Negara pengekspor batu bara utama
A. Penjelasan Mengenai Belerang dan Asam Sulfat
Belerang atau sulfur didapatkan dalam 2 bentuk yaitu sebagai senyawa sufida dan sebagai belerang alam. Sebagai senyawa sufida didapatkan dalam bentuk gelena-PbS, chalkopirit- CuFeS2 dan Pirit FeS. Kesemuanya terbentuk akibat proses hidrotermal, kecuali
yang tersebut terakhir dapat pula terbentuk akibat proses sedimentasi dalam kondisi tertentu. Sedang belerang alam unsur tersebut berbentuk kristal bercampur lumpur atau merupakan hasil sublimasi.
Endapan belerang ini terbentuk oleh kegiatan solfatara, fumarola,atau sebagai akibat dari gas dan larutan yang mengandung belerang keluar dari dalam bumi melalui rekahan- rekahan, serta selalu berkaitan dengan rangkaian gunung api akrif. Dengan demikian belerang alam dikelompokkan menjadi tife sublimasi dan tife lumpur.
Asam sulfat mempunyai rumus kimia H2S O4, merupakan asam mineral (anorganik) yang kuat. Zat ini larut dalam air pada semua perbandingan.
Asam sulfat mempunyai banyak kegunaan, termasuk dalam kebanyakan reaksi kimia. Kegunaan utama termasuk pemrosesan bijih mineral, sintesis kimia, pemrosesan air limbah dan pengilangan minyak.
Reaksi hidrasi (pelarutan dalam air) dari asam sulfat adalah reaksi eksoterm yang kuat. Jika air ditambah kepada asam sulfat pekat, terjadi pendidihan. Senantiasa tambah asam kepada air dan bukan sebaliknya. Sebagian dari masalah ini disebabkan perbedaan isipadu kedua cairan. Air kurang padu dibanding asam sulfat dan cenderung untuk terapung di atas asam. Reaksi tersebut membentuk ion hidronium:
H2SO4 + H2O → H3O+ + HSO4-.
Disebabkan asam sulfat bersifat mengeringkan, asam sulfat merupakan agen pengering yang baik, dan digunakan dalam pengolahan kebanyakan buah-buahan kering.
Apabila gas SO3 pekat ditambah kepada asam sulfat, ia membentuk H2S2O7. Ini dikenali sebagai asam sulfat fuming atau oleum atau, jarang-jarang sekali, asam Nordhausen.
Asam sulfat bening tidak berwarna,cairan tak berbau merupakan bahan kimia yang banyak digunakan sebagai bahan baku dan bahan penolong dalam berbagai industri, sehingga
perkembangan pemakaiannya dapat merupakan indikator bagi perkembangan perindustrian di suatu negara.
Bahan baku utama pembuatan asam sulfat adalah sulfur atau belerang, yang berwarna kuning. Biasanya ditambang dari pegunungan, seperti di tangkuban perahu, dieng, atau bromo (ini lokasi - lokasi yang orang awam biasanya tahu. masih banyak lainnya)
Asam sulfat merupakan komoditas kimia yang sangat penting, dan sebenarnya pula, produksi asam sulfat suatu negara merupakan indikator yang baik terhadap kekuatan industri negara tersebut. Kegunaan utama (60% dari total produksi di seluruh dunia) asam sulfat adalah dalam "metode basah" produksi asam fosfat, yang digunakan untuk membuat pupuk fosfat dan juga trinatrium fosfat untuk deterjen. Pada metode ini, batuan fosfat digunakan dan diproses lebih dari 100 juta ton setiap tahunnya.
Bahan-bahan baku yang ditunjukkan pada persamaan di bawah ini merupakan fluorapatit, walaupun komposisinya dapat bervariasi. Bahan baku ini kemudian diberi 93% asam suflat untuk menghasilkan kalsium sulfat, hidrogen fluorida (HF), dan asam fosfat. HF dipisahan sebagai asam fluorida. Proses keseluruhannya dapat ditulis:
Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 + 10H2O → 5 CaSO4•2H2O + HF + 3H3PO4
Asam sulfat digunakan dalam jumlah yang besar oleh industri besi dan baja untuk menghilangkan oksidasi, karat, dan kerak air sebelum dijual ke industri otomobil. Asam yang telah digunakan sering kali didaur ulang dalam kilang regenerasi asam bekas (Spent Acid Regeneration (SAR) plant).
Kilang ini membakar asam bekas dengan gas alam, gas kilang, bahan bakar minyak, ataupun sumber bahan bakar lainnya. Proses pembakaran ini akan menghasilkan gas sulfur dioksida (SO2) dan sulfur trioksida (SO3) yang kemudian digunakan untuk membuat asam sulfat yang "baru".
Amonium sulfat, yang merupakan pupuk nitrogen yang penting, umumnya diproduksi sebagai produk sampingan dari kilang pemroses kokas untuk produksi besi dan baja. Mereaksikan amonia yang dihasilkan pada dekomposisi termal batu bara dengan asam sulfat bekas mengijinkan amonia dikristalkan keluar sebagai garam (sering kali berwarna coklat karena kontaminasi besi) dan dijual kepada industri agrokimia.
Saat ini belerang termurah dihasilkan dari China dan India. Sebagian dari sulfur ini berupa sulfur alam (56%), dari senyawa – senyawa sulfur seperti pyrite atau batuan sulfida /
sulfat lainnya (19%), dan dari gas buangan industri minyak bumi / batu bara (H2S, SO2) (25%). 70 – 85% dari produksi sulfur tersebut digunakan untuk pembuatan asam sulfat.
