Proposal TA Baru.docx
-
Upload
ilhamabdullatif -
Category
Documents
-
view
233 -
download
0
Transcript of Proposal TA Baru.docx
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
1/19
A. JUDUL
“STUDI TRANSFORMASI MINERALOGI BIJIH MANGAN MELALUI
PROSES PEMANASAN BERTAHAP”.
B. LATAR BELAKANG
Indonesia dikenal sebagai salah satu negara yang mempunyai potensi
sumber daya alam yang besar, salah satu di antaranya yang mempunyai
potensi untuk dimanfaatkan adalah sumberdaya mineral logam. Sebagai
negara yang sedang membangun di segala bidang, tentu saja Indonesia
dalam hal potensi sumber daya mineral logam sangat dibutuhkan agar
pembangunan tersebut dapat berjalan dengan sempurna. Keinginan
tersebut dapat dicapai dengan ketersediaan dan akses terhadap kekayaan
atau potensi sumber daya mineral logam di Indonesia. Salah satunya adalah
bijih mangan.
Mangan merupakan salah satu dari 12 unsur terbesar yang
terkandung dalam kerak bumi. Di Indonesia, cadangan mangan cukup besar
sekitar ,! juta ton dan cadangan yang telah tertambang sebesar ",#$ ribu
ton yang tersebar di %ilayah Indonesia. Kegunaan mangan sangatlah luas,baik untuk tujuan metalurgi maupun non metalurgi. Salah satu kegunaan
dari mangan adalah dalam industri baterai dan porselen.
Meskipun Indonesia tidak termasuk negara produsen bijih mangan
yang signi&kan, namun demikian, endapan bijih mangan di Indonesia
dilaporkan terdistribusi di lebih dari 2$ pro'insi (Suhala dan )ri&n, 1##*+.
Salah satu lokasi endapan mangan yang telah lama ditambang berlokasi di
Karangnunggal, asikmalaya, -a%a arat. Di Sula%esi Selatan, endapan
mangan diketahui terdapat di Desa /alluda dan Desa /atappa Kecamatan/ujananting, Kabupaten arru. Selain itu, cebakan mangan juga dijumpai di
Desa Mappesangka, Kecamatan /onre, Kabupaten one.
Dengan demikian, agar pemanfaatan bijih mangan dapat dilakukan
secara optimal, maka diperlukan penelitian secara detail mengenai Studi
ransformasi Mineralogi /ada ijih Mangan Melalui /roses /emanasan
ertahap. )spek lainnya adalah karena pada umumnya bijih mangan saat
ini sebagian besar memiliki kadar Mn rendah (0"$ berat+ maka diperlukan
upaya untuk melakukan peningkatan kadar melalui pengolahan baik secara
1
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
2/19
kimia maupun &sik, sehingga spesi&kasi pemanfaatanya dapat diketahui
dengan baik dengan metode pemanasan bertahap ini.
C. RUMUSAN MASALAH
/roses pemanasan dalam pengolahan bahan galian merupakan salah
satu metode yang dilakukan untuk mengurangi kadar air yang terakumulasi
dalam sistem kristal mineral penyusunnya. Setiap mineral akan
tertransformasi menjadi fasafasa yang lain pada suhu tertentu. Sehingga
adapun masalah yang dapat dikaji yaitu bagaimana karakteristik bijih
mangan sebagai sampel penelitian dan bagaimana perubahan 'ariasi
mineral pada suhu tertentu pada proses pemanasan bertahap.
D. TUJUAN PENELITIAN
)dapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut3
1. Mengetahui karateristik dari bijih mangan sebagai sampel penelitian
2. Mengetahui mineralmineral yang tertransformasi pada setiap suhu
yang menjadi 'ariabel uji dalam penelitian ini.
E. MANFAAT PENELITIAN
Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah memberikan solusi dan
informasi tentang alternatif pengolahan bijih mangan khususnya dalam hal
pemanasan atau kalsinasi dari bijih mangan sehingga dapat diolah dan
dikembangkan secara efektif.
F. LOKASI DAN KESAMPAIAN DAERAH
4ndapan mangan di Kabupaten one dijumpai pada dua lokasi yangseluruhnya terletak di Dusun ellang, Desa Mappesangka, Kecamatan /onre.
