BAB 1
PENDAHULUAN
1.4 Latar belakang masalah
Besi merupakan logam yang paling banyak terdapat dialam. Besi juga diketahui sebagaiunsur yang paling banyak membentuk bumi, yaitu kira-kira 4,7 – 5 % pada kerak bumi. Besiadalah logam yang dihasilkan dari bijih besi dan jarang dijumpai dalam keadaan bebas,kebanyakan besi terdapat dalam batuan dan tanah sebagai oksida besi, seperti oksida besimagnetit ( Fe3O4) mengandung besi 65 %, hematite ( Fe2O3) mengandung 60 ± 75 % besi,limonet ( Fe2O3 . H2O ) mengandung besi 20 % dan siderit (Fe2CO3). Dalam kehidupan, besi merupakan logam paling biasa digunakan dari pada logam-logam yang lain. Hal ini disebabkan karena harga yang murah dan kekuatannya yang baik sreta penggunaannya yang luas.Bijih besi yang dapat diolah harus mengandung senyawa besi yang besar. Bijih besi adalah suatu zat mineral yang mengandung cukup kadar besi untuk dileburkan kira-kira 20%. Komposisi dan bentuk bijih besi berbeda-beda, jika besi dipanaskan bersama-sama karbon pada suhu 1420 K ± 1470 K maka akan terbentuk suatu alloy. Seiring dengan perkembangan zaman banyak teknologi baru yang bermunculan untuk menghasilkan besi. Salah satu sebabnya adalah karena besi memiliki kegunaan yang sangat banyak dan terlebih lagi karena bijih besi yang relatif melimpah dipenjuru dunia. Oleh karena itu penting untuk kita mempelajari lebih lanjut mengenai besi.
1.2 Perumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dibahas antara lain : 1. Genesa bijih besi / cara tebentuknya bijih besi 2. Teknik eksplorasi
3. Teknik penambangan 4. Teknik pengolahan
5. Pemanfaatan
6. Persebaran bahan galian bijih besi di indonesia
1.3 Tujuan
Makalah ini bertujuan untuk menjelaskan genesa bijih besi, teknik eksplorasi, teknik penambangan, teknik pengolahan, pemanfaatan, dan persebaran bahan galian bijih besi di indonesia.
1.4 manfaat
- mengetahui cara tebrntuk nya bijih besi - mengetahui teknik eksporasi untuk bijih besi - mengetahui cara penambangan nya seperti apa
- mengetahui cara pengolohan dari bijih besi menjadi besi
BAB 2
Pembahasan
2.1 Genesa bijih besi
Proses terjadinya cebakan bahan galian bijih besi berhubungan erat dengan adanya peristiwa tektonik pra-mineralisasi. Akibat peristiwa tektonik, terbentuklah struktur sesar, struktur sesar ini merupakan zona lemah yang memungkinkan terjadinya magmatisme, yaitu intrusi magma menerobos batuan tua, dicirikan dengan penerobosan batuan granitan (Kgr) terhadap Formasi Barisan (Pb,Pbl). Akibat adanya kontak magmatik ini, terjadilah proses rekristalisasi, alterasi, mineralisasi, dan penggantian (replacement) pada bagian
kontak magma dengan batuan yang diterobosnya.
Perubahan ini disebabkan karena adanya panas dan bahan cair (fluida) yang berasal dari aktivitas magma tersebut. Proses penerobosan magma pada zona lemah ini hingga membeku umumnya disertai dengan kontak metamorfosa. Kontak metamorfosa juga melibatkan batuan samping sehingga menimbulkan bahan cair (fluida) seperti cairan magmatik dan metamorfik yang banyak
mengandung bijih.
Proses terjadinya cebakan bijih besi didaerah penelitian berkaitan dengan proses-proses tersebut diatas, dalam hal ini peristiwa tektonik, metamorfosa dan metasomatisme kontak berperan untuk terjadinya cebakan bijih besi di daerah penelitian. Bila dikaitkan dengan batuan yang tersingkap didaerah penelitian yaitu batuan metamorfosa seperti marmer yang dulunya merupakan batugamping, maka dapat disimpulkan bahwa terbentuknya bijih karena terjadinya proses metamorfosa pada batugamping. Kemudian akibat proses magmatisme pada batugamping terjadi proses penggantian (replacement) sehingga larutan yang mengandung mineral bijih terendapkan bersamaan dengan terbentuknya batuan
metamorfosa (marmer).
tektonik setempat yang membentuk sesar mendatar dan sesar normal, struktur tersebut akan membentuk kembali geometri dari cebakan mineral atau akan terjadi dislokasi.
