maret 2013-teknologi pemrosesan bauksit

19
M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 2013 4 Topik Utama Topik Utama Topik Utama Topik Utama Topik Utama TEKNOLOGI PEMROSESAN BAUKSIT Muchtar Aziz dan Husaini Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara "tekMIRA" [email protected] S A R I Bijih bauksit merupakan sumber mineral untuk menghasilkan logam aluminium. Diperlukan pengolahan dan pemrosesan yang cukup panjang untuk menghasilkan logam alumunium: peningkatan kadar-pengecilan ukuran-pemrosesan (digesting)-presipitasi alumina hidrat-pencucian alumina hidrat-pengeringan dan kalsinasi alumina hidrat menghasilkan alumina kalsin-peleburan alumina kalsin dalam sel elektrolisis garam lebur untuk menghasilkan logam alumunium-pencetakan menjadi alumunium ingot (berupa balok-balok). Masih ada mata rantai terputus dalam industri bauksit-alumunium di Indonesia, yaitu belum adanya industri alumina, sehingga nilai perdagangan bauksit, alumina dan alumunium bagi Indonesia masih minus. Kondisi tersebut harus diperbaiki sehingga perdagangannya memberikan nilai surplus bagi negara. Melalui kajian teknologi pemrosesan bauksit ini diharapkan calon investor dapat memperoleh gambaran tahapan teknologi pemrosesan bauksit sampai menjadi aluminium ingot, besar kebutuhan energi. Di samping itu pada tulisan ini disajikan juga data besaran peningkatan nilai tambahnya. Kata kunci : bauksit, teknologi pengolahan dan pemrosesan, mata rantai terputus, peningkatan nilai tambah. 1. LATAR BELAKANG Kajian teknologi pemrosesan bauksit ini disusun sebagai upaya untuk memberikan gambaran pengolahan dan pemrosesan bijih bauksit sampai diperoleh logam aluminium, juga kebutuhan energi pemrosesannya, dalam rangka mendukung peningkatan nilai tambah, sebagai amanat Undang-Undang Republik In- donesia Nomor 4 tahun 2009 Tentang Pertambangan Mineral dan Batubara, yang dituangkan dalam Peraturan Menteri Energi dan Sumber Daya Mineral No.7 Tahun 2012 Tentang Peningkatan Nilai Tambah Melalui Pengolahan dan Pemurnian. Indonesia memiliki sumber daya bauksit yang potensial terutama di Kalimantan Barat dan P. Bintan, jumlahnya sekitar 1,3 Milyar ton [Anonim, 2011]. Bauksit merupakan senyawa alumina hidrat yang mengandung beberapa pengotor di antaranya silika, besi, dan titan. Ada tiga jenis bauksit yang umum dikenal yaitu gibbsite, bohmite, dan diaspore. Endapan bauksit Tayan di Kalimantan Barat termasuk jenis gibbsite dengan rumus kimia Al 2 O 3 .3H 2 O [Aziz M., 2011]. Bauksit dari tambang umumnya masih mengandung pengotor yang menyebabkan kandungan aluminanya relatif rendah, sehingga perlu ditingkatkan kadarnya sebelum diproses

Upload: ripdik

Post on 22-Oct-2015

321 views

Category:

Documents


16 download

TRANSCRIPT

Page 1: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 20134

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

TEKNOLOGI PEMROSESAN BAUKSIT

Muchtar Aziz dan Husaini

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara "tekMIRA"[email protected]

S A R I

Bijih bauksit merupakan sumber mineral untuk menghasilkan logam aluminium. Diperlukanpengolahan dan pemrosesan yang cukup panjang untuk menghasilkan logam alumunium:peningkatan kadar-pengecilan ukuran-pemrosesan (digesting)-presipitasi alumina hidrat-pencucianalumina hidrat-pengeringan dan kalsinasi alumina hidrat menghasilkan alumina kalsin-peleburanalumina kalsin dalam sel elektrolisis garam lebur untuk menghasilkan logam alumunium-pencetakanmenjadi alumunium ingot (berupa balok-balok). Masih ada mata rantai terputus dalam industribauksit-alumunium di Indonesia, yaitu belum adanya industri alumina, sehingga nilai perdaganganbauksit, alumina dan alumunium bagi Indonesia masih minus. Kondisi tersebut harus diperbaikisehingga perdagangannya memberikan nilai surplus bagi negara. Melalui kajian teknologipemrosesan bauksit ini diharapkan calon investor dapat memperoleh gambaran tahapan teknologipemrosesan bauksit sampai menjadi aluminium ingot, besar kebutuhan energi. Di samping itupada tulisan ini disajikan juga data besaran peningkatan nilai tambahnya.

Kata kunci : bauksit, teknologi pengolahan dan pemrosesan, mata rantai terputus, peningkatannilai tambah.

1. LATAR BELAKANG

Kajian teknologi pemrosesan bauksit ini disusunsebagai upaya untuk memberikan gambaranpengolahan dan pemrosesan bijih bauksitsampai diperoleh logam aluminium, jugakebutuhan energi pemrosesannya, dalamrangka mendukung peningkatan nilai tambah,sebagai amanat Undang-Undang Republik In-donesia Nomor 4 tahun 2009 TentangPertambangan Mineral dan Batubara, yangdituangkan dalam Peraturan Menteri Energi danSumber Daya Mineral No.7 Tahun 2012 TentangPeningkatan Nilai Tambah Melalui Pengolahandan Pemurnian.

Indonesia memiliki sumber daya bauksit yangpotensial terutama di Kalimantan Barat dan P.Bintan, jumlahnya sekitar 1,3 Milyar ton [Anonim,2011]. Bauksit merupakan senyawa aluminahidrat yang mengandung beberapa pengotor diantaranya silika, besi, dan titan. Ada tiga jenisbauksit yang umum dikenal yaitu gibbsite,bohmite, dan diaspore. Endapan bauksit Tayandi Kalimantan Barat termasuk jenis gibbsitedengan rumus kimia Al2O3.3H2O [Aziz M., 2011].

Bauksit dari tambang umumnya masihmengandung pengotor yang menyebabkankandungan aluminanya relatif rendah, sehinggaperlu ditingkatkan kadarnya sebelum diproses

Page 2: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

5

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

untuk menghasilkan alumina (Al(OH)3) melaluiproses Bayer. Peningkatan kadar bauksitbertujuan untuk menghasilkan alumina yangmemenuhi persyaratan kualitas sertapemrosesannya ekonomis.

Ada beberapa cara untuk meningkatkan kadaralumina dalam bauksit antara lain carapengayakan (screening), pencucian (washing),dan kombinasinya (scrubbing). Carapengayakan dan cara pencucian secara sendiri-sendiri sudah tidak efektif lagi untuk bauksitberkadar rendah yang umumnya banyakditemukan di lapangan, khususnya diKalimantan Barat. Yang dikembangkan saat iniadalah cara kombinasi pengayakan danpencucian, bahkan dikombinasikan lagi denganpengadukan kasar (scrubbing). Cara scrubbingdilakukan dengan menggunakan alat berbentuksilinder yang dilengkapi dengan ayakan (screen)dan alat bawa (screw) yang disebut rotary drumscrubber (RDS) telah diuji coba pada skala pilotkapasitas 1600 kg/jam oleh Puslitbang tekMIRAdengan hasil yang sangat baik. Bauksit yangtelah ditingkatkan kadar aluminanya (upgradedbauxite) kemudian digiling, dan selanjutnyadiproses dengan proses Bayer untukmenghasilkan alumina hidroksida.

