proposal ta baru.docx

8/19/2019 Proposal TA Baru.docx

1/19

A. JUDUL

“STUDI TRANSFORMASI MINERALOGI BIJIH MANGAN MELALUI

PROSES PEMANASAN BERTAHAP”.

B. LATAR BELAKANG

Indonesia dikenal sebagai salah satu negara yang mempunyai potensi

sumber daya alam yang besar, salah satu di antaranya yang mempunyai

potensi untuk dimanfaatkan adalah sumberdaya mineral logam. Sebagai

negara yang sedang membangun di segala bidang, tentu saja Indonesia

dalam hal potensi sumber daya mineral logam sangat dibutuhkan agar

pembangunan tersebut dapat berjalan dengan sempurna. Keinginan

tersebut dapat dicapai dengan ketersediaan dan akses terhadap kekayaan

atau potensi sumber daya mineral logam di Indonesia. Salah satunya adalah

bijih mangan.

Mangan merupakan salah satu dari 12 unsur terbesar yang

terkandung dalam kerak bumi. Di Indonesia, cadangan mangan cukup besar

sekitar ,! juta ton dan cadangan yang telah tertambang sebesar ",#$ ribu

ton yang tersebar di %ilayah Indonesia. Kegunaan mangan sangatlah luas,baik untuk tujuan metalurgi maupun non metalurgi. Salah satu kegunaan

dari mangan adalah dalam industri baterai dan porselen.

Meskipun Indonesia tidak termasuk negara produsen bijih mangan

yang signi&kan, namun demikian, endapan bijih mangan di Indonesia

dilaporkan terdistribusi di lebih dari 2$ pro'insi (Suhala dan )ri&n, 1##*+.

Salah satu lokasi endapan mangan yang telah lama ditambang berlokasi di

Karangnunggal, asikmalaya, -a%a arat. Di Sula%esi Selatan, endapan

mangan diketahui terdapat di Desa /alluda dan Desa /atappa Kecamatan/ujananting, Kabupaten arru. Selain itu, cebakan mangan juga dijumpai di

Desa Mappesangka, Kecamatan /onre, Kabupaten one.

Dengan demikian, agar pemanfaatan bijih mangan dapat dilakukan

secara optimal, maka diperlukan penelitian secara detail mengenai Studi

ransformasi Mineralogi /ada ijih Mangan Melalui /roses /emanasan

ertahap. )spek lainnya adalah karena pada umumnya bijih mangan saat

ini sebagian besar memiliki kadar Mn rendah (0"$ berat+ maka diperlukan

upaya untuk melakukan peningkatan kadar melalui pengolahan baik secara

1


2/19

kimia maupun &sik, sehingga spesi&kasi pemanfaatanya dapat diketahui

dengan baik dengan metode pemanasan bertahap ini.

C. RUMUSAN MASALAH

/roses pemanasan dalam pengolahan bahan galian merupakan salah

satu metode yang dilakukan untuk mengurangi kadar air yang terakumulasi

dalam sistem kristal mineral penyusunnya. Setiap mineral akan

tertransformasi menjadi fasafasa yang lain pada suhu tertentu. Sehingga

adapun masalah yang dapat dikaji yaitu bagaimana karakteristik bijih

mangan sebagai sampel penelitian dan bagaimana perubahan 'ariasi

mineral pada suhu tertentu pada proses pemanasan bertahap.

D. TUJUAN PENELITIAN

)dapun tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut3

1. Mengetahui karateristik dari bijih mangan sebagai sampel penelitian

2. Mengetahui mineralmineral yang tertransformasi pada setiap suhu

yang menjadi 'ariabel uji dalam penelitian ini.

E. MANFAAT PENELITIAN

Manfaat dilakukannya penelitian ini adalah memberikan solusi dan

informasi tentang alternatif pengolahan bijih mangan khususnya dalam hal

pemanasan atau kalsinasi dari bijih mangan sehingga dapat diolah dan

dikembangkan secara efektif.

F. LOKASI DAN KESAMPAIAN DAERAH

4ndapan mangan di Kabupaten one dijumpai pada dua lokasi yangseluruhnya terletak di Dusun ellang, Desa Mappesangka, Kecamatan /onre.