2.2 Eksplorasi
Tata cara eksplorasi bijih besi primer meliputi urutan kegiatan eksplorasi sebelum pekerjaan lapangan, saat pekerjaan lapangan dan setelah pekerjaan lapangan. Kegiatan sebelum pekerjaan lapangan ini bertujuan untuk mengetahui gambaran mengenai prospek cebakan bijih besi primer, meliputi studi literatur dan penginderaan jarak jauh. Penyediaan peralatan antara lain peta topografi, peta geologi, alat pemboran inti, alat ukur topografi, palu dan kompas geologi, loupe, magnetic pen, GPS, pita ukur, alat gali, magnetometer, kappameter dan peralatan geofisika. Kegiatan pekerjaan lapangan yang dilakukan adalah penyelidikan geologi meliputi pemetaan; pembuatan paritan dan sumur uji, pengukuran topografi, survei geofisika dan pemboran inti. Kegiatan setelah pekerjaan lapangan yang dilakukan antara lain adalah analisis laboratorium dan pengolahan data. Analisis laboratorium meliputi analisis kimia dan fisika. Unsur yang dianalisis kimia antara lain : Fetotal, Fe2O3, Fe3O4, TiO2, S, P, SiO2, MgO, CaO, K2O, Al2O3, LOI. Analisis fisika yang dilakukan antara lain : mineragrafi, petrografi, berat jenis (BD). Sedangkan pengolahan data adalah interpretasi hasil dari penyelidikan lapangan dan analisis laboratorium. Tahapan eksplorasi adalah urutan penyelidikan geologi yang umumnya dilakukan melalui empat tahap sbb : 1. Survei tinjau
2. prospeksi
3. eksplorasi umum 4. eksplorasi rinci.
1. Survei tinjau, tahap eksplorasi untuk mengidentifikasi daerah-daerah yang berpotensi bagi keterdapatan mineral pada skala regional.
2. Prospeksi, tahap eksplorasi dengan jalan mempersempit daerah yg mengandung endapan mineral yg potensial.
3. Eksplorasi umum, tahap eksplorasi yang rnerupakan deliniasi awal dari suatu endapan yang teridentifikasi .
4. Eksplorasi rinci, tahap eksplorasi untuk mendeliniasi secara rinci dalarn 3-dimensi terhadap endapan mineral yang telah diketahui dari pencontohan singkapan, paritan, lubang bor, shafts dan terowongan.
2.2.1 Penyelidikan geologi
adalah penyelidikan yang berkaitan dengan aspek-aspek geologi diantaranya : pemetaan geologi, parit uji, sumur uji. Pemetaan adalah pengamatan dan pengambilan conto yang berkaitan dengan aspek geologi dilapangan. Pengamatan yang dilakukan meliputi : jenis litologi, mineralisasi, ubahan dan struktur pada singkapan, sedangkan pengambilan conto berupa batuan terpilih.
2.2.2 Penyelidikan Geofisika
adalah penyelidikan yang berdasarkan sifat fisik batuan, untuk dapat mengetahui struktur bawah permukaan, geometri cebakan mineral, serta sebarannya secara horizontal maupun secara vertical yang mendukung penafsiran geologi dan geokimia secara langsung maupun tidak langsung.
Pemboran inti dilakukan setelah penyelidikan geologi dan penyelidikan geofisika. Penentuan jumlah cadangan (sumberdaya) mineral yang mempunyai nilai ekonomis adalah suatu hal pertama kali yang perlu dikaji, dihitung sesuai standar perhitungan cadangan yang berlaku, karena akan berpengaruh terhadap optimasi rencana usaha tambang, umur tambang dan hasil yang akan diperoleh.
Dalam hal penentuan cadangan, langkah yang perlu diperhatikan antara lain : – Memadai atau tidaknya kegiatan dan hasil eksplorasi.
– Kebenaran penyebaran dan kualitas cadangan berdasarkan korelasi seluruh data eksplorasi seperti pemboran, analisis conto, dll.
– Kelayakan penentuan batasan cadangan, seperti Cut of Grade, Stripping Ratio, kedalaman maksimum penambangan, ketebalan minimum dan sebagainya bertujuan untuk mengetahui kondisi geologi dan sebaran bijih besi bawah permukaan.
Tatacara eksplorasi pasir besi meliputi urutan kegiatan eksplorasi pasir besi mulai dari kegiatan sebelum pekerjaan lapangan, saat pekerjaan lapangan dan setelah pekerjaan lapangan yang dilakukan untuk mengetahui potensi pasir besi.
· Kegiatan Sebelum Pekerjaan Lapangan – Studi Literatur
yang dilakukan meliputi: pengumpulan dan pengolahan data serta laporan kegiatan sebelumnya.