Ada dua jenis alumina yang dihasilkan melaluiproses Bayer, yaitu jenis alumina untuk peleburan(smelter grade alumina, SGA), sebagai bahanbaku untuk membuat logam alumunium; danjenis untuk bahan kimia (chemical gradealumina, CGA) sebagai bahan baku untukpembuatan berbagai bahan kimia dan bahanlainnya berbasis aluminium. Proses Bayersampai saat ini masih menjadi andalan di duniauntuk pemrosesan bauksit menjadi alumina,karena teknologinya paling menguntungkan.Proses Bayer menghasilkan alumina hidroksida(Al(OH)3). Untuk membuat SGA, aluminahidroksida dikeringkan melalui Fluidized-bedDryer pada suhu 200OC untuk menghilangkansemua air hidrasi, selanjutnya dikalsinasi melaluiFluidized-bed Furnace suhu 1200OC, pada suhuini semua air kristal alumina hidroksida sudahterurai menjadi alumina kalsin (calcine alumina,Al2O3) dalam fasa padat dan air (H2O) yang

keluar dalam fasa gas. Alumina kalsin yangdihasilkan selanjutnya didinginkan dalamFluidized-bed Cooler.

Karakteristik SGA dikontrol terutama oleh waktudan suhu kalsinasi. Kontrol yang penting adalahhubungan diantara laju pengumpanan aluminahidroksida dan aliran bahan bakar. Bahan bakarharus bebas pengotor yang dapatmengkontaminasi alumina. Jika menggunakanbahan bakar minyak (fuel oil), kandungan sulfurdan vanadium harus diperhatikan dandiusahakan sekecil mungkin karena akanberpengaruh pada kemurnian alumina. Disamping itu jumlah udara pembakaran haruscukup agar terjadi pembakaran sempurna,sehingga tidak terjadi residu karbon padat yangakan mengotori produk. Juga dijaga agar udaratidak berlebih yang akan mengurangi efisiensipanas. Alumina (SGA) yang dihasilkan pabrikalumina merupakan bahan baku untuk membuatlogam alumunium di pabrik peleburan aluminium(Hall-Heroult Process).

Di pabrik peleburan aluminium, alumina direduksisecara elektrolitik di dalam sel reduksi Hall-Heroult yang disebut Sel atau Pot. Biasanyasuatu pabrik peleburan alumunium memilikibeberapa ratus Pot. Sebagai elektrolit Seldigunakan larutan kreolit (cryolite, Na3AlF6) danAlF3. Sebagai reaktan adalah alumina (Al2O3)dan anoda karbon (C) yang akan mereduksi alu-mina pada suhu sekitar 960OC. Pembangkitanenergi panas dalam Sel untuk mencapai suhureduksi memerlukan arus listrik (I) antara 200-400 kA, tegangan (E) � 4 V [Anonim, 2010].Pemasukan alumina ke dalam Sel berlangsungsecara otomatis, setiap periode waktu tertentu(sekitar 32 jam) dilakukan taping alumunium cairmelalui alat penyedot (siphon) dari Pot.Alumunium cair dikumpulkan dalam dapurpenampung (Collecting Furnace) untukdisesuaikan kemurniannya sesuai denganpermintaan pasar, kemudian dialirkan ke mesinpencetak (Casting Machine) untuk dicetakmenjadi batangan (aluminum ingot). Setiapperiode waktu tertentu ada penggantian anodakarbon Sel yang sudah habis dengan anodakarbon yang baru. Untuk memproduksi 1 ton

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Page 3: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 20136

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

alumunium dibutuhkan 0,5 ton anoda karbon dan2 ton alumina. Kebutuhan anoda karbon yangcukup besar di pabrik peleburan alumunium,maka biasanya di sampingnya didirikan pabrikpembuatan anoda karbon.

2. METODOLOGI

Data dan informasi yang dimuat dalam kajianteknologi pemrosesan bauksit untuk peningkatannilai tambah ini bersumber dari : kepustakaanterkait bauksit baik berupa buku maupun artikeldari internet; hasil penelitian penulis terkaitdengan pemrosesan bauksit baik skalalaboratorium maupun pilot plant yangmerupakan bagian kegiatan di Kelompok LitbangTeknologi Pengolahan Mineral, PuslitbangtekMIRA, di mana penulis bekerja; Pertemuan-pertemuan terkait peningkatan nilai tambahmineral sehubungan dengan penerapanUndang-Undang nomor 4 tentang Mineral danBatubara, serta Peraturan Menteri ESDM nomor07 tahun 2012 terkait dengan keharusanmengolah mineral dan batubara di dalam negeri,yang diselenggarakan Direktorat JenderalMinerba KESDM [Anonim, 2010-2012]; hasilkajian sumber daya bauksit, produksi-konsumsi-ekspor-impor terkait bauksit, alumina danalumunium; hasil peninjauan ke P. Bangka danTayan, Kalimantan Barat terkait dengan lokasisumber daya bauksit; hasil peninjauan keIndustri Peleburan Alumunium PT. Inalum, diKuala Tanjung, Sumatera Utara; serta hasildiskusi dengan para peneliti di PuslitbangtekMIRA dalam rangka penyiapan tulisantermasuk menentukan kerangka tulisan.

3. KONSUMSI ENERGI

Konsumsi energi didahulukan untukdikemukakan di sini karena kebutuhan energipada industri aluminium cukup besar terutamapada proses peleburan aluminanya. Hargaenergi yang semakin mahal pada saat ini akansangat berpengaruh pada pengambilankeputusan pembangunan industri aluminium.Gambaran kebutuhan energi per satuan berataluminium (kilogram) yang diproduksi

ditunjukkan pada Tabel 1. Total energi yangdibutuhkan adalah 283,9 MJ/kg Al [Burkin A.R.,1987] atau 78,9 kWh/kg Al; terdiri dari kebutuhanenergi pada operasi penambangan 7,1 MJ/kgAl, operasi proses pembuatan alumina (prosesBayer) 58,8 MJ/kg Al, operasi proses peleburanalumina menjadi aluminium (Hall-HeroultProcess) sebesar 218,0 MJ/kg Al. Sebanyak 76,7% kebutuhan energi dalam industri alumuniumdikonsumsi untuk proses peleburan aluminamenjadi aluminium; 20,7 % untuk prosespembuatan alumina; dan sisanya 2,6 % untukoperasi penambangan. Saat ini proses pada SelHall-Heroult yang paling efisien memerlukanenergi sedikit di bawah 80 % dari nilai tersebut.

Tabel 1. Energi untuk memproduksialuminium

Hubungan besarnya kebutuhan pembangkitenergi (listrik) terhadap kapasitas produksialumunium, dapat ditunjukkan sebagai contohyaitu pabrik peleburan aluminium PT. Inalum diKuala Tanjung, Sumatera Utara yang beroperasidengan pembangkit listrik tenaga air (PLTA, Airterjun Sigura-gura), berkapasitas 426 MW.Produksi logam alumunium ingot per tahun250.000 ton. Ada 510 buah sel elektrolisis garamlebur (510 Pot) tempat berlangsungnya prosespeleburan. Pot tersebut bertipe Prebaked AnodeFurnace (PAF) dengan disain 175 KA, dan sudahditingkatkan menjadi 194 KA, beroperasi padasuhu 960OC. Setiap pot rata-rata dapatmenghasilkan alumunium sekitar 1,3 ton alu-minium cair per hari.

