Bentonit

Posted: November 30, 2010 in rocks N' minerals
Tag:, , , ,

PENDAHULUAN

Potensi endapan bentonit di Indonesia cukup besar dan tersebar di beberapa lokasi, yaitu di Pulau Jawa dan Sumatera dengan jumlah cadangan lebih dari 380 juta ton.

Berdasarkan sifat kimianya, bentonit dibedakan menjadi dua, yaitu sodium (Na) dan Calsium (Ca) bentonit. Pemakai utama Na-bentonit adalah untuk lumpur bor dalam kegiatan pemboran. Sementa- ra Ca-bentonit dipakai sebagai penyerap (penjernih) di industri minyak goreng.

Salah satu indikator kenaikan produksi Ca-bentonit dapat dtunjukkan oleh produksi minyak goreng. Hampir di atas 70 % dari total konsumsi digunakan dalam industri ini.  Untuk Na-bentonit jumlah pemakaian banyak tergantung kepada eksplorasi minyak bumi dan gas.

GEOLOGI DAN PERTAMBANGAN

Mula Jadi

Secara umum, mula-jadi endapan bentonit ada empat macam, yaitu hasil pelapukan, hydrothermal, transformasi, dan sedimentasi.

Endapan hasil pelapukan;

Faktor pembentukan endapan ben-tonit hasil pelapukan adalah kondisi komposisi mineral batuan, komposisi kimia dari air, dan daya lalu air pada batuan asal. Yang terakhir ini dapat dikemukakan sebagai : iklim, berbagai relief dan tumbuh-tumbuhan yang berada di atas batuan.

Pembentukan bentonit hasil pelapukan adalah akibat reaksi antara ion-ion hidrogen (H+) dalam air tanah dengan senyawa silikat. Ion H+ tersebut berasal dari asam karbon akibat pembusukan zat-zat organik di dalam tanah.

Mineral penting saat pembentukan lempung adalah plagioklas, kalium-feldspar, biotit, muskovit, sedikit kandungan senyawa alumina dan ferro- magnesia. Plagioklas sangat reaktif, berjumlah banyak dan sumber utama dari kation dan silika dalam air tanah.

Larutan hydrotermal

Larutan hydrotermal merupakan larutan bersifat asam dengan kandungan klorida, belerang, karbon dioksida dan silika. Komposisi larutan berubah karena ada reaksi dengan batuan gamping menjadi larutan alkali yang bersifat basa, lalu terbawa keluar dan akan tetap bertahan selama unsur alkali dan alkali tanah tetap terbentuk akibat penguraian batuan asal.

Pada alterasi hydrotermal relatif lemah, mineral-mineral asal menentukan hasil alterasi tersebut. Pada alterasi sangat lemah, mineral-mineral yang kaya dengan unsur magnesium cenderung membentuk klorit. Pada alterasi lemah, adanya unsur alkali dan alkali tanah akan membentuk monmorilonit kecuali kalium, mika, feromagnesia dan feldspar. Monmorillonit terjadi karena adanya unsur magnesium.

Endapan transformasi

Endapan bentonit hasil transformasi/ devitrifikasi debu gunung api terjadi dengan sempurna apabila debu diendapkan di dalam cekungan seperti danau atau laut. Mineral gelas gunung api lambat laun akan mengalami devitrifikasi.

Endapan sedimen

Monmorilonit bisa juga terjadi sebagai endapan sedimen dalam kondisi basa (alkalin). Mineral hasil sedimentasi terbentuk dalam cekungan dan bersifat basa dan tidak berasosiasi dengan tufa, seperti atapulgit, sepiolit, mon-morillonit, karbonat, silika pipih, fosfat laut dan sebagainya. Lingkungan ini banyak mengandung larutan silika yang terendapkan dalam bentuk flint, kristobalit, atau senyawa alumunium dan magnesium.

Secara umum, Ca-bentonit terjadi dari alterasi mineral dalam batuan beku dan metamorfik yang biasanya ter-dapat dekat dengan permukaan. Hal ini disebabkan ion Na+ dalam lempung bentonit bersifat tidak mantap dan mudah diganti oleh ion Ca+, dan juga ion H+ pada tingkat pelapukan selanjutnya. Sebaliknya, Keberadaan Na-bentonit di daerah tropis hanya dijumpai pada tempat dalam yang mengalami proses pelapukannya tidak berkepanjangan.

Mineralogi

Bentonit adalah istilah lempung mon-morillonit dalam dunia perdagangan dan termasuk kelompok dioktohedral. Penamaan jenis lempung tergantung dari penemu atau peneliti, misal ahli geologi, mineralogi, mineral industri dan lain-lain.

Dalam keadaan awal, Na-bentonit berkemampuan tinggi untuk menyerap warna dan dapat ditingkatkan lagi dengan melalui proses pengolahan dan pemanasan.

Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan kandungan alu-munium silikat hydrous, yaitu activated clay dan fuller’s Earth. Activated clay adalah lempung yang kurang memiliki daya pemucat, tetapi daya pemucatnya dapat ditingkatkan melalui pengolahan tertentu. Sementara itu, fuller’s earth digunakan di dalam fulling atau pembersih bahan wool dari lemak. Berdasarkan tipenya, bentonit dibagi menjadi dua, yaitu :

a.    Tipe Wyoming (Na-bentonit – Swelling bentonite)

Na bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa waktu di dalam air. Dalam keadaan kering berwarna putih atau cream, pada keadaan basah dan terkena sinar matahari akan berwarna mengkilap. Perbandingan soda dan kapur tinggi, suspensi koloidal mempunyai pH: 8,5-9,8, tidak dapat diaktifkan, posisi pertukaran diduduki oleh ion-ion sodium (Na+).