– Studi Penginderaan Jarak Jauh
dengan jenis data yang dapat digunakan dalam studi ini meliputi : data Citra Landsat MSS TM/ Tematic mapper, SLAR, Spot image dan foto udara. Dengan data penginderaan jarak jauh ini dapat dilakukan interpretasi gejala–gejala geologi yang berguna sebagai acuan dalam eksplorasi pasir besi.
Studi Geofisika dengan Eksplorasi Bijih Besi (Iron Ore) Menggunakan Metode Magnetik
EKSPLORASI GEOFISIKA
Ekplorasi merupakan penyelidikan awal di bidang pertambangan yang bertujuan untuk mengetahui potensi mineral atau bahan galian di suatu wilayah penelitian. Hasil sebuah ekplorasi biasanya berupa karakteristik bahan tambang, sebaran mineral, atau jumlah cadangan mineral.
Di dalam eksplorasi geofisika biasanya digunakan beberapa metode seperti metode geolistrik (geoelectric), metode magnetik, metode gravitasi dan seismik. Masing-masing metode diterapkan sesuai dengan objek bahan galian yang akan diselidiki. Misalnya, metode geolistrik sangat cocok untuk mengetahui potensi air tanah (ground water). Metode ini juga dapat diterapkan untuk eksplorasi mineral seperti bijih besi dan mangan. Namun, akurasinya rendah dikarenakan nilai resistivitas skala laboratorium untuk beberapa jenis mineral berbeda dengan skala lapangan. Hal ini tentunya dipengaruhi oleh struktur batuan. Contoh lainnya adalah metode magnetik, cocok digunakan untuk eksplorasi mineral magnetis seperti bijih besi seperti magnetit dan hematit. Metode ini didasarkan pada nilai anomali medan magnet bumi di suatu kawasan survei. Sebagaimana kita ketahui bahwa bumi memiliki sifat seperti magnet (dwikutub)
yaitu kutub utara dan selatan. Dalam makalah ini akan diulas secara singkat mengenai eksplorasi mineral dengan metode magnetik atau biasa juga disebut sebagai metode geomagnetik. Untuk memahami metode geomagnetik, ada baiknya diulas secara ringkas beberapa teori dasar tentang kemagnetan dan beberapa kajian yang berkaitan dengannya .
· Kegiatan Pekerjaan Lapangan – Pemetaan Geologi
dalam penyelidikan pasir besi meliputi pemetaan batas pasir pantai dengan litologi lainnya, sehingga dapat diperoleh gambaran sebaran endapan pasir besi.
– Pengukuran Topografi
dilakukan untuk menggambarkan morfologi pantai dan perencanaan penempatan titik-titik lokasi pemboran dan sumur uji serta lintasan geofisika.
Urutan kegiatan yang dilakukan dalam pengukuran topografi adalah sebagai berikut:
– Penentuan koordinat titik awal pengukuran pada punggungan sand dune. – Pembuatan garis sumbu utama (base line) dan
– Pengukuran siku-siku untuk garis lintang (cross line).
Garis sumbu utama diusahakan searah dengan garis pantai dan garis-garis lintang yang merupakan tempat kedudukan titik bor, arahnya dibuat tegak lurus terhadap sumbu utama dengan interval jarak tertentu.
– Geofisika (Geomagnetik) metoda geofisika yang digunakan dalam studi ini adalah metoda geomagnetik yang meliputi: aeromagnetic dan groundmagnetic, namun jarang diterapkan. Tujuan dari penerapan metode ini adalah untuk mencari sebaran anomali magnetik daerah pantai yang dieksplorasi.
– Pemboran
ini dimaksudkan untuk mengambil conto-conto pasir besi pantai baik yang ada diatas permukaan laut maupun yang berada dibawahnya.
Pekerjaan pemboran pasir besi dilakukan dengan menggunakan bor dangkal baik yang bersifat manual (Doormer) maupun bersifat semi mekanis
Kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut: – Penentuan lokasi titik bor
– Setting alat bor
– Pembuatan lubang awal dilakukan dengan menggunakan mata bor jenis Ivan sampai batas permukaan air tanah.
– Setelah menembus lapisan air tanah, pemboran dilakukan dengan menggunakan casingyang didalamnya dipasang bailer.
– Pemboran dihentikan sampai batas batuan dasar.
