16
116 Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 6, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131 BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA SPESIFIKASI UNTUK INDUSTRI MUCHTAR AZIZ Puslitbang Teknologi Mineral dan Batubara Jalan Jenderal Sudirman 623, Bandung 40211 Telp. 022 6030483, Fax. 022 6003373 e-mail: [email protected] SARI Potensi batu kapur di Indonesia sangat besar, dan penggunaan produktanya pun di Industri cukup banyak. Namun kenaikan harga BBM berturut-turut di Indonesia pada kurun waktu satu dekade terakhir telah memberikan pukulan berat bagi industri batu kapur domestik. Kapur tohor (CaO) dan kapur padam (Ca(OH) 2 ) merupakan produkta konvensional batu kapur yang paling terpengaruh oleh kenaikan BBM karena dibuat melalui pembakaran batu kapur, sehingga berdampak pada penyediaan produk tersebut untuk industri yang semakin berkurang. Oleh karena itu diperlukan efisiensi pemakaian bahan bakar dalam industri kapur tohor, dan inovasi untuk menghasilkan produk baru bernilai tambah tinggi. Efisiensi pemakaian bahan bakar pada tungku tegak tradisional diantaranya dengan memperhatikan ukuran bongkah batu kapur yang masuk tungku, serta menambah ketinggian tungku. Inovasi untuk menghasilkan produk baru diantaranya pembuatan PCC (precipitated calcium carbonate). PCC saat ini telah digunakan secara luas di industri terutama sebagai bahan pengisi dan pelapis. Untuk penggunaan yang sama, saat ini juga telah berkembang batu kapur giling atau GCC (ground calcium carbonate) yang pembuatannya relatif mudah dan murah, namun pesaingnya cukup banyak. Saat ini inovasi penggunaan baru dari PCC masih terus berkembang, seperti PCC dengan kemurnian tinggi untuk aditif makanan, nano PCC untuk produk unggul, dan sebagainya. Semakin berkembangnya tuntutan kualitas terhadap produk-produk industri menuntut spesifikasi lebih ketat dari produk- produk berbasis batu kapur. Kata kunci : Batu kapur, efisiensi bahan bakar, peningkatan nilai tambah, spesifikasi untuk industri ABSTRACT Potency of limestone in Indonesia is considerably huge, and the use of end-product in such industries is fairly a lot. However, due to enchancement of fuel prices during last few years in Indonesia has obstructed domestic limestone industries. Quicklime (CaO) and hydrated lime (Ca(OH) 2 ) as conventional products of limestone are most affected by means of enchancing price of fuel because it is made through burning of limestone, causes supply of the product for industry is diminished. Therefore, it needs efficiency of fuel in quicklime industry and needs such innovation to produce new products of highly-added value. Efficiency of fuel in traditional shaft kiln maybe depend on size of limestone feed, and may need to increase of kiln height. Innovation to produce new product of PCC (precipitated calcium carbonate) has been applied widely as filler and coating material. However, GCC (ground calcium carbon- ate) has been produced relatively easy and cheap. New utilization of PCC currently is still extended, such as a high purity of PCC (food grade), nano PCC for superior product, etc. Development of the industrial products require restricted specification of limestone-base products. Keywords : Limestone, fuel efficiency, added value enhancement, industrial specification Naskah masuk : 27 April 2010, revisi pertama : 24 Juni 2010, revisi kedua : 12 Juli 2010, revisi terakhir : Juli 2010

BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

  • Upload
    others

  • View
    30

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

116

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 6, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAHSERTA SPESIFIKASI UNTUK INDUSTRI

MUCHTAR AZIZ

Puslitbang Teknologi Mineral dan BatubaraJalan Jenderal Sudirman 623, Bandung 40211Telp. 022 6030483, Fax. 022 6003373e-mail: [email protected]

SARI

Potensi batu kapur di Indonesia sangat besar, dan penggunaan produktanya pun di Industri cukup banyak. Namunkenaikan harga BBM berturut-turut di Indonesia pada kurun waktu satu dekade terakhir telah memberikan pukulanberat bagi industri batu kapur domestik. Kapur tohor (CaO) dan kapur padam (Ca(OH)2) merupakan produktakonvensional batu kapur yang paling terpengaruh oleh kenaikan BBM karena dibuat melalui pembakaran batu kapur,sehingga berdampak pada penyediaan produk tersebut untuk industri yang semakin berkurang. Oleh karena itudiperlukan efisiensi pemakaian bahan bakar dalam industri kapur tohor, dan inovasi untuk menghasilkan produkbaru bernilai tambah tinggi. Efisiensi pemakaian bahan bakar pada tungku tegak tradisional diantaranya denganmemperhatikan ukuran bongkah batu kapur yang masuk tungku, serta menambah ketinggian tungku. Inovasi untukmenghasilkan produk baru diantaranya pembuatan PCC (precipitated calcium carbonate). PCC saat ini telah digunakansecara luas di industri terutama sebagai bahan pengisi dan pelapis. Untuk penggunaan yang sama, saat ini juga telahberkembang batu kapur giling atau GCC (ground calcium carbonate) yang pembuatannya relatif mudah dan murah,namun pesaingnya cukup banyak. Saat ini inovasi penggunaan baru dari PCC masih terus berkembang, seperti PCCdengan kemurnian tinggi untuk aditif makanan, nano PCC untuk produk unggul, dan sebagainya. Semakinberkembangnya tuntutan kualitas terhadap produk-produk industri menuntut spesifikasi lebih ketat dari produk-produk berbasis batu kapur.

Kata kunci : Batu kapur, efisiensi bahan bakar, peningkatan nilai tambah, spesifikasi untuk industri

ABSTRACT

Potency of limestone in Indonesia is considerably huge, and the use of end-product in such industries is fairly a lot.However, due to enchancement of fuel prices during last few years in Indonesia has obstructed domestic limestoneindustries. Quicklime (CaO) and hydrated lime (Ca(OH)2) as conventional products of limestone are most affected bymeans of enchancing price of fuel because it is made through burning of limestone, causes supply of the product forindustry is diminished. Therefore, it needs efficiency of fuel in quicklime industry and needs such innovation toproduce new products of highly-added value. Efficiency of fuel in traditional shaft kiln maybe depend on size oflimestone feed, and may need to increase of kiln height. Innovation to produce new product of PCC (precipitatedcalcium carbonate) has been applied widely as filler and coating material. However, GCC (ground calcium carbon-ate) has been produced relatively easy and cheap. New utilization of PCC currently is still extended, such as a highpurity of PCC (food grade), nano PCC for superior product, etc. Development of the industrial products requirerestricted specification of limestone-base products.