4ndapan mangan pada lokasi 1 (S1+ dengan titik koordinat S3$"o"!51!.*6

dan 4312$o$5"$.*6 sedangkan pada lokasi 2 (SII+ dengan titik koordinat

S3$"o"!5$26 dan 12$o$5!6. 7okasi endapan mangan ini merupakan

%ilayah I8/ / Korin International. )kses menuju lokasi endapan dapat

dicapai baik dengan kendaraan roda 2 ataupun roda " dengan jarak sekitar

1!$ km dari kota Makassar ke arah timur laut mele%ati Kabupaten Maros

2


3/19

9amba7appariaja:Matango9amming. )dapun /eta lokasi dan kesampaian

daerah penelitian dapat dilihat pada gambar 1.

;ambar 1. /eta lokasi endapan mangan di Kecamatan /onre, Kabupaten

one, Sula%esi Selatan.

G. LANDASAN TEORI

Mangan adalah logam transisi yang kelimpahannya menempati urutan

ke 12 pada kerak bumi (2?, rodokrosit =Mn9>!?, rodonit =MnSi>!?,

manganit =Mn2>!.@2>?, psilomelan =aMn#>1A(>@+"? dan manganese %ad

dengan berbagai komposisi. Bariasi mineral mangan ini sebagai konsekuensi

dari kemampuan unsur Mn tersebut membentuk ion hetero'alen di alam.

Mangan sebagai salah satu logam strategis yang pemanfaatannya

secara kuantitatif menempati urutan ke empat setelah besi, aluminium dan

tembaga. Sekitar # produksi mangan saat ini digunakan sebagai bahan

baku dalam bidang metalurgi terutama industri besi baja dan sisanya ( +

!


4/19

disuplai untuk kebutuhan mangan nir metalurgi untuk memproduksi baterei

kering, keramik dan gelas serta bahan kimia. /roduksi mangan dunia

mencapai 1".$$$ ton pada tahun 2$11 dengan negara produsen utama

adalah )frika Selatan yang menyumbang sekitar !."$$ ton atau 2 daritotal produksi secara global. Kebutuhan logam mangan dunia meningkat

dari tahun ke tahun terutama tingginya permintaan dari 9ina (9orathers,

2$12+.

1. Karakteritik Ma!"a! Se#ara U$%$

Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn

dengan nomor atom 2. Mangan ditemukan oleh -ohann ;ahn pada tahun1**" di S%edia. 7ogam mangan ber%arna putih keabuabuan. Mangan

termasuk logam berat dan sangat rapuh tetapi mudah teroksidasi. 7ogam

dan ion mangan bersifat paramagnetik. @al ini dapat dilihat dari orbital d

yang terisi penuh pada kon&gurasi elektron. Mangan mempunyai isotop

stabil yaitu Mn.

Mangan memiliki 2 jumlah proton dalam inti atomnya. Mangan

ditemukan sebagai unsur bebas dalam sifat dasarnya dan sering dicampurdengan besi, seperti mineralmineral lainnya. Sebagai unsur bebas, mangan

adalah logam yang penting dalam penggunaan dengan campuran logam

logam industri, terutama di dalam bajabaja anti karat.

Mangan sering digunakan sebagai pera%atan dalam pencegahan karat

dan kerusakan di besi. Ion pada mangan mempunyai banyak %arna,

tergantung dalam keadaan oksidanya, dan sering digunakan sebagai CatCat

%arna dalam industri. >ksidaoksida dari sodium, kalium, dan barium adalahoksidaoksida untuk bahan bakar yang sangat kuat. Dioksida mangan

digunakan sebagai materi penangkap elektron dalam standar dan

komponen kimia bersifat alkali yang mempunyai kelembaban uap air rendah

dan bisa dibuang, digunakan dalam pembuatan bateraibaterai, keramik,

gelas, kimia, dan lainlain.

Dari konsumsi mangan di seluruh dunia, #2 secara langsung

berkaitan dengan industri baja, mengingat bah%a mangan memilikikelenturan, keuletan dan kekerasan terhadap baja. Selain itu, aplikasi

"


5/19

mangan non-ferrous termasuk produksi baterai sel kering, komponen

penting pupuk tanaman dan pakan ternak, dan sebagai pe%arna untuk batu

bata (@agelstein, 2$$# angstad et al., 2$$"+.

otal sumberdaya mangan di dunia adalah sekitar *!.$$.$$$ ton, dimana )frika Selatan, 8kraina, )ustralia, raCil dan India memiliki hampir

E,!. Dari !.$$.$$$ ton sumberdaya mangan di rasil, negara bagian

Minas ;erais memiliki sekitar E* dengan kandungan medium Mn sebesar

2",2, diikuti oleh Fegara bagian Mato ;rosso do Sul (A, + dan /arG

(",!+.