Operation MJ/kg AlMining 7,1Bayer process 58,8

Lime and caustic 7,4Process energy 40,6Calcination 10,8

Smelting process (Hall-Heroult) 218,0Electric power 182,0Carbon electrodes 27,2Fluorides 8,8

Total 283,9

Page 4: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

7

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

4. KARAKTERISTIK BIJIH BAUKSIT

Komposisi kimia bauksit secara umum adalahAl2O3 = 45-60% dan H2O = 12-30%. Mineralpengotor yang biasa ditemui antara lain: magnetit(Fe3O4), hematit (Fe2O3), gutit (FeO(OH)), siderit(FeCO3), kaolinit (H4Al2Si2O9), ilmenit (FeTiO3),anatas (TiO2), rutil (TiO2), dan brookit (TiO2)seperti terlihat pada Tabel 2.

Gibbsite (hydrargillite) α-Al2O3.3H2O

Boehmite α-Al2O3.H2O

Diaspore β-Al2O3.H2O

Hematite α-Fe2O3

Goethite α-FeOOH

Magnetite Fe3O4

Siderite FeCO3

Ilmenite FeTiO3

Anatase TiO2

Rutile TiO2

Brookite TiO2

Halloysite Al2O3. 2SiO2.3H2O

Kaolinite Al2O3. 2SiO2.2H2O

Quartz SiO2

Tabel 2. Mineral yang umum ditemui dalambijih bauksit

Sifat fisik dari ke tiga jenis bauksit yang berbedaantara lain: kekerasan, sistem kristal, berat jenis,suhu dehidrasi, dan refraktif indeknya. Sebagaicontoh: bauksit jenis gibbsite, boehmite, dandiaspore memiliki kekerasan masing-masing2,5-3,5; 3,5-4; dan 6,5-7 pada skala Mohs, beratjenisnya masing-masing 2,42; 3,01; dan 3,44;sedangkan suhu dehidrasinya masing-masing150oC, 350oC dan 450oC. Warna bauksitbervariasi mulai dari merah tua, coklat, pink, danputih, tergantung jumlah pengotor besi yang ada.Bila berwarna putih menunjukkan kandunganaluminium hidroksida tinggi, dan coklat tua berartikandungan besi tinggi.

Adanya mineral ikutan seperti besi, silika, titan,kalsium dan sejumlah kecil phosphorous, sul-fur, seng, magnesium dan berbagai jenis min-eral karbonat dan silika, selain menurunkan mutubijih bauksit, juga meningkatkan biaya produksidan menimbulkan pencemaran lingkungan.Karena itu, maka mineral-mineral pengotor yangada dalam bauksit harus dipisahkan, di antaranyamelalui proses peningkatan kadar.

5. PENINGKATAN KADAR BAUKSIT

Pemrosesan bauksit menjadi logam alumuniumumumnya diawali dengan peningkatan kadar,karena bijih bauksit di alam masih bercampurdengan sejumlah pengotor yang bervariasi.Tujuan peningkatan kadar adalah untukmencapai nilai ekonomis pada pemrosesanbauksit menjadi alumina, karena dengan kadarbauksit yang tinggi pemrosesan lebih efisien danefektif, serta menghasilkan alumina yangmemenuhi spesifikasi untuk pemrosesanselanjutnya. Di samping cara yang telahdisebutkan, peningkatan kadar bauksit dapat jugadilakukan pula dengan pemisahan berdasarkanperbedaan gaya berat (gravity separation),pengapungan atau flotasi (flotation) [Hong Zhongdkk., 2008, Liuyin Xia, dkk.,2009, Massola,dkk.,2008, Zhenghe Xu, dkk., 2004], danpemisahan berdasarkan sifat magnetik (mag-netic separation) [Jamieson, dkk., 2006]. PT.Aneka Tambang menggunakan alat trommelscreen dan vibrating screen pada skalakomersial yang telah dioperasikan di lokasitambang bauksit Bintan (Kepulauan Riau). Alattrommel screen ini juga diterapkan di ProvinsiKalimantan Barat oleh PT. Aneka Tambang, PT.Harita, serta beberapa perusahaan bauksit yangada di wilayah ini.

Pemilihan cara peningkatan kadar bauksit yangpaling cocok bergantung pada karakteristik bijihbauksitnya. Untuk memisahkan kandungan besidalam bijih bauksit digunakan pemisahmagnetik, untuk pengotor berukuran butir lebihhalus dari bijih bauksit digunakan pengayakan,pengotor yang berat jenisnya cukup berbeda jauhdengan bijih bauksit digunakan pemisahanberdasarkan perbedaan gaya berat (gravityseparation). Bila dengan menggunakan berbagai

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Page 5: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 20138

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

cara tersebut tidak sesuai, cara lain yangmungkin dapat diterapkan adalah flotasi. Flotasimerupakan salah satu cara pemisahan mineraldengan menggunakan bahan kimia (kolektor)untuk mengubah sifat permukaan yang semulahidrofilik menjadi hidrofobik, sehingga dapatdiapungkan bersama gelembung udara. Secaraumum tahapan peningkatan kadar bauksitsecara fisika adalah : kominusi, pembersihan/pelepasan dari pengotor dan pemisahan daripengotor (pengayakan).

5. 1. Kominusi (Peremukan)

Kominusi merupakan operasi pengecilan ukuranbijih, yang dalam hal ini merupakan operasi awaluntuk peningkatan kadar bauksit. Alat yangumum digunakan adalah peremuk (jaw crusher)dan penggerus (ball mill) [Peter, H.W., 1984,Perry, Robert H. 1984]. Dalam kominusi bijihbauksit, dilakukan dua tahapan pengecilanukuran, yaitu tahapan primer (dari ukuransekitar 20 cm menjadi 5-7 cm) dan tahapansekunder (dari ukuran 5-7 cm menjadi ukuransekitar 1 cm). Alat peremuk yang biasanyadigunakan adalah jaw crusher (Gambar 1).Produk kominusi selanjutnya dipisahkanpengotornya melalui beberapa cara pemisahan,atau kombinasi cara pemisahan, sehinggadiperoleh bauksit berkadar tinggi.

Gambar 1. Alat peremuk (jaw crusher)

5. 2. Peningkatan Kadar

Untuk mencapai tingkat ekonomis padapemrosesan bauksit menjadi alumina, sertamenghasilkan alumina yang memenuhispesifikasi proses selanjutnya, maka sebelumdiproses bijih bauksit harus ditingkatkan kadarnyaterutama kandungan Al2O3 sampai mencapaiminimum 47 %, dan kandungan SiO2 diturunkansampai maksimum 3 % (Al2O3 >47% danSiO2<3%). Ada beberapa cara peningkatan kadarbauksit, bergantung kondisi bijih bauksitnya,seperti sebaran fraksi ukuran butiran, jenismineral-mineral pengotornya, ikatan bauksitdengan mineral pengotornya dan sebagainya.