Keywords : Limestone, fuel efficiency, added value enhancement, industrial specification

Naskah masuk : 27 April 2010, revisi pertama : 24 Juni 2010, revisi kedua : 12 Juli 2010, revisi terakhir : Juli 2010

Page 2: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

117

PENDAHULUAN

Batu kapur merupakan sumber daya mineral yangmelimpah di Indonesia, jumlahnya diperkirakansekitar 2.160 milyar ton [Anonim, 2004].Endapannya tersebar di berbagai pulau sepertiSumatra, Jawa, Nusa Tenggara, Sulawesi, Irian Jaya,serta pulau-pulau lainnya. Bagi sebagian orang, batukapur mungkin bukan merupakan barang aneh, dandianggap tidak terlalu bernilai karena mudahmemperolehnya serta harganya relatif murah. Namunbagi sebagian orang lainnya, batu kapur tetapmerupakan sumber daya mineral yang sangatmenarik.

Batu kapur dan produktanya telah banyak digunakandalam berbagai industri, sebagai bahan imbuh dalamindustri peleburan logam baik besi maupun bukanbesi dan industri kaca (glass); bahan pengisi padapembuatan barang-barang dari karet, plastik, karton,cat, pasta gigi, dan lain-lain; bahan pengisi danpelapis kertas; pengkondisi tanah (soil condition-ers); pengatur pH dalam sejumlah proses kimia,koagulan dalam pengolahan air; pengendap ion-ionlogam dalam pengolahan limbah cair, penetral gassulfur oksida (SOx) dan nitrogen oksida (NOx), danlain-lain.

Di Indonesia proses peningkatan nilai tambah batukapur sudah sejak lama diusahakan orang melaluipenggalian atau penambangan, dilanjutkan denganpemecahan bongkahan batu dan pembakaran untukmenghasilkan kapur tohor dan kapur padam mulaidari penggunaan tungku-tungku pembakaransederhana (tobong kapur tradisional) berupa sumuranyang dikenal dengan tungku cubluk, maupun secaraagak padat modal melalui tungku tegak dan mesin-mesin penggilingan untuk menghasilkan beberapajenis produk, seperti kapur tohor tepung, kapurpadam, dan batu kapur tepung (tepung kalsiumkarbonat); serta yang padat modal maupun teknologidan energi, seperti pabrik semen portland yang telahberdiri sejak lama di beberapa propinsi, serta tungkupembakaran batu kapur modern seperti yang dimilikiPT Krakatau Steel di Cilegon, Jawa Barat.

Sejak satu dekade terakhir industri kapur tohormengalami pukulan berat akibat kenaikan hargabahan bakar minyak (BBM). Kenaikan harga BBMtertinggi terjadi pada tahun 2005, pada tahun tersebuttelah terjadi dua kali kenaikan harga; yaitu pada 1Maret 2005, BBM solar (BBM yang banyak digunakanindustri) naik dari harga Rp 1.950 menjadi Rp 2.300

per liter (naik 22 %), kemudian pada 1 Oktober 2005harganya naik lagi menjadi Rp 4.300 per liter (naik87 %) [Anonim, 2005]. Pada 24 Mei 2008 terjadikenaikan lagi, harga BBM solar menjadi Rp 5.500per liter. Pada kurun waktu Desember 2008 - Januari2009 terjadi penurunan berturut-turut, dan saat ini(2010) harga BBM solar Rp 4.500 per liter. Akibatkenaikan harga BBM tersebut banyak perusahaankapur tohor yang tutup, contohnya di daerah industrikapur Padalarang Bandung hingga saat ini sudahsekitar 80 persen tungku pembakaran kapur berhentioperasi, demikian pula di daerah-daerah lainnyadiperkirakan tidak jauh berbeda. Sebagaimanadiketahui kalsinasi batu kapur untuk menghasilkankapur tohor adalah proses padat energi karenamemerlukan suhu tinggi (900-1000OC). Dalamstruktur ongkos produksi kapur tohor, ongkos bahanbakar minyak (BBM) mencapai 60 % dari ongkosproduksi [Anonim, 2000]. Oleh karena itu kenaikanharga BBM amat berpengaruh pada kenaikan ongkosproduksi. Namun kenaikan ongkos produksi dalamindustri kapur tohor tidak serta merta diiringi dengankenaikan harga jual produk secara proporsional dipasaran, hal ini disebabkan adanya persaingan ketatkarena pelaku usaha industri kapur tohor cukupbanyak. Inilah tantangan dalam industri kapur tohor,profit marginnya kecil; diperlukan efisiensi energibahan bakar, dan inovasi untuk penggunaan bahanbakar yang lebih murah seperti batubara sertapemanfaatan limbah perkebunan dan pertanian untukbahan bakar seperti cangkang dan tandan buah sawit,serbuk gergajian kayu, sekam padi, tongkol buahjagung dan lain-lain dengan syarat lingkungan tetapbisa terjaga dari pencemaran udara maupun abu sisapembakaran; maupun inovasi untuk menghasilkanproduk baru bernilai tambah tinggi.

Meskipun terkendala oleh harga BBM yang tinggi,sebagian kecil industri kapur tohor di Padalarangmasih tetap bisa bertahan karena menggunakanbahan bakar limbah seperti ban bekas, limbahindustri berbasis karet, plastik dan sebagainyameskipun saat ini semakin sulit diperoleh. Kondisiini tentu berakibat buruk terhadap lingkungan karenabahan bakar tersebut mengeluarkan gas beracunseperti SO2, dioksin dan sebagainya. Di sisi lainupaya peningkatan nilai tambah batu kapur melaluipembuatan tepung dan pemrosesan serta aplikasibaru sampai saat ini terus berkembang. Di antaraproduk industri batu kapur yang relatif baru adalahtepung kalsium karbonat giling atau GCC denganberbagai tingkat kehalusan sampai tingkat sangathalus. GCC telah digunakan secara luas sebagai

Page 3: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

118

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

bahan pengisi berbagai produk industri, dan dalamperkembangan terakhir mampu mencapai kualitassebagai pelapis kertas [Anonim, 2000]. Peningkatannilai tambah melalui pemrosesan telahmenghasilkan tepung kalsium karbonat presipitatatau PCC yang digunakan untuk pengisi dan pelapiskertas, produk ini telah menggeser kaolin yangsebelumnya lama digunakan. Inovasi penggunaanbaru dari PCC masih terus berkembang seperti PCCdengan kemurnian tinggi (tingkat kemurnianmakanan) untuk aditif makanan, nano PCC untukpengisi dan pelapis kertas dapat mereduksipemakaian serat kayu (selulose), dan sebagainya.Berkembangnya pemrosesan batu kapur seiringdengan perkembangan tuntutan kualitas produkindustri, yang harus dipenuhi melalui spesifikasi daribatu kapur maupun produktanya.