Pengambilan conto pasir besi yang terletak di atas permukaan air tanah diambil dengan sendok pasir (sand auger) jenis Ivan berdiameter 2,5 inchi, sedangkan conto pasir yang berada di bawah permukaan air tanah dan bawah permukaan air laut diambil denganbailer yang dilengkapi ball valve. Conto-conto diambil untuk setiap kedalaman 1,5 meter atau setiap satu meter dan dibedakan antara conto dari horizon A, conto horizon B dan conto dari horizon C. Pola pemboran dan interval titik bor yang digunakan pada pekerjaan ini disesuikan dengan tahapan survei, sebagai contoh pada tahapan eksplorasi rinci digunakan pola pemboran dengan interval 100 m x 20 m
– Pembuatan Sumur Uji
pada umumnya dilakukan pada pasir besi undak tua yang telah mengalami kompaksi. Kegiatan ini dimaksudkan untuk mengambil conto-conto pasir besi pantai sampai pada kedalaman tertentu sampai mencapai permukaan air dan untuk mengetahui profil/penampang tegak perlapisan pasir besi. Kegiatan yang dilakukan adalah sebagai berikut:
– Penentuan lokasi sumur uji.
– Penggalian dengan luas bukaan sumur 1m x 1m atau 1,5m x 1,5m. – Bila terjadi runtuhan maka dibuat penyangga.
– Pembuatan sumur dihentikan apabila telah mencapai permukaan air atau telah mencapai batuan dasar.
Pengambilan conto pasir besi dari sumur uji diambil dengan interval setiap satu meter menggunakan metoda channel sampling, dengan ukuran 5 cm x 10 cm.
– Preparasi Conto
proses preparasi di lapangan untuk conto bor dan sumur uji dapat dilakukan dengan dua metoda, yaitu: increment atau Riffle splitter. Conto yang diambil harus homogen dari setiap interval kedalaman. Dengan pengambilan yang cukup representatif akan menjamin ketelitian dalam analisa kimia, perhitungan sumber daya atau cadangan dari endapan pasir besi pantai. Pengambilan conto-conto tersebut didasari oleh prosedur baku dalam eksplorasi endapan pasir besi pantai. Kegiatan yang dilakukan dalam proses preparasi dengan metoda increment mengacu pada Japan Industrial Standard (J.I.S ), yaitu :
– Conto pasir hasil pemboran atau sumur uji ditampung pada suatu wadah dan diaduk hingga homogen
– Conto tersebut di atas dimasukkan dalam kotak increment, diratakan dan dibagi dalam garis kotak- kotak (Gambar 3).
– Conto direduksi dengan menggunakan sendok increment dari kotak increment, dari tiap-tiap kotak ditampung dalam kantong conto (Gambar 4).
– Conto hasil reduksi kemudian dikeringkan.
– Conto yang sudah dikeringkan dari tiap – tiap interval dibagi menjadi 3 bagian. Satu bagian untuk conto individu, satu bagian untuk conto komposit dan satu bagian untuk duplikat.
– Satu bagian conto dari tiap interval digabungkan dengan interval lainnya menjadi conto komposit.
Kegiatan yang dilakukan dalam proses preparasi dengan metoda riffle splitter, yaitu :
– Conto pasir hasil pemboran atau sumur uji ditampung pada suatu wadah dan diaduk hingga homogen, kemudian dikeringkan
– Conto yang telah kering direduksi dengan riffle splitter hingga mendapatkan berat yang diinginkan (+ 3 kg).
– Conto yang sudah mengalami splitting dari tiap – tiap interval dibagi menjadi 3 bagian. Satu bagian untuk conto individu, satu bagian untuk conto komposit dan satu bagian untuk duplikat.
– Satu bagian conto dari tiap interval digabungkan dengan interval lainnya menjadi conto komposit.
– Penentuan Persentase Kemagnetan (MD)
diawali dengan pemisahan mineral magnetik dengan non-magnetik, sebagai berikut:
– Hasil preparasi conto dilapangan sebanyak 1 kg, direduksi hingga + 100 gr menggunakan splitter (conto hasil reduksi).
– Conto hasil reduksi ditaburkan dalam suatu tempat secara merata.
– Pemisahan dilakukan dengan menggerak-kan magnet batang 300 gauss berulang-ulang minimal 7 kali di atas selembar kaca setebal 2 mm yang dibawahnya tertabur conto pasir untuk mendapatkan conto konsentrat yang cukup bersih. Jarak antara magnet batang dengan lapisan pasir harus dibuat tetap untuk menghindari perbedaan kuat medan magnet.
– Konsentrat yang diperoleh dari pemisahan magnet, ditimbang dalam satuan gram. Dengan membandingkan berat konsentrat dan berat conto hasil reduksi, maka didapat harga persentase magnetik dengan rumus :
Berat Konsentrat
MD : X 100 %
Berat conto hasil reduksi – Penentuan Berat Jenis
insitu dilakukan dengan cara sebagai berikut:
– Penghitungan volume conto dari bor berdasarkan perhitungan volume bagian dalam dari casing dengan rumus:
V= π x r2 x t V = Volume conto π = Konstanta (3,14)
r = jari-jari bagian dalam casing; t = ketinggian conto dalam casing.
