BENTONIT

A. GENESA BENTONIT

Bentonit adalah sejenis lempung yang mengandung mineral Montmorilonit, Bentonit sebagai mineral lempung yang terdiri dari 85% Montmorilonit yang mempunyai rumus kimia A12 O3 4SiO2 x H2O.

Genesa Bentonit secara umum dapat dibagi menjadi 4 (empat) macam yaitu :

a.       Terjadi karena pengaruh pelapukan.

b.       Terjadi karena pengaruh hydrothermal.

c.    Terjadi karena akibat devitrivikasi dari tufa gelas yang diendapkan di dalam air (lakustrin sampai neritic).

d.      Terjadi karena proses pengendapan kimia dalam suasana basa (alkali) dan sangat silikan.

Pelapukan sebagai faktor utama yang menyebabkan terbentuknya jenis mineral lempung. Dalam proses ini adalah komposisi mineral batuan, komposisi kimia dari air dan daya alir air tersebut dalam batuan. Secara umum faktor yang berpengaruh adalah iklim, macam batuan, relief dan tumbuh-tumbuhan yang berada di atas batuan tersebut.

Proses hydrothermal mempengaruhi alterasi yang sangat lemah sehingga mineral-mineral yang kaya akan magnesium seperti hornblende dan biotit cenderung membentuk chlorit. Pada alterasi lemah kehadiran unsur-unsur logam alkali dan alkali tanah, kecuali kalium, mineral-mineral mika, ferromagnesia dan feldspar plagioklas umumnya akan membentuk montmorilonit terutama disebabkan adanya magnesium.

Kehadiran kalium baik yang berasal dari feldspar ataupun mika primer yang terbentuk karena alterasi hydrothermal membentuk zona-zona lingkaran dengan susunan serisit, kaolinit, montmorilonit dan chlorit.

Proses tranformasi (ubahan) dari abu vulkanis yang mempunyai komposisi gelas akan menjadi mineral lempung (devitrivikasi) yang lebih sempurna terutama pada daerah danau, lautan dan cekungan sedimentasi. Tranformasi dari gunung berapi yang sempurna akan terjadi apabila debu gunung api diendapkan dalam cekungan seperti danau dan laut. Bentonit yang terjadi akibat proses tranformasi umumnya bercampur dengan sedimen laut lainnya yang berasal dari daratan seperti batu pasir dan lanau.

Proses pengendapan bentonit secara kimiawi dapat berbentuk tidak saja dari tufa tetapi dapat berupa endapan sedimen dalam suasana basa (alkali) yang sangat silikan (authigenic neoformation) dan terbentuk pada cekungan sedimen yang bersifat basa dimana unsur pembentukannya antara lain karbonat, silika pipih, phospat laut dan unsur lainnya yang bersenyawa dengan unsur alluminium dan magnesium.

Berdasarkan kenampakan di lapangan terutama pengamatan secara megaskopis terhadap beberapa singkapan bentonit yang muncul pada beberapa daerah diketahui bahwa endapan bentonit yang terbentuk pada daerah Wonosari dan sekitarnya, terjadi karena adanya proses pelapukan secara dominan yang dicirikan dengan adanya perubahan warna pada beberapa daerah yang masih termasuk di dalam proses pembentukannya dimana adanya cekungan dan daerah dataran sedang.

Bentonit dapat dibagi menjadi 2 golongan berdasarkan kandungan alumunium 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.

Sedangkan 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+).

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. 

B.     KEGUNAAN DAN EVALUASI KWALITAS

Pemakaian bentonit dalam berbagai keperluan industri harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

1.      Untuk lumpur pemboran dalam industri pertambangan dan perminyakan

·         Menurut America Petroleum Institute (API)

a.       Kekentalan untuk larutan 10 gram dalam 350 ml air adalah 8 Cp.

b.      Hilang dalam penyaringan melalui kertas pelapis untuk larutan 10 gram dalam 350 ml adalah < 14 ml.

c.       Sisa tertampung oleh 200 # (mesh) adalah < 2,5 %.

d.      Kandungan Uap air (kelembaban) adalah < 12 %.

·         Menurut Oil Companies Materials Association (OCMA)

a.       Kekentalan dalam larutan 6,5 gram bentonit dalam 100 ml cairan dasar adalah >15 Cp.

b.      Hilang dalam penyaringan melalui kertas pelapis (filter) untuk larutan 7,5 gram dalam 100 ml adalaaah <15 ml

c.       Kandungan uap air adalah < 15%.

d.      Sisa pada 200# (mesh) pada penyaringan basah adalah <2,5%.

e.       Lepas dari 100# (mesh) pada penyaringan kering adalah > 98%.

2.      Untuk Pembuatan Tambahan Makanan Ternak (Urea Molasses Block).

a.       Kandungan dalam bentonit adalah < 30%.

b.      Ukuran butir bentonit adalah 200# (mesh).

c.       Memiliki daya serap air dalam bentonit adalah > 60 %.

d.      Memiliki kandungan mineral mantmorilonit dalam bentonit adalah 70%.

