor tangan atau auger, sedangkan penentuan posisi dilakukan dengan menggunakan alat ukur permukaan seperti pemetaan dengan plane table atau dengan teodolit.b. Singkapan

Informasi-informasi geologi permukaan tersebut pada umumnya diperoleh melalui pengamatan (deskripsi) singkapan-singkapan batuan. Singkapan dapat didefinisikan sebagai bagian dari tubuh batuan/urat/badan bijih yang tersingkap (muncul) di permukaan akibat adanya erosi (pengikisan) lapisan tanah penutupnya.Contoh untuk singkapan gypsum berupa Formasi Ngrayong yang mengalami beberapa kali kenaikan dan penurunan permukaan air laut yang sangat drastis selama masa pembentukannya, sehingga paling tidak terdapat empat kali siklus batuan dari lingkungan darat laut yang berulang pada formasi batuan ini. Singkapan pertama ini adalah bagian batupasir karbonat dari Formasi Ngrayong, di dalamnya terkandung sangat banyak fosil moluska dan foraminifera besar. ingkapan ini terdiri dari perselingan batupasir-batulempung dari Formasi Ngrayong. Pada batulempung ini terdapat lapisan lignit dengan ketebalan 10 cm dan masih pada bataulempung ini, banyak terdapatgypsumyang merupakan endapan evaporitik.c. Pemboran IntiPemboran Inti, yaitu suatu pemboran yang bermaksud atau bertujuan untuk memperoleh contoh batuan dalam bentuk inti (core), dari kedalamn 0 sampai kedalaman tertentu. Pemboran ini biasa juga disebut dengan "diamond drilling" .Core mempunyai arti sangat penting, oleh karena itu core harus dijaga, diperlakukan hati-hati, diamati secara lengkap, sifat/karakteristik batuan direkam dan terwakili dalam catatan. Mengapa penting? Karena kesalahan pengamatan pada core akan mengakibatkan kesalahan pada langkah berikutnya:1. Core merupakan dasar pembuatan log bor.

2. Log bor dasar untuk membuat section.

3. Log bor dasar untuk menyusun korelasi.

4. Log bor dasar untuk menghitung cadangan dan lapisan penutup.

5. Dengan core sampling dapat untuk mengetahui kualitas, akhirnya untuk membuat peta kualitas.

6. Lebih jauh lagi, dari log bor untuk perencanaan tambang.

7. Kalau pengamatan core salah, maka nomor 1 - 5 akan salah, akibatnya mine plan bubar.

8. Warna (colour), warna dari litologi baik dalam keadaan lapuk maupunsegar.

9. Besar butir (grain size).

10. Derajat Pemilahan (Sorting).

11. Kemas.

12. Kandungan Mineral.

13. Porositas.

14. Semen dan massa dasar (sementasi dan Matrix).

15. Struktur Sedime

2.7 Teknik Analisis Gypsum Terdapat beberapa cara untuk analisis Gypsum diantaranya:

1. Analsis Kandungan Unsur dengan XRD

Gypsum Alam sering merupakan campuran dari fase sulfat Gypsum (CaSO 4 O. 2H 2), hemi-hidrat (CaSO 4. X H 2 O) dan anhidrit (CaSO 4). Fase ini memang memiliki sifat fisik yang berbeda, misalnya kelarutan. Hasil analisis unsur tidak dapat membedakan mineral ini, oleh karena itu sering digunakan analisis dengan metode DSC / TG. Mereka membutuhkan upaya kalibrasi dan memakan waktu. XRD menawarkan solusi sederhana dan mudah. The Phaser D2 adalah alat portabel XRD desktop untuk penelitian dan kontrol kualitas. Alat ini mudah dioperasikan dengan independen media eksternal seperti sirkuit pendingin. Sistem ini memberikan data pengukuran kualitas tinggi, yang memungkinkan melakukan metode analisis canggih, seperti tahap analisis Rietveld standardless kuantitatif. Laporan ini menunjukkan penggunaannya untuk penentuan sulfat fase berbeda dalam Gypsum alami atau anhidrit.

