KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr, Wb.
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan proposal tugas akhir ini dibuat sebagai syarat untuk mendapatkan kesempatan melakukan tugas akhir ini di PT Timah (Persero) Tbk.
Dalam proposal tugas akhir ini pemohon mengajukan judul “KAJIAN PENGOLAHAN BIJIH TIMAH PRIMER TERHADAP TARGET PRODUKSI PT TIMAH (PERSERO) TBK DI KECAMATAN PEMALI, KABUPATEN BANGKA, PROVINSI BANGKA BELITUNG”.
Proposal ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan tugas akhir di program studi teknik pertambangan, fakultas teknik, Universitas Islam Bandung. Saya selaku pemohon menyadari bahwa proposal ini masih sangat jauh dari kata sempurna dikarenakan pengetahuan dan kemampuan yang masih minim. Dengan segala kerendahan hati izinkan saya untuk menyampaikan terima kasih kepada banyaknya pihak yang telah membantu dalam mengerjakan proposal ini dan mempermudah segala kegiatan yang dilakukan.
Akhir kata semoga Allah SWT selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada semua pihak dan semoga proposal ini dapat diterima serta pemohon sangat mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak. Wassalamu'alaikum Wr. Wb.
Bandung, April 2016
Nur Muhamad NPM.100.701.11.105
PROPOSAL
TUGAS AKHIR (TTA - 400)
I.
LATAR BELAKANG
Timah merupakan unsur logam dengan rumus Sn (stannum) dan mineral utama pembawa timah adalah cassiterite (SnO2), sedangkan mineral ikutannya
adalah pirit, kuarsa, zirkon, ilmenit, galena, bismut, arsenik, stibnit, kalkopirit, xenotim, dan monasit. Walaupun ada sebagian kecil timah yang dihasilkan dari sulfida seperti stannite, cylindrite, frankeit, kanfieldit dan tealit.
Timah yang diambil PT Timah (Persero) Tbk berupa timah alluvial yang merupakan hasil dari endapan mineral cassiterite (SnO2) yang pada umumnya
terbentuk dari magma granitik, yaitu magma dari larutan yang bersifat asam, sehingga keterdapatan bijih timah berhubungan erat dengan terdapatnya batuan granit.
Pengolahan timah menjadi sesuatu yang lebih bermanfaat tidak lepas dari peran reaksi kimia fisika. Pencucian maupun pemisahan pada timah merupakan bagian dari proses yang melibatkan reaksi-reaksi kimia fisika. Proses pengolahan pada bijih timah mutlak harus dilakukan, karena hal ini dapat memberikan penambahan nilai jual dan nilai tambah untuk bijih timah tersebut.
Oleh karena itu, diperlukan suatu kajian khusus untuk memberikan daya dorong agar pengolahan yang dilakukan lebih cepat dan efisien sehingga menghasilkan tailing yang lebih sedikit.
II.
TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui proses pengolahan bijih timah primer.
2. Mengetahui faktor-faktor yang berpengaruh dalam proses pengolahan bijih timah primer.
3. Menentukan alat-alat yang digunakan dalam proses pengolahan bijih timah primer.
4. Melakukan analisa pada alat yang akan digunakan dalam proses pengolahan bijih timah primer.
III.
RUANG LINGKUP MASALAH
Ruang lingkup masalah dalam penelitian ini meliputi proses pencucian, pemisahan, pengolahan bijih timah dan parameter-parameter yang behubungan dengan proses pengolahan bijih timah primer untuk memperoleh timah yang ekonomis serta faktor-faktor yang mempengaruhi dalam peningkatan produksi.
IV.
METODELOGI PENELITIAN
Metodelogi penelitian yang akan diterapkan dalam penelitian ini, diantaranya sebagai berikut:
1. Studi Literatur: Laporan penelitian yang sudah ada sebelumnya dan referensi buku yang berkaitan dengan penelitian.
2. Data Sekunder: Peta daerah penelitian, peta geologi dan data-data pada proses pengolahan bijih timah.
3. Data Primer: Analisa alat-alat yang digunakan, kapasitas dan kebutuhan alat penunjang serta recovery dari hasil pengolahan bijih timah primer.