/rinsipnya, bijih mangan diklasi&kasikan sesuai dengan kandungan Mn

untuk kadar yang tinggi (Mn H ""+, kadar menengah (Mn "$""+, kadar

rendah (Mn !"$+ dan kadar untuk pabrik baja (Mn 2E!+ (;ao et al.,

2$12+. /engolahan bijih mangan yang kaya oksida, ditambang secara

selektif, termasuk pada proses penghancuran dan penyaringan. raksi grosir

( ! !:" J :1A+ untuk produk akhir (bijih dan blast furnace+, sedangkan

untuk fraksi ukuran yang lebih kecil ( :1A+ diklasi&kasikan lagi (mekanis

atau siklon classi&er+. ergantung pada mineralogi bijih, underow dari

langkah ini terkonsentrasi oleh gra'itasi, pemisahan magnetik atau otasi,

atau metode alternatif lainnya, seperti pengurangan selektif oksida besi

diikuti oleh pemisahan magnetik dan sulphation-roasting. Konsentrat yang

diperoleh selanjutnya digumpalkan melalui sintering, pelletizing atau briket

()plan, 1#E Singh et al., 2$11 ;ao et al., 2$12 Sahoo and Lao, 1#E#+.

Mangan merupakan unsur yang dalam keadaan normal memiliki

bentuk padat. Massar jenis mangan pada suhu kamar yaitu sekitar *,21

g:cm, sedangkan massa jenis cair pada titik lebur sekitar ,# g:cm. itik

lebur mangan sekitar 11#N9, sedangkan titik didih mangan ada pada suhu

2$A1N9. Mangan mempunyai %arna putihkelabu yang menyerupai besi,berkilap metalik sampai submetalik, dengan kekerasan 2OA skala Mohs,

struktur massif, dengan tekstur reniform dan botriodal, memiliki sifat

kemagnetan paramagnetik, dan kadangkadang berstruktur radial dan

berserat.


6/19

;ambar 2. Kenampakan isik Mangan (omihahndorf, 2$$A+

abel 1. Deskripsi sifat &sik bijih mangan

Fo Sifat Keterangan

A


7/19

1.2.!.

"..A.*.E.#.1$.11.12.1!.1".1.

1A.1*.1E.

SimbolLadius )tomBolume )tom

Massa )tom itik DidihLadius Ko'alensiStruktur KristalMassa -enisKondukti'itas 7istrik4lektronegati'itasKon&gurasi 4lektronormasi 4ntalpiKondukti'itas /anas/otensial Ionisasi

itik 7ebur

ilangan >ksidasiKapasitas /anas4ntalpi /enguapan

Mn

1.! P

*.!# cm!

:mol".#!E

22! K

1.1* P

bcc

*."" g:cm!

$. Q 1$A ohm1cm1

1.

=)r?!d "s21".A" k-:mol

*.E2 Rm1K 1

*."! B

11E K

*,A,",2,!

$."E -g1K 1

21#.*"

&. E!'a(a! Ma!"a!

Data mineral dan kimia endapan mangan, selain dapat digunakan

untuk mendesain model genetiknya, juga dapat digunakan sebagai dasar

dalam penentuan spesi&kasi pemanfataan bijih mangan sebagai bahan baku

industri. /engembangan model endapan mangan harus mempertimbangkan

banyak aspek seperti sumbersumber logam dan nir logam, lingkunganpembentukan yang meliputi faktor iklim, paleogeogra&, kondisi &sikokimia,

p@, temperatur, tekanan, dan lainlain (Kulesho', 2$11+. erdasarkan faktor

faktor tersebut, maka endapan mangan secara genetik dapat dibedakan

menjadi lima tipe (Loy, 1##21##A Kulesho', 2$11+ yaitu3 endapan

sedimenter, nodul laut dalam, hidrotermal, 'ulkanogenik dan endapan

residual.

4ndapan sedimenter terbentuk akibat proses kimia yang memisahkan

Mn selama pengendapan sedimen marin. 4ndapan ini umumnyamembentuk stratiform dan dibedakan menjadi dua subkelompok

*


8/19

berdasarkan komposisi mineralnya yaitu endapan karbonatan dan oksida.