– Penentuan berat dengan cara menimbang setiap interval conto · Kegiatan Setelah Pekerjaan Lapangan
– Analisa Laboratorium
conto-conto setelah dikumpulkan. Pekerjaan analisa laboratorium meliputi analisa kimia dan fisika.
Analisa kimia dilakukan terhadap conto individu untuk mengetahui kandungan unsur dalam konsentrat, antara lain: Fetotal (FeO dan Fe2O3, Fe3O4) dan Titan. Analisa kimia dapat dilakukan dengan beberapa metoda, antara lain AAS, volumetrik, XRF dan ICP. Analisa fisika yang dilakukan antara lain analisa mineral butir, analisa ayak, analisa sifat magnetik dan berat jenis. Analisa mineral butir dilakukan untuk mengetahui jenis dan persen berat mineral baik untuk fraksi magnetik maupun nonmagnetik Conto yang dianalisa mineral butir berasal dari conto komposit, yang mewakili wilayah/ blok pemboran. Analisa ayak dimaksudkan untuk mengetahui ukuran butiran pasir besi yang dominan. Analisa ayak dilakukan terhadap conto pilihan berasal dari bagian-bagian blok interval dalam bentuk conto komposit berat 500 gram yang dibagi menjadi 6 fraksi, yakni :1. butiran yang lebih besar + 2 mm atau + 10 mesh
2. butiran antara –2 + 1mm atau –10 + 18 mesh 3. butiran antara –1 + ½ mm atau –18 + 35 mesh; 4. butiran antara –1/2 + ¼ mm atau –35 + 72 mesh; 5. butiran antara –1/4 + 1/8 atau –72 + 150 mesh dan 6. butiran yang lebih kecil dari –1/8 mm.
Masing-masing fraksi jumlahnya dinyatakan dalam persen berat yang dapat digambarkan dalam bentuk diagram balok sehingga sebaran fraksi pasir besi yang dominan dapat diketahui (Gambar 7). Analisa berat jenis dimaksudkan untuk mengetahui berat jenis pasir besi. Analisa dilakukan dengan cara conto asli (crude sand) seberat 100 gram dimasukkan ke dalam air yang diketahui volumenya di dalam gelas ukur. Untuk memudahkan perhitungan ditetapkan volume 200 cc, apabila kenaikan air menjadi A cc, maka volume pasir yang dimasukkan = A – 200 cc.
Jadi berat jenis = 100 / (A-200) gram /cc. – Pengolahan Data
dari hasil pengamatan dan analisa laboratorium diolah dan ditafsirkan secara seksama untuk memberikan gambaran tentang kondisi geologi daerah penelitian yang berkembang dari aspek genetik, posisi, hubungan serta distribusinya.
Data hasil analisa MD dan pemboran dibuat profil penyebaran endapan pasir besi terhadap sumbu panjang (sejajar pantai) dan sumbu pendek (tegak lurus pantai)
danisograde. Lokasi-lokasi pengambilan conto diplot dalam peta topografi hasil pengukuran (Peta Lokasi Pengambilan Conto dan Peta Isograde).
Peta-peta yang dihasilkan bertujuan untuk keperluan penambangan, misalnya : petaisograde dan peta topografi serta penampang tegak sebaran bijih besi ke arah kedalaman baik sejajar garis pantai maupun yang memotong tegak lurus garis pantai. Bentuk–bentuk gumuk pasir baik yang front maupun back dunes dipetakan secara rinci. Perhitungan sumber daya secara manual dilakukan dengan beberapa metoda, antara lain: Metoda daerah pengaruh dengan rumus :
C = (L x t) X MD x SG Dimana :
C = Sumber daya dalam ton
L = Luas daerah pengaruh dalam m2
t = Tebal rata-rata endapan pasir besi dalam meter MD = prosentase kemagnetan dalam %
SG = Berat Jenis dalam ton/m3 · Metoda Geostatistik
Metoda ini digunakan untuk membantu dalam perhitungan estimasi sumber daya/cadangan endapan bahan galian dimana nilai conto merupakan realisasi fungsi acak (statistik spasial). Pada hipotesis ini, nilai conto merupakan suatu fungsi dari posisi dalam cebakan, dan posisi relatif conto dimasukkan dalam pertimbangan. Kesamaan nilai-nilai conto yang merupakan fungsi jarak conto serta yang saling berhubungan ini merupakan dasar teori statistik spasial. Metoda ini jarang dilakukan dalam perhitungan estimasi sumber daya /cadangan pasir besi.
Untuk mengetahui sejauh mana hubungan spasial antara titik–titik di dalam cebakan, maka harus diketahui fungsi strukturalnya yang dicerminkan oleh model semivariogramnya.