Berikut ini cara peningkatan kadar bauksit yangumum sudah diterapkan di berbagai tempat.

• Pencucian dan Pengadukan Kasar(scrubbing)

Peningkatan kadar bauksit umumnyadilakukan melalui mekanisme kombinasipencucian dengan semprotan air (washing),pengadukan kasar dan pengayakan. Melaluimekanisme tersebut terjadi pelepasanmineral-mineral pengotor yang terikat secarafisik dengan bauksit. Pengadukan kasarbiasanya dilakukan pada persen padatan tinggi(sekitar 50% padatan), sehingga pelepasanpengotor lebih efektif. Pada persen padatanyang relatif tinggi, gesekan antar partikel lebihbesar, sehingga mempermudah lepasnyapartikel halus yang melekat pada butirankasar. Alat pengadukan kasar ini bisa berupatangki berputar (mollen), trommel screenyang dilengkapi dengan alat penyemprot,serta rotary drum scrubber. Rotary drumscrubber adalah sejenis alat trommel screenyang dilengkapi dengan bak penampung airuntuk merendam padatan yang mengalamipenyaringan serta screw untuk membawaproduk kasar yang terpisah dari butiran halusyang selalu tersuspensi di dalam air. Adanyamekanisme perputaran/pengadukan materialyang selalu terendam dalam air serta dibantudengan penyemprotan air akan memper-

Page 6: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

9

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

mudah terlepasnya partikel halus yangmenempel pada permukaan padatan kasar.Dengan terlepasnya pengotor (umumnyaberukuran relatif halus) yang menempeltersebut akan mempermudah operasipengayakan. Ukuran butiran bauksit yangrelatif kasar (>2 mm) memiliki kadar aluminayang relatif lebih tinggi dibandingkan denganfraksi ukuran butiran yang lebih halus (<2mm) [Husaini dkk, 2008]. Oleh karena itu,pencucian bauksit di sini terutamadimaksudkan untuk mendapatkan butiranbauksit relatif kasar (>2 mm), dan membuangmineral-mineral pengotor seperti lempung,kuarsa dll. yang berukuran relatif lebih halus,sehingga diperoleh bauksit yang memenuhisyarat untuk diproses di pabrik alumina.

Pengadukan kasar yang dikombinasikansemprotan air dan pengayakan merupakancara efektif yang sudah diterapkan secarakomersial untuk memisahkan mineral silikayang relatif halus [Parker, 2008]. Di Brazil,peningkatan kadar bauksit dilakukanmenggunakan cara pengadukan kasar dandesliming yang diikuti pemisahan denganspiral concentrators, serta dilewatkan padamagnetic separator intensitas tinggi.

• Pengayakan

Peningkatan kadar bauksit melalui penga-

yakan dilakukan terhadap bijih bauksit yangmemiliki berbagai ukuran butiran. Bauksitdapat dipisahkan menjadi beberapa fraksiukuran sesuai dengan jumlah ayakan(dengan lubang bukaan berbeda-beda) yangdigunakan. Umumnya semakin kecil ukuranbutiran cenderung semakin rendah kadarbauksitnya, dengan kata lain pengotorcenderung terakumulasi dalam fraksi ukuranterkecil. Efisiensi pengayakan ditentukan olehtingkat kesempurnaan pemisahan material kedalam fraksi-fraksi ukuran baik partikel yangberukuran di atas maupun di bawah ukuranlubang ayakan yang digunakan. Faktor-faktoryang mempengaruhi efisiensi pengayakanmeliputi: jumlah material yang diayak,intensitas goyangan dan pukulan ataupunvibrasi, distribusi ukuran partikel dalam ma-terial, persentase partikel halus dalam mate-rial, jumlah material yang berukuran dekatdengan ukuran lubang, dan kandungan airdalam material.

Mekanisme pengayakan ada beberapamacam di antaranya adalah melalui getar(vibrating screen), goyangan (shakingscreen) dan putar (trommel screen). Jenisayakan yang umum digunakan untukpeningkatan kadar bauksit adalah trommelscreen (Gambar 2) dan ayakan getar(Gambar 3) seperti yang diterapkan di Kijangoleh PT. Aneka Tambang.

Gambar 2. Ayakan Putar (Trommel Screen)Gambar 3. Ayakan Getar (Vibrating Screen)

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Page 7: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 201310

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

• Kombinasi Pengadukan Kasar danPengayakan

Kombinasi pengadukan kasar danpengayakan bisa dilakukan untukmeningkatkan kadar alumina, mengingatbauksit dari tambang memiliki ukuran butiryang bervariasi dan tiap fraksi ukuran memilikikomposisi kimia yang berbeda-beda.Berdasarkan data hasil karakterisasi, bijihbauksit Indonesia yang berukuran makinhalus umumnya kualitas rendah, oleh karenaitu produk hasil pengadukan kasar danpengayakan yang diambil adalah fraksiukuran di atas 2 mm. Dari percobaan yangpernah dilakukan, diperoleh data bahwa bijihbauksit asal Kijang yang semula memilikikandungan Al2O3 antara 40,50 - 48,36%,setelah melalui pengadukan kasar danpengayakan yang didahului peremukandiperoleh produk dengan kadar Al2O3 antara50,53-53,67% (persyaratan bahan bakuuntuk proses Bayer adalah minimum 47%Al2O3, maksimum 3% silika reaktif dan 7%Fe2O3). Perolehan alumina yang didapat daripengadukan kasar dan pengayakan berkisar82,78-89,66% dan rasio konsentrasi 78,42-84,8% [Husaini dkk., 2007 2008]. Di Indiapeningkatan kadar alumina dalam bauksitdilakukan dengan cara peremukan yangdilanjutkan dengan pengayakan cara keringuntuk menurunkan kandungan silikanya[Nandi, 2004]. Gambar 4 di bawah ini

Gambar 4. Alat pengadukan kasar danpengayakan

memperlihatkan jenis alat pengadukan kasaryang dikombinasikan dengan pengayak yangdisebut pengayak putar (rotary drumscrubber).

Peningkatan kadar bauksit melaluimekanisme semprotan air dan pengadukankasar yang dikombinasikan denganpengayakan merupakan cara efektif yangsudah diterapkan secara komersial untukmemisahkan mineral pengotor silika yangterkonsentrasi pada fraksi ukuran halus[Parker, 2008].

• Pemisahan Secara Magnetik

Mineral bersifat magnetik seperti mineral-mineral besi oksida yang terkandung dalambijih bauksit dapat dipisahkan denganpemisah magnetik atau Magnetic Separator(Gambar 5). Intensitas medan magnit yangdigunakan dapat diatur, tergantung pada jenismineral besi yang terkandung dalam bijih.Untuk mineral besi yang memiliki sifat mag-net yang tinggi seperti magnetit cukupmenggunakan medan magnet yang relatifrendah, sedangkan mineral besi yang sifatkemagnetannya rendah seperti limonit dangoethit, maka diperlukan medan magnit yangrelatif tinggi. Untuk meningkatkan sifatkemagnetan mineral besi dapat dilakukanmelalui pemanasan pada suhu sekitar 400-700OC. Berikut hasil uji coba pemisahandengan pemisah magnetik [Husaini andWijayanti, 2002] :

– Bijih bauksit (Al2O3 48,98% dan Fe2O311,49%) yang dipanaskan pada suhu450oC menghasilkan perolehan magnetiksebesar 70% dengan kadar Al2O3 53,8%dan Fe2O3 9,14% (terjadi peningkatankadar Al2O3 sebesar 4,82% dan penurunankadar Fe2O3 sebesar 2,35%

– Bijih bauksit (Al2O3 42,25% danFe2O315%), dengan kondisi yang samamenghasilkan perolehan magnetiksebesar 58 % dengan kadar Al2O3 57,7%.dan Fe2O3 9,41%.