V.
TEORI DASAR
5.1 Timah
Timah (tin) adalah logam berwarna putih keperakan, dengan kekerasan yang rendah, berat jenis 7,3 g/cm3, serta mempunyai sifat konduktivitas panas
dan listrik yang tinggi. Logam ini bersifat mengkilap dan mudah dibentuk. Ada 2 macam timah yaitu Sn (stannum) atau timah putih dan Pb (timbal) atau timah hitam.
Timah putih (Sn) adalah unsur kimia dengan simbol Sn (Latin: stannum) dan nomor atom 50, adalah logam golongan utama di kelompok 14 dari tabel periodik. Timah menunjukkan kemiripan kimia untuk kedua kelompok 14 elemen tetangga, germanium dan memimpin dan memiliki dua kemungkinan oksidasi, +2 dan sedikit lebih stabil 4. Timah adalah unsur paling melimpah ke-49 dan memiliki, dengan 10 isotop stabil, jumlah terbesar yang stabil isotop dalam tabel
periodik. Timah diperoleh terutama dari mineral kasiterit, dimana itu terjadi sebagai timah dioksida.
Timah hitam (Pb) merupakan logam lunak yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan titik leleh pada 327,5°C dan titik didih 1.740°C pada tekanan atmosfer.
Sumber: Dok. Kerja Praktik
Foto 5.1 Bijih Pasir Timah
Sumber timah yang terbesar yaitu sebesar 80% berasal dari endapan timah sekunder (alluvial) yang terdapat di alur-alur sungai, di darat (termasuk pulau-pulau timah), dan di lepas pantai. Endapan timah sekunder berasal dari endapan timah primer yang mengalami pelapukan yang kemudian terangkut oleh aliran air, dan akhirnya terkonsentrasi secara selektif berdasarkan perbedaan berat jenis dengan bahan lainnya. Endapan alluvial yang berasal dari batuan granit lapuk dan terangkut oleh air pada umumnya terbentuk lapisan pasir atau kerikil.
Mineral utama yang terkandung pada bijih timah adalah cassiterite
(SnO2). Batuan pembawa mineral ini adalah batuan granit yang berhubungan
dengan magma asam dan menembus lapisan sedimen (intrusi granit). Pada tahap akhir kegiatan intrusi, terjadi peningkatan konsentrasi elemen di bagian atas, baik dalam bentuk gas maupun cair, yang akan bergerak melalui pori-pori atau retakan. Karena tekanan dan temperatur berubah, maka terjadilah proses kristalisasi yang akan membentuk deposit dan batuan samping.
Proses pembentukan bijih timah (Sn) berasal dari magma cair yang mengandung mineral kasiterit (SnO2). Pada saat intrusi batuan granit naik ke
mineral-mineral bijih diantaranya bijih timah (Sn). Mineral ini terakumulasi dan terasosiasi pada batuan granit maupun di dalam batuan yang diterobosnya, yang akhirnya membentuk vein-vein (urat), yaitu: pada batuan granit dan pada batuan samping yang diterobosnya.
5.2 Genesa Endapan Timah 5.2.1 Endapan Timah Primer
Timah terbentuk sebagai endapan primer pada batuan granit dan pada daerah sentuhan batuan endapan metamorf yang biasanya berasosiasi dengan turmalin dan urat kuarsa timah, serta sebagai endapan sekunder, yang di dalamnya terdiri dari endapan aluvium, eluvial, dan koluvium. Tipe kuarsa-kasiterit dan greisen merupakan tipe mineralisasi utama yang membentuk sumber daya timah putih pada jalur timah yang menempati Kepulauan Riau hingga Bangka Belitung. Jalur ini dapat dikorelasikan dengan “Central Belt” di Malaysia dan Thailand (Mitchel, 1979).
Mineral utama yang terkandung di dalam bijih timah berupa kasiterit, sedangkan pirit, kuarsa, zirkon, ilmenit, galena, bismut, arsenik, stibnit, kalkopirit, xenotim, dan monasit merupakan mineral ikutan (http://www.tekmira.esdm.go.id). Timah putih dalam bentuk cebakan dijumpai dalam dua tipe, yaitu cebakan bijih timah primer dan sekunder. Pada tubuh bijih primer, kandungan kasiterit terdapat pada urat maupun dalam bentuk tersebar.