4ndapan mangan pada lokasi 1 (S1+ dengan titik koordinat S3$"o"!51!.*6
dan 4312$o$5"$.*6 sedangkan pada lokasi 2 (SII+ dengan titik koordinat
S3$"o"!5$26 dan 12$o$5!6. 7okasi endapan mangan ini merupakan
%ilayah I8/ / Korin International. )kses menuju lokasi endapan dapat
dicapai baik dengan kendaraan roda 2 ataupun roda " dengan jarak sekitar
1!$ km dari kota Makassar ke arah timur laut mele%ati Kabupaten Maros
2
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
3/19
9amba7appariaja:Matango9amming. )dapun /eta lokasi dan kesampaian
daerah penelitian dapat dilihat pada gambar 1.
;ambar 1. /eta lokasi endapan mangan di Kecamatan /onre, Kabupaten
one, Sula%esi Selatan.
G. LANDASAN TEORI
Mangan adalah logam transisi yang kelimpahannya menempati urutan
ke 12 pada kerak bumi (2?, rodokrosit =Mn9>!?, rodonit =MnSi>!?,
manganit =Mn2>!.@2>?, psilomelan =aMn#>1A(>@+"? dan manganese %ad
dengan berbagai komposisi. Bariasi mineral mangan ini sebagai konsekuensi
dari kemampuan unsur Mn tersebut membentuk ion hetero'alen di alam.
Mangan sebagai salah satu logam strategis yang pemanfaatannya
secara kuantitatif menempati urutan ke empat setelah besi, aluminium dan
tembaga. Sekitar # produksi mangan saat ini digunakan sebagai bahan
baku dalam bidang metalurgi terutama industri besi baja dan sisanya ( +
!
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
4/19
disuplai untuk kebutuhan mangan nir metalurgi untuk memproduksi baterei
kering, keramik dan gelas serta bahan kimia. /roduksi mangan dunia
mencapai 1".$$$ ton pada tahun 2$11 dengan negara produsen utama
adalah )frika Selatan yang menyumbang sekitar !."$$ ton atau 2 daritotal produksi secara global. Kebutuhan logam mangan dunia meningkat
dari tahun ke tahun terutama tingginya permintaan dari 9ina (9orathers,
2$12+.
1. Karakteritik Ma!"a! Se#ara U$%$
Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn
dengan nomor atom 2. Mangan ditemukan oleh -ohann ;ahn pada tahun1**" di S%edia. 7ogam mangan ber%arna putih keabuabuan. Mangan
termasuk logam berat dan sangat rapuh tetapi mudah teroksidasi. 7ogam
dan ion mangan bersifat paramagnetik. @al ini dapat dilihat dari orbital d
yang terisi penuh pada kon&gurasi elektron. Mangan mempunyai isotop
stabil yaitu Mn.
Mangan memiliki 2 jumlah proton dalam inti atomnya. Mangan
ditemukan sebagai unsur bebas dalam sifat dasarnya dan sering dicampurdengan besi, seperti mineralmineral lainnya. Sebagai unsur bebas, mangan
adalah logam yang penting dalam penggunaan dengan campuran logam
logam industri, terutama di dalam bajabaja anti karat.
Mangan sering digunakan sebagai pera%atan dalam pencegahan karat
dan kerusakan di besi. Ion pada mangan mempunyai banyak %arna,
tergantung dalam keadaan oksidanya, dan sering digunakan sebagai CatCat
%arna dalam industri. >ksidaoksida dari sodium, kalium, dan barium adalahoksidaoksida untuk bahan bakar yang sangat kuat. Dioksida mangan
digunakan sebagai materi penangkap elektron dalam standar dan
komponen kimia bersifat alkali yang mempunyai kelembaban uap air rendah
dan bisa dibuang, digunakan dalam pembuatan bateraibaterai, keramik,
gelas, kimia, dan lainlain.
Dari konsumsi mangan di seluruh dunia, #2 secara langsung
berkaitan dengan industri baja, mengingat bah%a mangan memilikikelenturan, keuletan dan kekerasan terhadap baja. Selain itu, aplikasi
"
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
5/19
mangan non-ferrous termasuk produksi baterai sel kering, komponen
penting pupuk tanaman dan pakan ternak, dan sebagai pe%arna untuk batu
bata (@agelstein, 2$$# angstad et al., 2$$"+.
otal sumberdaya mangan di dunia adalah sekitar *!.$$.$$$ ton, dimana )frika Selatan, 8kraina, )ustralia, raCil dan India memiliki hampir
E,!. Dari !.$$.$$$ ton sumberdaya mangan di rasil, negara bagian
Minas ;erais memiliki sekitar E* dengan kandungan medium Mn sebesar
2",2, diikuti oleh Fegara bagian Mato ;rosso do Sul (A, + dan /arG
(",!+.