Page 8: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

11

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Gambar 5. Magnetic Separator

• Pencampuran (Blending)

Untuk mendapatkan kadar bauksit yangmemenuhi syarat dapat juga dilakukan melaluipencampuran (blending), yaitu antara bauksitkadar rendah yang sudah ditingkatkankadarnya dengan bauksit yang kadarnya jauhlebih tinggi. Pencampuran bauksit kadarrendah dengan bauksit kadar tinggi ini akanditerapkan oleh PT. Antam, Tbk di Mempawah,Kalimantan Barat dengan perbandingantertentu. Misalnya bauksit kadar rendahmisalnya kadar Al2O3-nya 40% dengan kadartinggi Al2O3-nya 50%. Untuk mendapatkankadar Al2O3 48% diperlukan perbandinganantara kadar rendah dan kadar tinggi sebesar1 : 4.

• Cara Lainnya

Pemisahan melalui media berberat jenistinggi (heavy media separation) telah dicobadigunakan untuk meningkatkan kadar bauksit,hasilnya menunjukkan kadar bauksit bisaditingkatkan dari asalnya 48% menjadi55,18% Al2O3 dan kadar besinya turun darisemula sebesar 15% menjadi 7,97% Fe2O3[Husaini dan Soenara, 2003]. Pemisahanmelalui teknik optical sorting dan konsentrasigaya berat menggunakan Jig juga dilaporkanpernah dilakukan pula untuk memisahkansilika [Chaves, et al. 2009].

6. PROSES BAYER : EKSTRAKSI ALU-MINA DARI BAUKSIT

Proses Bayer ditemukan oleh Karl Josef Bayer,ahli kimia Austria (1847 - 1904) yang dipatenkanpada tahun 1888. Ekstraksi bauksit dengan sodakostik secara komersial pertama kali dilakukanoleh Sainte-Claire Deville di Perancis tahun 1865,tetapi cara ini tidak digunakan lagi setelahditemukan proses baru (Bayer) oleh ahli kimiaAustria tersebut pada tahun 1887.

Dalam proses Bayer, bauksit yang dihasilkandari proses peningkatan kadar (upgradedbauxite) diekstraksi melalui larutan soda kostikdalam reaktor bejana bertekanan (autoclave)pada suhu antara 140-175oC dan tekanan 4-5atmosfir. Hasilnya berupa larutan sodiumaluminat (NaAlO2) yang apabila dihidrolisismembentuk endapan aluminium hidroksida(Al(OH)3). Puslitbang TekMIRA juga telahmelakukan penelitian ekstraksi bijih bauksit padasuhu sekitar 140oC dan tekanan 4-4,5 atmosfirdengan persentase tingkat ekstraksi Al2O3sebesar >80% [Amalia D., Aziz M., 2011]. Alu-minium hidroksida yang dihasilkan ini langsungdapat digunakan sebagai bahan baku berbagaimacam produk kimia. Sedangkan bila ingindijadikan logam aluminium, maka aluminiumhidroksida harus dikalsinasi terlebih dahulumenjadi alumina sebelum dilebur menjadi logamaluminium.

• Reaksi kimia yang terjadi pada prosesBayer

Pemasakan (Digesting)

Al2O3.3H2Osol + 2NaOHaq → 2 NaAlO2 aq +4H2O ..............................................(1)

Al2O3.H2Osol + 2NaOHaq → 2 NaAlO2 aq +2H2O ..............................................(2)

3(Al2O3.2SiO2.2H2O)sol + 18 NaOHaq →6Na2SiO3 aq + 6NaAlO2 aq + 15H2O..........(3)

(....3) + Na2CO3aq → 3(Na2O.Al2O3.2SiO2.2H2O)Na2CO3sol+ 12 NaOHaq +3 H2O .............................................(4)

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Page 9: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 201312

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Presipitasi:2 (NaAlO2) aq + 4H2O → Al2O3.3H2Osol +2NaOHaq

Kalsinasi:Al2O3.3H2Osol → Al2O3sol + 3H2O uap

Reaksi pelarutan terkait jenis bauksit :Gibbsite Al2O3.3H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 4 H2O (135-150 °C)Boehmiite Al2O3.H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 2 H2O (205-245 °C)Diaspore Al2O3.H2O + 2NaOH → 2 NaAlO2+ 2 H2O (high T and P)

Pengontrolan silika umumnya dilakukan selamaatau sebelum proses pemasakan (digestion)dan melibatkan pelarutan kaolin : Al2O3.2SiO2 +NaOH → Na2SiO3.

Penghilangan silikat lewat presipitasi:Na2SiO3 + NaAlO2 → Na2O. Al2O3.2SiO2

Energi (Panas)

Residu (Red mud)

Larutan sodium aluminat

Bauksit kadar tinggi (Washed bauxite)

PENGGERUSAN

- 35 mesh

PEMASAKAN (DIGESTING)Energi (Uap

bertekanan)

Sodium hidroksida

(Soda kostik)

HIDROLISIS DAN PRESIPITASI

Presipitat (Al(OH)3)

PENGERINGAN DAN KALSINASI

Alumina Kalsin (Al2O3)

• Tahapan Proses

Secara garis besar pemrosesan bauksit dipabrik alumina ditunjukkan pada Gambar 6.Bauksit hasil peningkatan kadar (Al2O3 ± 47%dan SiO2 3%) digerus dalam mesinpenggerusan (Ball Mill) sampai ukuran lolossaringan 35 mesh (- 35 mesh) kemudiandiproses (digesting) dalam bejana tekan(autoclave) dengan pelarut yaitu larutan so-dium hidroksida.

Pemrosesan tersebut menghasilkan larutansodium aluminat dan residu. Larutan sodiumaluminat disaring dari residu, selanjutnyadihidrolisis dan dipresipitasi menghasilkanpresipitat alumunium trihidrat (Al(OH)3).Presipitat (Al(OH)3), kemudian dicuci, danAl(OH)3 dikeringkan dalam Fluidized-bedDryer [Habashi, 1997]. Presipitat selanjutnyadikalsinasi dalam Rotary Kiln (alat yang lebihbaru adalah Fluidized-bed Furnace).

Gambar 6. Bagan alir (yang disederhanakan) proses Bayer

Page 10: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

13

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Kalsinasi menghasilkan alumina kalsinsebagai bahan baku pembuatan logamalumunium. Alumina kalsin didinginkan dandiangkut ke pabrik peleburan alumunium(reduction plant). Soda kostik encer di pabrikalumina yang sudah dipisahkan dari Al(OH)3dipekatkan untuk dipergunakan kembali.