a. Langkah-langkah Analsis XRDAnalisis XRD merupakan metode yang dapat memberikan informasi mengenai jenis mineral yang terdapat dalam suatu conto. Mekanisme kerja analisis XRD ini yakni contoh yang akan dianalisis XRD digerus sampai halus seperti bubuk kemudian dipreparasi lebih lanjut menjadi lebih padat dalam suatu holder kemudian holder tersebut diletakkan pada alat XRD dan diradiasi dengan Sinar X. Data hasil penyinaran Sinar X berupa spektrum difraksi Sinar X dideteksi oleh detektor dan kemudian data difraksi tersebut direkam dan dicatat oleh komputer dalam bentuk grafik peak intensitas, yang lebih lanjut dianalisis jarak antara bidang kisi kristalnya dan dibandingkan dengan hukum Bragg pada komputer dengan menggunakan software tertentu sehingga dapat menghasilkan suatu data

b. Hasil analisis gypsum alam dengan XRD

Contoh Gypsum asal alam dianalisis, untuk menunjukkan kinerja Phaser D2 untuk aplikasi tersebut. Pengukuran mencakup rentang sudut 8-65 2Theta. Waktu scan sekitar 26 menit. rincian percobaan diringkas dalam Tabel 1. Gambar 1 menunjukkan data diukur serta hasil analisis Rietveld Topas .

Tabel 1. Pengaturan percobaan.

D2 Phaser, LYNXEYE detektor

Radiasi Cu (30 kV, 10 mA), Ni filter

Terus-menerus memindai dari 8 hingga 65 2Theta Langkah lebar 0,02 Menghitung waktu 0,5 detik per langkah

Scan total waktu sekitar 26 menit.

2,5 Soller celah, 1,0 mm celah divergence, anti-pencar layar

LYNXEYE detektor membuka 5 2Theta

Gambar 1 sampel. Topas Rietveld tahap kuantifikasi Gypsum dengan (nilai-nilai yang diberikan dalam wt.%). Kurva biru adalah diagram diukur. Kurva merah adalah diagram dihitung. Dalam abu-abu perbedaan kedua diberikan. Tanda di bawah ini menunjukkan posisi puncak kemungkinan setiap tahap.

2. Teknik Analisis Kimia Metode AAS (spektrofotometri adsorbsi atom) merupakan suatu metode analisis kimia dimana primsip kerjanya didasarkan atas pengamatan panjang gelombang yang diserap oleh suatu unsur. Prinsip kerjanya yakni conto yang akan dianalisis dibuat dalam bentuk larutan kemudian dipanaskan dengan anggapan atom-atom akan bebas dari ikatan kimianya, kemudian pada conto panas tersebut dilewatkan sinar katoda, sehingga akan terjadi penyerapan energi yang akan terekam dalam spektrometer. Metode AAS ini digunakan untuk mengidentifikasi kadar CaO. Metode UV-VIS merupakan suatu metode yang umum digunakan sebagai salah satu instrumen analisis dalam labaratorium masa kini, dimana proses prinsip kerjanya yakni conto yang akan dianalisis diradiasi dengan energi ultraviolet. Sinar ultraviolet tersebut akan direfleksikan dengan berbagai warna dan diserap oleh spektrometer. Metode UV-VIS ini digunakan intuk mengidentifikasi kadar SO3.

2.8 Pengolahan dan Pemurnian GypsumDIAGRAM PROSES PENGOLAHAN GIPSUMPengolahan gipsum dimaksudkan untuk menghilangkan mineral pengotor yang terkandung didalamnya serta untuk mendapatkan spesifikasi yang diperlukan industri pemakai. Pada dasarnya garis besar pengolahan gipsum terdiri dari 3 tahap yaitu: preparasi (pengecilan ukuran, pengayakan dan lain-lain), kalsinasi dan formulasi. A. Proses Preparasi

Proses ini dimaksudkan untuk mereduksi bongkah-bongkah gipsum menjadi butir atau pertikel dengan ukuran tertentu sesuai demgan kebutuhan, tahapannya meliputi:

1. Gypsum hasil penambangan masuk ke dalam mesin crusher pertama untuk mengalami proses peremukan. Peremukan primer menggunakan peremuk crusher dengan ukuran bongkah yang dihasilkan 6-8 inchi kemudian diayak agar ukurannya menjadi homogen dan lebih halus. Proses pengayakan dilakukan dengan ayakan sampai 200 mesh. Hal ini dilakukan untuk memudahkan proses pengendapan pada proses pemisahan gypsum dari pengotor.2. Gypsum yang sudah halus kemudian masuk ke dalam sink float untuk memisahkan gypsum dari pengotornya. Proses pemisahan dengan prinsip sink float ini dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenis diantara gypsum dengan mineral-mineral pengotor lainnya. Media pemisahan yang digunakan dapat berupa campuran antara air dengan mineral atau padatan tertentu dengan ukuran yang sangat halus dan memiliki densitas yang tinggi sehingga membentuk suspensi yang mempunyai densitas yang cukup tinggi. Untuk memperkirakan penerapan konsentrasi gravitasi dalam memisahkan mineral-mineral yang mempunyai perbedaan densitas dan selang ukuran yang dapat dipakai, maka digunakan kriteria konsentrasi Taggart.Kriteria konsentrasi Taggart dapat dirumuskan sebagai berikut.

Kriteria Konsentrasi (KK) = Dimana: = berat jenis mineral berat

= berat jenis mineral ringan

= berat jenis media

Jika diketahui pengotor gypsum berupa magnesium sulfat berat jenis 2,132 gr/cm3, karbonat berat jenis 2,532 gr/cm3 dan khlorit 2,5-3,4 gr/cm3 dan diketahui pula berat jenis gypsum 1,8 gr/cm3. Maka dengan menggunakan rumus diatas dapat ditentukan berat jenis media yang digunakan untuk mengendapkan mineral. Jika berat jenis media berad diantara berat jenis gysum dan pengotor maka dapat diketahui bahwa gypsum akan terapung (float) dan mineral pengotor akan terendapkan (sink) dengan berat jenis Prinsip kerjanya dapat dijelaskan sebagai berikut. Air mengalir pada permukaan alat, kemudian terjadi gesekan antara keduanya sehingga kecepatan air pada bagian atas akan lebih besar daripada kecepatan air di dasar. Semakin dekat kepermukaan maka kecepatan alir semakin cepat. Partikel yang berukuran kecil cenderung terhambat gerakannyaakibat gaya gesekan tersebut. Partikel denganspecific gravity yang tinggi akan bergerak lebih lambat daripada partikel dengan specific gravity kecil. Akibat aliran air, partikel dapat dipisahkan berdasarkan ukuran dan kepadatannya. Maka dapat digunakan 3. Kemudian gypsum yang telah dipisahkan dari pengotor akan masuk ke dalam peremukan sekunder dilakukan untuk lebih memperkecil ukuran bongkah dengan menggunakan hammer mill dan cone crusher. Ukuran bongkah yang dihasilkan pada proses ini yaitu 0,5-0,375 inchi.4. Pengayakan dilakukan baik sesudah peremukan primer maupun sekunder dengan ayakan getar. Pengayakan dilakukan untuk menghomogenkan ukuran material. Peralatan dengan menggunakan ayakan getar ini memanfaatkan getaran dan tambahan air yang memudahkan bahan yang hendak dipisahkan bisa lewat saringan. Getaran yang dihasilkan berfungsi untuk meratakan permukaan bahan yang akan disaring. Hasil pengayakan akan mengalami proses pengeringan atau langsung dimanfaatkan sebagai material untuk pembuatan semen portland. Kemudian material ampas yang tidak lolos melalui saringan akan dibuang. 5. Proses pengeringan dilakukan untuk mengurangi kadar air bebas, dan biasanya dilakukan sebelum atau sesudah peremukan sekunder, dan menggunakan pengering putar dengan suhu 49o C,

6. Penghalusan dengan menggunakan roller mill, ball mill, dan metode gravitasi lainnya, atau dengan flotasi. Lanjutan

7. Hasil dari proses pengahlusan akan dimanfaatkan sebagai material filter dan insektisida dalam bidang pertanian.8. Pencucian, jika dibutuhkan produk bersih dan putih digunakanlah heavy media separator.