Semakin tingginya harga energi serta banyaknyajumlah pengusaha batu kapur, maka tantangan utamaindustri batu kapur adalah efisiensi energi bahanbakar, serta inovasi produk untuk peningkatan nilaitambah. Tantangan tersebut dicoba dibahas dalamtulisan ini dan diharapkan dapat menjadi pendorongbagi industri batu kapur untuk lebih mengoptimalkanusahanya melalui inovasi-inovasi ilmu pengetahuandan teknologi dengan jalan bekerjasama denganlembaga-lembaga riset pemrosesan dan pemanfaatanmineral. Dalam mengoptimalkan usahanya, industribatu kapur juga diharapkan tetap memperhatikankonservasi sumber daya batu kapur denganmenghindari penjualan batu kapur bongkah denganharga murah karena bisa dipakai untuk fondasibangunan. Tentunya hal ini tidak tepat, karena batukapur bisa menghasilkan produkta yang lebih bernilaitinggi; untuk keperluan fondasi bisa digunakan batuandesit. Dengan demikian diharapkan eksploitasi danpengembangan batu kapur sebagai sumber daya alamyang tidak dapat diperbaharui (non renewable re-sources) mampu menumbuhkan kegiatan sektorekonomi lainnya, dapat menunjang kesinambunganpemenuhan kebutuhan hidup manusia.

METODOLOGI

Makalah ini disusun sebagai ulasan teknologipeningkatan nilai tambah batu kapur serta spesifikasi-spesifikasi yang diperlukan oleh industri pengguna.Data-data yang diperoleh berasal dari beberapa hasilpenelitian dan dari beberapa literatur yang berkaitan,melalui pendekatan analisis deskriptif, kompilasi daneksplanatori menjadi satu bahan kajian.

POTENSI DAN KARAKTERISTIK BATU KAPUR

Potensi batu kapur

Sumber daya batu kapur yang dimiliki Indonesiasangat besar [Anonim, 2004], yakni sekitar 2.156Milyar ton, yang tersebar di N.Aceh Darussalam(131,12 Milyar ton (Mt)), Sumut (3,24 Mt), Sumbar(68,1 Mt), Riau (53,2 Juta ton (Jt)), Bengkulu (137,1Jt), Jambi (157 Jt), Sumsel (294 Jt), Lampung (2 Jt),Banten (61,6 Jt), Jabar (660,3 Jt), Jateng (6 Mt), D.I.Yogya (10 Jt), Jatim (3,069 Mt), Bali (154,64 Mt),NTB (1,2 Mt), NTT (132,82 Mt), Kalteng (449 Jt),Kalsel (8,33 Mt), Kaltim (57 Mt), Sulut (18,8 Jt),Gorontalo (18,5 Mt), Sulteng (696 Jt), Sulsel (31,33Mt), Sultra (1.527 Mt), Malut (8,87 Mt), dan Papua(2,6 Mt).

Karakteristik batu kapur

Batu kapur (limestone) adalah jenis batuan karbonatyang terjadi di alam, disebut juga batu gamping.Mineral utama batu kapur adalah kalsit (CaCO3),mineral lainnya merupakan mineral pengotor,biasanya terdiri dari kuarsa (SiO2), karbonat yangberasosiasi dengan mineral besi dan minerallempung, serta bahan organik sisa tumbuhan. Min-eral kalsit terbentuk melalui proses sedimentasisehingga batu kapur disebut pula batuan sedimen.Mineral kalsit berstruktur kristal sistem heksagonal.Selain kalsit di alam ditemukan pula mineral karbonatlainnya yaitu aragonit (CaCO3) yang mempunyaikomposisi kimia sama dengan kalsit namun strukturkristalnya berbeda yaitu sistem ortorombik. Aragonitditemukan pada kulit kerang (oyster shells) dan keong(oolites). Aragonit bersifat metastabil, dalam waktulama akan berubah menjadi kalsit. Mineral karbonatlain yang berasosiasi dengan kalsit adalah siderit(FeCO3), ankerit (Ca2MgFe(CO3)4), dan magnesit(MgCO3), mineral-mineral tersebut umumnyaditemukan dalam jumlah kecil.

Mineral-mineral karbonat tidak mudah dibedakansatu dari yang lainnya karena mempunyai sifat-sifatfisis yang hampir sama, seperti berat jenis, warna,bentuk kristal, dan sifat-sifat fisik lainnya. Ciri-ciridari masing-masing mineral karbonat yang terterapada Tabel 1 kiranya dapat membantu identifikasimineral untuk batuan relatif bermineral tunggal dankompak [Lefond, 1995]. Pengotor yang paling umumterdapat dalam batuan karbonat adalah lempung(clay). Mineral-mineral lempung, terutama kaolinit,

Page 4: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

119

ilit, khlorit, dan smektit dapat tersebar diseluruhbatuan atau terkonsentrasi dalam lapisan tipis (lami-nae) pada batuan. Selain lempung, pengotor lainadalah kuarsa, yang tersebar dalam batuan karbonatberupa butiran halus berukuran 1 sampai 10 mikron(microcrystalline quartz) sampai butiran pasir (sand-size quartz). Pengotor lainnya adalah bitumen yaituzat organik, tersebar dalam bentuk halus didalambatuan karbonat. Zat organik ini memberikan warnacoklat sampai hitam pada batuan. Untuk beberapapenggunaan tertentu seperti pengisi dan pelapiskertas adanya bitumen ini tidak dikehendaki.

PENINGKATAN NILAI TAMBAH

Tepung kalsium karbonat giling (GCC)

Peningkatan nilai tambah GCC ditentukan terutamaoleh dua faktor, yaitu tingkat kehalusan tepung danderajat putihnya (whiteness), semakin halus dansemakin putih tepung, harganya semakin tinggi.Derajat putih tepung ditentukan oleh kandunganpengotor bahan bakunya, terutama unsur besi. Olehkarena itu bahan baku GCC harus dipilih yangkandungan besinya rendah. Derajat putih tepung

Tabel 1. Sifat-sifat fisika dari beberapa mineral karbonat yang umum

Kalsit : CaCO3, system kristal heksagonal, menunjukkan belahan rombohedral yang baik, kekerasan Mohs, 3.Berat jenis, 2,72. Biasanya tidak berwarna atau putih, tapi mungkin berwarna disebabkan pengotor.