Menetapkan model semivariogram merupakan langkah awal dalam perhitungan geostatistik, selanjutnya dengan perhitungan varian estimasi, varian dispersi, varian kriging, dll.
Metoda geostatistik yang digunakan dalam eksplorasi pasir besi adalah varian estimasi. Pada metoda ini estimasi suatu cadangan dicirikan oleh suatu
ekstensi/pengembangan satu atau beberapa harga yang diketahui terhadap daerah sekitarnya yang tidak dikenal. Suatu harga yang diketahui (diukur pada conto inti, atau pada suatu blok) diekstensikan terhadap bagian-bagian yang diketahui pada satu endapan bijih. Ada beberapa cara estimasi yang sudah dikenal pada kegiatan pertambangan antara lain:
a. Estimasi kadar rata-rata suatu cadangan bijih berdasarkan rata-rata suatu kadar yang didapat dari analisis conto pemboran/sumur uji.
b. Estimasi endapan bijih pada suatu tambang atau blok-blok penambangan dengan menggunakan sistem poligon sebagai daerah pengaruh, yang antara lain didasari oleh titik-titik pengamatan berikutnya, pembobotan secara proporsional yang berbanding terbalik dengan jarak dan lain-lain.
Tujuan dari penggunaan metoda ini antara lain untuk memperoleh gambaran tiga dimensi dari bentuk endapan pasir besi. Pada penerapannya untuk perhitungan dalam geostatistik umumnya memerlukan bantuan komputer. Geoplan merupakan perangkat lunak yang diperlukan dalam paket perhitungan variogram. Selain itu juga digunakan perangkat lunak program KRIG3D yang merupakan paket program kriging, varian estimasi dan varian dispersi.
2.3 Teknik penambangan bijih besi
Penambangan biji besi tergantung keadaan dimana biji besi tersebut ditemukan. Jika biji besi ada di permukaan bumi maka penambangan dilakukan dipermukaan bumi (open-pit mining), dan jika biji besi berada didalam tanah maka penambangan dilakukan dibawah tanah (underground mining). Karena biji besi didapatkan dalam bentuk senyawa dan bercampur dengan kotoran-kotoran lainnya maka sebelum dilakukan peleburan biji besi tersebut terlebih dahulu harus dilakukan pemurnian untuk mendapatkan konsentrasi biji yang lebih tinggi (25 -40%). Proses pemurnian ini dilakukan dengan metode : crushing, screening, dan washing (pencucian). Untuk meningkatkan kemurnian menjadi lebih tinggi (60 -65%) serta memudahkan dalam penanganan berikutnya, dilakukan proses agglomerasi dengan langkah-langkah sebagai berikut : - Biji besi dihancurkan menjadi partikel-partikel halus (serbuk).
- Partikel-partikel biji besi kemudian dipisahkan dari kotoran- kotoran dengan cara pemisahan magnet (magnetic separator) atau metode lainnya. - Serbuk biji besi selanjutnya dibentuk menjadi pellet berupa bola-bola kecil berdiameter antara 12,5 - 20 mm. - Terakhir, pellet biji besi dipanaskan melalui proses sinter/pemanasan hingga temperatur 1300 C agar pellet o tersebut menjadi keras dan kuat sehingga tidak
mudah rontok.
Tujuan proses reduksi adalah untuk menghilangkan ikatan oksigen dari biji besi. Proses reduksi ini memerlukan gas reduktor seperti hidrogen atau gas karbon
monoksida (CO).
Proses reduksi ini ada 2 macam yaitu proses reduksi langsung dan proses reduksi
tidak langsung.
a. Proses Reduksi Langsung
Proses ini biasanya digunakan untuk merubah pellet menjadi besi spons (sponge iron) atau sering disebut: besi hasil reduksi langsung (direct reduced iron). Gas reduktor yang dipakai biasanya berupa gas hidrogen atau gas CO yang dapat dihasilkan melalui pemanasan gas alam cair (LNG) dengan uap air didalam suatu
reaktor yaitu melalui reaksi kimia berikut :
CH4 + H O CO + 3H22 (gas hidro (uap air- (gas reduktor) karbon) panas) Dengan menggunakan gas CO atau hidrogen dari persamaan diatas maka proses reduksi terhadap pellet biji besi dapat dicapai melalui reaksi kimia berikut ini :
Fe O23+ 3H22Fe + 3H O2 (pellet) (gas hidrogen) (Besi- (uap air) spons) atau Fe O 23 + 3CO 2Fe + 3CO 2
b. Proses Reduksi Tidak Langsung
Proses ini dilakukan dengan menggunakan tungku pelebur yang disebut juga tanur tinggi (blast furnace). Sketsa tanur tinggi diperlihatkan pada gambar 5. Biji besi hasil penambangan dimasukkan ke dalam tanur tinggi tersebut dan didalam tanur tinggi dilakukan proses reduksi tidak langsung yang cara kerjanya sebagai
berikut :
Bahan bakar yang digunakan untuk tanur tinggi ini adalah batu bara yang telah dikeringkan (kokas). Kokas dengan kandungan karbon (C) diatas 80%, tidak hanya berfungsi sebagai bahan bakar, tetapi juga berfungis sebagai pembentuk gas
CO yang berfungsi sebagai reduktor.