Penggunaan yang utama adalah untuk  lumpur (bor) pembilas dalam kegiatan pemboran, pembuatan pellet biji besi, penyumbat kebocoran bendungan/kolam.

b.   Mg, Ca-bentonit - non swelling bentonite)

Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara alami atau setelah diaktifkan mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Na dan Ca rendah, suspensi koloidal memiliki  pH: 4-7. Posisi pertukaran ion lebih banyak diduduki oleh ion-ion kalsium dan magnesium. Dalam keadaan kering bersifat rapid slaking, berwarna abu-abu, biru, kuning, merah dan coklat. Penggunaan bentonit dalam proses pemurnian minyak goreng perlu aktivasi terlebih dahulu.

Potensi dan Cadangan

Endapan bentonit Indonesia tersebar di P. Jawa, P. Sumatera, sebagian P. Kalimantan dan P. Sulawesi, dengan cadangan diperkirakan lebih dari 380 juta ton, serta pada umumnya terdiri dari jenis kalsium (Ca-bentonit) .

Beberapa lokasi yang sudah dan sedang dieksploitasi, yaitu di Tasik-malaya, Leuwiliang, Nanggulan, dan lain-lain. Indikasi endapan Na-bentonit terdapat di Pangkalan Brandan; Soro-langun-Bangko; Boyolali (Lampiran).

Pertambangan

Eksplorasi

Pekerjaan yang dilakukan dalam eksplorasi pendahuluan atau detail antara lain pemetaan dan pembuatan sumur uji atau pemboran. Pada eksplorasi detail pembuatan peta dilakukan dalam skala lebih kecil (1: 1.000), dan jarak titik sumur uji atau pemboran lebih dekat.

a.    Pemetaan

Pemetaan dilakukan untuk membuat peta topografi dan situasi daerah dalam menunjang kegiatan eksplorasi, evaluasi endapan, dan perencanaan penambangan.

Pengukuran dilakukan dengan alat ukur theodolith pada area yang diinginkan dengan titik ikat ukur yaitu titik triangulasi. Dilakukan juga penen-tuan dan pengukuran lokasi titik bor atau sumur uji dengan interval 25-100 meter.

Dari hasil pengukuran, lalu dibuat peta topografi  dan  situasi   dengan   skala diinginkan yang menggambarkan letak titik sumur uji atau titik bor, tempat penggalian endapan, penyebaran endapan, jalan, dan lain-lain.

b.   Pembuatan sumur uji, atau pemboran

Pembuatan sumur uji atau pemboran (dengan bor tangan atau bor mesin) adalah untuk mengetahui sebaran endapan secara lateral dan vertikal, tebal endapan, tebal lapisan tanah penutup, struktur batuan, dan data lain melalui pengambilan conto, pengukuran stratigrafi endapan, serta hasil analisis contoh tersebut di laboratorium.

Dari hasil pemeriksaan uji conto di laboratorium dapat diketahui kualitas dan kuantitas endapan bentonit, penyebaran serta ketebalan tanah penutupnya. Lalu, data tersebut dievaluasi, sehingga dapat ditentukan nilai keekonomiannya.

Penambangan

Kebanyakan endapan bentonit terdapat dekat dengan permukaan tanah atau ada yang sudah tersingkap akibat proses pelapukan, oleh karena itu penambangan dilakukan dengan cara penambangan terbuka sistim jenjang (Gambar 1).

Lapisan tanah atas dikupas dan dipindah ke suatu tempat penimbunan, yang akan digunakan untuk menimbun daerah endapan bila selesai ditam-bang, sehingga bekas penambangan dapat dimanfaatkan untuk keperluan lain. Peralatan yang digunakan dalam proses penggalian dan pengupasan tanah penutup, antara lain: power scraper, dragline scraper, dragline excavator, dan power shovel.

4.3 Pengolahan

Hasil penggalian endapan bentonit dari tambang berupa bongkah-bongkah, (raw material) diangkut dengan truk ke pabrik untuk diolah melalui beberapa tahapan proses, yaitu penghancuran, pemanasan, penggilingan dan pengayakan (Gambar 2).

a.     Pengembangan  bentonit

Bentonit mempunyai sifat menyerap sebab ukuran partikel koloidnya  amat kecil dan memiliki kapasitas permukaan ion yang tinggi.

Pengembangan bentonit disebabkan oleh adanya penggantian isomorphous pada lapisan oktohedral (Mg oleh Al) dalam menghadapi kelebihan muatan di ujung kisi-kisinya. Adanya gaya elektrostatis yang mengikat kristal pada jarak 4,5o dari permukaan cukup kuat untuk mempertahanan ion di per-mukaan unit-unitnya, dan tetap men-jaga unit itu tidak saling merapat.

Bila dicampur air akan mengembang, maka jarak antara unit makin melebar dan lapisannya membentuk serpihan, serta memiliki permukaan luas jika dalam zat pengsuspensi.

b. aktivasi bentonit

Aktivasi bentonit  bertujuan untuk me-naikkan daya adsorpsi dan memperoleh sifat bentonit yang diinginkan.

