gamping

Batu Gamping PENDAHULUAN Secara prosentase, kontribusi sektor pertambangan dan penggalian terhadap Produk Domestik Bruto termasuk relatif kecil daripada dengan sektor lain, yaitu (0,36 % per tahun), tetapi secara angka ternyata cukup mengejutkan (427 milyar rupiah dalam kurun 1996-1999). Namun demikian, khusus konsumsi bahan galian batu gamping ternyata relatif stabil, tidak terganggu oleh tingkat ekonomi yang semakin terpuruk. Hal ini ditunjukkan oleh kebutuhan batu gamping untuk bahan baku semen masih tetap menjanjikan. Jumlah penduduk yang semakin dewasa dan bertambah setiap tahun (2%) merupakan alasan bahwa kebutuhan rumah sebagai sarana tempat tinggal masih tetap pilihan nomor satu. Industri lain pemakai batu gamping memegang peran yang tidak dapat dipisahkan karena konstribusi terhadap total konsumsi cukup nyata, seperti industri pertanian, kertas dan banyak lagi yang lain. Kondisi iitu, secara tidak langsung memberikan dampak positif bagi pengusahaan pertambangan batu gamping.  2. GEOLOGI DAN  PENAMBANGAN 2.1  Mula Jadi Batu gamping dapat terjadi dengan beberapa cara, yaitu secara organik, mekanik, atau kimia. Di alam, sebagian besar batu gamping terjadi secara organik dan umumnya mempunyai nilai ekonomis. Jenis ini berasal dari pengendapan rumah kerang dan siput, foraminifera (ganggang), atau  kerangka binatang koral/kerang. Mula jadi batu gamping secara mekanik bahannya hampir sama dengan secara organik. Yang membedakan adalah terjadi perombakan terhadap bahan gamping kemudian terbawa arus dan diendapkan tidak jauh dari tempat semula. Sementara secara kimia batu gamping terjadi dalam kondisi iklim dan suasana lingkungan tertentu dalam air laut atau air tawar.   Endapan batu gamping disebut endapan sinter kapur, apabila pengendapan terjadi karena peredaran air panas alam yang melarutkan lapisan batu gamping di bawah permukaan, kemudian diendapkan kembali di permukaan bumi. Magnesium, lempung dan pasir adalah unsur pengotor yang mengendap saat proses pengendapan. Keberadaan  pengotor memberikan klasifikasi jenis batu gamping. Persentase unsur pengotor sangat berpengaruh terhadap warna batu gamping mulai dari warna putih susu, abu-abu muda, abu-abu tua, coklat bahkan hitam. Warna kemerah-merahan disebabkan oleh adanya unsur mangan sementara kehitam-hitaman disebabkan oleh adanya unsur organik. Mineral pengotor lain yang terdapat pada batu gamping tetapi dalam jumlah yang lebih sedikit adalah magnesit; kuarsa; feldspar; (kaolin, illit dsb); besi (hematit, ilmenit); dan mineral sulfida (pirit, markasit). Batu gamping bersifat keras, padat, dan dapat pula bersifat sarang. Carr Donald D. dan Rooney L.F (1985) membuat klasifikasi mineral atas dasar kandungan kalsit dan dolomit serta material non-karabonat dalam batuan. Jika kandungan kalsit dalam batuan dominan, maka dapat dikatakan sebagai batu gamping. Apabila kandungan dolomit (MgCO3) yang paling  banyak (>15%) maka batuan tersebut diklasifikasikan sebagai batuan dolomit (Tabel 1). Batu gamping yang mengalami meta-morfosa akan berubah penampakan-nya dan sifatnya. Itu terjadi karena pengaruh tekanan maupun panas, sehingga batu gamping tersebut menghablur, seperti yang dijumpai pada marmer.  Air tanah juga berpengaruh terhadap penghabluran ulang pada permukaan batu gamping sehingga membentuk kalsit. Di beberapa daerah endapan batu gamping sering ditemukan gua dan sungai bawah tanah. Hal itu terjadi  akibat reaksi batu gamping dengan resapan air hujan yang mengandung CO2 maupun dari hasil pembusukan zat-zat organik dipermukaan, setelah meresap ke dalam tanah kemudian melarutkan batu gamping yang dilaluinya. Reaksi kimia dari proses tersebut adalah sebagai berikut: CaCO3 + 2 CO2 + H2O à Ca (HCO3)2 + CO2 Ca(HCO3)2 larut dalam air sehingga lambat laun di dalam tubuh batu gamping terjadi rongga. Gejala ini tidak hanya terjadi di dalam, tetapi juga di permukaan yang langsung berhubungan dengan udara luar yang kadang-kadang membentuk topografi karst yang indah menarik dan unik, atau juga sering dijumpai berbagai lubang tegak, miring, atau datar. Identifikasi mineral karbonat yang ada dalam batu gamping tidak mudah karena ka dan kimianya.  