/rinsipnya, bijih mangan diklasi&kasikan sesuai dengan kandungan Mn
untuk kadar yang tinggi (Mn H ""+, kadar menengah (Mn "$""+, kadar
rendah (Mn !"$+ dan kadar untuk pabrik baja (Mn 2E!+ (;ao et al.,
2$12+. /engolahan bijih mangan yang kaya oksida, ditambang secara
selektif, termasuk pada proses penghancuran dan penyaringan. raksi grosir
( ! !:" J :1A+ untuk produk akhir (bijih dan blast furnace+, sedangkan
untuk fraksi ukuran yang lebih kecil ( :1A+ diklasi&kasikan lagi (mekanis
atau siklon classi&er+. ergantung pada mineralogi bijih, underow dari
langkah ini terkonsentrasi oleh gra'itasi, pemisahan magnetik atau otasi,
atau metode alternatif lainnya, seperti pengurangan selektif oksida besi
diikuti oleh pemisahan magnetik dan sulphation-roasting. Konsentrat yang
diperoleh selanjutnya digumpalkan melalui sintering, pelletizing atau briket
()plan, 1#E Singh et al., 2$11 ;ao et al., 2$12 Sahoo and Lao, 1#E#+.
Mangan merupakan unsur yang dalam keadaan normal memiliki
bentuk padat. Massar jenis mangan pada suhu kamar yaitu sekitar *,21
g:cm, sedangkan massa jenis cair pada titik lebur sekitar ,# g:cm. itik
lebur mangan sekitar 11#N9, sedangkan titik didih mangan ada pada suhu
2$A1N9. Mangan mempunyai %arna putihkelabu yang menyerupai besi,berkilap metalik sampai submetalik, dengan kekerasan 2OA skala Mohs,
struktur massif, dengan tekstur reniform dan botriodal, memiliki sifat
kemagnetan paramagnetik, dan kadangkadang berstruktur radial dan
berserat.
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
6/19
;ambar 2. Kenampakan isik Mangan (omihahndorf, 2$$A+
abel 1. Deskripsi sifat &sik bijih mangan
Fo Sifat Keterangan
A
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
7/19
1.2.!.
"..A.*.E.#.1$.11.12.1!.1".1.
1A.1*.1E.
SimbolLadius )tomBolume )tom
Massa )tom itik DidihLadius Ko'alensiStruktur KristalMassa -enisKondukti'itas 7istrik4lektronegati'itasKon&gurasi 4lektronormasi 4ntalpiKondukti'itas /anas/otensial Ionisasi
itik 7ebur
ilangan >ksidasiKapasitas /anas4ntalpi /enguapan
Mn
1.! P
*.!# cm!
:mol".#!E
22! K
1.1* P
bcc
*."" g:cm!
$. Q 1$A ohm1cm1
1.
=)r?!d "s21".A" k-:mol
*.E2 Rm1K 1
*."! B
11E K
*,A,",2,!
$."E -g1K 1
21#.*"
&. E!'a(a! Ma!"a!
Data mineral dan kimia endapan mangan, selain dapat digunakan
untuk mendesain model genetiknya, juga dapat digunakan sebagai dasar
dalam penentuan spesi&kasi pemanfataan bijih mangan sebagai bahan baku
industri. /engembangan model endapan mangan harus mempertimbangkan
banyak aspek seperti sumbersumber logam dan nir logam, lingkunganpembentukan yang meliputi faktor iklim, paleogeogra&, kondisi &sikokimia,
p@, temperatur, tekanan, dan lainlain (Kulesho', 2$11+. erdasarkan faktor
faktor tersebut, maka endapan mangan secara genetik dapat dibedakan
menjadi lima tipe (Loy, 1##21##A Kulesho', 2$11+ yaitu3 endapan
sedimenter, nodul laut dalam, hidrotermal, 'ulkanogenik dan endapan
residual.
4ndapan sedimenter terbentuk akibat proses kimia yang memisahkan
Mn selama pengendapan sedimen marin. 4ndapan ini umumnyamembentuk stratiform dan dibedakan menjadi dua subkelompok
*
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
8/19
berdasarkan komposisi mineralnya yaitu endapan karbonatan dan oksida.