Montmorillonit memiliki struktur ber-tingkat dan kapasitas pertukaran ion yang aktif di bagian dasar.  Oleh karena itu, strukturnya dapat diganti seperti struktur bagian dasar, yaitu dengan penambahan asam agar terjadi penggantian ion-ion K+, Na+ dan Ca+2 dengan H+ dalam ruang interlamelar, dan akan melepaskan ion-ion Al+3, Fe+3 dan Mg+2 dari kisi strukturnya sehingga lempung lebih aktif.

Aktivasi bentonit sangat dipengaruhi oleh konsentrasi asam. Biasanya dipakai asam sulfat.  Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah sifat dasar, distribusi ukuran pori, keasaman, dan nilai SiO2 atau Al2O3 dari endapan bentonit. Faktor-faktor tersebut tergantung juga pada komposisi mineral lempung bentonit dan cara aktivasi.

Beberapa hasil aktivasi dapat diterangkan seperti di bawah ini.

1) Aktivasi dengan pemanasan

Pada proses penjernihan minyak sawit dengan bentonit sebagai absorben memperlihatkan bahwa bentonit mulai aktif menyerap warna pada suhu 80o – 130 oC. Tingkat kejernihan tidak begitu besar setelah suhu mencapai 140-150 oC, bahkan cenderung menurun. Pada proses pemucatan minyak kedele penghilangan warna minimum pada suhu sekitar 100o C.

2) Pengaruh waktu

Pengontrolan minyak dengan tanah pemucat sangat dipengaruhi oleh waktu. Pada kondisi suhu, tekanan, dan jumlah tanah pemucat yang sama menunjukkan bahwa hasil penghilangan warna maksimum pada temperatur tertentu, dan cenderung menurun bila kontak diperpanjang. Penurunan pemucatan karena daya serap lempung akan habis.

3) Pengaruh tekanan

Proses penghilangan warna dari bahan pemucat dipengaruhi juga oleh luas permukaan tanah pemucat yang dikontakkan dengan minyak. Dengan menurunkan tekanan pori-pori tanah pemucat sampai tekanan atmospir, bentonit akan terdeareasi, sehingga luas permukaan akan lebih besar. Tekanan yang umum dilakukan di industri-industri adalah 5,077 mm Hg.

c. Aktivasi bentonit untuk lumpur bor

Aktivasi bentonit untuk lumpur bor adalah proses merubah Ca-bentonit menjadi Na-bentonit dengan cara penambahan senyawa alkali, yaitu sodium karbonat (NaCO3) dan sodium hidroksida (NaOH). Dengan aktivasi ini diharapkan terjadi perubahan sifat hidrasi, dispersi, reologi, swelling, dan sifat lainnya dari bentonit, sehingga dapat digunakan untuk lumpur bor.

Agar reaksi lebih sempurna perlu diperhatikan aspek waktu kontak, penekanan dan aspek lainnya.

Aktivasi dan proses mengubah Ca-bentonit menjadi Na-bentonit telah banyak dilakukan, sebagai contoh dapat dilihat pada [2] dan [5].

PENGGUNAAN DAN PESIFIKASI

Ada dua jenis bentonit yang dipakai dalam industri, yaitu Sodium (Na) bentonit dan Ca-bentonit. Na-bentonit dimanfaatkan sebagai bahan perekat, pengisi (filler), lumpur bor, sesuai sifatnya mampu membentuk suspensi kental setelah bercampur dengan air. Sedangkan Ca-bentonit banyak dipakai sebagai bahan penyerap.

Untuk lumpur pemboran, bentonit bersaing dengan jenis lempung lain, yaitu atapulgit, sepiolit dan lempung lain yang telah diaktifkan.

Dengan penambahan zat kimia pada kondisi tertentu, Ca-bentonit dapat dimanfaatkan sebagai bahan lumpur bor setelah melalui pertukaran ion, sehingga terjadi perubahan menjadi Na-bentonit dan diharapkan terjadi peningkatan sifat reologi dari suspensi mineral tersebut Agar mencapai persyaratan sebagai bahan lumpur sesuai dengan spesifikasi standar, perlu ada penambahan polimer. Hal itu dapat dilakukan melalui aktivasi bentonit untuk bahan lumpur bor.

Sifat bentonit yang perlu diperhatikan sehubungan dengan pemanfaatannya adalah :

  • Komposisi dan jenis mineral yang dikandung dalam bentonit, antara lain monmorillonit, kaolinit, illit, kwarsa, plagioklas, kristobalit, dan lainnya.
  • Komposisi kimia, yaitu unsur-unsur kimia yang terkandung antara lain, SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, Fe2O3 H2O dll.
  • Sifat teknologi.
  • Sifat pertukaran ion; sifat ini antara lain, sifat pemucatan, adhesi, sifat penyerapan dan sifat lainnya.

Penggunaan

Na-bentonit (sodium bentonit)

1) Sebagai lumpur bor

Fungsi utama Na-bentonit sebagai lumpur bor adalah :

  • menaikkan daya suspensi air pembilas;
  • pendingin dan pelumas mata bor;
  • menahan kotoran bor tidak mengendap walaupun kegiatan pemboran sedang dihentikan;
  • sebagai penahan stang/tali bor yang makin berat dengan bertambahnya kedalaman atau panjang stang bor yang digunakan;
  • menahan tekanan air, gas atau minyak yang keluar dari batuan yang ditembus dan mencegah peresapan kembali, serta penguat lapisan atau penahan pada dinding lubang bor dan mencegah terkadinya urug.