Kontrol kondisi proses dalam proses Bayersangat berperan penting dilakukan agardiperoleh sifat fisik dan kimia produk sesuaidengan yang dikehendaki dan luaspermukaan alumina pengendap (bayerit)yang disebut seed terjaga. Penambahanmemberikan kontrol terhadap distribusiukuran partikel dari produk dan ini merupakandasar dari paten proses Bayer. Distribusiukuran partikel dan kemurnian bayerit yangdihasilkan tergantung pada suhu kristalisasi(presipitasi), tingkat pengadukan, dan jumlahseed yang ditambahkan.

Pabrik pembuatan alumina kalsin untukbahan baku pabrik peleburan aluminium (PT.Inalum) yang ada di Kuala Tanjung, SumateraUtara, sampai saat ini belum ada di Indone-sia. PT. Antam melalui anak perusahaannyayaitu Indonesia Chemical Alumina (ICA) saatini sedang membangun pabrik chemicalgrade alumina (CGA) di daerah Tayan,Kalimantan Barat dengan kapasitas 300.000ton/tahun [Aziz M., dkk., 2010]. Sedangkanuntuk pabrik smelter grade alumina (SGA)baru dirintis oleh PT. Antam di Mempawah,Kalimantan Barat.

• Pemasakan (Digesting)

Pemasakan bijih bauksit kadar tinggi yangsudah dihaluskan (-35 mesh) berlangsungdalam autoclave dengan pelarut soda kostikpada konsentrasi 100-300 g/liter, dalamkondisi bertekanan pada rentang suhu 140-150OC. Jika bauksit mengandung silikat yangtinggi biasanya ditambahkan kapur untukmengikat silikat terlarut menjadi endapandikalsium silikat (Ca2SiO4) [Aziz M., dkk.,

2009]. Pemasakan menghasilkan larutansodium aluminat (Na2O.Al2O3) dan residu (redmud) berupa lumpur berwarna coklatkemerahan [Aziz M., 2012]. Larutan sodiumaluminat selanjutnya dihidrolisis dandipresipitasi.

• Hidrolisis dan Presipitasi

Larutan sodium aluminat hasil daripemasakan dihidrolisis, menghasilkanendapan alumina hidroksida (trihidroksida),berupa endapan kristal berbutir halusberwarna putih, bersifat seperti kapas (fluffy)mudah disaring dan dicuci [Anonim, 2011].Dalam proses presipitasi ditambahkan seedcrystals untuk memulai presipitasi dari partikelalumina murni sebagai liquor dingin. Kristalalumina mulai tumbuh di sekitar seed,kemudian mengendap di dasar tangki.

Aluminium trihidroksida (Al (OH)3) atau alu-mina hidrat adalah senyawa tidak berbau,tidak beracun dan digunakan secara luas diindustri seperti extender dan filler di dalamsistem polimer dan sebagai ingredient utamadalam berbagai macam bahan keramik.Bentuk kristal yang paling umum dari aluminahidrat adalah gibbsite, bayerite dannordstrandite. Partikel alumina hidrat yangdigunakan harus dibuat dengan kemurniantinggi, dan menunjukkan sifat-sifat yangdiperlukan industri [Das dkk, 2002].

Tangki hidrolisis yang umum digunakanberbentuk silinder tegak dengan kapasitaskomersial mencapai volume antara 4.000-6.000 m3 (Gambar 7). Kinetika reaksi proseshidrolisis sangat lambat, dengan waktutinggal (residence time) 48 jam. Untukterjadinya proses presipitasi diperlukanpenambahan seed alumina hidrat segar.Fenomena yang terjadi pada proses hidrolisistersebut adalah pembentukan inti(nucleation), pembesaran inti kristal (agglom-eration), pertumbuhan kristal (growth), danatrisi (attrition).

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Page 11: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 201314

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Gambar 7. Tangki hidrolisis komersial

Reaksi kimia yang terjadi pada hidrolisissebagai berikut :

Na+ + AlO2- + 2 H2O+ → 0,5 Al2O33H2O +NaOH

Proses hidrolisis adalah kebalikan dariproses ekstraksi, hanya di sini produk alamiharus dikontrol secara hati-hati, termasukseeding atau pembentuk inti yang terpilih,suhu presipitasi dan rentang pendinginan.Kristal hidrat ini dikelompokkan menjadibeberapa fraksi ukuran yang dapat dikalsinasidalam tungku putar atau kiln fluidsed bed,sedangkan partikel berukuran lebih halus(undersize) digunakan sebagai umpan padatahapan presipitasi (di recycle).

Alumina di dalam larutan sodium aluminatmemiliki rumus kimia NaAlO2. Bentukendapan (presipitat) dari larutan iniberdasarkan hasil penelitian dan analisisX-ray difraction adalah bayerit atau gibbsitAl2O33H2O, hasil ini sesuai denganpenemuan Elmore [Elmore dkk, 1945].

Produksi Al(OH)3 di dunia saat ini sekitar 55juta ton per tahun. Sebesar 90% dari jumlahAl(OH)3 tersebut dikalsinasi menjadi Al2O3 dandigunakan dalam sel elektrolisis untukmemproduksi logam aluminium. Kira-kira 3,6juta ton per tahun digunakan untuk keperluanlainnya di luar logam Al.

• Pengeringan dan Kalsinasi

Kalsinasi adalah proses pemanasan untukmembuang air kristal dari alumina hidroksidamenjadi oksidanya (unhydrous alumina).Sebelum kalsinasi dilakukan tahapan prosespengeringan untuk menghilangkan air hidrasidi dalam Fluidized-bed Dryer yang beroperasipada suhu 200OC. Selanjutnya hasilpengeringan dikalsinasi dalam rotary kiln (alatyang lebih baru menggunakan Fluidized-bedFurnace) pada suhu 1.200OC. Bahan bakaryang digunakan harus bersih agar tidakmengontaminasi produk, biasanya saat inidigunakan bahan bakar gas. Reaksi yangterjadi pada kalsinasi :

2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O

Kalsinasi menghasilkan bubuk halusberwarna putih.

Proses kalsinasi harus terkontrol untukmendapatkan alumina sesuai denganspesifikasi SGA. Tabel 3 menunjukkan tipikalkomposisi kimia alumina hasil kalsinasi. Tabel4 menunjukkan komposisi kimia aluminaimpor (ex-Australia) yang digunakan sebagaibahan baku pembuatan logam aluminium dipabrik peleburan alumunium PT.Inalum.

Komponen% Berat

(sebagai oksida)Al2O3 (by diff.) 99.3 – 99.7Na2O 0.30 – 0.50SiO2 0.005 – 0.025CaO <0.005 - 0.040Fe2O3 0.005 -0.020TiO2 0.001 - 0.008ZnO <0.001 - 0.010P2O5 <0.0001 - 0.0015Ga2O3 <0.005 - 0.015V2O5 <0.001 - 0.003SO3 < 0.05 - 0.20

Tabel 3. Tipikal komposisi kimia alumina hasilkalsinasi

Page 12: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

15

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Tabel 4. Tipikal komposisi kimia aluminakalsin (SGA) di PT.Inalum

Komponen% Berat

(sebagai oksida)Al2O3 98,4 – 98,6SiO2 0,02 maks.Fe2O3 0,02 maks.TiO2 0,007 maks.Na2O 0,55 maks.CaO 0,055 maks.LOI 1,0 maks.+ 100 mesh 14 % maks.- 325 mesh 89 % min.