Subkelompok oksida biasanya memiliki kadar Mn lebih tinggi dari endapan
karbonat. ipe kedua yaitu endapan nodul Mn dasar laut, terdapat sebagai
endapan yang tidak teratur pada Cona bidang batas antara airsedimen.Fodul indi'idual berukuran bijih kentang umumnya ber%arna coklat hingga
biru kehitaman serta kilap buram. Fodulnodul tersebut terdiri dari satu atau
lebih inti yang dikelilingi oleh lapisan konsentrik diskontinyu dari oksida
logam dan lempung. 4ndapan Mn hidrotermal adalah tipe ketiga yang
biasanya dijumpai sebagai uraturat epitermal atau mesotermal dan jarang
dijumpai sebagai endapan stratabound. Mineralmineral Mn dapat
membentuk bijih atau hadir sebagai mineral pengotor (gangue minerals+.
ipe ke empat adalah endapan Mn oksida 'ulkanogenik sedimenter
yang berasosiasi dengan rijang dan basaltik 'ulkanik pada cekungan
samudera. ipe kelima adalah endapan Mn residual atau supergen. 4ndapan
Mn jenis ini banyak dijumpai di %ilayah dengan iklim tropis di mana
pelapukan intesif menyebabkan leaching berbagai unsurunsur dari batuan
atau bijih primernya membentuk konsentrasi residual material
manganoferous. /rinsip model, sumber material utama, dan pembentukan
bijih Mn dapat dilihat pada ;ambar !.
;ambar !. Skematik sumber material dan model pembentukan bijihmangan. (1+ endapan sedimenter (2+ hidrotermal ('ulkanogenikeksalatif+
(!+ diagenetik (sedimentary-diagenetic+ ("+ catagenetic (metasomatic+ dan(+ supergen (pelapukan+, (Kulesho', 2$11+.
E
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
9/19
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
10/19
mengandung lempung yang menunjukkan adanya suatu pengurangan
lingkungan pengendapan dalam cekungan terdekat. Sebaliknya, cebakan
bijih oksida lebih umum dan berasosiasi dengan sedimen klastik berukuran
besar, dengan sedikit atau sama sekali bebas dari unsur karbon organik.9ebakan bijih ini dihasilkan diba%ah kondisi oksidasi yang kuat dan bebas
sirkulasi air. 9ebakan bijih oksida merupakan cebakan sedimenter yang
sangan komersial dengan kadar bijih 2"$Mn, sedangkan cebakan bijih
karbonat kadarnya cendrung lebih kecil, yaitu 1!$Mn.
c. Fodul
Istilah Fodul mangan umum digunakan %alaupun sebenarnya kurang
tepat, karena selain mangan masih terkandung pula unsur besi, nikel,
kobalt, dan molybdenum, sehingga akan lebih sesuai bila dinamakan Fodul
polimetal. /ada dasar samudra diperkirakan diselimuti lebih dari ! triliun
ton nodul berukuran kentang. Disamudra pasi&k sendiri nodul yang
terbentuk diperkirakan 1$ juta ton per tahun. erdasarkan hasil
penyelidikan yang dilakukan oleh 8SM, diketahui bah%a Cona kadar
tertinggi terdapat dalam cekungan sedimen pasi&k bagian timur, yang
terletak pada jarak 2.2$$ km sebelah tenggara 7os )ngeles, kalifornia. Di
Cona ini, nodul mangan terjadi dalam lapisan tunggal dan tidak teratur.
;ambar ". Fodul Mangan (Koelle, 2$$"+
Fodul mempunyai kilap suram dengan %arna coklat tanah hingga
hitam kebiruan. ekstur permukaan dari halus hingga kasar. Setiap nodul
mengandung satu atau lebih sisasisa makhluk air laut, pragmen batuanatau nodul lainnya. Fodul ini diliputi oleh lapisan mangan, besi, dan logam
1$
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
11/19
oksida lainya yang berbentuk konsentris namun tidak terusmenerus.
7apisan lempung kemudian mengisi celahcelah diantara lapisan oksida
tersebut secara tidak beraturan dan biasanya dapat dijadikan patokan
dalam perhitungan periode pertumbuhan nodul bersangkutan.
,. Mi!era-"i Ma!"a!