Subkelompok oksida biasanya memiliki kadar Mn lebih tinggi dari endapan

karbonat. ipe kedua yaitu endapan nodul Mn dasar laut, terdapat sebagai

endapan yang tidak teratur pada Cona bidang batas antara airsedimen.Fodul indi'idual berukuran bijih kentang umumnya ber%arna coklat hingga

biru kehitaman serta kilap buram. Fodulnodul tersebut terdiri dari satu atau

lebih inti yang dikelilingi oleh lapisan konsentrik diskontinyu dari oksida

logam dan lempung. 4ndapan Mn hidrotermal adalah tipe ketiga yang

biasanya dijumpai sebagai uraturat epitermal atau mesotermal dan jarang

dijumpai sebagai endapan stratabound. Mineralmineral Mn dapat

membentuk bijih atau hadir sebagai mineral pengotor (gangue minerals+.

ipe ke empat adalah endapan Mn oksida 'ulkanogenik sedimenter

yang berasosiasi dengan rijang dan basaltik 'ulkanik pada cekungan

samudera. ipe kelima adalah endapan Mn residual atau supergen. 4ndapan

Mn jenis ini banyak dijumpai di %ilayah dengan iklim tropis di mana

pelapukan intesif menyebabkan leaching berbagai unsurunsur dari batuan

atau bijih primernya membentuk konsentrasi residual material

manganoferous. /rinsip model, sumber material utama, dan pembentukan

bijih Mn dapat dilihat pada ;ambar !.

;ambar !. Skematik sumber material dan model pembentukan bijihmangan. (1+ endapan sedimenter (2+ hidrotermal ('ulkanogenikeksalatif+

(!+ diagenetik (sedimentary-diagenetic+ ("+ catagenetic (metasomatic+ dan(+ supergen (pelapukan+, (Kulesho', 2$11+.

E


9/19


10/19

mengandung lempung yang menunjukkan adanya suatu pengurangan

lingkungan pengendapan dalam cekungan terdekat. Sebaliknya, cebakan

bijih oksida lebih umum dan berasosiasi dengan sedimen klastik berukuran

besar, dengan sedikit atau sama sekali bebas dari unsur karbon organik.9ebakan bijih ini dihasilkan diba%ah kondisi oksidasi yang kuat dan bebas

sirkulasi air. 9ebakan bijih oksida merupakan cebakan sedimenter yang

sangan komersial dengan kadar bijih 2"$Mn, sedangkan cebakan bijih

karbonat kadarnya cendrung lebih kecil, yaitu 1!$Mn.

c. Fodul

Istilah Fodul mangan umum digunakan %alaupun sebenarnya kurang

tepat, karena selain mangan masih terkandung pula unsur besi, nikel,

kobalt, dan molybdenum, sehingga akan lebih sesuai bila dinamakan Fodul

polimetal. /ada dasar samudra diperkirakan diselimuti lebih dari ! triliun

ton nodul berukuran kentang. Disamudra pasi&k sendiri nodul yang

terbentuk diperkirakan 1$ juta ton per tahun. erdasarkan hasil

penyelidikan yang dilakukan oleh 8SM, diketahui bah%a Cona kadar

tertinggi terdapat dalam cekungan sedimen pasi&k bagian timur, yang

terletak pada jarak 2.2$$ km sebelah tenggara 7os )ngeles, kalifornia. Di

Cona ini, nodul mangan terjadi dalam lapisan tunggal dan tidak teratur.

;ambar ". Fodul Mangan (Koelle, 2$$"+

Fodul mempunyai kilap suram dengan %arna coklat tanah hingga

hitam kebiruan. ekstur permukaan dari halus hingga kasar. Setiap nodul

mengandung satu atau lebih sisasisa makhluk air laut, pragmen batuanatau nodul lainnya. Fodul ini diliputi oleh lapisan mangan, besi, dan logam

1$


11/19

oksida lainya yang berbentuk konsentris namun tidak terusmenerus.

7apisan lempung kemudian mengisi celahcelah diantara lapisan oksida

tersebut secara tidak beraturan dan biasanya dapat dijadikan patokan

dalam perhitungan periode pertumbuhan nodul bersangkutan.

,. Mi!era-"i Ma!"a!