Proses oksidasi dan pengaruh sirkulasi air yang terjadi pada cebakan timah primer pada atau dekat permukaan menyebabkan terurainya penyusun bijih timah primer. Proses tersebut menyebabkan juga terlepas dan terdispersinya timah putih, baik dalam bentuk mineral kasiterit maupun berupa unsur Sn.
Proses pelapukan, erosi, transportasi dan sedimentasi yang terjadi terhadap cebakan bijih timah putih primer menghasilkan cebakan timah sekunder, yang dapat berada pada tanah residu maupun letakan sebagai endapan koluvial, kipas aluvial, aluvial sungai maupun aluvial lepas pantai. Tubuh bijih primer yang berpotensi menghasilkan sumber daya cebakan timah ekonomis adalah yang mempunyai dimensi sebaran permukaan erosi luas sebagai sumber dispersi.
Mineral yang terkandung di dalam bijih timah pada umumnya mineral utama yaitu kasiterit, sedangkan pirit, kuarsa, zircon, ilmenit, plumbum, bismut, arsenik, stibnite, kalkopirit, kuprit, xenotim, dan monasit merupakan mineral ikutan. Sumber timah Indonesia merupakan bagian jalur timah Asia Tenggara (The South East TinBelt), jalur timah terkaya di dunia yang membentang mulai dari selatan China, Thailand, Birma, Malaysia sampai Indonesia.
Pembentukan mineral primer secara garis besar dapat di klasifikasikan menjadi 5 jenis:
- Fase magmatik cair - Fase pegmatitik - Fase pneumatolitik - Fase hidrothermal - Fase vulkanik
Dari ke lima jenis fase endapan diatas akan menghasilkan sifat-sifat endapan yang berbeda-beda, yaitu yang berhubungan dengan:
a. Kristalisasi magmanya
b. Jarak endapan mineral dengan asal magma c. Bagaimana cara pengendapannya terjadi
Terbentuk karena kristalisasi magma atau di dalam magma
Terbentuk pada lubang-lubang yang telah ada
Reaksi kimia antara batuan yang telah ada dengan larutan pembawa bijih
d. Bentuk endapan, masif, stockwork, urat, perlapisan e. Waktu terbentuknya endapan
5.2.2 Endapan Timah Sekunder
Endapan timah sekunder berasal dari endapan timah primer yang mengalami pelapukan yang kemudian terangkut oleh aliran air dan akhirnya terkonsentrasi secara selektif berdasarkan perbedaan berat jenis dengan bahan lainnya. Berdasarkan tempat atau lokasi pengendapannya endapan bijih timah sekunder dapat di klasifikasikan sebagai berikut:
1. Endapan Elluvial
Endapan elluvial adalah endapan bijih timah yang terjadi akibat pelapukan secara intensif. Proses ini diikuti dengan disentegrasi batuan
samping dan perpindahan mineral kasiterit (SnO₂) secara vertikal sehingga terjadi konsentrasi residual.
Ciri-ciri endapan elluvial adalah sebagai berikut:
Keterdapatannya dekat sekali dengan batuan sumbernya
Tersebar pada batuan sedimen atau batuan granit yang telah lapuk
Ukuran butir agak besar dan angular 2. Endapan Kollovial
Endapan kollovial adalah endapan bijih timah yang terjadi akibat peluncuran hasil pelapukan endapan bijih timah primer pada suatu lereng dan terhenti pada suatu gradien yang agak mendatar diikuti dengan pemilahan.
Ciri-ciri endapan kollovial adalah sebagai berikut:
Butiran agak besar dengan sudut runcing
Biasanya terletak pada lereng suatu lembah 3. Endapan Alluvial
Endapan bijih yang terjadi akibat proses transportasi sungai, dimana mineral berat dengan ukuran butiran yang lebih besar diendapkan dekat dengan sumbernya, sedangkan mineral-mineral yang berukuran lebih kecil diendapkan jauh dari sumbernya.