Mangan dengan kandungan sekitar $,1, termasuk 12 unsur terbesar
yang terdapat dalam kerak bumi. Ralaupun lebih dari !$$ jenis mineral
mangan yang telah diketahui, namun hanya sekitar 1! mineral saja yang
sering dijumpai dalam cebakan bijih komersial. ijih mangan utama adalah
pirolusit dan psilomelan. Kedua mineral ini berkomposisi oksida dan
terbentuk dalam cebakan sedimenter dan residual. /irolusit merupakan
mineral ber%arna abuabu besi dengan kilap metalik, mempunyai kekerasan
2O2, dan berat jenis ",E. /irolusit yang terbentuk sebagai pseudomorf dari
manganit atau mineral mangan lainnya, biasanya bersifat masif ataupun
reniform dan kadang kadang berstruktur brous dan radial.
abel 2. Mineral Mangan yang 8mum Dijumpai dalam 9ebakan Komersial
Mineral Komposisi Kandungan
Mn(+/irolusit
Fsutit
Manganit
@ausmanit
/silomelan
Kriptomelan
7ithioforit
odorokit
;routit
raunit
Lhodonit
Lhodokrosit
Rad
Mno2
(Mn1Q+J"(MnQ+J2>22Q(>@+2Q
Mn2>!@2>
Mn!>"
er'ariasi
KMnE>1A
()l,7i+Mn>2(>@+2
(Fa,9a,K,Mn2J+
(Mn"J,Mn2J,Mg+A>12!@2>
@mn>2
!Mn2>!,MnSi>!
MnSi>!
Mn9>!
er'ariasi
A!,2
A2,$
*2,$
er'ariasi
" O A$
$ O A$
"2,$
"E,$
er'ariasi
/silomelan merupakan mineral berkomposisi oksida terhidrasi yangpada umumnya berasosiasi dengan mineral barium dan potasium oksida.
11
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
12/19
Mineral ini mempunyai %arna dan berat jenis sama dengan pirolusit, namun
mempunyai kekerasan yang lebih besar ( O A+ dan mempunyai kilap
submetalik sebagai mineral yang amorf, psilomelan bersifat masif, reniform,
botriodal, atau stalaktitik, sehingga lebih umum dijumpai dalam cebakansekunder.
Mangan berkomposisi oksida lainnya, namun tidak berperan sebagai
mineral utama dalam cebakan bijih, adalah braunit dan manganit. raunit
merupakan mineral ber%arna coklat kehitaman dan sering mengandung
silika sebanyak 1$, sedangkan Manganit merupakan mineral oksida
terhidrasi yang ber%arna hitam besi atau abuabu baja. Kedua mineral ini
dijumpai dalam urat bijih ataupun cebakan sekunder. eberapa mineral
mangan yang dijumpai terbatas dalam cebakan bijih adalah hausmanit,
todorokit, dan lithioforit.
@ausmanit merupakan mineral ber%arna coklat kehitaman dengan
kilap submetalik. odorokit yang hanya dikenal di tambang. 7ithioforit
berkomposisi aluminiumOlitium mangan oksida dengan kandungan kobal,
nikel dan tembaga yang ber'ariasi. Fsunit adalah nama yang berasal dari
tambang Fsuta di ;hana, merupakan mangan oksida bukan stochiometrik .
Lhodokrosit yang berkomposisi karbonat, merupakan mineral ber%arna
merah muda hingga coklat yang terbentuk dalam urat bijih sebagai cebakan
replasemen pada batuan kapur. Lhodonit yang berkomposisi silikat
mempunyai kemiripan sifat &sik dengan rhodokrosit, namun mineral ini
terbentuk sebagai cebakan sekunder.
/. Je!i0*e!i Mi!era- Bi*i+ a!" Me!"a!'%!" Ma!"a! 2M!3
2Ma!"a! "r%(3.
Menurut Sukandarrumidi (2$$"+ dikenal " jenis mineral bijih yangmengandung mangan (Mn+ yaitu3
a. /irolusit Mn>2, massa kristalin kompak, keras (nilai kekerasan A+,
ber%arna abuabu kehitaman. Diba%ah mikroskop bijih /irolusit
mudah dibedakan dengan mineral mangan lainnya, dan %arnanya
yang putih kekuningan, cemerlang, pemadaman lurus, belahan
sejajar dengan bidang kristal dan anisotropi yang kuat.4. @ollandite (Lamsdellit+ Lumus kimianya a2 (Mn>2+E U a2MnE$1A
berkilap logam (brilliant metalic+, terdapat bersamasama dengan/irolusit dalam massa kristalin berbutir kasar. Diba%ah mikroskop
12
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
13/19
bijih kedua jenis logam tersebut menunjukkan %arna yang sama yaitu
putih kekuningan, perbedaanya /irolusit lebih cemerlang dibanding
ollandite.