Bentonit untuk  pemboran minyak dan gas bumi harus memiliki sifat mengembang sesuai standar API yang biasa disebut RP 29, RP 13B, atau dari OCMA.

2) Pengecoran Logam

Bentonit yang dipakai pada industri pengecoran logam besi atau bukan besi adalah bentonit alam dan sintetis yang berfungsi sebagai bahan pengikat dalam alat cetak.

Dalam dunia perdagangan, bentonit alam disebut juga bentonit Wyoming, sedangkan bentonit sintetis disebut brekbond 2 (Inggris) dan berkonit (Italia). Sifat daya tahan terhadap panas dari kedua jenis bentonit tersebut tidak sebaik lempung tahan api yang berupa butiran seperti kuarsa, zircon, kromit dan lain-lain.

Jumlah bentonit yang dipakai untuk pengecoran logam antara 4 – 6 % dari berat alat cetak. Pengecoran pada suhu dan tekanan tinggi diperlukan pengikatan yang lebih sempurna dengan pemakaian bentonit antara 8 – 10 % dari jumlah berat alat cetak. Apabila alat cetak mengalami keausan atau rusak, pembaharuan cukup dengan menambahkan bentonit 0,1 – 1 % dari jumlah berat alat cetak.

Persyaratan bentonit untuk pembuatan alat cetak pengecoran logam (besi baja) biasanya mengacu kepada syarat standar Steel Founder’s Society of America (SFSA). Syarat tersebut didasarkan pada kandungan uap air, konsentrasi CaO, derajat pH dan batas cair. Nilai batas cair bagi lempung bentonit atau jenis lempung lain harus lebih besar dari 600o C.

3) Pembutan pelet konsentrat besi dan logam Lain

Pemanfaatan bentonit dalam proses pembuatan pelet konsentrat bijih besi dianggap cukup mahal. Selain itu, apabila dipakai campuran bentonit sekitar 1 % dapat terjadi kontaminasi, kadar besi  turun 0,6 % dan silika naik  0,5 %. Untuk itu, perlu ditambahkan batu gamping dan kokas. Batu gamping (kapur tohor=CaO) atau kapur padam (Ca(OH)2) berfungsi menurunkan suhu pembakaran dan mencegah terjadinya retak-retak, sementara kokas berfungsi untuk mengikat kelebihan silikat dan terbentuknya silikon karbid yang dapat digunakan sebagai bahan penggosok, pemoles atau ampelas.

4) Teknik sipil

Pemakaian bentonit dalam teknik sipil masih terbatas pada pembangunan konstruksi beton, seperti jembatan, bendungan dan bangunan yang berhubungan langsung dengan air tanah dan air laut. Sifat bentonit yang dimanfaatkan adalah sifat tiksotropinya.

Tujuan pemakaian Na-bentonit adalah untuk menunjang kekuatan dinding diafragma dan tembok/fondasi yang masuk ke dalam tanah. Selain sebagai penyelubung, juga berfungsi sebagai penahan atau pengisi lubang, celah dan pori-pori batuan atau formasi di sekitar dinding atau tembok/fondasi. Bentonit yang digunakan 3 – 10 %.

5) Bahan pencuci atau pemutih

Pemakaian Na-bentonit sebagai bahan pemutih dan pencuci termasuk mahal, tetapi memberikan hasil yang baik dan banyak dilakukan. Atas pertimbangan biaya, fungsi bentonit banyak digantikan oleh lempung asam aktif atau fuller’s earth.

6) Penggunaan lainnya

Penggunaan Na-bentonit di bidang pertanian dan peternakan (sebagai katalis), pembuatan cat dan lain-lain dipandang sangat mahal. Sebagai subtitusi Na-bentonit dipakai lempung asam, fuller’s earth, pirofilit, atau talk yang lebih mudah diperoleh dan dari sisi harga lebih murah. Walaupun demikian, penggunaan bentonit untuk tujuan tersebut masih dilakukan oleh industri atau pengusaha tertentu.

Dalam industri pakan ternak (terutama unggas) bentonit berfungsi sebagai pengikat dengan pembuatan sama seperti pembuatan pelet konsentrat bijih besi dan ogam lain), yaitu 1-2 % dari berat pakan yang diolah.

Ca-bentonit (kalsium bentonit)

Berbeda dengan Na-bentonit, Ca-ben-tonit tidak memiliki sifat mengembang yang baik sebab tidak adanya ion Na+ di dalam kesatuan sel pada kisi kristal montmorilonit (Tabel 1).

Pemakaian Ca-bentonit pada dasarnya sama dengan pemakaian lempung yang tergolong fuller’s earth, antara lain untuk lumpur pemboran, pencuci dan pembersih minyak bakar, minyak goreng, industri obat-obatan, kimia, kertas, keramik dan lainnya. Tetapi pemanfaatan yang utama adalah untuk pembuatan sodium bentonit sintetis, dan  bahan baku pembuatan lempung aktif.