3.      Untuk Industri Kosmetik.

a.       Mengandung mineral silikat magnesium (Ca-Bentonit).

b.      Mempunyai pH netral yaitu 7.

c.       Kandungan air dalam bentonit < 5%.

d.      Tidak ada perubahan panas selama dan setelah pemanasan.

e.       Ukuran butir bentonit adalah 325 # (mesh).

C. PENYEBARAN DI INDONESIA

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 Tasikmalaya, Leuwiliang, Nanggulan, dan lain-lain. Indikasi endapan Na-bentonit terdapat di Pangkalan Brandan; Sorolangun-Bangko; Boyolali.

Pada bahasan ini sebagai contoh bahan galian Bentonit adalah di Desa Wonosari dan Desa Habalanjati Kecamatan Besitang Kabupaten Langkat Propinsi Sumatera Utara. Berdasarkan pengamatan megaskopis, ketebalan singkapan rata-rata adalah 15 meter dengan ditutupi lapisan tanah penutup setebal 2 m sampai 3 m.

D. TEKNIK PENAMBANGAN

Berdasarkan kondisi geologi pada daerah potensial mengandung endapan bentonit yang umumnya berada pada daerah perbukitan sedang dengan variasi daerah daratan rendah maka Metode Penambangan yang dapat diterapkan adalah Tambang terbuka. Hal ini didasarkan atas pertimbangan teknis dan ekonomis sesuai dengan daerah setempat

selain itu dengan menggunakan sistem tambang terbuka diharapkan bahwa dengan adanya kegiatan penambangan secara tambang terbuka ini dapat menyerap banyak tenaga kerja terutama bagi penduduk setempat. Dengan demikian diharapkan dapat meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan disamping menciptakan lapangan kerja sebagai alternatif menanggulangi krisis ekonomi pada saat ini.

Prinsip penambangan tambang terbuka ini adalah mengupas lapisan tanah penutup yang dimulai dari bagian atas perbukitan menuju daerah lereng perbukitan tersebut terutama sampai endapan bentonit tersingkap dan muncul dipermukaan bumi. Adapun tahap kegiatan penambangan menggunakan metode tambang terbuka ini adalah :

a.       Tahap Pembabatan (Clearing)

Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan adalah pembersihan lahan yang merintangi pekerjaan selanjutnya. Hal ini misalnya pembuatan jalan masuk tambang, pembuatan parit air untuk menyalurkan air yang akan keluar dari tambang, menuju daerah yang relatif rendah, penebangan pohon-pohon besar dan kecil, semak-semak dan pembuatan lahan sebagai tempat penumpukan ataupun tempat pembuangan tanah penutup. Lahan yang dipilih umumnya tidak jauh dari kegiatan penambangan.

b.      Tahap Perintisan (Pioneering)

Pada tahap ini pekerjaan yang umumnya dilakukan adalah kelanjutan dari pekerjan pembabatan. Dalam pekerjaan ini hal yang penting adalah pembuatan dan perencanaan jalan masuk dan jalan keluar tambang. Tujuannya adalah untuk memperlancar kegiatan penambangan terutama kelancaran alat mekanis yang akan bekerja secara optimal.

c.       Tahap Pengupasan Tanah Penutup (Stripping)

Pada tahap ini perkerjaan yang dilakukan adalah pengupasan lapisan tanah penutup dan langsung memindahkan pada tempat yang telah disediakan. Pekerjaan ini harus dilakukan secara optimal sehingga tidak mengganggu aktifitas penambangan selanjutnya. Hasil pengupasan tanah penutup ini jika diperlukan dapat dibuang pada daerah bekas penambangan sebagai upaya menjaga lahan agar tetap seimbang demi kelestarian lingkungan. Pada akhir penambangan nanti, dapat dilakukan upaya reklamasi berupa penanaman pohon.

d.      Tahap pembongkaran (Loosening)

Pada tahap ini dapat juga dikatakan sebagai tahap kegiatan penambangan dimana endapan bahan galian bentonit yang telah muncul ke permukaan bumi digali oleh alat mekanis maupun alat tradisional. Jika diperlukan produksi besar maka alat mekanis dapat dipertimbangkan pemakaiannya sesuai dengan kebutuhan pasar

Selain mudah dan praktis pemakaiannya, pemakaian alat mekanis secara ekonomis dapat memberikan keuntungan secara tepat. Peralatan mekanis yang dapat dipakai untuk menunjang kegiatan penambangan bentonit antara lain adalah Back Hoe, Power Shovel, Bulldozer dan Claim Shell. Sedangkan pemakaian alat tradisional adalah sekop dan cangkul.

e.       Tahap Pembuatan (Loading)

Pada tahap ini perkerjaan yang dilakukan adalah pemuatan hasil penggalian yang telah dilakukan oleh peralatan mekanis dan tradisional. Bentonit yang telah digali dan dimuat selanjutnya diangkut dengan Dump Truck menuju ke tempat penampungan sementara (Stock Pile) maupun langsung menuju gudang yang telah disediakan. Pekerjaan pemuatan dan penggalian diusahakan sinkron untuk mencapai hasil yang optimal.