Dolomit : CaCO3.MgCO3, system kristal heksagonal, menunjukkan kristal-kristal rombohedral yang bagus denganpermukaan bergelombang, kekerasan Mohs,3,5 sampai 4. Berat jenis, 2,87. Biasanya berwarna putih ataupink.

Aragonit : CaCO3, system kristal ortorombik, kekerasan Mohs, 3,5-4. Berat jenis, 2,93-2,95. Biasanya tidak berwarna,putih atau kuning, tapi mungkin berwarna lain disebabkan pengotor.

Siderit : FeCO3, system kristal heksagonal, menunjukkan kristal-kristal rombohedral terdistorsi, kekerasan Mohs,3,5-4. Berat jenis, 3,7-3,9. Biasanya berwarna coklat atau hitam.

Ankerit : Ca2MgFe(CO3)4, system kristal heksagonal, menunjukkan kristal-kristal rombohedral, kekerasan Mohs,3,5-4.Berat jenis, 2,9. Biasanya berwarna putih, pink, atau abu.

Magnesit : MgCO3, system kristal heksagonal, biasanya berbentuk granular atau masa padat, kekerasan Mohs,3,5-4,5. Berat jenis, 2,96-3,1. Biasanya berwarna putih, kekuningan, tapi mungkin berwarna lain disebabkanpengotor.

Sumber : Lefond (1995).

Batu kapur memiliki sifat-sifat fisika dan kimia yangumumnya bervariasi. Banyak sifat-sifat fisis maupunkimia yang telah diselidiki untuk berbagai tujuandan kepentingan pemanfaatan [Boynton, 1999],beberapa tipikal dari sifat-sifat tersebut antara lainadalah :Sifat-sifat fisika : Porositas (porosity), kerapatan ruah(bulk density), konduktifitas panas (thermal conduc-tivity) , panas jenis (specific heat) , panaspembentukan (heat of formation), kelarutan (solu-bility).

Sifat-sifat kimia : Kestabilan kimia (chemical stabil-ity), bikarbonat (bicarbonates), nilai pH (pH value),reaksi dengan asam (reaction with acids), denganklorin (chlorine), dengan senyawa fosfor (phospho-rus compound), dengan amoniak (ammonia),penguraian dengan panas (thermal dissosiation).

GCC dapat ditingkatkan melalui penggilingan ketingkat yang lebih halus. Jadi peningkatan nilaitambah GCC dapat dilakukan dengan memadukan2 cara yaitu :

1. Pemilihan bahan baku yang kadar besinyarendah (Fe2O3 < 0,1 %), dan

2. Investasi mesin giling yang mempunyaikapasitas dan tingkat kehalusan hasil giling yangtinggi seperti Ring Rolls Pulverizer-4R.

Salah satu tipikal peningkatan nilai tambah GCCadalah sebagai berikut; batu kapur hasil penambangankuari pada tahun 2009 harganya sekitar Rp 50,- perkg, jika batu kapur tersebut diremuk dan digerussampai ukuran 1,5 - 2 mm harganya meningkatmenjadi Rp 100,- (nilai tambah meningkat satu kali),produk ini dikenal dengan nama kalsium karbonat

Page 5: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

120

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

‘menir’, dan banyak dikonsumsi untuk campuranpakan unggas, khususnya ayam dan itik petelur.Peningkatan nilai tambah GCC selanjutnya sesuaidengan tingkat kehalusan tepung ditunjukkan padaTabel 2 [Kurnia, 2009]. GCC dengan tingkatkehalusan 1500 mesh harganya Rp 950,-, peningkatannilai tambahnya 19 kali batu kapur bongkah.

Bagan alir peningkatan nilai tambah GCC melaluipenggilingan sampai 1500 mesh ditunjukkan padaGambar 1, dan dapat dijelaskan sebagai berikut :Bahan baku berupa batu kapur bongkah berdiameter20-25 cm dengan kandungan besi yang rendah (Fe2O3< 0,1%) diremuk dengan jaw crusher I menjadiberukuran lebih kecil dari 5 cm (- 5 cm), kemudian

Batu kapur bongkah, diameter 20 - 25 cm(Fe O < 0,1%)2 3

JAW CRUSHER I

JAW CRUSHER II

-5 cm

RING ROLLS PULVERIZER -4R

Tepung kalsium karbonat(GCC) , 1500 mesh

CYCLONE COLLECTOR

tepung

-1 cm

Gambar 1. Bagan alir yang disederhanakan meningkatkan nilaitambah GCC melalui penggilingan sampai 1500mesh.

Tabel 2. Peningkatan nilai tambah GCC melalui peremukan dan penggilingan

Jenis Produk Jenis Mesin Penggiling Harga per kg Kenaikan nilaiRp. Rp. kali

Batu kapur, bongkah 20-25 cm - 50,- - -Kalsium karbonat, ‘menir’, 1,5-2 mm Hammer Mill 100,- 50,- 1Kalsium karbonat, 60 mesh Hammer Mill 175,- 125,- 2.5Kalsium karbonat, 200 mesh Ring Rolls Pulverizer-2R 250,- 200,- 4Kalsium karbonat, 325 mesh Ring Rolls Pulverizer-3R 350,- 300,- 6Kalsium karbonat, 400 mesh Ring Rolls Pulverizer-3R 400,- 350,- 7Kalsium karbonat, 1500 mesh Ring Rolls Pulverizer-4R 1.000,- 950,- 19

Sumber : Kurnia, 2009, diolah kembali.

Page 6: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

121

diremuk lebih lanjut dengan jaw crusher II menjadiberukuran lebih kecil dari 1 cm, dan selanjutnyadigiling dengan Ring Rolls Pulverizer-4R untukmenghasilkan tepung dengan kehalusan 1500 mesh,dan tepung dikumpulkan dalam cyclone collector.Tingkat kehalusan tepung dapat diatur melaluipengaturan kecepatan putaran exhauster yang beradadi bagian atas Ring Rolls Pulverizer-4R.

Peningkatan nilai tambah GCC tidak terlalu sulitdilakukan, peralatan yang diperlukan juga tidakbanyak sehingga investasinya relatif tidak terlalubesar. Di samping itu juga tidak diperlukan energiyang besar seperti pada pembakaran dan pengeringan.Tidak diperlukan keahlian khusus sumber dayamanusia. Kondisi ini telah mendorong tumbuhnyaprodusen GCC dalam jumlah banyak di Industri batukapur, namun dengan sendirinya menimbulkanpersaingan harga produk yang ketat di antarapengusaha sehingga penetrasi produk ke pasar tidakmudah.