#. Kriptomelan Lumus kimia K 2
MnE
>1A
U K 2
(Mn>2
+E
. Diba%ah mikroskopbijih mineral ini terdapat dalam macammacam bentuk antara lain
sebagai uraturat kecil atau massa berserabut, kristal seperti jarum
ber%arna abuabu kebiruan atau lapisan koloidal konsentris
berselangseling dengan lapisan yang berbeda %arna, struktur bunga
es dan massa berbentuk /silomelan Lumus kimia (a @ 2>+2 Mn>1$
Merupakan massa masif karena ber%arna hitam. Diba%ah mikroskop
bijih /silomelan sulit dibedakan dari Kriptomelan. aik bentuk
maupun %arnanya hampir sama, sedikit perbedaan ialah sifatanisotropi dimana /silomelan lebih lemah dibanding Kriptomelan.
5. Ka-i!ai 2Pre Pe$a!aa!3
/roses kalsinasi dide&nisikan sebagai pengerjaan bijih pada
temperatur tinggi tetapi masih di ba%ah titik leleh tanpa disertai
penambahan reagen dengan maksud untuk mengubah bentuk senya%a
dalam konsentrat. Kalsinasi adalah proses penghilangan air kristal, karbon
dioksida, atau gas lain yang mempunyai ikatan kimia dengan bijih dengan
menggunakan suhu yang tinggi terhadap bijih agar terjadi dekomposisi dan
senya%a yang berikatan secara kimia dengan bijih yaitu karbon dioksida
dan air yang bertujuan mengubah suatu senya%a karbon menjadi senya%a
oksida yang sesuai dengan keperluan pada proses selanjutnya.
/enghilangan kadar air dilakukan dalam berbagai 'ariasi temperatur
tergantung jenis senya%a dan ikatan air pada senya%a.
Kalsinasi diperlukan sebagai penyiapan serbuk untuk diproses lebih
lanjut dan juga untuk mendapatkan ukuran partikel yang optimum serta
menguraikan senya%asenya%a dalam bentuk garam atau dihidrat menjadi
oksida, membentuk fase Kristal. /eristi%a yang terjadi selama proses
kalsinasi antara lain (james S.L,1#EE+3
1. /elepasan air bebas (@2>+ dan terikat (>@+ berlangsung sekitar suhu
1$$N9 hingga !$$N9.
2. /elepasan gasgas, seperti 3 9>2 berlangsung sekitar suhu A$$N9 dan
pada tahap ini disertai terjadinya pengurangan berat yang cukup berarti.
1!
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
14/19
!. /ada suhu lebih tinggi, sekitar E$$N9 struktur kristalnya sudah terbentuk,
dimana pada kondisi ini ikatan diantara partikel serbuk belum kuat dan
mudah lepas.
Kalsinasi adalah !hermal treatment :dekomposisi thermal (penguraiandengan temperatur+ yang dilakukan terhadap bijih, dalam hal ini mangan
agar terjadi dekomposisi dan juga untuk mengeleminasi senya%a yang
berikatan secara kimia dengan bijih. /roses yang dilakukan adalah
pemanggangan dengan temperatur yang ber'ariasi bergantung dari jenis
bijihnya. Kalsinasi merupakan proses yang endotermik, yaitu memerlukan
suhu yang panas untuk melepas ikatan kimia dari air kristal karena dengan
panas maka ikatan kimia akan menjadi renggang dan pada temperatur
tertentu atomatom yang berikatan akan bergerak sangat bebas
menyebabkan terputusnya ikatan kimia. /anas mengalir secara konduksi ke
seluruh bagian bijih. Dengan ukuran dan bentuk butiran yang sama,
semakin tinggi temperatur semakin cepat proses dekomposisi. Raktu yang
diperlukan dalam proses kalsinasi bergantung pada ukuran dan bentuk dari
butiran bijih. Dengan temperatur yang sama semakin kecil ukuran semakin
cepat proses kalsinasi, bentuk ukuran yang kecil akan mempercepat proses
kalsinasi (;ilchrist, 1###+.
/ada saat proses kalsinasi, bijih dipanaskan hingga mencapai #$$N9.
4nergi panas yang dihasilkan oleh furnace mengalir secara konduksi ke
seluruh bagian permukaan bijih. /anas tersebut cukup untuk menguraikan
bijih menjadi oksidanya dan gas karbon dioksida. /roses penguraian
tersebut menyebabkan massa dari bijih berkurang. 7aju dari kalsinasi pada
bijih sangat bergantung pada bentuk dan ukuran dari bijih tersebut serta
temperatur dan lama pemanasan yang digunakan. Semakin kecil ukuran
bijih maka proses pemanasan akan semakin efektif karena panas dapatberdifusi secara bebas dari segala sudut permukaan butir sehingga
distribusi panas merata dan reaksi kalsinasi dapat maksimal. Semakin tinggi
suhu maka %aktu yang diperlukan untuk reaksi dekomposisi semakin cepat.
