Peningkatan Kadar Dan Pemrosesan Bauksit Bernilai Tambah Serta Pemanfaatan Tailing Nya

Transkripsi

1 Peningkatan Kadar Dan Pemrosesan Bauksit Bernilai Tambah Serta Pemanfaatan Tailing Nya Husaini, Suganal, Hadi Purnomo, Stefanus Suryo Cahyono, Muta alim, Trisna Soenara, Budhy Agung Supriyanto, Agus Wahyudi, Subiantoro, Bagja Sugandi, Suheri Pendi, Ade Setia Permana, Agus Prakosa, Sudjarwo, Kusna Wijaya, Widodo. Indonesia memiliki endapan bijih bauksit (Al2O3.3H2O) yang cukup potensial, khususnya di Kalimantan Barat, berjumlah 810 juta ton (1984). Untuk daerah Tayan dan Mempawah (PT Antam) saja, terdapat cadangan bauksit lebih dari 300 juta ton. Selama ini bijih bauksit Indonesia hanya diekspor berupa bahan mentah. Namun seiring dengan dikeluarkannya Undang-Undang No.4 Tahun 2009, Pasal 103 mewajibkan pemilik IUP mineral untuk mengolah dan memurnikan mineral di dalam negeri, termasuk bijih bauksit. 9

2 Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini yaitu : - Mendapatkan alat pencucian bauksit atau upgrading crude bauxite (CBX) menggunakan Rotary Drum Scrubber (RDS) kapasitas 1600 kg/jam, tervalidasi, alumina hidrat dan koagulan (PAC dan tawas) dari tailing, dan flotasi bauksit dari bauksit kadar rendah. - Mendapatkan kajian keekonomian upgrading crude bauxite dengan RDS kapasitas komersial. - Diperoleh bauksit hasil cucian atau washed bauxite (WB) yang bersih berkadar minimum 47% Al2O3.3H2O dan SiO2 reaktif maksimum 3,5% (ICA 5% SiO2 reaktif), PAC cair berkadar 9,5% Al, 9,5% Cl dan maksimum 3,5% SO4, dan tawas berkadar di atas 17% Al2O3.3H2O, dan hasil kajian keekonomian RDS ber-kapasitas 50 ton/jam ( ton/tahun). Hasil yang dicapai adalah sebagai berikut : a. Validasi Telah dilakukan percobaan pencucian sebanyak 10 kali dari contoh bijih bauksit yang diambil dari daerah Mempawah yaitu lokasi Toho, Pinang, Spais dan Mentonyek. Hasil peningkatan rata-rata : Bijih bauksit Toho : dari 41,4% Al2O3 menjadi 48,6% Al2O3 Bijih bauksit Mentonyek : dari 37,1% Al2O3 menjadi 41,8% Al2O3 Bijih bauksit Pinang : dari 26,3% Al2O3 menjadi 32,4% Al2O3 Bijih bauksit Spais : dari 22,1% Al2O3 menjadi 26,5% Al2O3 Kebersihan hasil cucian ditunjukkan dengan kadar lumpur yang rendah (di bawah 1%) dan SiO2 reaktif rata-rata di bawah 5%. Kadar Al2O3 yang diperoleh sangat tergantung dari bijih bauksit asalnya, jika dilihat ukuran butirnya untuk mencapai kadar yang diharapkan, ukuran washed bauxite (WB) yang diambil lebih dari 2 mm. b. Pembuatan PAC PAC dibuat dari alumina hidrat yang dihasilkan dari hidrolisis larutan sodium aluminat hasil digesting bijih bauksit. Percobaan pembuatan 10

3 PAC cair telah dilakukan sebanyak 20 kali pada skala laboratorium dan 8 kali disertai proses pengeringan dengan alat spray drier. Bahan pembuatan PAC cair adalah Al(OH)3, H2SO4, HCl dan kapur. Perbandingan untuk hasil yang baik adalah 100:127:180:100. Dari variasi penggunaan kapur antara g, yang memberikan PAC cair yang baik adalah menggunakan kapur 135 g, dengan komposisi Al2O3 86,1% dan Cl 75,5%. Percobaan pembuatan PAC cair pada skala pilot yang dilanjutkan dengan proses pengeringan dengan menggunakan alat spray drier telah dilakukan sebanyak 4 kali. PAC powder yang dihasilkan memiliki komposisi kimia Al2O3 antara 26,8 32,3%, Cl antara 24,7 26,4 %, dan SO4 antara 8,1 14,4%. Uji daya penjernihan PAC dilakukan terhadap cairan keruh dengan menggunakan metoda jar test, kemudian hasil air jernihnya diukur kekeruhannya. Ternyata PAC hasil percobaan memberikan daya penjernihan yang lebih baik dari pada PAC pasar. c. Optimasi digesting bauksit dan hidrolisis untuk mendapatkan alumina hidrat Digesting dilakukan sebanyak 15 kali, untuk mencari optimasi penambahan ekses NaOH dan persen ekstraksi alumina yang optimal. Optimasi digesting dicapai dengan penambahan ekses NaOH ratarata 16-22%, dengan hasil ekstraksi alumina di atas 80%. Penambahan ekses NaOH sejumlah itu adalah sesuai dengan rekomendasi percobaan optimasi hidrolisis yang telah dilakukan selama 72 jam. Hasil percobaan optimasi hidrolisis ekses NaOH sekitar 15% dapat menurunkan alumina dalam larutan dari semula 166,4 g/l menjadi 62,5 g/l (larutan yang tidak menjadi kristal), dan untuk percobaan ekses NaOH lebih dari 30%, hanya dapat menurunkan alumina dalam larutan dari 161,3 g/l menjadi 119,2 g/l Untuk mempercepat proses hidrolisis ditambahkan juga seed alumina hidrat. Hidrolisis dilakukan sebanyak 2 kali. 11