Tepung kalsium karbonat presipitat (PCC)

Pemrosesan yang relatif baru untuk meningkatkannilai tambah produk batu kapur adalah pembuatankalsium karbonat presipitat (PCC). PCC merupakanproduk baru yang memiliki aplikasi-aplikasi baru,memberikan hasil peningkatan nilai tambah yangsignifikan dibandingkan produk konvensional kapurtohor. Salah satu tipikal peningkatan nilai tambahbatu kapur melalui pemrosesan ditunjukkan padaTabel 3 [Kurnia, 2009]. Peningkatan nilai tambahdari batu kapur bongkah menjadi PCC nampak cukupsignifikan, yaitu sebesar 99 kali, dari harga per kgRp 50,- menjadi Rp 5.000,-. Peningkatan nilaitambah kapur tohor dan kapur padam dari batu kapurbongkah sebenarnya cukup tinggi, yaitu berturut-turut

sebesar 19 kali dan 17 kali, namun karena hargabahan bakar yang tinggi, kenaikan nilai tambahsebesar itu nampaknya masih kurang menarik bagiindustri kapur untuk memproduksinya, kondisi iniberpotensi menimbulkan kekurangan pasokan dipasaran.

Peningkatan nilai tambah PCC dilakukan melaluipemrosesan kapur tohor dengan hidratasi, kemudianpemisahan fraksi kasar kapur susu (milk lime),karbonatasi, filtrasi, dan pengeringan. Bagan alirdalam pembuatan PCC skala pilot plant di industripembakaran kapur Padalarang yang pernah dilakukanAziz [2000] ditunjukkan pada Gambar 2. Komposisikimia utama batu kapur untuk bahan baku PCCsebagai berikut : CaO ≥ 55 %, MgO < 1 %, danFe2O3 < 0,1 %. Prosesnya dapat dijelaskan sebagaiberikut : Batu kapur berdiameter 10-15 cmdikalsinasi dalam tungku tegak, menghasilkan CaOdan gas CO2 kotor. CaO dihidratasi dalam unit Slak-ing I dan Slaking II, pengotor dipisahkan melaluiunit pemisahan untuk menghasilkan Ca(OH)2 susu(milk lime) kadar tinggi, dan selanjutnya dimasukkandalam unit karbonatasi untuk direaksikan dengan gasCO2 bersih menghasilkan CaCO3 (kalsium karbonatpresipitat) atau PCC berupa suspensi. Selanjutnyaair dalam suspensi PCC dipisahkan melalui unitpengentalan, penyaringan dan pengeringanmenghasilkan gumpalan PCC kering. GumpalanPCC kering dipecah di unit pemecahan selanjutnyamasuk unit pengantongan, menghasilkan tepung PCCdalam kantong-kantong. Karakteristik utama dariPCC adalah ukuran butirannya yang sangat halusberukuran butiran lebih kecil dari satu mikron[Boynton, 1999], kristalin (teratur, sifat permukaanyang halus, kompak), serta memiliki kepadatan ruahyang rendah (0,5 gr/cc), sehingga sering disebut jugakalsium karbonat ringan (light calcium carbonate, LCC).

Tabel 3. Peningkatan nilai tambah batu kapur melalui pemrosesan

Jenis Produk PemrosesanHarga per kg Kenaikan nilai

Rp. Rp kali

Batu kapur, bongkah 20-25 cm - 50,- - -Kapur tohor (CaO), bongkah 10-15 cm Kalsinasi 750,- 700,- 14Kapur tohor (CaO), tepung, 100 mesh Kalsinasi, penggilingan 1.000,- 950,- 19Kapur padam (Ca(OH)2) Hidratasi 900,- 850,- 17Kalsium karbonat presipitat (PCC) Karbonatasi 5.000,- 4.950,- 99

Sumber : Kurnia, 2009, diolah kembali.

Page 7: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

122

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

Air

PEMBERSIH GAS

CaO

Core (CaCO3 )

Gas CO2

kotor

CaCO3 + pengotor kasar

Ca(OH)2 + CaO

Ca(OH)2 susu

Gas CO2 bersih

Presipitat CaCO3 encer

Air

Pengotor halus

Presipitat CaCO3

Cake

Gumpalan

Tepung

H2O

Ca(OH)2 susu kadar

Batu Kapur, diameter 10-15 cm

SLAKING I

SLAKING II

PEMISAHAN

KARBONATASI

PENGENTALAN

PENYARINGAN

PENGERINGAN

PEMECAHAN

PENGANTONGAN

Kalsium Karbonat Presipitat (PCC)

H2O Uap

KALSINASI

Gambar 2 . Bagan alir yang disederhanakan peningkatkan nilai tambahbatu kapur melalui pemrosesan untuk menghasilkan kalsiumkarbonat presipitat (PCC) pada skala pilot plant di industribatu kapur Padalarang, Jawa Barat.

Page 8: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

123

PCC hasil pilot plant menunjukkan kualitas yangcukup baik sebagaimana hasil uji di pabrik kertasyang ditunjukkan pada Tabel 4, maupundibandingkan PCC impor yang ditunjukkan padaTabel 5. Nampak pada Tabel 4, kadar CaCO3 (96,60%) telah melebihi batas minimum (95 %), jugaangka brightness (93,28) dapat melebihi angka dalamspesifikasi (88); namun kadar air (0,67 %) melebihibatas maksimum (0,2 %) hal ini hanya karena kuranglama dalam pengeringan; kecepatan sedimentasi(sedimen volume) nampak masih tinggi, reaksikarbonatasi perlu dipersingkat dengan pemakaiankatalis sehingga menghasilkan butiran kristal yanglebih halus. Katalis yang dibutuhkan sudah ada dansudah teruji secara laboratorium. Pada Tabel 5nampak kadar CaCO3 jika dibandingkan dengan PCCimpor (a) dan (b) lebih rendah namun lebih tinggidari PCC impor (c). Brightness bisa menyamai PCCimpor (b) dan (C) namun di bawah PCC impor (a)yang mencapai angka 98,0. Angka abrasivitas (5,20mg) nampak masih tinggi dibandingkan semua PCCimpor, hal ini berkaitan dengan kandungan kuarsahalus dalam bahan baku, sehingga diperlukantekanan pompa yang lebih rendah dalam pemisahankalsium hidroksida susu dari pengotornya. Semuakendala yang berkaitan dengan penyempurnaanpemenuhan spesifikasi PCC pilot plant, nampaknyatidak terlalu sulit untuk diatasi.