B. Proses Kalsinasi

Kalsinasi atau pemanasan dilakukan untuk mereduksi gipsum dari bentuk dehidrat menjadi hemihidrat, anhidrit dapat larut, dan anhidrit tidak dapat larut.

1. Hemihidrat (CaSO4 .1/2H2O)

Hemihidrat terdiri atas hemihidrat dan hemihidrat. Keduanya mempunyai sifat kristal yang sama, tetapi sifat fisika yang berbeda. hemidrat lebih stabil, lebih lambat mengeras, lebih kerat dan kuat, kurang reaktif, prosesnya lebih mahal dibandingkan dengan -hemihidrat.

Pembuatan hemihidrat dilakukan dengan memanaskan (kalsinasi gipsum hasil preparasi, di dalam suatu lingkungan yang jenuh air pada suhu 970C, dengan tekanan tinggi yang dihasilkan dari auto clave dengan uap air. Sedangkan -hemihidrat dibuat dengan memanaskan (kalsinasi) gipsum pada suhu 1000 C di dalam suatu ruang hampa udara. Biasanya dilakukan dalam suatu alat yang disebut kettle yang terdiri atas ruangan mengandung sedikit uap air. Apabila kalsinasi mencapai hampir 1700 C sebagian besar produk yang dihasilkan berupa -hemihidrat, dan sebagian kecil -hemihidrat. Reaksinya adalah:

CaSO4.2H2O CaSO4 + H2O + 1 H2O

2. Soluble Anhidrit

Jika hemihidrat yang terbentuk didalam ketel dipanaskan lebih lanjut sampai dengan suhu 200oC, akan terbentuk suatu plester anhidrous calcium sulfat atau disebut juga anhidrat yang dapat larut (soluble anhidrit), kurang plastis dan lebih kuat, dengan reaksinya :

CaSO4.2H2O CaSO4 + 2H2O

3. Insoluble Anhidrit

Jika kalsinasi dilanjutkan hingga suhu 500oC, akan menghasilkan anhidrat yang tidak dapat larut (insoluble anhdrit atau dead burned gipsum), dan jika ditambahkan accelerator kedalamnya akan membentuk suatu plester yang disebut keenes cement. Jika suhu dinaikkan hingga 900oC akan dihasilkan suatu produk dengan CaO lebih tinggi, kerena pelepasan SO2. Dengan sifat padat, kuat dan berwarna buram jika dicampur air, dengan reksinya:

CaSO4.2H2O CaO + SO3 + 2H2O

C. Proses Formulasi

Formulasi dilakukan untuk mengatur waktu pengerasan dari produk hasil kalsinasi, yaitu dengan penambahan suatu zat accelerator dan retarder. Gipsum hasil kalsinasi yang ditambahkan air, akan mengeras kembali dalam kurun waktu 15 - 25 menit, jika ditambahkan accelerator berupa pottasium sulfat akan menjadi 3 - 4 menit. Jika retarder yang ditambahkan, dimana retarder dibuat dari material berupa unsur - unsur organik, waktu pengerasan akan menjadi 2 3 jam.Adapun setelah kita mengetahui tahapan pengolahan secara garis besar, berikut dibawah ini penjelasan yang lebih detail tentang pengolahan gipsum disertai dengan gambar.2.9 Kegunaan GypsumDalam penggunaanya gipsum dibagi menjadi 2 yaitu:

Gipsum yang belum dikalsinasi, dimanfaatkan untuk:

1. Gipsum jenis ini digunakan dalam Industri portland semen (sebagai retarder agar semen tidak cepat membeku); yaitu jika pembakaran kapur sudah berbentuk klinker, maka gipsum (atau campuran gipsum dan anhidrit) akan dicampurkan dan digerus bersama-sama klinker tersebut, sehingga membentuk portland semen.

Industri semen portland dengan persyaratan:

SO3

: minimum 35%

CaO

: minimum 2/3 berat SO3

Garam Na dan Mg: maksimum 0,1%

Hilang pijar

: maksimum 9%

Ukuran partikel: 95% (-14 mesh)

2. Dibidang pertanian biasa dimanfaatkan sebagai kondisioner tanah yang mengandung alkali dan sebagai pupuk terutama untuk tanaman kacang.