Untuk menimbulkan proses pembakaran maka ke dalam tanur tersebut ditiupkan udara dengan menggunakan blower sehingga terjadi proses oksidasi sebagai
berikut :
2C + O22CO + Panas
Gas CO yang terjadi dapat menimbulkan reaksi reduksi terhadap biji yang dimasukkan ke dalam tanur tersebut. Sedangkan panas yang ditimbulkan berguna untuk mencairkan besi yang telah tereduksi tersebut. Untuk mengurangi kotoran-kotoran (impuritas) dari logam cair, ke dalam tanur biasanya ditambahkan sejumlah batu kapur (limestone). Batu kapur tersebut akan membentuk terak (slag) dan dapat mengikat kotoran-kotoran yang ada didalam logam cair. Karena berat jenis terak lebih rendah dari berat jenis cairan besi maka terak tersebut berada dipermukaan logam cair sehingga dapat dikeluarkan melalui lubang terak. Besi hasil proses tanur tinggi ini disebut juga besi kasar (pig iron).
Besi kasar ini merupakan bahan dasar untuk membuat besi tuang (cast iron) dan baja (steel). Komposisi kimia unsur-unsur pemadu dalam besi kasar ini terdiri dari 3-4 %C; 0,06-0,10 %S; 0,10- 0,50 %P; 1-3 %Si dan sejumlah unsur-unsur lainnya, sebagai bahan impuritas. Karena kadar karbonnya tinggi, maka besi kasar mempunyai sifat yang sangat rapuh dengan kekuatan rendah serta menampakkan wujud seperti grafit. Untuk pembuatan besi tuang, besi kasar tersebut biasanya dicetak dalam bentuk lempengan-lempengan (ingot) yang kemudian di lebur kembali oleh pabrik pengecoran (foundry). Sedangkan untuk pembuatan baja, besi kasar dalam keadaan cair langsung dipindahkan dari tanur tinggi ke dalam tungku pelebur lainnya yang sering disebut : tungku oksigen basa (basic oxygen furnace, atau disingkat BOF). Dalam tungku BOF ini kadar karbon besi kasar akan diturunkan sehingga mencapai tingkat kadar karbon baja.
Pemanfaatan bijih besi
Bahan baku pembuatan besi baja dan kabel / kawat baja
Bijih besi murni yang dileburkan dan langsung dicetak tanpa campuran berbagai macam unsur lainnya akan membentuk besi baja. Besi baja dinilai memiliki kekuatan yang dangat baik dan sering digunakan sebagai penopang konstruksi – konstruksi dari proyek – proyek bangunan. Berikut ini adalah beberapa manfaat dari besi baja :
Sebagai penopang konstruksi bawah tanah
Sebagai rangka dari pembuatan gedung bertingkat Sebagai struktur konstruksi jembatan
Kawat dan tali baja dapat digunakan sebagai alat pengangkut pada crane, dan alat Derek
Digunakan sebagai beberapa spare part kendaraan, seperti roda, bodi dan bagian lainnya, terutama pada kendaraan berat dan special.