Mangan dengan kandungan sekitar $,1, termasuk 12 unsur terbesar

yang terdapat dalam kerak bumi. Ralaupun lebih dari !$$ jenis mineral

mangan yang telah diketahui, namun hanya sekitar 1! mineral saja yang

sering dijumpai dalam cebakan bijih komersial. ijih mangan utama adalah

pirolusit dan psilomelan. Kedua mineral ini berkomposisi oksida dan

terbentuk dalam cebakan sedimenter dan residual. /irolusit merupakan

mineral ber%arna abuabu besi dengan kilap metalik, mempunyai kekerasan

2O2, dan berat jenis ",E. /irolusit yang terbentuk sebagai pseudomorf dari

manganit atau mineral mangan lainnya, biasanya bersifat masif ataupun

reniform dan kadang kadang berstruktur brous dan radial.

abel 2. Mineral Mangan yang 8mum Dijumpai dalam 9ebakan Komersial

Mineral Komposisi Kandungan

Mn(+/irolusit

Fsutit

Manganit

@ausmanit

/silomelan

Kriptomelan

7ithioforit

odorokit

;routit

raunit

Lhodonit

Lhodokrosit

Rad

Mno2

(Mn1Q+J"(MnQ+J2>22Q(>@+2Q

Mn2>!@2>

Mn!>"

er'ariasi

KMnE>1A

()l,7i+Mn>2(>@+2

(Fa,9a,K,Mn2J+

(Mn"J,Mn2J,Mg+A>12!@2>

@mn>2

!Mn2>!,MnSi>!

MnSi>!

Mn9>!

er'ariasi

A!,2

A2,$

*2,$

er'ariasi

" O A$

$ O A$

"2,$

"E,$

er'ariasi

/silomelan merupakan mineral berkomposisi oksida terhidrasi yangpada umumnya berasosiasi dengan mineral barium dan potasium oksida.

11


12/19

Mineral ini mempunyai %arna dan berat jenis sama dengan pirolusit, namun

mempunyai kekerasan yang lebih besar ( O A+ dan mempunyai kilap

submetalik sebagai mineral yang amorf, psilomelan bersifat masif, reniform,

botriodal, atau stalaktitik, sehingga lebih umum dijumpai dalam cebakansekunder.

Mangan berkomposisi oksida lainnya, namun tidak berperan sebagai

mineral utama dalam cebakan bijih, adalah braunit dan manganit. raunit

merupakan mineral ber%arna coklat kehitaman dan sering mengandung

silika sebanyak 1$, sedangkan Manganit merupakan mineral oksida

terhidrasi yang ber%arna hitam besi atau abuabu baja. Kedua mineral ini

dijumpai dalam urat bijih ataupun cebakan sekunder. eberapa mineral

mangan yang dijumpai terbatas dalam cebakan bijih adalah hausmanit,

todorokit, dan lithioforit.

@ausmanit merupakan mineral ber%arna coklat kehitaman dengan

kilap submetalik. odorokit yang hanya dikenal di tambang. 7ithioforit

berkomposisi aluminiumOlitium mangan oksida dengan kandungan kobal,

nikel dan tembaga yang ber'ariasi. Fsunit adalah nama yang berasal dari

tambang Fsuta di ;hana, merupakan mangan oksida bukan stochiometrik .

Lhodokrosit yang berkomposisi karbonat, merupakan mineral ber%arna

merah muda hingga coklat yang terbentuk dalam urat bijih sebagai cebakan

replasemen pada batuan kapur. Lhodonit yang berkomposisi silikat

mempunyai kemiripan sifat &sik dengan rhodokrosit, namun mineral ini

terbentuk sebagai cebakan sekunder.

/. Je!i0*e!i Mi!era- Bi*i+ a!" Me!"a!'%!" Ma!"a! 2M!3

2Ma!"a! "r%(3.

Menurut Sukandarrumidi (2$$"+ dikenal " jenis mineral bijih yangmengandung mangan (Mn+ yaitu3

a. /irolusit Mn>2, massa kristalin kompak, keras (nilai kekerasan A+,

ber%arna abuabu kehitaman. Diba%ah mikroskop bijih /irolusit

mudah dibedakan dengan mineral mangan lainnya, dan %arnanya

yang putih kekuningan, cemerlang, pemadaman lurus, belahan

sejajar dengan bidang kristal dan anisotropi yang kuat.4. @ollandite (Lamsdellit+ Lumus kimianya a2 (Mn>2+E U a2MnE$1A

berkilap logam (brilliant metalic+, terdapat bersamasama dengan/irolusit dalam massa kristalin berbutir kasar. Diba%ah mikroskop

12


13/19

bijih kedua jenis logam tersebut menunjukkan %arna yang sama yaitu

putih kekuningan, perbedaanya /irolusit lebih cemerlang dibanding

ollandite.