Dalam furnace ada tiga Cona pemanasan dalam kalsinasi antara lain3
1. !he preheating zone
ijih dipanaskan sampai E$$N9, belum terjadi reaksi kalsinasi.
2. !he reaction zone
ijih dipanaskan dengan suhu #$$N9, temperatur efektif untuk proseskalsinasi bijih. Dalam Cona ini terjadi reaksi kalsinasi.
1"
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
15/19
!. !he cooling zone
ijih yang dipanaskan, dalam Cona ini didinginkan sampai suhu 1$$N9.
/roses kalsinasi banyak digunakan dalam industri, seperti pada industri
semen dan pembuatan serbuk nikel ferit (LosenV'ist, 1#*"+.Dalam aplikasinya di industri, kalsinasi dilakukan dalam berbagai
furnace, diantaranya yaitu3
a. 8ntuk kuarsa, 9a9>!, digunakan "haft #urnaceb. 8ntuk lumps digunakan $otary %ilnc. 8ntuk material of uniform dengan ukuran kecil digunakan #lidized
&ed.
ijih yang telah melalui proses praolahan yakni pengeringan,
panyaringan dan penghancuran disebut conditioned ore, dimana memiliki
moisture content sebesar 22 dan berukuran kurang dari !$ mm. Semakin
kecil ukuran butiran, maka semakin banyak keuntungan yang didapat pada
proses kalsinasi dengan menggunakan rotary kiln (LK+.
Dalam proses reduksi, bongkahan bijih mangan telah banyak
diterapkan sebagai bahan baku utama untuk produksi campuran besi
mangan pada tanur listrik (>lsen, et.al., 2$$* 2$1$, 2$12+.
/rareduksi adalah Cona kritis dari tanur listrik, dimana material padat
dipanaskan sementara diturunkan ke dalam tungku. Suhu berada di antara$$W9 dan 1$$$W9 (angstad dan >lsen, 1## >lsen, et.al., 2$$*+.
Kelembaban air akan menguap dan mangan oksida mulai mengalami
penurunan akibat aliran 9>. ;una meningkatkan proses yang efesiensi, nilai
permeabilitas harus tinggi dan homogen dalam tungku. Menurut angstad
dan >lsen (1##+, jika sejumlah besar nilai yang dihasilkan atau
ditempatkan di Cona prareduksi, nilai permeabilitas dapat secara luas
menurun dan gas panas akan diarahkan kembali, guna membentuk
beberapa jalur preferensial dalam material padat. erdasarkan kondisitersebut, nilai permeabilitas tidak akan dipanaskan secara homogen, bagian
dari kelembabannya tidak akan dihapus dan jumlah oksida yang besar tidak
akan benarbenar direduksi. ;as keluaran akan berada pada suhu tinggi dan
kaya akan kandungan 9>, hal ini menunjukkan peningkatan konsumsi
energi per ton dari campuran yang dihasilkan (>lsen, et.al., 2$$*+.
aria et.al. (2$1$+ mempelajari perilaku pemanasan dari tiga tipologi
bijih mangan raCil yang berbeda. aria et.al. menggunakan 1 kg untuk
masingmasing bijih, dengan ukuran partikel antara 1# mm dan A,! mm,
1
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
16/19
dan memasukkan semua sampel untuk dilakukan proses heat shock
(pemanasan kejut+ dengan prapemanasan dalam o'en pada suhu *$$W 9.
Setelah pendinginan sampel secara alami, jumlah partikel di ba%ah A,! mm,
!,! mm dan 1,1E mm saringan diukur, dan menunjukkan bah%a kajiantipologi menunjukkan perilaku yang berbeda, sebagai fungsi dari mineralogi
dan sifat &sik. Menurut aria et.al. tingkat kelembaban bijih umumnya
meningkatkan hasil pemansan yang baik. /ada tahun 2$12, aria et.al.
menggunakan metodologi yang sama, membuat kajian pelengkap tentang
perilaku dekrepitasi (pemenasan+ bijih. Mereka mempelajari tiga jenis bijih
dari raCil dan satu )frika Selatan, dan mengkorelasikan perilaku dekripitasi
(pemenasan+ masingmasing bijih dengan karakteristik mineralogi dan
&siknya.