Ciri-ciri endapan alluvial adalah sebagai berikut:
Terdapat di daerah lembah
Mempunyai bentuk butiran yang membundar 4. Endapan Miencan
Endapan bijih timah yang terjadi akibat pengendapan yang selektif secara berulang-ulang pada lapisan tertentu.
Ciri-ciri endapan miencan adalah sebagai berikut:
Endapan terbentuk lensa-lensa
Bentuk butiran halus dan bundar 5. Endapan Disseminated
Endapan bijih timah yang terjadi akibat transportasi oleh air hujan. Jarak transportasi sangat jauh sehingga menyebabkan penyebaran yang luas tetapi tidak teratur.
Ciri-ciri endapan disseminated adalah sebagai berikut:
Tersebar luas, tetapi bentuk dan ukurannya tidak teratur
Ukuran butir halus karena jarak transportasi jauh
Terdapat pada lapisan pasir atau lempung 5.3 Penambangan Timah
Di dalam proses penambangan timah dikenal 2 jenis penambangan yang dikenal di Bangka Belitung.
a. Penambangan Lepas Pantai
Sumber: Dok. Kerja Praktik
Foto 5.2 Kapal Keruk
Penambangan timah lepas pantai (laut lepas). Pada kegiatan penambangan lepas pantai, perusahaan mengoperasikan armada kapal keruk untuk operasi produksi di daerah lepas pantai (off shore). Armada kapal keruk mempunyai kapasitas mangkok (bucket) mulai dari ukuran 7 cuft sampai dengan 24 cuft. Kapal keruk dapat beroperasi mulai dari kedalaman 15 meter sampai 50 meter di bawah permukaan laut dan mampu menggali lebih dari 3,5 juta m3
material setiap bulan. Setiap kapal keruk dioperasikan oleh karyawan yang berjumlah lebih dari 100 karyawan yang waktu bekerjanya terbagi atas 3 kelompok (shift) dalam 24 jam sepanjang tahun.
Sumber: Dok. Kerja Praktik
Foto 5.3 Kapal Isap
Hasil produksi bijih timah dari kapal keruk diproses di instalasi pencucian untuk mendapatkan kadar minimal 30% Sn dan diangkut dengan kapal tongkang untuk dibawa ke Pusat Pengolahan Bijih Timah (PPBT) untuk dipisahkan dari mineral ikutan lainnya selain bijih timah dan ditingkatkan kadarnya hingga mencapai persyaratan peleburan yaitu minimal 70-72% Sn.
b. Penambangan Timah Darat-GravelPump
Penambangan darat dilakukan di wilayah daratan pulau Bangka Belitung, tentunya sistem operasional yang digunakan tidaklah sama seperti pada wilayah lepas pantai. Proses penambangan timah alluvial menggunakan pompa semprot (gravelpump).
Sumber: Dok. Kerja Praktik
Foto 5.4 Penambangan Darat
Setiap kontraktor atau mitra usaha melakukan kegiatan penambangan berdasarkan perencanaan yang diberikan oleh perusahaan dengan memberikan peta cadangan yang telah dilakukan pemboran untuk mengetahui kekayaan dari
cadangan tersebut dan mengarahkan agar sesuai dengan pedoman atau prosedur pengelolaan lingkungan hidup dan keselamatan kerja di lapangan. Hasil produksi dari mitra usaha dibeli oleh perusahaan sesuai harga yang telah disepakati dalam Surat Perjanjian Kerja Sama (SPKS).
Pada daerah tertentu, penambangan timah darat menghasilkan wilayah sungai besar yang disebut dengan kolong/danau. Kolong/danau itulah merupakan inti utama cara kerja penambangan darat, karena pola kerja penambangan darat sangat tergantung pada pengelolaan dan pemanfaatan sumber daya air dalam jumlah besar. Sehingga bila kita lihat dari udara, penambangan timah darat selalu menimbulkan genangan air dalam jumlah besar seperti danau dan tampak berlobang-lobang besar.