2.2 Mineralogi 2.2. Mineralogi Batu gamping adalah batuan sedimen mengandung CaCO3 (Kalsium karbonat = kalsit).  Aragonit yang berkomposisi kimia serupa CaCO3 tapi berbeda struktur kristalnya adalah mineral metastable karena pada kurun waktu tertentu terubah menjadi kalsit. Mineral karbonat lain yang berasosiasi dengan batu gamping adalah kalsit dan aragonit dalam jumlah kecil adalah siderit (FeCO3 ) ankerit (Ca,Mg, Fe(CO3)4) dan magnesit (MgCO3). Identifikasi mineral karbonat yang ada dalam batu gamping tidak mudah karena kesamaan sifat fisika dan kimianya. Walau demikian untuk batuan yang relatif monomineralic dan kompak; berat jenis, warna, bentuk kristal dan sifat fisika lainnya dapat digunakan untuk identifikasi batuan tersebut.  Tingkat solubilitas dari mineral yang berbeda dalam asam encer (dilute hydroulic acid) dapat dipakai sebagai petunjuk dalam penelitian. Tingkat solubilitas dapat diurutkan sebagai berikut, aragonit, kalsit, dan dolomit. Teknik ini sangat berguna dalam laboratorium, tetapi di lapangan aplikasinya sangat terbatas. 3.    PERTAMBANGAN 3.1 Eksplorasi Eksplorasi batu gamping dilakukan bertahap. Kegiatan ini dilkerjakan dengan meggunakan cara pemboran dan geolistrik. Besar cadangan dihitung berdasarkan korelasi data pengeboran dengan data geolistrik dan geologi singkapan. 3.2 Penambangan Secara umum, penambangan batu gamping Indonesia dilakukan dengan cara tambang terbuka (kuari). Tanah penutup (overburden) yang terdiri dari tanah liat, pasir dan koral dikupas terlebih dahulu. Pengupasan dapat dengan menggunakan bulldozer atau power scraper. Kemudian dilakukan pemboran dan peledakan sampai di dapat ukuran bongkah yang sesuai. Untuk bongkah yang terlalu besar perlu di bor dan diledak-ulang (secondary blasting).  Pengambilan bongkah batu gamping biasanya dilakukan dengan wheel loader, lalu dimuat ke alat transportasi (dump truck, belt conveyor, lori dan lain-lain). 3.3 Pengolahan Batu gamping dapat langsung dipakai sebagai bahan baku, misal pada industri semen, fondasi jalan, rumah dan sebagainya. Untuk hal lain perlu pengolahan terlebih dahulu, misal dengan pembakaran. Cara ini dimaksudkan untuk memperoleh kapur tohor (CaO), kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dan gas CO2.  Secara umum, pembuatan kapur tohor meliputi : ·         Kalsinasi pada suhu 900o - 1000oC, sehingga batu gamping terurai menjadi CaO dan CO2; ·         CO2 ditangkap, dibersihkan dan dimasukkan ke dalam tangki; ·         kalsinasi dapat membentuk kapur tohor (CO) dan padam (CaOH2). Pembakaran batu gamping pada suhu sekitar 900oC akan diperoleh CaO melalui reaksi CaCO3    CaO + CO2 Pada reaksi ini terjadi penyerapan panas karena untuk mengurai 1 gram molekul CaCO3 (100 gram) perlu panas 42,5 kkal. Pembakaran batu dolomit (MgCO3) pada suhu 800 oC akan terjadi penguraian, seperti reaksi berikut : MgCO3       MgO + CO2; MgO disebut juga magnesit kostik. Pembakaran batu gamping dolomitan pada suhu 800-850 oC, hanya MgCO3  yang terurai, tetapi CaCO3 belum terurai. Jadi yang dihasilkan adalah MgO.CaCO3; dolomit kostik yang aktif ialah MgO sementara CaCO3 bekerja sebagai bahan pengisi. Tetapi apabila pembakaran dilakukan di atas 900 oC, yang terjadi adalah CaCO3, dan CO3 terurai menjadi CaO dan MgO. Pembakaran batu gamping yang mengandung MgCO3 penurunan daya ikat MgO tak dapat dihindari, karena saat reaksi penguraian CaCO3 menjadi CaO dan CO2 dibutuhkan suhu lebih tinggi dari 900 o C, terutama yang berukuran besar, agar suhu di bagian dalam cukup tinggi sehingga tejadi disosiasi. Gas CO2 akibat disosiasi dari hasil pembakaran atau udara dapat dihilangkan dengan alat pembuat gas atau secara alami (Gambar 2). 