Perkembangan pemrosesan batu kapur untukpeningkatan nilai tambahnya diperkirakan akan terusberlangsung seiring dengan tuntutan kualitas produkindustri. PCC memiliki berbagai spesifikasi yang terusberkembang sesuai peruntukannya; ada PCCberbutiran bentuk kubus (dice type), bentuk serathalus memanjang tak beraturan (acicular type),bentuk gelondongan dan sebagainya (Tama, 2006).Dengan karakteristik yang dimilikinya, PCC telahmenjadi komoditi yang semakin luas penggunaannyadalam berbagai industri. PCC saat ini telah memasukiteknologi nano. Nano PCC dalam penggunaannyasebagai pengisi dan pelapis kertas diharapkan dapatmengurangi pemakaian serat kayu (cellulose) dalampembuatan kertas. Hal ini mempunyai arti pentingmengurangi penebangan pohon untuk dijadikanbubur kayu (pulp) dalam pembuatan kertas, sehingganano PCC akan berperan secara signifikan dalammengurangi pemanasan global (global warming)akibat penebangan pohon untuk bahan baku industri.

Proses pembuatan PCC memerlukan energi cukupbesar karena melalui pembakaran dan pengeringan,namun nilai tambah produk sangat tinggi. Disamping itu dibutuhkan banyak peralatan dalampembuatan PCC, dengan demikian investasinya jugarelatif besar, hal ini mungkin salah satu faktorpenyebab jumlah perusahaan PCC saat ini masih

Tabel 4. Spesifikasi PCC pilot plant yang diuji di industri kertas

Jenis Pengujian SpesifikasiHasil Pengujian

PCC filler PCC pilot plant PCC pembanding(1) (2)

Bentuk tepung tepung tepungWarna putih putih putihKebersihan cukup cukup cukupBrightness, %, ISO 88+1 93,28 89,38Kadar Air, % 0,2 maks 0,67 0,05Residu mesh 325, % 0,5 maks 0,42 0,46Kadar CaCO3, % 95 min 96,60 95,58Kadar MgCO3, % 1 maks 0,997 0,989Abrasivitas, mg 10 maks 5,20 8,00PH slurry 9 + 0,5 10,45 8,62Sedimen volume :- 30 menit ml 30 78 21- 60 menit ml 23 47 18- 24 jam ml 21 41 16Spesific Gravity - 2,18 -Ukuran partikel < 2m , % 65 min - -Bulk density gr/ml - 0,47 -

(1)Aziz [2000], (2) PT. Kertas Leces [2000]

Page 9: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

124

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

Tabel 5. Spesifikasi PCC pilot plant dibandingkan dengan PCC impor

Jenis PengujianPCC pilot plant PCC impor

(1)(a) (b) (c)

Bentuk tepungWarna putihKebersihan cukupBrightness, % , ISO 93,28 98 91 – 96 up 92Kadar air, % 0,67 1 less 0.5Residu mesh 325, % 0,42 0.5 less 0.3Kadar CaCO3, % 96,60 above 98 97.32 up 96.43Kadar MgCO3, % 0,997 below 1.0 0.42 0.42Abrasivitas, mg 5,20 below 0.1 2.51 2.57PH slurry 10,45 10.0 ± 1.0 8 – 9 8 – 8.5Sedimen volume :- 30 menit ml 78- 60 menit ml 47- 24 jam ml 41Spesific Gravity 2,18Ukuran partikel< 2m, % -Bulk density gr/ml 0,47 0.56

(1) Aziz [2000], (a) Tama [2008], (b) Pailihwa [2007], Taehwa [2006]

sedikit. Oleh karena itu persaingan produk di pasarantidak seketat GCC, sehingga penetrasi produk kepasar masih cukup terbuka. Namun industri PCCmemerlukan sumber daya manusia yang memilikikeahlian, terutama dalam proses kimia karenadiperlukan inovasi dalam memodifikasi produk agardapat memenuhi tuntutan pasar.

Kapur tohor (CaO) dan kapur padam (Ca(OH)2)

Kapur tohor dan kapur padam merupakan produkkonvensional industri batu kapur. Kapur tohor dibuatmelalui pembakaran batu kapur dalam tungkukalsinasi. Pada suhu pembakaran 900-1000OC terjadipenguraian (dissociation) batu kapur (CaCO3)menjadi kapur tohor (CaO) dan gas CO2, menurutreaksi :

CaCO3 (p) CaO(p) + CO2(g)

ΔH900C = + 15,5 kkal ................................... (1)

Reaksi (1) merupakan reaksi dapat balik (reversible)bersifat endoterm, yaitu membutuhkan panas.Dibutuhkan panas sekitar 770 kkal untuk setiap 1 kgCaO yang diproduksi [Boynton, 1999]. Ada tigafaktor penting dalam kinetika penguraian batukapur,yaitu : batu harus dipanaskan sampai suhupenguraian karbonat, suhu minimum ini harusdipertahankan selama waktu tertentu, dan gas CO2yang dihasilkan harus dikeluarkan.

Kapur padam dibuat dengan mereaksikan CaO hasilkalsinasi dengan air (H2O) sehingga terbentuksenyawa kalsium hidroksida (Ca(OH)2), proses inidisebut juga hidratasi kapur tohor. Pada hidratasikapur tohor (CaO) terjadi reaksi kimia sebagaiberikut:

CaO(p) + H2O(c) Ca (OH) 2(p)

ΔH = - 15,9 kkal ........................................... (2)

Reaksi ini eksotermis, dimana dilepaskan sejumlahpanas selama reaksi berlangsung. Setiap 1 kg CaOakan mengeluarkan panas sebesar 284 kkal [Boynton,1999].