4 Hasil hidrolisis berupa larutan NaOH sisa, NaAlO2 dan kristal alumina hidrat. Larutan sisa dapat digunakan (resirkulasi) untuk digesting setelah dikondisikan. Sedangkan produk kristal alumina hidratnya dibersihkan dari pengotor yang menempel dan diklasifikasi ukuran butirnya menggunakan hidrolisis, ukuran yang halus untuk bahan seed dalam proses hidrolisis. Klasifikasi dengan hidrosiklon dilaku-kan sebanyak 3 kali. d. Pembuatan Tawas Pembuatan tawas dilakukan pada kondisi konsentrasi asam sulfat 50%, persen solid 22% ( bauksit), suhu 100 o C, dengan variasi waktu 30, 60, 90, dan 120 menit, menghasilkan produk tawas yang memenuhi syarat ditinjau dari komposisi kimianya yakni kandungan Al2O3 dapat mencapai lebih dari 17% dengan kandungan Fe2O3 relatif kecil yakni < 0,1% (persyaratan tawas pasaran Al2O3 sekitar 17% dan Fe2O3< 0,5%). Percobaan skala laboratorium telah dilakukan sebanyak 4 kali, dan untuk skala pilot plant sebanyak 3 kali, dan dikeringkan dengan spray drier menjadi bubuk sebanyak 1 kali. e. Upgrading bauksit kadar rendah dengan cara flotasi Upgrading bauksit dengan cara flotasi skala laboratorium ini menggunakan variasi ph, dosis kolektor, dan waktu gerus. Percobaan dilakukan sebanyak 5 kali. Contoh bauksit yang digunakan berkadar Al2O3 35,5% dan SiO2 reaktif 10.3%. Hasil terbaik yang dicapai adalah konsentat berkadar Al2O3 41,1% dan SiO2 reaktif 6,9 %, dengan perolehan 52,4%. Upgrading ini menggunakan ph 2,5; kolektor dengan perbandingan aeropromotor 801 dan 825 adalah 1:1 (325 : 325 g/ton), persen solid 25%, waktu gerus 90 detik dan waktu skimming 5 menit. 12

5 f. Kajian ekonomi Untuk kapasitas ton/tahun, diperkirakan memerlukan investasi sebesar Rp ,- (untuk peralatannya saja memerlukan dana sekitar Rp 2,6 milyar). Dari hasil analisis ekonomi, usaha pencucian bauksit ini menguntungkan dan layak untuk dilakukan ini terbukti melalui analisis finansial didapatkan NPV = Rp ,71,-, IRR sebesar 24,12% dan pengembalian modal selama 4 tahun 1 bulan. Kesimpulan yang dapat diambil adalah sebagai berikut : - Hasil uji validasi menunjukan bahwa alat RDS memberikan kinerja dan hasil yang baik untuk pencucian semua jenis crude bauxite (CB), menjadi washed bauxite (WBX). - Hasil optimasi digesting dan hidrolisis, menghasilkan persen ekstraksi Al2O3 > 80%, dengan ekses NaOH 15-22% dalam waktu 72 jam. Ekses NaOH terlalu tinggi akan menghasilkan filtrat NaAlO2 yang sulit di dihidrolisis. Hidrolisis yang optimum adalah menggunakan seed alumina hidrat yang bersih dan berbutir halus, yang dapat diperoleh dengan cara klasifikasi menggunakan hidrosiklon. - Untuk mendapatkan kondisi proses pembuatan PAC cair yang optimum, komposisi bahan yang digunakan adalah Al(OH)3, H2SO4, HCl dan kapur dengan perbandingan 100:127:180:100. Penggunaan kapur 135 g, dengan komposisi Al2O3 86,1% dan Cl 75,5%. hasil uji jar test menunjukkan mutu PAC yang baik (lebih baik dari PAC pasar). - Tawas (alum) dapat diperoleh dari reaksi Al(OH)3 dengan asam sulfat, dengan perbandingan yang tepat, sehingga diperoleh tawas dengan kadungan yang memenuhi persyaratan yaitu Al2O3 > 17% dan Fe2O3 < 0,5%. - Upgrading dengan cara flotasi, hasil recovery-nya masih rendah yaitu 52,4% dengan SiO2 reaktifnya masih tinggi yaitu 6,9%. - Usaha meningkatkan kadar bauksit melalui pencucian pada kapasitas 50 ton per jam atau ton per tahun memerlukan biaya investasi peralatan sebesar Rp 2,6 milyar secara finansial cukup menguntungkan dan dapat diterima untuk dilaksanakan. 13

6 Gambar 4. Crude bauxite Gambar 5. Washed bauxite Gambar 6. Foto alat digester Gambar 7. Alumina hidrat bubuk Gambar 8. Spray drier Gambar 9. PAC bubuk hasil spray drier

7