3. Dalam Industri cat, kertas dan insektisida, sebagai filter, jenis gipsum yang digunakan adalah terra alba, berwarna putih dan derajat kemurniannya lebih besar dari 98%.

Gipsum yang telah mengalami proses kalsinasi antara lain untuk:

1. Di sektor konstruksi, untuk wall board dan partisi, yaitu gipsum plaster jenis -hemihidrat.

2. Untuk industi keramik / sanitair, pasta gigi, kapur tulis, untuk cetakan (moulding dan potting plaster) dan sebagai lumpur pemboran (drilling mud).

Industri keramik/sanitair, untuk cetakan dengan persyaratan (menurut ASTM)

CaSO4 H2O : >80%

Waktu pengerasan : 20-40 menit

Ukuran partikel : - 100 mesh (>90%)

- 30 mesh (100%)

3. Untuk bahan tahan api; bila gipsum plaster dicampur 20% air, dapat melindungi barang dari suhu tinggi,

4. Dalam bentuk soluble anhidrit dapat digunakan juga untuk filler,

5. Di bidang kedokteran, -hemihidrat (plaster of paris) untuk cetakan gigi, pengobatan tulang yang patah, dan sebagainya Industri pasta gigi dengan persyaratan:

CaSO4 H2O: >93%

Waktu pengerasan: 5-20 menit

Ukuran partikel: -100 mesh (>95%)

-30 mesh (100%)2.10 Dampak Negatif Dari Penggunaan GypsumPenelitian yang dilakukan Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi, Badan Tenaga Nukir Nasional tentang kandungan radioaktivitas alam pada bahan bangunan Gypsum. Yaitu dengan cara melakukan penimbangan dan pengukuran radioaktivitas alam pada sample Gypsum menggunakan metode relatif gamma spektrometry memakai detektor germanium HPGe (High Purity Germanium) mengacu pada NCRP(National Council on Radiation Protection and Measurements) Report No.58. Sumber standar yang digunakan adalah sumber multi gamma Eu-152 buatan LMRI Perancis.

Data hasil pengukuran menunjukkan bahwa pada bahan bangunan Gypsum, terdapat kandungan radioaktivitas alam berupa U-234 (0,197 74%) kBq/kg, Ra-226 (17,382 4%) kBq/kg, Pb-210 (5,926 4%) kBq/kg, Po-210 (1,269 4%) kBq/kg, Ra-228 (0,052 4%) kBq/kg,Ac-228 (0,709 4%) kBq/kg dan Th-228 (0,752 4%) kBq/kg. Kandungan radioaktif alam pada Gypsum tersebut merupakan penghasil gas radon yang mempunyai waktu paro panjang. Hal ini sangat berdampak secara radiologis pada pemakai.

Hasil Pengukuran kandungan radioaktivitas alam pada Gypsum Bahan Gypsum mengandung unsur-unsur radioaktif alam sehingga dapat beresiko secara radiologis dimana hal ini belum tersosialisasi oleh para pemakai. Sumber radioaktif alam yang terkandung dalam gypsum adalah U-238 dan Th-232 beserta anak-anak luruhnya yang merupakan sumber radiasi alam yang perlu diwaspadai untuk keselamatan lingkungan. Radionuklida alam U-238 dan Th-232 mengalami peluruhan radioaktif dengan memancarkan partikel alpha yang disertai radiasi gamma. Pelepasan partikulat U-238 dan Th-232 beserta anak luruhnya ke lingkungan sebagian besar terjadi pada tahap pemisahan, penggerusan dan pengangkutan batuan fosfat.

Pada keadaan konsentrasi gas radon yang merupakan anak luruh dari U-238 tinggi dapat berpotensi menimbulkan efek radiasi terhadap kesehatan para pemakai produk tersebut. Tahap ini radionuklida U-238, Ra-226, Po-210, dan Th-230 cenderung berada dalam kesetimbangan. Dalam tahap preparasi sampel, biasanya kesetimbangan ini terganggu sehingga konsentrasi masing-masing radionuklida tersebut perlu di ukur nilai aktivitas untuk dinilai tingkat bahayanya.