#. Kriptomelan Lumus kimia K 2

MnE

>1A

U K 2

(Mn>2

+E

. Diba%ah mikroskopbijih mineral ini terdapat dalam macammacam bentuk antara lain

sebagai uraturat kecil atau massa berserabut, kristal seperti jarum

ber%arna abuabu kebiruan atau lapisan koloidal konsentris

berselangseling dengan lapisan yang berbeda %arna, struktur bunga

es dan massa berbentuk /silomelan Lumus kimia (a @ 2>+2 Mn>1$

Merupakan massa masif karena ber%arna hitam. Diba%ah mikroskop

bijih /silomelan sulit dibedakan dari Kriptomelan. aik bentuk

maupun %arnanya hampir sama, sedikit perbedaan ialah sifatanisotropi dimana /silomelan lebih lemah dibanding Kriptomelan.

5. Ka-i!ai 2Pre Pe$a!aa!3

/roses kalsinasi dide&nisikan sebagai pengerjaan bijih pada

temperatur tinggi tetapi masih di ba%ah titik leleh tanpa disertai

penambahan reagen dengan maksud untuk mengubah bentuk senya%a

dalam konsentrat. Kalsinasi adalah proses penghilangan air kristal, karbon

dioksida, atau gas lain yang mempunyai ikatan kimia dengan bijih dengan

menggunakan suhu yang tinggi terhadap bijih agar terjadi dekomposisi dan

senya%a yang berikatan secara kimia dengan bijih yaitu karbon dioksida

dan air yang bertujuan mengubah suatu senya%a karbon menjadi senya%a

oksida yang sesuai dengan keperluan pada proses selanjutnya.

/enghilangan kadar air dilakukan dalam berbagai 'ariasi temperatur

tergantung jenis senya%a dan ikatan air pada senya%a.

Kalsinasi diperlukan sebagai penyiapan serbuk untuk diproses lebih

lanjut dan juga untuk mendapatkan ukuran partikel yang optimum serta

menguraikan senya%asenya%a dalam bentuk garam atau dihidrat menjadi

oksida, membentuk fase Kristal. /eristi%a yang terjadi selama proses

kalsinasi antara lain (james S.L,1#EE+3

1. /elepasan air bebas (@2>+ dan terikat (>@+ berlangsung sekitar suhu

1$$N9 hingga !$$N9.

2. /elepasan gasgas, seperti 3 9>2 berlangsung sekitar suhu A$$N9 dan

pada tahap ini disertai terjadinya pengurangan berat yang cukup berarti.

1!


14/19

!. /ada suhu lebih tinggi, sekitar E$$N9 struktur kristalnya sudah terbentuk,

dimana pada kondisi ini ikatan diantara partikel serbuk belum kuat dan

mudah lepas.

Kalsinasi adalah !hermal treatment :dekomposisi thermal (penguraiandengan temperatur+ yang dilakukan terhadap bijih, dalam hal ini mangan

agar terjadi dekomposisi dan juga untuk mengeleminasi senya%a yang

berikatan secara kimia dengan bijih. /roses yang dilakukan adalah

pemanggangan dengan temperatur yang ber'ariasi bergantung dari jenis

bijihnya. Kalsinasi merupakan proses yang endotermik, yaitu memerlukan

suhu yang panas untuk melepas ikatan kimia dari air kristal karena dengan

panas maka ikatan kimia akan menjadi renggang dan pada temperatur

tertentu atomatom yang berikatan akan bergerak sangat bebas

menyebabkan terputusnya ikatan kimia. /anas mengalir secara konduksi ke

seluruh bagian bijih. Dengan ukuran dan bentuk butiran yang sama,

semakin tinggi temperatur semakin cepat proses dekomposisi. Raktu yang

diperlukan dalam proses kalsinasi bergantung pada ukuran dan bentuk dari

butiran bijih. Dengan temperatur yang sama semakin kecil ukuran semakin

cepat proses kalsinasi, bentuk ukuran yang kecil akan mempercepat proses

kalsinasi (;ilchrist, 1###+.

/ada saat proses kalsinasi, bijih dipanaskan hingga mencapai #$$N9.

4nergi panas yang dihasilkan oleh furnace mengalir secara konduksi ke

seluruh bagian permukaan bijih. /anas tersebut cukup untuk menguraikan

bijih menjadi oksidanya dan gas karbon dioksida. /roses penguraian

tersebut menyebabkan massa dari bijih berkurang. 7aju dari kalsinasi pada

bijih sangat bergantung pada bentuk dan ukuran dari bijih tersebut serta

temperatur dan lama pemanasan yang digunakan. Semakin kecil ukuran

bijih maka proses pemanasan akan semakin efektif karena panas dapatberdifusi secara bebas dari segala sudut permukaan butir sehingga

distribusi panas merata dan reaksi kalsinasi dapat maksimal. Semakin tinggi

suhu maka %aktu yang diperlukan untuk reaksi dekomposisi semakin cepat.