Peningkatan nilai tambah kapur tohor dan kapurpadam dilakukan melalui peningkatan kualitasmaupun jenis produk untuk meningkatkan fungsi atauefisiensi takaran pemakaian, baik untuk penggunaansebagai bahan imbuh, bahan pemutih (whiting),pengatur pH, koagulan maupun penggunaan lainnya.Kapur tohor dan kapur padam yang berkualitas baikdapat dijual dengan harga yang lebih tinggi dari yangbiasa. Kualitas kapur tohor dari tungku tegaktradisional dipengaruhi oleh tiga faktor utama yaitukadar CaO bahan baku, ukuran bongkah batu kapuryang masuk tungku kalsinasi, dan suhu pembakaran.Cara tradisional dalam memproduksi kapur tohormasih kurang memperhatikan ketiga faktor tersebut;kadar CaO batu kapur biasanya hanya berkisar 51-

Page 10: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

125

53 %, sehingga kadar CaO kapur tohor yangdihasilkan rendah, sebaiknya batu kapur yangdigunakan mengandung CaO minimum 55 %;ukuran bongkah batu kapur yang dimasukkankedalam tungku kalsinasi masih terlalu besar sekitar20-30 cm, sehingga hasil kalsinasi banyakmengandung ‘core’ yakni bagian dalam batu yangmasih ‘mentah’ (tidak terkalsinasi); demikian pulasuhu pembakaran yang tidak mencapai suhu kalsinasiyaitu 900-1000OC disebabkan nilai kalor bahan bakaryang rendah (seperti ban bekas, limbah karet, plastik,oli bekas, dan sebagainya) sehingga perolehan kapurtohornya rendah. Jadi peningkatan nilai tambah kapurtohor dari tungku tegak tradisional harus dilakukandengan memadukan terpenuhinya ketiga persyaratan,yakni :

1. Batu kapur mempunyai kandungan CaO mini-mum 55 %,

2. Ukuran bongkah batu kapur sekitar 15-20 cm(ukuran yang lebih kecil namun lidah api dariburner serta aliran udara sekunder dalam tungkumasih bisa naik ke atas melalui celah-celahbatu),

3. Suhu kalsinasi terpenuhi dengan menggunakanBBM residu (BBM paling murah) atau batu barabernilai kalor minimum 6.000 kkal/kg.

Efisiensi energi

Ketiga faktor yang berpengaruh terhadap peningkatannilai tambah kapur tohor tersebut diatas jugaberkaitan erat meningkatkan efisiensi pemakaianbahan bakar; kadar CaO yang tinggi dari bahan bakuakan menghasilkan kapur tohor dengan kandunganCaO yang tinggi sehingga ongkos bahan bakarpersatuan berat CaO berkurang; Ukuran bongkahbatu kapur yang lebih kecil akan mempercepat trans-fer panas kebagian dalam (inti) batu, sehingga intibatu lebih cepat mencapai suhu kalsinasi, dengandemikian pengeluaran produk bisa dipercepatdemikian pula pemasukan umpan, kapasitas tungkumeningkat, sehingga ongkos bahan bakar persatuanproduk menurun; Suhu kalsinasi yang tercapai didalam tungku akan menghasilkan perolehan kapurtohor lebih tinggi dibandingkan jika tidak tercapai,sehingga ongkos bahan bakar persatuan berat kapurtohor menurun.

Efisiensi pemakaian bahan bakar pada tungku tegakpenghasil kapur tohor juga bisa dilakukan denganmeninggikan tungku, makin tinggi tungku makakapasitas zona pemanasan awal (preheating zone)makin besar sehingga penyerapan panas dari gas

buang oleh batu kapur segar (fresh limestone) lebihbanyak. Hasil pengamatan di lapangan telahmenunjukkan, pada tungku tegak setinggi 12 meter,suhu gas buang yang keluar di mulut tungku (bagianatas) masih sekitar 400OC. Namun pada tungku yangtingginya mencapai 18 meter suhu di mulut tungkuhanya sekitar 100OC.

Kapur tohor

Peningkatan nilai tambah kapur tohor dapatdilakukan melalui peningkatan kualitas dan efisiensipemakaian bahan bakar. Peningkatan nilai tambahkapur tohor melalui tungku tegak tradisionalditunjukkan pada Gambar 3. Dimulai denganmemilih batu kapur yang berkadar sekitar 55 % CaOdan Fe2O3 < 0,1 %; kemudian dipecah dengan Jawcrusher; produk Jaw crusher masuk ke Grizzlyberlubang bukaan 20 cm; ukuran bongkah +20 cm(oversize) dikembalikan ke Jaw crusher untuk dipecahkembali; ukuran bongkah -20+15 cm (undersize)masuk ke dalam tungku tegak untuk dibakar padasuhu 900-1000OC menggunakan bahan bakarberkalori tinggi (minyak residu atau batubara); produkpembakaran adalah kapur tohor berupa bongkah-bongkah dan gas CO2 yang lepas ke udara; ketinggiantungku sebaiknya tidak kurang dari 18 meter agarbahan bakar efisien; produk dikeluarkan melaluilubang pengeluaran setiap 6 jam.

Kualitas kapur tohor terutama ditentukan olehkandungan CaO nya; reaktifitasnya, bila direaksikandengan sejumlah tertentu air; kadar besi; dan jumlahmaterial yang mengendap (grit materials) biladireaksikan dengan air menjadi suspensi. Penggunaankapur tohor ditunjukkan pada butir 4, spesifikasinyapada Tabel 6.

Kemasan kapur tohor harus kuat, tidak mudah robekatau pecah, serta kedap udara dan air, karena CaOsangat higroskopis, yakni menyerap dan bereaksidengan uap air dari udara dengan mengeluarkanenergi panas yang cukup besar (eksotermis). Setiap1 kg CaO akan mengeluarkan panas sebesar 284 kkalatau cukup untuk mendidihkan 2,84 liter air. Halini harus menjadi faktor pertimbangan kehati-hatiandalam transportasi ke konsumen.

Peningkatan nilai tambah kapur tohor tidakmemerlukan banyak tambahan peralatan, hanyaukuran bongkah yang terkontrol melalui grizzly, kadarbatu kapur yang memenuhi syarat, serta tungku tegakkalsinasi dengan ketinggian 18 meter. Jika tinggitungku masih kurang maka perlu ditambah

Page 11: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

126

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

ketinggiannya. Jadi investasi untuk peningkatan nilaitambah kapur tohor relatif tidak besar. Namun bahanbakar harus yang berkalori tinggi seperti minyak residuatau batu bara bernilai kalor 6.000 kkal/kg. Sumberdaya manusia tidak memerlukan keahlian khususcukup melalui pelatihan tenaga yang sudah ada.

Kapur padam

Peningkatan nilai tambah kapur padam ditentukanoleh kualitas dari kapur tohornya sebagai bahan baku.Jika kualitas kapur tohornya baik, maka kualitas kapurpadam yang dihasilkan ditentukan oleh kadar air,

Gambar 3. Peningkatan nilai tambah kapur tohor melalui tungku tegak tradisional

Gambar 4. Peningkatan nilai tambah kapur padam

Page 12: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

127

CaO, dan CaCO3. Peningkatan nilai tambah kapurpadam ditunjukkan pada Gambar 4. Dimulai denganmenyiapkan kapur tohor berkualitas baik (CaO min.95 %; Fe2O3 < 0,1 %; SiO2 < 1 %; Al2O3 < 0,2%). Kapur tohor berukuran 15-20 cm dimasukkanke dalam Hidrator untuk direaksikan dengan air yangdisemprotkan dengan sprayer. Dalam hidratorterdapat bagian utama yaitu spiral classifier tempatreaksi dengan air (slaking) berlangsung. Spiral clas-sifier juga mempunyai fungsi memisahkan kapurpadam sebagai fraksi halus dengan bagian yang tidakbereaksi sebagai fraksi kasar.