H. METODE PENELITIANData berupa sampel bijih mangan akan diolah lebih lanjut dengan
proses kalsinasi atau proses pemanasan bertahap. Selanjutnya dilakukan
analisis XLD dan Mikroskopis untuk melihat kandungan mineralogi bijih
mangan. @asil analisis XLD akan di olah lebih lanjut dengan menggunakan
software impact match 2 untuk melihat perubahan 'ariasi mineral dari
setiap suhu yang menjadi 'ariabel uji dalam penelitian ini.
1A
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
17/19
;ambar . Diagram alir metode penelitian
I. JAD6AL KEGIATAN PENELITIAN
/elaksanaan penelitian berlangsung selama tiga bulan yakni bulan
Desember 2$1 hingga bulan ebruari 2$1A dengan tahapan kegiatansebagai berikut 3
a. /ersiapan
b. Kajian /ustaka
c. /engambilan sampel
d. /engolahan sampel
e. /engolahan Data
f. /enyusunan 7aporan
g. Seminar
1*
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
18/19
abel !. Lencana dan -ad%al Kegiatan penelitian
-enis KegiatanDesember 2$1 -anuari 2$1A ebruari 2$1A
1 2 ! " 1 2 ! " 1 2 ! "
/ersiapanKajian /ustaka/engambilan
Sampel/engolahan
Sampel/engolahan Data
/enyusunan
7aporanSeminar
J. DAFTAR PUSTAKA
9orathers, 7.)., 2$12. Manganese, 'n ineral )ommodity "ummaries *+1*,8.S. ;eological Sur'ey, Leston, Birginia.
;ilchrist, -.D. 4Qtraction Metallurgy , he 8ni'ersity of Fe%castle, 8pon yne, 4ngland, 1###.
-ames, S. L. 1##E. 'ntroduction to !he ,rinciples of )eramic ,rocessing.Singapore3 -ohn Riley Y Sons.
Kulesho', B.F., 2$11. Manganese Deposits3 9ommunication 1. ;eneticModels of Manganese >re ormation, ithology and ineral $esources,"$, "*! O "#!.
LosenV'ist, . ,rinciples of xtractive etallurgy . 8ni'ersity of rondheim,For%egia, 1#*".
Loy, S., 1##2. 4n'ironments and /rocesses of Manganese Deposition,conomic /eology0 E*, 121E O 12!A.
Loy, S., 1##A. ;enetic di'ersity of manganese deposition in the terrestrialand geological record, (in Ficholson, K, ed, Manganese MineraliCation3;eochemistry and Mineralogy of errestrial and Marine Deposits+,/eological "ociety "pecial ,ublication, 11#, O 2*.
Suhala, S., dan )ri&n, M., 1##*. &ahan /alian 'ndustri, /usat /enelitian dan/engembangan eknologi Mineral, andung.
-
8/19/2019 Proposal TA Baru.docx
19/19
electrolytic:chemical manganese dioQide., ydrometallurgy , E#, 1!* O1#.
>lsen, S.4., angstad, M., 7indstad, ., 2$$*. /roduction of erromanganese
)lloys in the Submerged )rc urnace (rondheim, For%ay. 2"* pp.+.
angstad, M., >lsen, S.4., 1##. he erromanganese /rocess O Material and4nergy alance. IF)9>F *, pp. A21A!$.
)plan, .., 1#E. Manganese. In3 Reiss, Forman 7. (4d.+. SM4 Mineral/rocessing @andbook. Society of Mining 4ngineering. 2, pp. 2*.A2*.1$.
;ao, Z., >li'asMartineC, M., Sohn, @.Z., Kim, @.;., Kim, 9.R., 2$12.8pgrading of lo%grade manganese ore by selecti'ereduction of iron
oQide and magnetic separation. Metall. Mater. rans. "!, 1"A1"*.
@agelstein, K., 2$$#. ;lobally sustainable manganese metal production anduse. -. 4n'iron. Manag. #$. !*!A!*"$
Sahoo, /. K., Lao, K.S., 1#E#. Sulphationroasting of lo%grade manganeseoresoptimisation by fraction design. Int. -. Miner. /rocess. 2, 1"*12.
Singh, B., ;hosh, .K., Lamamurthy, Z., atha'adkar, B., 2$11. ene&ciationand agglomeration process to utiliCe lo%grade ferruginous manganeseore &nes. Int. -. Miner /rocess. E#, E"EA.
angstad, M., 9al''ert, /., run, @., 7indesth, ).;., 2$$". 8se of 9>MI7>;ore in ferromanganese production. enth International erroalloys9ongress. 9ape o%n. /roceedings of enth International erroallo%ys9ongress. South )frica, pp. 21!222.
1#