Produksi penambangan darat yang berada di wilayah Kuasa Pertambangan (KP) perusahaan dilaksanakan oleh kontraktor swasta yang merupakan mitra usaha di bawah kendali perusahaan. Hampir 80% dari total produksi perusahaan berasal dari penambangan di darat mulai dari Tambang Skala Kecil berkapasitas 20 m3/jam sampai dengan Tambang Besar berkapasitas
100 m3/jam. Produksi penambangan timah menghasilkan bijih pasir timah
dengan kadar tertentu.
5.4 Proses Pengolahan Timah
Proses pengolahan timah ini bertujuan sesuai dengan namanya yaitu meningkatkan kadar kandungan timah dimana bijih timah diambil dari dalam laut atau lepas pantai dengan penambangan atau pengerukan setelah itu dilakukan pembilasan dengan air atau washing dan kemudian diisap dengan pompa. Bijih timah hasil dari pengerukan biasanya mengandung 20-30% timah. Setelah dilakukan proses pengolahan mineral maka kadar kandungan timah menjadi lebih dari 70%, sedangkan bijih timah hasil penambangan darat biasanya mengandung kadar timah yang sudah cukup tinggi >60%.
5.4.1 Washing atau Pencucian
Pencucian timah dilakukan dengan memasukkan bijih timah ke dalam ore bin yang berkapasitas 25 drum per unit dan mampu melakukan pencucian 15 ton bijh per jam. Di dalam ore bin itu bijih dicuci dengan menggunakan air tekanan dan debit yang sesuai dengan umpan.
5.4.2 Pemisahan Berdasarkan Berat Jenis
Proses pemisahan ini menggunakan alat yang disebut Jig Harz. Bijih timah yang mempunyai berat jenis lebih berat akan mengalir ke bawah yang berarti kadar timah yang diinginkan sudah tinggi sedangkan sisanya, yang berkadar rendah yang juga berarti mengandung pengotor atau gangue lainnya seperti kuarsa, zircon, rutile, siderit dan sebagainya akan ditampung dan dialirkan ke dalam trapezium Jig Yuba.
5.4.3 Pengolahan Tailing
Dahulu tailing timah diolah kembali untuk diambil mineral bernilai yang mungkin masih tersisa di dalam tailing atau buangan. Prosesnya adalah dengan gaya sentrifugal. Namun saat ini proses tersebut sudah tidak lagi digunakan karena tidak efisien karena kapasitas dari alat pengolah ini adalah 60 kg/jam. 5.4.4 Proses Pengeringan
Proses pengeringan dilakukan di dalam rotary dryer. Prinsip kerjanya adalah dengan memanaskan pipa besi yang ada di tengah-tengah rotary dryer
dengan cara mengalirkan api yang didapat dari pembakaran dengan menggunakan solar.
5.4.5 Klasifikasi
Bijih-bijih timah selanjutnya akan dilakukan proses-proses pemisahan/klasifikasi lanjutan yakni: klasifikasi berdasarkan ukuran butir dengan
screening, klasifikasi berdasarkan sifat konduktivitasnya dengan high tension separator, klasifikasi berdasarkan sifat kemagnetannya dengan magnetic separator, klasifikasi berdasarkan berat jenis dengan menggunakan alat seperti
shaking table, air table dan multi gravity separator (untuk pengolahan terak/tailing).
5.4.6 Pemisahan Mineral Ikutan
Mineral ikutan pada bijih timah yang memiliki nilai atau value yang terbilang tinggi seperti zircon dan thorium (unsur radioaktif) akan diambil dengan mengolah kembali bijih timah hasil proses awal pada Amang Plant. Mula-mula bijih diayak dengan vibrator listrik berkecepatan tinggi dan disaring/screening
sehingga akan terpisah antara mineral halus berupa cassiterite dan mineral kasar yang merupakan ikutan. Mineral ikutan tersebut kemudian diolah pada air table sehingga menjadi konsentrat yang selanjutnya dilakukan proses smelting,
sedangkan tailingnya dibuang ke tempat penampungan. Mineral-mineral tersebut lalu dipisahkan dengan hightension separator, yakni:
-
pemisahan berdasarkan sifat konduktor.- nonkonduktornya atau sifat konduktivitasnya.