Pemakaian Ca-bentonit untuk bahan pembuatan sodium bentonit lebih banyak keuntungan daripada jenis lempung lain, kecuali lempung asam, terutama saat penggerusan, penyaringan dan pengeringan. Ca-bentonit  memiliki sifat pertukaran ion yang baik dan menghasilkan produk sampingan yang berharga, yaitu bahan pemutih sintetis precipitated calcium carbonate (PCC).

Biasanya, bahan yang digunakan mempunyai kelembaban sekitar 33 % dan ukuran butir 5 cm. Bahan lalu dikeringkan hingga kelembaban antara 3-10 %, selanjutnya digerus dengan ukuran butir mencapai 90 – 100 mesh.

Selain yang diterangkan di atas terdapat lempung sejenis yang pemanfaatannya sama atau hampir sama dengan Bentonit, yaitu atapulgit, sepiolit, dan lempung asam.

Spesifikasi Produk

Di Industri Hilir

Di indonesia, sebagian besar penggunaan Ca-bentonit adalah di industri penjernihan minyak kelapa sawit. Untuk menghasilkan minyak kelapa sawit bermutu tinggi diperlukan Ca-bentonit dengan persyaratan tertentu, terutama bleaching power.

Beberapa peryaratan dan spesifikasi bentonit yang perlu diperhatikan dalam pengunaannya di berbagai jenis industri pemakai, antara lain adalah:

a)    Special Foundry Sand; Kuat tekan, kuat tarik dan deformasi.

b)   Special Iron ore Pellet Test; Green drop; hijau, kering dan kuat padat pembakaran (fired compress strengths), deformation; dan tumble determination).

c)    Perdagangan Katalis dan Pemurnian Minyak; Spesifikasi material murni dengan kadar besi dan metal berat rendah. Tes diambil dari BSCRA specification dengan persyaratan sebagai berikut :

  • Moisture content (6-12 %);
  • Green compressive strength;
  • Dry compressive strength;
  • Batas cair (sekitar 600oC);
    • Life test;
    • Komposisi kimia (CaO maks. 0,7 %); pH – 8,2;
      • Kuat panas.

d)    Farmasi dan Kosmetik; Di bidang ini, uji bentonit dibuat terhadap sifat-sifat sebagai berikut : rupa (wujud), bentuk, brightness, residu pada 200 mesh (%), pH (dispersi 2 %), swelling (1/2 gram dalam 10 ml air, setelah 2 jam), Batas cair, formasi gel (dengan MgO setelah 24 jam), cps viscosity (1%, 3% dan 5 % dispersi).

e)    Deproteinizing Wine, (oil, fluids); Untuk Deproteinizing wine, uji bentonit dibuat untuk mengetahui sifat-sifat sebagai berikut: Deproteinizing power, soluble sodium, soluble lead, soluble phosphate. Harus stabil pada panas 500o-600o C, porositas 60-70 %, area permukaan sekitar 120-140 mm/g, pH hampir netral, rasa/bau kecil.

f)     Fuller’s Earth; Fuller’s earth tidak diaktifkan secara komersial dan tidak berbaur terhadap aktivasi dengan asam. Sedangkan atapul-git dan monmorillonite di alam kebanyakan memiliki kemampuan menjernihkan minyak. Selain itu, mempunyai spesifikasi sebagai berikut :

  • Rapatan muatan : 0,45-0,75 g/ml;
    • True density : 2,4 – 2,6 g/ml;
    • pH : 6,5 – 7,5;
    • porositas : 60 – 70 %;
    • area permukaan : 120-140 mm/g;
    • pori-pori berdiameter rata-rata 170 – 200 A;
    • organic diserap 12-15 % bobot clay (clay akan menyerap 30-50% bobot cair organik tanpa kehilangan sifat dan daya mengalir secara bebas).

 

Spesifikasi di Pasaran

Untuk mendapatkan bahan penyerap yang bermutu baik, dapat dilihat sebagai berikut :

perbandingan SiO2 dan Al2O3 lebih tinggi dari kaolinit, yaitu 4/1 -6/1;

  • keasaman yang relatif lebih tinggi dalam air, diperlukan 10 – 150 cc, 0,1 N larutan NaOH untuk menetralisasi 100 gram bahan penyerap dengan indikator phenolphtalin;
  • Densitas yang rendah; 0,65 – 0,80 gram/cc;
  • Kandungan mineral pengotor sedikit, seperti kuarsa, garam-garam terlarut, kalsit dan oksida besi.

Proses penyerapan dikenal ada dua macam, yaitu :

1)    Cara kontak dilakukan dengan cara memanaskan dan mengaduk campuran minyak dan bahan penyerap kemudian diteruskan dengan penyaringan;

2)    Cara perkolasi, yaitu dengan melewatkan minyak yang dicuci pada butir-butir kasar bahan penyerap.

Proses  penjernihan  minyak sawit   dan kelapa dengan operasi  adalah sebagai berikut  (Gambar 3):

  • Bentonit dijemur sampai kering di udara atau dalam oven (70oC);
  • Digiling dan disaring sehingga diperoleh tiga fraksi dengan ukuran 150-100#, 200-150# dan 200#;
  • Masukkan minyak goreng dalam gelas beaker dengan ukuran tertentu sebanyak 500 cc;
  • Menghilangkan residu minyak terlebih dahulu disaring dan bila minyak mengental, penyaringan sambil dipanaskan 50oC.

Persyaratan standar bentonit untuk lumpur bor harus memenuhi standar spesifikasi dari American Petroleum Institute (API) dan Oil Companies Materials Association (OCMA).