Dalam furnace ada tiga Cona pemanasan dalam kalsinasi antara lain3

1. !he preheating zone

ijih dipanaskan sampai E$$N9, belum terjadi reaksi kalsinasi.

2. !he reaction zone

ijih dipanaskan dengan suhu #$$N9, temperatur efektif untuk proseskalsinasi bijih. Dalam Cona ini terjadi reaksi kalsinasi.

1"


15/19

!. !he cooling zone

ijih yang dipanaskan, dalam Cona ini didinginkan sampai suhu 1$$N9.

/roses kalsinasi banyak digunakan dalam industri, seperti pada industri

semen dan pembuatan serbuk nikel ferit (LosenV'ist, 1#*"+.Dalam aplikasinya di industri, kalsinasi dilakukan dalam berbagai

furnace, diantaranya yaitu3

a. 8ntuk kuarsa, 9a9>!, digunakan "haft #urnaceb. 8ntuk lumps digunakan $otary %ilnc. 8ntuk material of uniform dengan ukuran kecil digunakan #lidized

&ed.

ijih yang telah melalui proses praolahan yakni pengeringan,

panyaringan dan penghancuran disebut conditioned ore, dimana memiliki

moisture content sebesar 22 dan berukuran kurang dari !$ mm. Semakin

kecil ukuran butiran, maka semakin banyak keuntungan yang didapat pada

proses kalsinasi dengan menggunakan rotary kiln (LK+.

Dalam proses reduksi, bongkahan bijih mangan telah banyak

diterapkan sebagai bahan baku utama untuk produksi campuran besi

mangan pada tanur listrik (>lsen, et.al., 2$$* 2$1$, 2$12+.

/rareduksi adalah Cona kritis dari tanur listrik, dimana material padat

dipanaskan sementara diturunkan ke dalam tungku. Suhu berada di antara$$W9 dan 1$$$W9 (angstad dan >lsen, 1## >lsen, et.al., 2$$*+.

Kelembaban air akan menguap dan mangan oksida mulai mengalami

penurunan akibat aliran 9>. ;una meningkatkan proses yang efesiensi, nilai

permeabilitas harus tinggi dan homogen dalam tungku. Menurut angstad

dan >lsen (1##+, jika sejumlah besar nilai yang dihasilkan atau

ditempatkan di Cona prareduksi, nilai permeabilitas dapat secara luas

menurun dan gas panas akan diarahkan kembali, guna membentuk

beberapa jalur preferensial dalam material padat. erdasarkan kondisitersebut, nilai permeabilitas tidak akan dipanaskan secara homogen, bagian

dari kelembabannya tidak akan dihapus dan jumlah oksida yang besar tidak

akan benarbenar direduksi. ;as keluaran akan berada pada suhu tinggi dan

kaya akan kandungan 9>, hal ini menunjukkan peningkatan konsumsi

energi per ton dari campuran yang dihasilkan (>lsen, et.al., 2$$*+.

aria et.al. (2$1$+ mempelajari perilaku pemanasan dari tiga tipologi

bijih mangan raCil yang berbeda. aria et.al. menggunakan 1 kg untuk

masingmasing bijih, dengan ukuran partikel antara 1# mm dan A,! mm,

1


16/19

dan memasukkan semua sampel untuk dilakukan proses heat shock

(pemanasan kejut+ dengan prapemanasan dalam o'en pada suhu *$$W 9.

Setelah pendinginan sampel secara alami, jumlah partikel di ba%ah A,! mm,

!,! mm dan 1,1E mm saringan diukur, dan menunjukkan bah%a kajiantipologi menunjukkan perilaku yang berbeda, sebagai fungsi dari mineralogi

dan sifat &sik. Menurut aria et.al. tingkat kelembaban bijih umumnya

meningkatkan hasil pemansan yang baik. /ada tahun 2$12, aria et.al.

menggunakan metodologi yang sama, membuat kajian pelengkap tentang

perilaku dekrepitasi (pemenasan+ bijih. Mereka mempelajari tiga jenis bijih

dari raCil dan satu )frika Selatan, dan mengkorelasikan perilaku dekripitasi

(pemenasan+ masingmasing bijih dengan karakteristik mineralogi dan

&siknya.