Menurut tabel di atas tampak bahwa prosentase terbesar kandungan radioaktivitas alam yaitu Ra-226. Ra-226 akan meluruh menjadi Rn-222 yang merupakan gas pengemisi partikel alpha yang dapat mengkontaminasi atmosfer. Pada peluruhan U-238 menghasilkan radionuklida stabil Pb-206. Pada proses peluruhan tersebut, yang menjadi perhatian dalam berbagai penelitian adalah prose peluruhan antara Ra-226 sampai Pb-210. Pada proses tersebut terdapat adanya produk radionukkida radon yang berperan sebagai sumber radiasi lingkungan dalam jangka waktu lama sehingga akan menaikkan tingkat penyinaran radiasi terhadap masyarakat.

Pada deret peluruhan U-235 , Th-232 dan U-238 akan menghasilkan anak luruh radon, yaitu Rn-219, Rn-220 dan Rn-222. Anak luruh Radon Rn-219 hasil peluruhan U-235 mempunyai sifat karakteristik waktu paro 3,98 detik. Sedangkan Rn-220 mempunyai waktu paro 55 detik dan Rn-222 mempunyai waktu paro 3,8 hari. Pada proses peluruhannya Rn-219 dan Rn-220 akan meluruh sebelum melepaskan diri dari material bangunan yang mengikat isotop induknya dan terlepas ke atmofer.

BAB III

PENUTUP3.1 Kesimpulana. Gipsum yang paling umum ditemukan adalah jenis hidrat kalsium sulfat dengan rumus kimia CaSO4.2H2O.

b. Gipsum merupakan garam yang pertama kali mengendap akibat proses evaporasi air laut diikuti oleh anhidrit dan halit, ketika salinitas makin bertambah dan melalui desulfurisasi Ca(OH)2.c. Secara teoritis gipsum mempunyai komposisi CaO 32,6%, SO3 46%, dan H2O 20,9%.

d. Gipsum secara umum mempunyai kelompok yang terdiri dari gipsum batuan, gipsit alabaster, satin spar, dan selenit.

e. Gipsum memiliki beberapa sifat atau karakteristik baik secara kimia maupun fisika antara lain kategori kalsium mineral, sistem kristal monoklin 2/m, berwarna putih, kelabu, cokelat, kuning, dan transparan, sifat lunak dan pejal dengan skala Mohs 1,5 2, berat jenis gipsum antara 2,31 2,35 dan lain-lain.

f. Penambangan gipsum dapat dilakukan secara tambang terbuka (quarry) atau tambang bawah tanah (underground mining).g. Teknik analsis gypsum dilakukan dengan beberapa cara yaitu analisis kandungan dengan menggunakan XRD dan analisis kimia dengan AAS dan UV-Vish. Pengolahan gipsum terdiri dari 3 tahap yaitu preparasi (pengecilan ukuran, pengayakan dan lain-lain), kalsinasi dan formulasi.

i. Gipsum memiliki banyak sekali kegunaan di dalam kehidupan sehari-hari contohnya sebagai drywall, bahan perekat, bahan banunan, dan sebagai pupuk.

j. Gipsum mempunyai potensi bahaya radiasi karena mengandung unsur-unsur radioaktif alam dan berperan sebagai penghasil gas radon yang dapat menaikkan tingkat radiasi alam di lingkungan dan berdampak pada kesehatan tubuh manusia.

Gipsum dari New South Wales, HYPERLINK "http://id.wikipedia.org/wiki/Australia" Australia

Gipsum dari tambang

Peremukan dan pengayakan I

Sink dan Float

Peremukan dan Pengayakan II

Pengayakan buangan

Gipsum untuk semen

Pengeringan

Gipsum untuk filter dan pertanian

Penghalusan

Penghalusan

Kalsinasi

Kalsinasi

Campuran Plester

Penghalusan kembali

Wallboard mesin dan tungku

Stucco

Produk

Produk

PAGE 20