 

Spesifikasi dari API

a)    Analisis ayak secara basah : 200 mesh maksimum 4 %;

b)   Kandungan air (sewaktu pengiriman) maksimum 10 %;

c)    Pada contoh basah 22,5 gr bentonit dalam 350 ml air murni :

  • Pembacaan Fann VG Viscometer pada 600 rpm, 30 menit;
  • Yield point minimum tiga kali viscositas plastis;
  • Air tapisan pada 100 psi, suhu 2530 oC & waktu 30 menit maks. 13,5 ml;
  • Air tapisan pada 100 psi, suhu 2530 oC & waktu 30 menit maks. 13,5 ml;
  • Viscositas semu min. 15 cp;
  • Viscositas plastis, min. 8,0 cp;

d)    Hasil pencampuran minimum 94,02 bbl/short ton;

e)    Hasil pencampuran minimum 94,02 bbl/short ton;

f)     Analisis ayak secara kering: + 200 mesh;

g)    Pengembangan 10-12 kali volume kering;

h)    Tidak mengandung bahan-bahan magnetik dan radioaktif.

Spesifikasi dari OCMA adalah:

  • Satu short ton bentonit menghasilkan lumpur dengan viscositas 15 cp dan volume minimum 16 m3;
  • Adukan 7,5 gr bentonit dalam 100 ml air murni tidak boleh memberikan air tapisan < 15 ml.

 

3.3.3  Sifat-sifat Bentonit Komersial

Type bentonit yang diperdagangkan mempunyai sifat-sifat fisika dan kimia tertentu. Untuk type bentonit swelling dapat dilihat pada Tabel 2.

Spesifikasi bentonit dari industri hilir di Indonesia tidak diperoleh data yang lengkap. Pemakai yang disurvei hanya memberi spesifikasi yang umum.

Berikut spesifikasi bentonit yang dipergunakan atau dikonsumsi oleh industri hilir, seperti industri minyak sawit, logam, kosmetika, dan sabun.

Spesifikasi bentonit di industri sabun (PT. Agrocorb Indonesia) adalah :

Fuller’s earth; Kandungan air :  max  1 %; Ukuran butir (lolos saringan – 325  mesh) : min 90 %.

Industri Barang dari Semen (PT Wijaya Karya) adalah sebagai berikut:
  • berukuran 200-300 mesh;
  • Zn murni : 98-99 %;
  • Kandungan Pb : maks 1 %.

PERKEMBANGAN DAN PROSPEK

Perkembangan Pemasokan dan Permintaan Bentonit Indonesia

Sampai saat ini, produsen Na-bentonit bukan sebagai produsen tambang tetapi hanya sebagai pemasok saja, walaupun ada, jumlah dan kontinuitas produksi dapat dikatakan tidak pasti, sehingga pertumbuhan tahunannya sulit untuk dievaluasi. Kebutuhan Na-bentonit di dalam negeri dipakai dalam kegiatan pemboran menengah dan pemboran dalam.

Sebaliknya, produsen dan produksi Ca-bentonit berkembang cukup pesat. Produsen Ca-bentonit sebagian besar berada di kota besar di P. Jawa, sesuai dengan keberadaan industri pemakai utama bentonit.

Produksi mineral bentonit dalam kurun 1981-1999 secara umum meningkat, dengan laju perubahan tahunan sebesar 22,92 %. Produksi tahun 1981 tercatat sebesar 4.173 ton dan terus meningkat sampai dengan tahun 1996 sebesar 99.208 ton. Pada tahun 1998 produksi mineral bentonit menurun menjadi 83.372 ton dan tahun 1999 naik menjadi 90.435 ton (Tabel 5).

Kenaikan produksi ini tidak terlepas dari konsumsi bentonit di industri pemakai yang terus bertambah dengan laju per-tumbuhan tahunan sebesar 13,79 %, terutama Industri minyak sawit.

Pemakaian bentonit oleh beberapa industri pemakai dengan alasan lebih ekonomis dan kualitas produk akhir. Pemakaian bentonit impor oleh industri minyak sawit lebih ditekankan kepada kemampuan bleaching yang tinggi (> 65 %), karena kemampuan bleaching bentonit domestik dinilai masih sangat rendah (27 – 38 %), sehingga perlu aktivasi terlebih dahulu.

Menjadi masalah krusial dengan pemakaian mineral asal domestik,  karena mutu bahan galian dianggap kurang dapat diandalkan untuk menghasilkan produk-produk dengan kualitas cukup dan baik. Adanya Impor bentonit diperkirakan sebagian besar berupa Na-bentonit yang digunakan dalam kegiatan eksplorasi minyak bumi. Dari Tabel 6., dapat dilihat asal impor bentonit tahun terakhir 1999.

Dalam dunia perdagangan, Ca-ben-tonit juga dikenal dengan nama lain, seperti NKH, Tonsil, Galleon, dan lain-lain.

Pemakai utama Ca-bentonit adalah industri minyak sawit dan minyak kelapa, kemudian diikuti oleh industri margarine, logam untuk bangunan, dan industri mesin cor). Pada tahun 1999, industri minyak sawit mengkonsumsi bentonit,  yaitu  sekitar 70 % (68.910,6 ton), kemudian industri minyak kelapa sekitar 16 % (15.751,1 ton) dan sisanya sebesar 14% (13.782,2 ton) dikonsumsi oleh industri margarine, pengecoran logam, mesin, sabun, kosmetika dan cat.