Isotop
Belerang memiliki sebelas isotop. Dari empat isotop yang ada di alam, tidak satupun yang bersifat radioaktif. Belerang dengan bentuk yang sangat halus, dikenal sebagai bunga belerang, dan diperoleh dengan cara sublimasi.
Senyawa-Senyawa
Senyawa organik yang mengandung belerang sangat penting. Kalsium sulfur, ammonium sulfat, karbon disulfida, belerang dioksida dan asam sulfida adalah beberapa senyawa di antara banyak senyawa belerang yang sangat penting
Bentuk-Bentuk dari Belerang :
belerang alam dalam bentuk kristal
belerang dalam bentuk senyawa dengan logam lainnya (pyrite, marcasite, pyrhotite)
Sifat Fisik dan Kimia
Belerang atau sulfur adalah mineral yang dihasilkan oleh proses vulkanisme, sifat-sifat fisik dan kimia belerang adalah :
Kristal belerang berwarna kuning kegelapan dan kehitam-hitaman karena pengaruh unsur pengotornya
Berat jenis : 2,05 - 2,09
Kekerasan : 1,5 - 2,5 (skala Mohs) Ketahanan : getas/mudah hancur (brittle) pecahan :berbentuk konkoidal dan tidak rata Kilap : damar Gores : berwarna putih
Titik lebur 129°C dan titik didihnya 446°C. Mudah larut dalam CS2, CC14, minyak bumi, minyak tanah, dan anilin, penghantar panas dan listrik yang buruk
Apabila dibakar apinya berwarna biru dan menghasilkan gas-gas SO2 yang berbau busuk
tidak larut dalam air (bisulfida, tetrachloride) Daya hantar listrik buruk
berbau tidak enak
Teori Terbentuknya Belerang Teori Bischof
Sulfur berasal dari H2S, dimana H2S berasal dari proses reduksi terhadap CaSO4 oleh karbon methan
CaSO4 + C + CaS + 2CO2
CaSO4 + CH4 + CaS + CO2 + 2H2O CaS + CO2 + H2 + CaCO3 + H2S 2H2S + O2 + 2H2O + 2S
atau
2H2S + CaSO4 + 4S + Ca(OH)2 + H2O
Belerang berasal dari suatu dome dibentuk dari suatu bakteri De Sulfovibri de Sulfurcanc. Sulfat diubah oleh bakteri menjadi sulfit dan akhirnya menghasilkan sulfur
Belerang terdapat pada gypsum yang diendapkan langsung dari poly sulfit
Belerang erat kaitannya dengan kegiatan gunung berapi, merupakan hasil sublimasi sulfatara atau fumarol, juga akibat dari gas-gas/ larutan yang mengandung belerang dari dalam bumi
Tipe Lumpur terdapat dekat kawah dengan kadar 40-60%S Tipe kerak terdapat disekitar kawah dengan kadar 20-50% S
Macam-Macam Belerang dalam Perdagangan Sublime flower/ flower of sulfur
diperoleh dari hasil sublimasi, digunakan untuk industri karet Sulfur Flour
sulfur berputir halus seperti tepung, dilakukan grinding bebas oksigen sampai ukuran mesh – 325 mesh, sebagai Galian pembasmi hama penyakit tanaman/hewan
Precipitated Sulfur
diperoleh dari reaksi antara HCl pada larutan poli sulfit kemudian dicuci untuk menghilangkan CaS, digunakan dalam farmasi
Lac Sulfur
diperoleh dari larutan polisulfit yangg diberi H2SO4, masih mengandung 45% CaSO4 Colloidal Sulfur
pertikel halus masih dalam larutan berbentuk colloid, diperoleh hasil cleaning coke oven gas. B.
Teknik Penambangan
Penambangan endapan belerang dapat dikerjakan dengan cara tambang terbuka. Penggalian belerangnya dapat dilakukan dengan alat-alat sederhana atau dapat pula dengan tambang semprot. Apabila jumlah endapan belerang sedikit maka penambangannya dapat dilakukan secara manual dengan menggunakan peralatan antara lain: cangkul, linggis, ganco dan keranjang dan dilaksanakan dengan tenaga manusia.
Untuk endapan belerang yang ditutupi oleh lapisan penutup yang cukup tebal, cara penambangannya dapat dilakukan dengan cara Frash Process, yaitu dengan pemboran kemudian dimasukan air panas (suhu 335º F) kedalam endapan belerang. Melalui pipa-pipa kondensasi dipompakan keluar dan ditampung dan diendapkan. Tahap berikutnya disublimasi untuk mendapatkan belerang yang bersih.
Tambang terbuka : shovel Tambang semprot
Frasch proses dimasukan air panas 335 F ke dalam endapan belerang lewat pipa-pipa. ada 3 pipa dengan ukuran :
Diameter 1” = mengalirkan udara
Diameter 3” = mengalirkan Lumpur sulfur Diameter 6” = mengalirkan air panas Tekanan udara = 500 psi
Beberapa penambang mengambil belerang dengan cara melinggis bongkahan belerang di kaldera Gunung Ijen di Desa Ampelgading, Kecamatan Licin, Banyuwangi, Jawa Timur, Selasa (20/10). Berdasar data di Dinas Energi Sumber Daya Mineral (ESDM) Provinsi Jatim, kapasitas produksi belerang Gunung Ijen mencapai 1.736,318 ton.
Belerang ini muncul dari perut bumi karena aktivitas magma yang mendorong air dari sumber mata air keluar ke permukaan bumi dengan membawa belerang.