7. PELEBURAN ALUMINIUM

Ekstraksi alumunium berlangsung pada suhutinggi (9600 C) dalam sel elektrolisis garam leburfluoride (molten fluoride solvent). Dalam Selberlangsung proses elektrokimia, mereduksialumina menjadi alumunium, alumina dilarutkandalam pelarut garam lebur fluorida yang disebutkreolit (cryolite), reaksi kimia yang terjadisebagai berikut :

2 Al2O3(kreolit) + 3 C(anoda) → 4 Al(cair) +3 CO2(gas) 12 e-Komposisi kimia elektrolit (Cryolite bath) :

Na3AlF6 + (AlF3) ekses + CaF2 + Al2O3

Ada 2 jenis tungku (Sel Elektrolisis) padapeleburan alumunium, yaitu Prebaked AnodeFurnace (PAF) dan Soederberg Anode Furnace(SAF). Jenis Prebaked Anode harus digantisecara rutin, biasanya setiap 22 sampai 26 hari.Soederberg Anode adalah sistem anoda yangkontinu karena berlangsung pemanggangandengan sendirinya (self baking), sehingga tidakperlu ada penggantian anoda. Gambar 8

menunjukkan penampang sel elektrolisisprebaked anode Hall-Heroult yang disebut Pot.Gambar 9 menunjukkan sel-sel elektrolisis di PT.Inalum, posisi elektroda sel ditunjukkan padaGambar 10.

Suhu di dalam sel 960oC. Energi listrik yangdiperlukan untuk membangkitkan suhu tersebutdialirkan melalui arus listrik (I) sebesar 200-400kA, pada tegangan (E) ≈ 4 V. Komposisi kimiaelektrolit (Cryolite bath) : Na3AlF6 + (AlF3)ekses+ CaF2 + Al2O3 [Anonim, 2010]. Pada proseselektrokimia di dalam sel, oksigen yang terikatdalam alumina bereaksi dengan elektrodakarbon membentuk gas karbon dioksida danlogam aluminium. Setiap ton logam aluminiummembutuhkan 0,4-0,5 ton anoda karbon.Berdasarkan data rata-rata di dunia, sekitar 4-5ton bauksit dibutuhkan untuk memproduksi 2 tonalumina atau 1 ton sebagai logam aluminium.Di Eropa konsumsi bauksit rata-rata 4,1 tonuntuk menghasilkan 1 ton logam aluminium.Sekitar 95% bauksit dunia diolah menjadi alu-mina atau logam aluminium, sisanyadimanfaatkan untuk pembuatan bahan kimia,seperti koagulan (alum, PAC, dan AlCl3).

Bagan alir (yang disederhanakan) prosespeleburan sampai pencetakan alumunium ingotdapat dilihat pada Gambar 11.

Reaksi-reaksi yang terjadi dalam sel elektrolisis:2 AlF3 Al3+ + AlF6

3-NaF Na+ + F-Al2O3 Al3+ + AlO3

3-

Reaksi pada katoda:Al3+ 3e Al

Reaksi pada anoda:4AlO3

3- 3 O2 + 2 Al2O3 + 12e

Reaksi keseluruhan:

2/3 Al2O3 4/3 Al + O2

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Page 13: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 201316

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Gambar 8. Penampang sel elektrolisis (jenis prebaked anode)garam lebur fluoride untuk mereduksi aluminamenjadi alumunium

[Sumber : Fact Sage, Hall-Heroult Process-2, CRCT, Montreal, 2010].

Gambar 9. Sel-sel elektrolisis di peleburanAlumina, PT.Inalum, KualaTanjung, Sumatera Utara.

Gambar 10.Posisi anoda-anoda karbon padasel elektrolisis alumina di PT.Inalum, Kuala Tanjung, SumateraUtara.

Page 14: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

17

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

• Penyiapan Anoda (Anode Baking)

Anoda karbon prebake dipersiapkan diluartungku (sel elektrolisis). Anoda karbondibentuk, kemudian dipanggang dalam ovenberbahan bakar gas. Anoda hasilpemanggangan (baked anode) kemudiandipasang dalam sel yang direparasi. Anodacarbon Soederberg diekstrusi dalam kondisipasta kedalam tungku (sel elektrolisis) secarakontinu dan mengalami pemanggangandalam tungku sebelum tercelup ke dalamlelehan aluminium dalam sel peleburan untukmereduksi alumina menjadi aluminium.

• Penanganan Logam Aluminium Cair(Molten Aluminum Handling)

Logam aluminium cair disedot (siphoned) dariPot peleburan dan dikumpulkan dalam dapur

Gambar 11. Bagan alir (yang disederhanakan) proses peleburanalumina menjadi aluminium ingot.

penampung collecting furnace (Gambar 12)untuk disesuaikan kemurniannya sesuaidengan permintaan pasar, kemudian dialirkanke mesin pencetak (casting machine) untukdicetak menjadi batangan (aluminum ingot).Gambar 13 menunjukkan mesin cetak logamaluminium menjadi batangan yang ada di PT.Inalum, Kuala Tanjung. Produk akhir berupabatangan aluminium (aluminium ingot) hasilpencetakan ditunjukkan pada Gambar 14.

8. MATA RANTAI TERPUTUS

Bahan baku (alumina, Al2O3) Industri aluminiumdi Indonesia (PT.Inalum) sejak puluhan tahunyang lalu (sejak 1976) dipasok melalui impor,padahal di P. Bintan dan Kalimantan Baratterdapat deposit bauksit yang potensial.Ironisnya, deposit bauksit di P. Bintan

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Alumina Kalsin (Al2O3)

SEL PELEBURAN

ALUMUNIUM (POT)

Arus Listrik

Anoda karbon

AlF3

Kreolit(Na3AlF6) atau

“Bath”

AluminiumCair

COLLECTING TANK

SIPHON

CASTING MACHINE

AluminiumIngot

Page 15: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 201318

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

sejak puluhan tahun yang lalu telah dieksploitasidan produknya berupa bijih bauksit kadar tinggiseluruhnya diekspor. Kenapa sampai terjadikondisi inefisiensi demikian dalam kurun waktuyang begitu lama? Ada mata rantai terputusdalam industri aluminium di Indonesia yangsudah berlangsung puluhan tahun! (lihatGambar 15). Kondisi inefisiensi harus diakhiridengan jalan membangun pabrik alumina SGAyang tentunya didukung regulasi yang kondusif.

PT. Antam saat ini sedang merintis untukmembangun pabrik smelter grade alumina(SGA) di Mempawah, Kalimantan Barat. Pabrikchemical grade alumina (CGA) sudah lebihdahulu dibangun oleh anak perusahaannya yaituPT. Indonesia Chemical Alumina (ICA), di daerahTayan Kalimantan Barat, yang saat ini sudahmemasuki tahap penyelesaian dengan kapasitas300.000 ton/tahun. Pemerintah harus bersikaptegas dengan tidak memperpanjang kontrakkerjasama dengan pihak Jepang pemegangsaham terbesar PT. Inalum, yang sudah habiswaktunya pada 2013 (kontrak kerjasama sejak1976).

PT. Inalum saat ini memproduksi aluminiumsekitar 300.000 ton per tahun dan dari jumlahtersebut sebanyak 180.000 ton (60 %) diekspor,sisanya 120.000 ton untuk memasok di dalamnegeri, yang sebenarnya jauh dari angkakebutuhan dalam negeri yang berjumlah

Gambar 12.Alat penuang aluminium cair kedalam dapur penampungsebelum dicetak.