Ekspor bentonit diperkirakan dari jenis Ca-bentonit. Ekspor bentonit dalam tahun pengamatan walaupun berfluk-tuasi, namun cenderung meningkat dengan laju pertumbuhan tahunan sebesar 14,67 % untuk volume dan 12,66 % untuk nilainya. Ekspor pada tahun 1999 sebagian besar ditujukan ke Singapura sekitar 89.00 % dan sisanya ke Malaysia dan Taiwan. Ekspor bentonit sebagian besar diperkirakan masih belum diaktivasi  (Tabel 5).

Sementara itu, Produk Domestik Bruto (PDB) dalam kurun pengamatan hanya naik sekitar 4,86 % per tahun, padahal sampai Juli 1997, perkembangan kenaikan ekonomi nasional cukup menakjubkan. Namun, sejak itu, ditandai dengan nilai rupiah yang merosot, tahun 1998 (PDB) turun 13,2 % dan hanya naik 0,19 % pada tahun 1999 (Tabel 5).

Dari sisi industri pemakai Ca-bentonit industri minyak goreng adalah sebagai pemakai utama untuk pengolahan Crude Palm Oil (CPO). Untuk dapat dijadikan minyak goreng dilakukan proses penjernihan dengan bentonit, kemudian dilakukan proses deodorizing.

Produksi minyak goreng sawit dalam kurun pengamatan meningkat cukup berarti dengan laju tahunan sebesar 17,51 %. Tahun 1999 produksi minyak goreng telah mencapai 2,4 juta. Kenaikan produksi tersebut didorong oleh pertambahan jumlah penduduk Indonesia yang otomatis menambah pemakaian bentonit dari jenis kalsium (Tabel 6).

Beberapa industri pemakai bentonit lain yang cukup banyak adalah minyak goreng kelapa dan Industri margarine dengan laju pertumbuhan sebesar 8,22 % dan 25,3 % masing-masing.

Kebutuhan bentonit dalam setiap jenis industri minyak goreng berlainan. Untuk minyak goreng kelapa rata-rata dibutuhkan sekitar 2 persen dari hasil akhir, atau untuk setiap per ton minyak goreng kelapa perlu 20 kg Ca bentonit. Sementara minyak goreng kelapa sawit dibutuhkan lebih tinggi lagi yaitu 4 % atau untuk setiap per ton minyak goreng kelapa sawit dibutuhkan 40 kg kalsium bentonit. Untuk industri margarine, kebutuhan Ca-bentonit prosentasenya lebih tinggi lagi, yaitu berkisar antara 4 – 5 % dari produk akhir atau untuk setiap ton perlu 40 – 50 kg kalsium bentonit.

5.2 Peluang Pengusahaan Mineral Bentonit

Meskipun masih ada hambatan dalam pengolahan bentonit di Indonesia, tetapi peluang pengusahaan mineral bentonit masih tetap terbuka terutama dilihat dari potensi endapan yang cukup besar atau dari sisi kapasitas produksi di industri hilir atau untuk ekspor.

Endapan bentonit Indonesia saat ini masih cukup tinggi (380 juta ton) dan mempunyai prospek yang bagus baik domestik maupun ekspor, karena jenis endapan yang dimiliki kebanyakan dari jenis bleaching clay (untuk penjernihan minyak kelapa sawit

Namun demikian, semua itu harus diikuti dengan penganekaragaman karena jelas nilai tambah yang diperoleh hanya sedikit. Apalagi, adanya keinginan dari pihak industri yang menginginlan bentonit yang instant tanpa harus memikirkan teknik pengolahan aktivasi. Jadi, dalam hal ini kualitas bahan mineral masih tetap menjadi pilihan utama, terutama untuk produk minyak goreng yang bermutu, terutama bagi golongan menengah ke atas. Untuk itu, pendirian pabrik pengolahan bentonit rasanya perlu segera dilaksanakan.

Sementara itu, proyeksi dari Departe-men Perindustrian dan Perdagangan 1992, bahwa kapasitas pabrik pengolahan di Indonesia pada industri kimia dasar pada akhir pelita VI adalah sebesar dari 308.940 ton. Proyeksi tersebut didasarkan bahwa tahun 2000 proyeksi produksi minyak sawit indonesia akan mencapai 7,9 juta ton, bahkan merencanakan sebagai produsen minyak sawit nomor satu di dunia pada tahun 2010 dengan jumlah produksi minyak sawit sebesar 12,3 juta ton.

Dari jumlah produksi minyak sawit tersebut apabila per satuan ton perlu 25-40 kg bentonit diperkirakan lebih dari 300.000 ton per tahun. Namun, sampai tahun proyeksi tersebut belum terpenuhi bahkan tidak sampai dengan 50 % dari kapasitas direncanakan. Bahkan produksi minyak sawit Indonesia hanya mencapai sekitar 2,7 juta ton pada tahun.

Masih tersisanya kapasitas yang ada merupakan kendala karena daya produksi bentonit dalam negeri pada 1999 masih jauh dari proyeksi. Padahal, pada saat itu, selain untuk keperluan domestik, Indonesia merencanakan ekspor bentonit seperti ke Malaysia yang pada tahun 1993 sekurangnya 100.000 ton, karena Negara tersebut telah membutuhkan hampir 200 ribu ton per tahun untuk pengolahan minyak sawit sebesar sekitar 6 juta ton [1]. Jadi, untuk memenuhi konsumsi di industri kimia dasar perlu meningkatkan produksi lebih dari 200%.