Peralatan mekanis yang umumnya dipakai adalah Bulldozer dengan berbagai tipe dan kapasitas daya angkutnya. Pemilihan alat angkut disesuaikan dengan kondisi lapangan dan produksi yang akan dihasilkan oleh perusahaan tambang.

f.       Tahap Pengangkutan

Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan adalah mengangkut bahan galian ke tempat yang telah disediakan baik stock pile maupun gudang. Peralatan mekanis yang lazim dipakai adalah Dump Truck dengan berbagai variasi daya angkutnya.

E. TEKNIK PENGOLAHAN

Hasil bentonit dari tambang yang berupa bongkahan diangkut dengan truk menuju pabrik pengolahan dengan melalui beberapa proses yaitu penghancuran, pemanasan, penggilingan dan pengayakan. Untuk pengecilan ukuran, digunakan temperatur 480 F. tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar air rata-rata 30% menjadi kadar air rata-rata sebesaar 8%. sedangkan penggerusan dan pengemasan, umumnya bentonit digerus sampai 200 mesh dengan micro grider dan untuk mendapatkan - 200 mesh digunakan classifier.

Teknik pengolahan bentonit untuk keperluan sebagai berikut :

A.    Pembuatan Urea Molasses Block (Makanan Tambahan Untuk Ternak)
bahan utama yang diperlukan antara lain mollasses (tetes tebu) sebagai sumber energi, pupuk urea sebagai sumber nitrogen (protein) dan bahan pengisi berupa dedak padi, dedak gandum, bungkil kelapa, bungkil biji kapuk, sebagai bahan pengeras dipakai bentonit, tepung batugamping dan sebagai bahan tambahan dipakai garam dapur dan mineral campuran.

Proses pengolahan adalah sebagai berikut :

1.      Cara Dingin

Cara ini hanya digunakan dengan mencampur mollasses dan urea dengan bahan lain sebagai bahan pengisi, pengeras dan bahan tambahan lainnya sampai adonan menjadi merata kemudian dipadatkan dengan cetakan. Cara ini digunakan apabila mollasses yang diolah relatif sedikit.

2.      Cara Hangat

Mula-mula mollasses dipanaskan sampai suhu antara 400 C dan 500 C. Setelah tercapai kondisi suhu tersebut maka dicampur dengan urea, bahan pengisi pengeras dan bahan tambahan lainnya.

Setelah adonan menjadi rata kemudian dicetak dan dipadatkan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.

3.      Cara Panas

Pembuatan makanan ternak dengan cara panas dilakukan apabila jumlah mollasses (tetes tebu) dan bahan pengisi dipanaskan sampai suhu 1000 C - 1200 C selama 10 menit. Setelah adonan didinginkan sampai suhu 700 C maka adonan dicampur dengan urea dan bahan pengeras lainnya kemudian dituangkan ketempat percetakannya dan adonan tersebut diaduk terus agar tidak mengeras. Jumlah bentonit yang dicampurkan ke dalam adonan adalah sebanyak 2 - 6 % dari jumlah adonan.

B.     Pembuatan Lumpur Pemboran.

Pengecilan ukuran bentonit digunakan hammer hingga ukuran 0,25 inch. Selanjutnya dilakukan proses pengeringan dengan temperatur 480 F. Alat yang dipakai adalah Rotary Drier. Dengan adanya proses pengeringan ini diharapkan air dapat dikurangi dari kadar rata-rata 30 % menjadi rata-rata 8 %.

Setelah proses pengeringan selesai selanjutnya dilakukan proses penggilingan dengan menggunakan mikro grinder sampai mencapai ukuran 200 mesh. Untuk ukuran sampai - 200 dapat digunakan alat Classifier ataupun Cyclone.

Bentonit yang digunakan sebagai persyaratan lumpur pemboran adalah Bentonit jenis Na-Bentonit. Untuk bentonit jenis Ca-Bentonit, di dalam proses pengolahan dicampurkan dengan Sodium Karbonat atau Soda Abu (Na2CO3).

Persyaratan Bentonit untuk lumpur pemboran :

·         America Petroleum Institute (API).

a.       Kekentalan untuk larutan 10 gr dalam 350 ml air adalah > 8 Cp

b.      Hilang dalam penyaringan melalui kertas pelapis (filter)

c.       Sisa yang tertampung oleh 200 mesh adalah < 2,5 %

d.      Kandungan uap air (kelembaban) adalah < 12 %

·         Oil Companies Materials Association (OCMA).

a.       Kekentalan dalam larutan 6,5 gr bentonit dalam 100ml cairan dasar adalah >15 Cp.

b.      Hilang melalui kertas filter untuk larutan 7,5 gr dalam 100 ml air adalah <15 ml.

c.       Kandungan uap air adalah < 15 %

d.      Sisa pada 200 mesh pada penyaringan basah adalah < 2,5 %.

e.       Lepas dari 100 mesh pada penyaringan kering adalah > 98 %