Gambar 13. Mesin pencetakan logam alu-minium

Gambar 14. Batangan aluminium hasilpencetakan

Page 16: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

19

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Gambar 15. Terputusnya mata rantai bahan baku dengan produk industri peleburanaluminium di Indonesia

350.000 ton per tahun dengan rata-ratapertumbuhan 15% per tahun, dan kekuranganpasokannya sebesar 230.000 ton dipasok darialuminium Australia [Anonim, 2012].

9. PENINGKATAN NILAI TAMBAH

• Kondisi Perdagangan Yang Minus

Kebutuhan alumina pabrik aluminium PT.Inalum saat ini sekitar 500.000 ton per tahundan seluruhnya di impor. Negara pemasokutama alumina adalah Jepang dan Australia.Harga alumina di pasar dunia saat ini adalahsekitar US$ 247 atau Rp 2.405.286 per ton(kurs $ per 26 Maret 2013, 1US$ = Rp. 9.738),dalam satu tahun nilai impor alumina di Indo-nesia adalah sebesar US$ 123.500.000 atauRp 1.202.643.000.000 atau Rp 1,2 Triliun.Untuk memasok 500.000 ton kebutuhanpabrik alumina PT. Inalum per tahundibutuhkan bauksit (upgraded bauxite) sekitarsatu juta ton atau sekitar 2 juta ton bijih bauksit

(raw bauxite). Jika harga bauksit yangdiekspor US$ 29 per ton atau Rp 282.402 perton, maka nilai ekspor bauksit adalah US$29.000.000 atau Rp 282.402.000.000 atauRp 282,4 Milyar.

Dibandingkan dengan nilai impor aluminaterdapat selisih sebesar US$ 94.500.000 pertahun atau Rp 920,2 milyar per tahun, nampaknilai impor alumina 3,3 kali lipat nilai eksporbauksit. Dengan alokasi pemasokan ingotaluminium 120 ribu ton per tahun untuk Indo-nesia dari PT. Inalum, Indonesia saat ini harusmengimpor kekurangan pasokan ingot alu-minium untuk kebutuhan industri didalamnegeri sebesar 230 ribu ton per tahun denganharga US$ 2,079 per ton. Total nilai impor alu-minium dengan total nilai US$ 478,170,000atau Rp. 4.656.419.460.000 atau Rp 4,7Triliun. Terlihat betapa masih minus nya nilaiperdagangan bauksit, alumina dan aluminiumbagi Indonesia. Kondisi ini harus diperbaikisehingga dari sisi perdagangan akanmemberikan nilai surplus bagi negara.

Teknologi Pemrosesan Batubara ; Muchtar Aziz dan Husaini

Page 17: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 201320

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

• Peningkatan Nilai Tambah

Bauksit (upgraded bauxite) Alumina

Harga bauksit yang kadarnya telahditingkatkan (upgraded bauxite) adalah US$29 per ton atau Rp 282.402 per ton. Hargaalumina (kalsin ) US$ 247 atau Rp 2.405.286per ton. Jika dibutuhkan 2 ton bauksit untukmenghasilkan 1 ton alumina, maka terdapatpertambahan nilai sebesar US$ 189 per tonatau Rp 1.840.482 per ton alumina, atau nilaitambah meningkat menjadi 4,3 kali.

Alumina Aluminium Ingot

Harga aluminium ingot US$ 2,079 per tonatau Rp 20.245.302 per ton. Jika untukmemproduksi 1 ton aluminium ingotdiperlukan 2 ton alumina, maka pertambahannilai dari alumina menjadi aluminium ingotsebesar US$ 1,585 per ton aluminium ingotatau Rp 15.434.730 per ton aluminium ingot,atau nilai tambahnya meningkat menjadi 4,2kali. Peningkatan nilai tambah bauksit menjadialuminium ingot ditunjukkan pada Gambar16.

Berdasarkan data harga yang diperoleh,peningkatan nilai tambah dari bauksit menjadialumina adalah sebesar 4,3 kali. Peningkatannilai tambah dari alumina menjadi aluminiumingot adalah sebesar 4,2 kali. Peningkatannilai tambah dari bauksit menjadi aluminium

Gambar 16. Proses peningkatan nilai tambah bauksit menjadi aluminium ingot

ingot adalah sebesar 18 kali. Negara kitaselama ini telah kehilangan peluangmendapatkan nilai tambah dari bauksit yangamat besar.

10. PENUTUP

Melalui kajian teknologi pemrosesan bauksituntuk peningkatan nilai tambah ini diharapkanpihak terkait terutama investor, diharapkan dapatmemperoleh gambaran yang utuh tentangtahapan teknologi pemrosesan bauksit sampaimenjadi aluminium ingot, termasuk ‘value’ jugamemperoleh data peningkatan nilai tambahnya.

Apabila hal ini dilakukan di dalam negeri,peningkatan nilai tambah mineral melaluikegiatan pengolahan dan pemurnian merupakanhal amat penting dilakukan mengingat mineralmerupakan sumber daya yang tidak dapatdiperbaharui. Sekali mengeksploitasi sumberdaya mineral, hasilnya harus dapatmenumbuhkan kegiatan ekonomi sektor-sektorlainnya, sehingga kehilangan sumber daya min-eral akibat ekploitasi dapat tergantikan denganterwujudnya kegiatan ekonomi yang lebih besardi berbagai sektor, terutama tumbuhnya berbagaiindustri pengolahan sumber daya yang dapatdiperbaharui seperti hasil pertanian, kehutanan,perikanan, peternakan dan sebagainya.Disamping itu juga sebagian hasil eksploitasimineral harus dapat dialokasikan untuk ongkospemulihan lingkungan hidup (reklamasi),sehingga keseimbangan ekosistem tetap terjaga.

4,3 kali 4,2 kali

18 kali

Proses Hall-Heroult

Proses Bayer

4 Ton 2 Ton 1 TonBauksit (upgraded bauxite) Alumina Aluminium Ingot

US$ 116 US$ 494 US$ 2,079Rp 1.129.608 Rp 4.810.572 Rp 20.245.302

Page 18: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit
Page 19: Maret 2013-Teknologi Pemrosesan Bauksit

M&E, Vol. 11, No. 1, Maret 201322

Topik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik UtamaTopik Utama

Jamieson, E. A. Jones, Cooling, D. andStockton, N. 2006, Magnetic Separation ofRed Sand to Produce Value, Alcoa WorldAlumina, Technology Delivery Group, P.O.Box 161, Kwinana, WA 6966, Australia,Curtin University of Technology, Perth, WA,Australia.

Nandi, A. K., 2004, Present Status Of Bauxite-Alumina Industry Of India, Minerals andMetals Division, MFC Commodities India104-B, Suraksha Apartments, 16, HindustanColony, Amravati Road Nagpur-440033;INDIA.

Peter. H.W.. 1984. The Industrial Minerals HandyBook, Edisi Kedua. Division Metal BuletinPLC. London. UK. page 16-19.

Parker. P., S., 2008. High Silica BauxiteProcessing-Economic Processing of HighSilica Bauxites - Existing and PotentialProcesses. Peter Smith Parker Centre.CSIRO Light Metals Flagship. page 10-11.