Saat ini, prospek kebutuhan bentonit hanya terfokus kepada jumlah penduduk Indonesia sebagai konsumen. Oleh karena itu, apabila pendirian pabrik pengolahan masih berupa angan-angan, prospek pengembangan usaha bentonit ke depan diperkirakan hanya tergantung kepada jumlah penduduk, atau peningkatan daya beli yang cukup untuk membeli produk berkualitas.

Cukup besarnya jumlah penduduk Indonesia merupakan potensi pasar bentonit tersendiri di dalam negeri, dimana pada tahun 2000 penduduk Indonesia berjumlah 203,4 juta orang. Sebagai contoh adalah kebutuhan minyak goreng yang semakin besar akibat jumlah penduduk yang makin bertambah, di lain pihak sampai saat ini minyak goreng berkualitas utama masih terbatas dikonsumsi oleh masyarakat perkotaan. Sebaliknya masyarakat pedesaan, yang berjumlah cukup besar dan dalam kehidupan sehari-hari secara umum masih memakai minyak goreng dengan kualitas rendah dan sering menimbulkan masalah terhadap cita rasa makanan, bahkan kadang berakibat makanan jadi tidak sehat.

Kebutuhan minyak goreng dengan kualitas baik di masa mendatang diperkirakan akan terus meningkat sejalan pertambahan penduduk dan apabila peningkatan pola hidup sehat masyarakat Indonesia. Untuk menghasilkan minyak goreng dengan kualitas baik, peranan bentonit dalam proses pengolahan minyak sangat penting. Dengan demikian kebutuhan bentonit akan terus bertambah.

Sampai dengan tahun 1999 Ca-bentonit yang diproduksi di dalam negeri masih mempunyai kemampuan bleaching yang kurang diminati, sehingga industri minyak banyak menggunakan bentonit impor. Akan tetapi perkembangan terakhir menunjukkan adanya peningkatan penggunaan Ca-bentonit domestik, yang berarti produsen di dalam negeri telah mampu meningkatkan kualitas Ca-bentonit sesuai dengan permintaan pasar, dan dapat bersaing dengan bentonit impor.

Proyeksi Departemen Perindustrian dan Perdagangan 1992, bahwa kapasitas pabrik pengolahan di Indonesia pada industri kimia dasar pada akhir pelita VI adalah sebesar dari 308.940 ton. Proyeksi tersebut belum terpenuhi bahkan tidak sampai dengan 50 % dari kapasitas direncanakan.

Apabila dikaitkan dengan ketersedian potensi endapan yang cukup besar, adanya peningkatan jumlah produksi minyak kelapa sawit, serta pasar kawasan Asia Pasifik, khususnya di ASEAN terutama (Malaysia, Thailand, dan Indonesia) peluang meningkatkan produksi bentonit akan dapat merangsang para produsen bentonit dalam pengembangan kapasitas pabriknya, atau pendirian produsen baru di Indonesia. Namun demikian, tentu saja harus diikuti dengan usaha peningkatan kualitas untuk dapat bersaing dengan ekspor dari negara lain.

Tanpa usaha itu tidak berarti. Peluang ekspor selama ini terlihat masih terbatas, karena perkembangan ekspor tahunan yang masih berfluktuasi. Namun apabila nilai tukar rupiah bartahan saja atau terus melemah, kemungkinan ekspor bentonit akan mengalami peningkatan walaupun relatif sedikit.  Apalagi impor bentonit yang selama kurun waktu pengamatan mengalami lonjakan.

Saat ini saja Indonesia masih impor bentonit baik jenis kalsium maupun natrium dari Amerika, Jepang, Australia dan bahkan ada yang berasal dari Malaysia, padahal negara disebut terakhir ini bukan penghasil bentonit, juga potansi endapan bentonit yang dimilinya sangat sedikit dibandingkan dengan Indonesia. 20- 48 % dari impor bentonit berupa Ca-bentonit yang penggunaannya sebagian besar di industri minyak goreng. Pemakaian bentonit impor pada industri tersebut lebih dikarenakan daya serap yang lebih diharapkan bisa mencapai lebih dari 4 kali dibandingkan dengan bentonit Indonesia.

Peluang di dalam negeri, lebih ditekankan kepada jumlah penduduk yang tinggi, dan kalau dihitung, konsumsi bentonit di Indonesia hanya sekitar 5 kg/kapita. Perhitungan ini memperlihatkan bahwa daya beli (tingkat kehidupan) di negara Indonesia belum memperlihatkan kemajuan yang berarti. Dengan kata lain konsumsi minyak goreng dengan kualitas terbaik hanya diminati oleh golongan menengah ke atas yang apabila dihitung dengan persentase hanya sekitar 5 % dari 220 juta penduduk Indonesia.

Berdasarkan teori, 1 ton minyak goreng memerlukan bentonit antara 25 – 40 Kg. Jadi, apabila dihitung, dengan produksi minyak goreng saat ini di atas 2,5 juta ton paling sedikit konsumsi bentonit di industri minyak goreng saja mencapai antara 70 – 100.000 ton/tahun.

 

About these ads

Berikan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s