4.   PENGGUNAAN DAN SPESIFIKASI Batu gamping dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam tujuan, yaitu : a)   Batu Bangunan Batu bangunan di sini adalah yang biasa digunakan untuk pondasi rumah, jalan, jembatan maupun isian bendungan terutama di daerah yang tidak memiliki sumber batu bangunan seperti andesit, basalt dan semacamnya atau sebagai batu hias. Untuk keperluan di atas dipilih batu gamping yang berstruktur pejal atau keras serta berhablur dengan daya tekan 800 - 2500 kg/m3 b)   Bahan Bangunan Sebagai bahan bangunan. batu gamping serfungsi sebagai campuran dalam adukan pasangan bata/plester, semen trass atau semen merah. Syarat yang harus dipenuhi untuk bahan `+bangunan ini, adalah : ·         (CaO + MgO) min. 5%; ·         (SiO + AL2O3 + Fe2O3) maks. 5%; ·         CO2 maks 3%; ·         70% lolos ayakan 0,85 mm Capuran kapur padam dengan tras dan air akan membentuk produk yang disebut semen tras. Adanya sifat semen dalam pencampuran itu karena oksida-oksida alumina dan silika yang bersifat asam membentuk senyawa sebagai berikut : ·                                                 Ca(OH2) + SiO2 + (n-1)H2O à CaO,  SiO2 nH2O (semen) ·                                                 Ca(OH2) + Al2O3 + 5 H2O  à CaO, Al2O3 6H2O (semen) c)   Bahan Penstabil Jalan Pemanfaatan batu gamping untuk fondasi jalan, rawa-rawa, berfungsi mengurangi penyusutan plastisitas dan pemuaian fondasi jalan raya tersebut. Reaksi yang terjadi hampir sama dalam pembentukan semen tras, dengan campuran kapur padam sekitar 1 - 6% sesuai keadaan tanah dan konstruksi jalan yang akan dibuat. Batu gamping yang dipakai diharapkan berkadar belerang rendah. d)   Pertanian (Pengapuran) Kesuburan tanah akan lebih baik apabila keasaman tanah (pH) diturun-kan melalui pengapuran. Setiap jenis tanaman memiliki tingkat keasaman berbeda; untuk kacang-kacangan, gandum, kentang misalnya, masing-masing pelu tingkat keasaman antara 6 - 7,5; 5,75-7,5; dan 5-6,45. Batu gamping untuk pertanian, dapat berupa serbuk yang ditaburkan atau kapur tohor. Untuk serbuk batu gamping kadar MgCO3 diharapkan maks. 10% dan ukuran butir <  dari 5 mm dengan 95% didalamnya berukuran kurang dari 3 mm. Pengapuran memberikan berbagai keuntungan, misal memungkinkan nutrient lain lepas dari pupuk, tingkat keasaman yang rendah juga mem-perbaiki peningkatan mikrobiologi alam dari tanah melaluj penghancuran bahan organik (penggemburan tanah). Pengapuran pada tanah liat (clay) dapat memperbaiki struktur fisik, yaitu dapat rnembantu pertumbuhan akar dan mem-beri kontribusi kalsium terhadap tanaman tingkat bermagnesium rendah/ hilang akibat panenan atau erosi. Untuk melaksanakan proses pengapuran, jumlah batu gamping sangat bervariasi. Biasanya, diperlukan batu kapur sekitar 400 kg per hektar tanah. Namun, sumber lain menyebutkan antara 2 - 4 ton untuk setiap hektar, bahkan sampai 5 ton per hektar. Untuk disinfektan dan pembuatan kompos digunakan kapur padam. e)   Bahan Keramik Pemakaian batu gamping dalam industri keramik berfungsi sebagai imbuh untuk menurunkan suhu lelah sehingga pemuaian panas masa setelah dibakar sesuai dengan pemuaian glasir; dengan demikian glasir tidak retak atau lepas. Jenis dan jumlah pengotor yang terdapat dalam batu gamping merupakan faktor penentu sebagai bahan baku keramik. Selain untuk imbuh, dapat juga digunakan dalam pembuatan glasir, walaupun hanya sebagian kecil. f)    Industri Kaca Pemanfaatan batu gamping dalam