Sebagai bahan dasar pembuatan tiang – tiang rambu lalu lintas dan LPJ ( lampu penerangan jalan )
Bjih besi yang dilebur dapat dicampur dengan unsur lain, seperti jenis alumunium untuk membuat tiang – tiang lampu jalanan dan rambu lalu yang kuat, namun
ringan. Selain itu campuran ini juga dinilai ekonomis dan mudah dalam perawatan, serta memiliki ketahan terhadap korosi atau karat yang cukup bagus. Sebagai bahan pembuatan besi tuang
Besi tuang merupakan salah satu jenis logam ferro. Logam ferro merupakan jenis logam yang dibuat dengan campuran antara besi dan karbon. Hasil campuran ini akan menciptakan logam yang sangat kuat dan tahan lama. Biasanya jenis besi tuang ini diaplikaskan dan dimanfaatkan untuk :
Alas mesin Meja perata
Blok silinder pada mesin kendaraan dan mesin konstruksi Cincin torak
Besi tempa
Beberapa bijih besi akan dicetak dengan ukuran – ukran tertentu dan dibuat menjadi lembaran lembaran. Hal ini diperuntukkan untuk keperluan besi tempa. Besi tempa merupakan jenis besi yang mengandung 99% bijih besi, yang akan dibuat menjadi suatu barang. Berikut ini adalah beberapa aplikasi dari besi tempa : Sebagai bahan senjata, seperti keris dan pedang
Sebagai plat penambal lubang atau kebocoran pada konstruksi besi Sebagai peyambung konstruksi besi (dengan cara di las)
Untuk pembuatan bracket – bracket atau dudukan Pembuatan baja lunak
Berbeda dengan besi baja murni yang sangat kuat, terutama untuk pembuatan proyek konstruksi, baja lunak merupakan campuran antara bijih besi dengan karbon, dengan kandungan campuran karbon sebanyak 0.1 – 0.3%. biasanya jenis baja ini dapat ditempa, dan mudah dipotong dengan menggunakan gergaji tangan. Berikut ini beberapa pemanfaatan dari baja lunak : Pembuatan mur, sekrup, dan baut Pembuatan perkakas, seperti obeng dan semacamnya Pembuatan pipa – pia non pralon
Baja sedang
Merupakan jenis baja yang lebih keras dan kuat dibandingkan baja lunak. Baja sedang memiliki kandungan campuran besi dan karbon, dengan kadar karbon
sebanyak 0.4 – 0.6%. Baja sedang ini sering dimanfaatkan sebagai alas dan poros dari peralatn berat. berikut ini beberapa manfaat dari baja sedang :
As roda dari alat berat dan beberapa truk besar Membuat rel kereta
Alat tempa
Baja dengan campuran karbon yang tinggi dan tambahan campuran lainnya sponsored links
Bijih besi yang dibuat menjadi baja jenis ini biasanya memiliki kandungan campuran karbon sebanyak 0.7 – 1.5 % dan juga biasanya sering ditambahkan campuran unsur lain, seperti nikel, kobalt, dan krom. Baja jenis ini memiliki kualitas yang baik dari segi kekuatan dan ketahanan dan biasanya anti karat. Berikut ini adalah beberapa pemanfaatan dari baja jenis ini :
Bahan dasar pembuatan perkakas berat, seperti gergaji, pahat, stempel.
Pembuatan mesin bubut dan peralatan untuk melakukan bubut, seperti bor dan gerinda
Pembuatan peralatan dan spare part dari mesin – mesin besar. Sebagai aksesoris dan peralatan rumah tangga
Selain dapat dimanfaatkan sebagai bahan dasar pembuatan peralatan konstrukis, bijih besi juga dapat dimanfaatkan sebagai aksesoris dan peralatan rumah tangga. Banyak aksesoris dan peralatan rumah tangga yang dapat dibuat dengan menggunakan bijih besi, yang tentunya dicampur dengan unsur lain, seperti nikel, krom, tembaga dan lainnya. Berikut ini aksesoris yang memiliki bahan dasar besi : Gelang, kalung dan cincin
Gagang kacamata Pembuatan kunci rumah Peraltan dapur
Sebagai bahan pembuatan rangka kendaraan
Bijih besi yang sudah menjadi besi juga dapat menjadi bahan baku pembuatan rangka kendaraan, seperti sepeda, motor dan mobil. Dengan menggunakan rangka dari bahan besi, kualitas kendaraan akan menjadi lebih baik, dan kuat, namun mudah mengalmi korosi alias karat, sehingga harus dirawat dengan tepat
Persebaran bahan galia besi di daerah indonesia
TEMPAT KETERDAPATAN BIJIH BESI D INDONESIA Di Jawa barat terdapat bijih besi
(1). Cilacap (pasir besi) di Jawa Tengah (2). Cilegon di Banten
(3). Gunung Tegak di Lampung (4). Lengkabana di Sulawesi Tengah (5). Longkana di Sulawesi Tengah
(6). Pegunungan Verbeek di Sulawesi Tengah (7). Pulau Demawan di Kalimantan Selatan (8). Pulau Sebuku di Kalimantan Selatan (9). Pulau Suwang di Kalimantan Selatan
Selain itu terdapat juga di Bengkulu, Sulawesi Utara, dan Sulawesi Selatan. Bijih besi diolah oleh PT Krakatau Steel, Cilegon, Jawa Barat. Pasir besi diolah oleh PT.Aneka Tambang, Cilacap, Jawa Tengah.
DAFTAR PUSTAKA
https://seniwenboyo.blogspot.com/2015/05/daerah-penghasil-bijih-besi.html
besihttp://v3fatmawati.blogspot.com/2011/04/daerah-di-indonesia-penghasil-sumber.htm