Mineral konduktor antara lain: cassiterite dan ilmenite. Mineral nonkonduktor antara lain: thorium, zircon dan xenotime. Lalu masing-masing dipisahkan kembali berdasarkan kemagnetannya dengan magnetic separation
sehingga dihasilkan secara terpisah, thorium dan zircon.
5.5 Kegunaan Timah
Data pada tahun 2006 menunjukkan bahwa logam timah banyak dipergunakan untuk solder (52%), industri plating (16%), untuk bahan dasar kimia (13%), kuningan & perunggu (5,5%), industri gelas (2%), dan berbagai macam aplikasi lain (11%).
Akibat dari petumbuhan permintaan, kegunaan baru dari timah ditemukan. Masalah lingkungan, keselamatan dan kesehatan mempengaruhi kegunaan timah. Hasil dari riset yang sedang dilakukan di Internatioanal Tin ResearchInstitude Ltd., lembaga yang dibiayai industri, banyak pasar baru untuk timah sedang dikembangkan.
5.5.1 Timah dalam kimia
Industri kimia adalah konsumen timah yang paling cepat berkembang. Permintaan sangat kuat untuk peralatan rumah tangga dan cat industri, pada plastik dan lapisan tanpa belerang yang digunakan industri teknik (tembaga, perunggu dan fosfor perunggu diantara yang lainnya). Contoh aplikasi komersil adalah pelapisan timah pada kawat dan kabel tembaga dan pembuatan bentuk-bentuk timah tempa.
VI.
JADWAL PELAKSANAAN
Tugas Akhir ini diharapkan berlangsung mulai bulan April 2016 dengan waktu pengerjaan disesuaikan pada kebijakan PT Timah (Persero) Tbk.
Perincian Jadwal Rencana Tugas Akhir JENIS KEGIATAN
April Mei
Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu Minggu
1 2 3 4 1 2 3 4 Penetapan Pembimbing Studi Pendahuluan Studi Lapangan Pengolahan Data Pembuatan Laporan Lain-lain
Ket : : Kegiatan tidak dilakukan : Kegiatan dilakukan
VII.
PESERTA TUGAS AKHIR
Adapun data peserta kegiatan Tugas Akhirdi PT Timah (Persero) Tbk ini adalah sebagai berikut:
Nama : Nur Muhamad
NPM : 100.701.11.105
Jurusan : Teknik Pertambangan
Universitas : Universitas Islam Bandung (UNISBA)
VIII.
PERMOHONAN PENYEDIAAN FASILITAS
Untuk menunjang terlaksananya kegiatan tersebut di atas, saya mengharapkan sekiranya dari pihak perusahaan dapat menyediakan fasilitas berupa:
1. Konsumsi serta penginapan untuk 1 orang selama kegiatan berlangsung. 2. Penyediaan alat-alat Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) selama
kegiatan Tugas Akhir berlangsung (bila diperlukan).
3. Penyediaan transportasi dari Bandung – Lokasi di PT Timah (Persero) Tbk – Bandung.
IX.
PENUTUP
Demikian proposal ini dibuat sebagai acuan dalam melaksanakan Tugas Akhir. Judul pada Tugas Akhir ini dapat berubah dan dapat disesuaikan bila telah diterima oleh PT Timah (Persero) Tbk. Besar harapan saya akan bantuan segenap pimpinan dan karyawan di PT Timah (Persero) Tbk, demi kelancaran serta suksesnya pelaksanaan Tugas Akhir yang akan saya laksanakan.
X.
DAFTAR PUSTAKA
Hafid, M.D. 2007, “Pedoman Teknis Penambangan Timah Alluvial Di Darat”.
PT Tambang Timah. Bangka Belitung.
Howard L. Hartman, “Intorductory Mining Engineering”, The University of Alabama Tuscaloosa, Alabama, A. Wiley-Interscience Publications, John Wiley Sons, 1987.
John M. Guilbert and Charles F. Park Jr.1986, “Ore Deposit”.
P. Franco. 2009, “Hydrothermal Processes and Mineral System”. Geological Survey of Western Australia, Perth, WA, Australia.
Sutedjo Sujiyno, 1996, “Sejarah Timah Indonesia”, PT Gramedia Pustaka Utama, Edisi Cetakan Pertama.