H. METODE PENELITIANData berupa sampel bijih mangan akan diolah lebih lanjut dengan

proses kalsinasi atau proses pemanasan bertahap. Selanjutnya dilakukan

analisis XLD dan Mikroskopis untuk melihat kandungan mineralogi bijih

mangan. @asil analisis XLD akan di olah lebih lanjut dengan menggunakan

software impact match 2 untuk melihat perubahan 'ariasi mineral dari

setiap suhu yang menjadi 'ariabel uji dalam penelitian ini.

1A


17/19

;ambar . Diagram alir metode penelitian

I. JAD6AL KEGIATAN PENELITIAN

/elaksanaan penelitian berlangsung selama tiga bulan yakni bulan

Desember 2$1 hingga bulan ebruari 2$1A dengan tahapan kegiatansebagai berikut 3

a. /ersiapan

b. Kajian /ustaka

c. /engambilan sampel

d. /engolahan sampel

e. /engolahan Data

f. /enyusunan 7aporan

g. Seminar

1*


18/19

abel !. Lencana dan -ad%al Kegiatan penelitian

-enis KegiatanDesember 2$1 -anuari 2$1A ebruari 2$1A

1 2 ! " 1 2 ! " 1 2 ! "

/ersiapanKajian /ustaka/engambilan

Sampel/engolahan

Sampel/engolahan Data

/enyusunan

7aporanSeminar

J. DAFTAR PUSTAKA

9orathers, 7.)., 2$12. Manganese, 'n ineral )ommodity "ummaries *+1*,8.S. ;eological Sur'ey, Leston, Birginia.

;ilchrist, -.D. 4Qtraction Metallurgy , he 8ni'ersity of Fe%castle, 8pon yne, 4ngland, 1###.

-ames, S. L. 1##E. 'ntroduction to !he ,rinciples of )eramic ,rocessing.Singapore3 -ohn Riley Y Sons.

Kulesho', B.F., 2$11. Manganese Deposits3 9ommunication 1. ;eneticModels of Manganese >re ormation, ithology and ineral $esources,"$, "*! O "#!.

LosenV'ist, . ,rinciples of xtractive etallurgy . 8ni'ersity of rondheim,For%egia, 1#*".

Loy, S., 1##2. 4n'ironments and /rocesses of Manganese Deposition,conomic /eology0 E*, 121E O 12!A.

Loy, S., 1##A. ;enetic di'ersity of manganese deposition in the terrestrialand geological record, (in Ficholson, K, ed, Manganese MineraliCation3;eochemistry and Mineralogy of errestrial and Marine Deposits+,/eological "ociety "pecial ,ublication, 11#, O 2*.

Suhala, S., dan )ri&n, M., 1##*. &ahan /alian 'ndustri, /usat /enelitian dan/engembangan eknologi Mineral, andung.


19/19

electrolytic:chemical manganese dioQide., ydrometallurgy , E#, 1!* O1#.

>lsen, S.4., angstad, M., 7indstad, ., 2$$*. /roduction of erromanganese

)lloys in the Submerged )rc urnace (rondheim, For%ay. 2"* pp.+.

angstad, M., >lsen, S.4., 1##. he erromanganese /rocess O Material and4nergy alance. IF)9>F *, pp. A21A!$.

)plan, .., 1#E. Manganese. In3 Reiss, Forman 7. (4d.+. SM4 Mineral/rocessing @andbook. Society of Mining 4ngineering. 2, pp. 2*.A2*.1$.

;ao, Z., >li'asMartineC, M., Sohn, @.Z., Kim, @.;., Kim, 9.R., 2$12.8pgrading of lo%grade manganese ore by selecti'ereduction of iron

oQide and magnetic separation. Metall. Mater. rans. "!, 1"A1"*.

@agelstein, K., 2$$#. ;lobally sustainable manganese metal production anduse. -. 4n'iron. Manag. #$. !*!A!*"$

Sahoo, /. K., Lao, K.S., 1#E#. Sulphationroasting of lo%grade manganeseoresoptimisation by fraction design. Int. -. Miner. /rocess. 2, 1"*12.

Singh, B., ;hosh, .K., Lamamurthy, Z., atha'adkar, B., 2$11. ene&ciationand agglomeration process to utiliCe lo%grade ferruginous manganeseore &nes. Int. -. Miner /rocess. E#, E"EA.

angstad, M., 9al''ert, /., run, @., 7indesth, ).;., 2$$". 8se of 9>MI7>;ore in ferromanganese production. enth International erroalloys9ongress. 9ape o%n. /roceedings of enth International erroallo%ys9ongress. South )frica, pp. 21!222.

1#

proposal ta baru.docx

Documents