industri kaca adalah sebagai bahan tambahan. Jenis batu gamping yang digunakan adalah jenis batu gamping dolomitan dengan kadar sebagai berikut : ·         (SiO2 0,96%), (Fe2O3 0,04%), (Al2O3 0,14%); ·         (MgO 0,15%), da (CaO 55,8%); ·         (SiO2 ; 0,14%), (Fe2O3 ; 0,03%), (Al2O3.MgO ; 20,80%) dan (CaO;31,8%). Dolomit dan batu gamping dolomitan digunakan dalam pembuatan gelas, botol, dan kaca lembaran. Bahan ini memberi pengaruh yang sangat baik pada gelas, antara lain mepermudah campuran gelas mudah melebur, mencegah devitrifikasi; dan memperpanjang jarak kerja (working range) pada peleburan gelas. g)   Industri Bata Silika Untuk pembuatan bata silika, batu gamping yang diperlukan adalah dengan kadar : ·         CaO minimum 90%; ·         MgO maksimum 4,5%; ·         Fe2O3 + Al2O3 maksimum 1,5%; ·         CO2 maksimum 5%. h)   Industri Semen Dalam industri semen, penggunaan mineral batugamping adalah sebagai bahan baku utama. Diperkirakan, untuk 1 ton semen diperlukan 1 ton batugamping. Persyaratan yang harus dipenuhi dalam pembuatan semen adalah : ·         kadar CaO : 50 - 55%; ·         MgO maksimum 2%; ·         kekentalan (viskositas) luluhan 3200 centipoise (40% H2O); ·         kadar Fe2O3 : 2,47% dan Al2O3 : 0,95%. Sebagai bahan baku semen pozolan yang digunakan adalah jenis kapur padam, yaitu sebagai bahan pengikat hidrolis yang dibuat dengan cara membakar sampai dengan suhu + 1100 oC. i)     Pembuatan Karbid Bahan utama pembuatan karbid adalah kapur tohor (60%), kokas, antrasit, dan petroleumcoke (carbon black).  Kapur tohor yang cocok untuk pembuatan kalsium karbid mem-punyai spesifikasi : ·         total CaO minimum 92%; ·         MgO maksimum 1,75%; ·         SiO2 maksimum 2%; ·         Fe2O3 + Al2O3 maksimum 1%; ·         S maksimum 0,2%; ·         P maksimum 0,02; ·         hilang pijar pada contoh yang diambil di tungku 4%. j)    Peleburan dan Pemurnian Baja Dalam peleburan dan pemurnian besi atau logam lainnya, batu gamping/ dolomit berfungsi sebagai imbuh pada tanur tinggi. Bijih besi mengandung silika dan alumina sebagai unsur tambahan; dalam proses peleburan unsur-unsur tersebut bersenyawa dengan bahan pengimbuh berupa terak cair (seng) yang mengapung di atas lelehan besi, sehingga mudah dipisahkan. Disamping itu, CaO dalam batu gamping harus berkadar tinggi, sarang dan keras. Hal itu diperlukan untuk mengikat gas-gas seperti SO2 dan H2S. Syarat-syarat umum yang harus dipenuhi, antara lain : Untuk batu gamping ·         CaO minimum 52%; ·         SiO maksimum 4% (1,5 - 4%); ·         Al2O3 + Fe2O3 maksimum 3%; ·         MgO maksimum 3,5%; ·         Fe2O3 maksimum 0,65%; ·         P maksimum 0,1%. k)   Bahan Pemutih dalam Industri Kertas, Pulp dan Karet Untuk keperluan ini batu gamping harus mempunyai hablur murni (hampir CaCO3) yang digerus sangat halus. Biasanya berasal dari batu gamping yang lunak, berwarna putih yang terdiri dari cangkang kerang dan jasad renik yang terdiri dari kapur (CaCO3) sebagai hasil sampingan pembuangan dasar magnesium karbonat dari dolomit. Batugamping yang cocok untuk bahan pemutih berkadar CaCO3 98%, kehalusan 325 mesh, mempunyai daya serap terhadap minyak, warna putih dan pH > 7,8. Bahan pemutih ini dipakai dalam industri kertas untuk pemutih pulp, pengisi, pelapis (coating) dan pengkilap. l)    Pembuatan Soda Abu Untuk pembuatan soda abu diperlukan batugamping 1 - 1,25 ton melalui proses amonia soda. Sedangkan persyaratan yang harus dipenuhi antara lain : - CaCO3                    : 90 - 99%; - MgCO3                    : 0,6% - FesO3 + Al2O3 + SiO2 = 0,3%. m) Penjernih  Air Dalam penjernihan air, batu gamping atau kapur digunakan bersama soda abu dalam proses kapur soda. Kapur Copy and WIN : http://ow.ly/KNICZ Copy and WIN : http://ow.ly/KNICZ