Kandungan air (moisture content)

Jumlah air yang direaksikan dengan kapur tohorhendaknya tidak kurang atau berlebih, dan produkhasil reaksi tidak dibiarkan lama kontak dengan udaraterbuka tapi harus segera dimasukkan kedalamkantong-kantong kedap udara, karena akan bereaksidengan CO2 dari udara membentuk CaCO3 kembali.Berdasarkan persamaan reaksi (2), kebutuhan airhidratasi kapur tohor untuk menghasilkan kapurpadam dapat dihitung. Dengan asumsi 100 % kapurtohor murni, hidratasi sempurna, maka air hidratasiadalah 24,3% untuk kapur tohor kalsium tinggi dan27,2% untuk dolomitik (bergantung pada kandunganMgO). Pada kenyataannya untuk mencapai hidratasiyang sempurna diperlukan air berlebih karenaterjadinya kehilangan akibat penguapan selama prosesberlangsung (akibat reaksi eksotermis, penguapan airyang terjadi cukup besar). Dari pengalaman praktekhidratasi di ruang terbuka jumlah air minimum yangdiperlukan untuk hidratasi yang sempurna dari kapurtohor kalsium tinggi adalah 52 % dari berat kapurtohor. Namun dalam hidrator cukup sekitar 30 %dari berat kapur tohor. Adanya perbedaan jumlahpemakaian air berhubungan erat dengan kemurniandan derajat reaktifitas kapur tohornya. Penggunaankapur padam ditunjukkan pada butir 4, danspesifikasinya pada Tabel 6.

Peningkatan nilai tambah kapur padam berkaitan eratdengan peningkatan nilai tambah kapur padam. Jikakapur tohornya sudah berkualitas baik maka akandihasilkan kapur padam yang juga berkualitas baik.Investasinya hanya tambahan alat berupa Hidrator,sehingga tidak diperlukan biaya investasi yang terlalubesar. Juga tidak memerlukan sumber daya manusiadengan keahlian khusus, cukup dengan pelatihantenaga yang sudah ada.

ANEKA PENGGUNAAN, FUNGSI DANSPESIFIKASI

Kapur tohor dan kapur padam banyak digunakanuntuk proses-proses yang memerlukan netralisasi,koagulasi, pembasaan, dehidrasi, dan absorpsi; jugadigunakan dibidang konstruksi untuk stabilisasitanah; pembuatan bata tras pozolan-kapur, batakapur-terak peleburan bijih; khusus bata tras pozolan-kapur sudah sejak lama dikenal masyarakat dengannama batako dan digunakan dalam jumlah besaruntuk dinding rumah; digunakan pula untukpengapuran tanah-dasar tambak–tambak ikan; Kapurtohor sebagai bahan imbuh dalam peleburan bijihbesi dan bukan besi; untuk penanggulanganpencemaran lingkungan : mengikat sulfur dalam gasbuang cerobong asap industri melalui sistempencucian gas (gas-stack scrubbing system),mengendapkan berbagai polutan dalam limbah cairindustri, pengolahan air untuk industri dan rumahtangga, dan sebagainya.

Berbagai fungsi batu kapur dan produktanya dalamberbagai penggunaan penting dapat dilihatselengkapnya pada Gambar 5, yang meliputi fungsi-fungsi : sebagai bahan imbuh (flux) berupa CaO,pelumasan (lubricant) berupa Ca(OH)2 , pembasaan(causticization) berupa CaO/Ca(OH)2, penyerapanair (dehydration) berupa CaO, bahan pengikat (bond-ing agent) berupa CaO/Ca(OH)2, bahan baku (rawmaterial) berupa CaCO3, hidrolisis (hydrolization)berupa Ca(OH)2/CaO, penyerapan (absorption)berupa CaO, pelarut (solvent) berupa Ca(OH)2,penetralan (neutralization) berupa Ca(OH)2/CaO,penggumpalan (flocculation) berupa Ca(OH)2, bahanpengisi dan bahan pelapis berupa CaCO3 (PCC danGCC).

Spesifikasi beberapa produkta batu kapur

Spesifikasi kapur tohor dan kapur padam untukindustri dapat dilihat pada Tabel 6, spesifikasitersebut masih dapat dipenuhi melalui tungku tegaktradisional, namun bahan baku berkadar sekitar 55% CaO dan Fe2O3 < 0,1 %. Spesifikasi batu kapuruntuk industri kaca ditunjukkan padaTabel 7,spesifikasi bisa dipenuhi melalui industri GCC,dengan syarat bahan baku berkadar CaO ≥ 55 %,MgO < 0,8 %, Fe2O3 < 0,07 %, dan Al2O3 <0,35 %. Sifat-sifat fisika dan komposisi kimiakalsium karbonat tepung untuk pigmen ditunjukkan

Page 13: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

128

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

Tabel 6. Spesifikasi kapur tohor (quicklime, CaO)dan kapur padam (hydrated lime,Ca(OH)2) dalam perdagangan

Kapur Tohor Kapur Padam(quick lime) (hydrated lime)

Keadaan keringCaO 94,57 73,10CaCO3 4,18 0,86Ca(OH)2 5,14 96,60SiO2 0,83 0,67MgO 0,25 0,20Al2O3 0,2 0,14Fe2O3 0,05 0,05Trace elements 0,1 0,08Moisture (free) - 0,60LOI 2,84 -Neutralizing value 95,5 -Bulk density (g/cm3) 1,040 – 1,200 -Loose - 480Compacted - 590

Trivedi and Hagemeyer, 2004

Gambar 5. Bagan berbagai fungsi batu kapur dan produktanya dalam berbagai penggunaanpenting [Warner, 1998], diolah kembali.

Page 14: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

129

kalsium karbonat untuk pelapis kertas ditunjukkanpada Tabel 10; untuk pelapis kertas spesifikasi jugahanya bisa dipenuhi oleh PCC dengan bahan bakuberkadar tinggi seperti untuk pigmen.

berturut-turut pada Tabel 8 danTabel 9; untukpigmen spesifikasi umumnya hanya dapat dipenuhioleh PCC dengan bahan baku berkadar tinggi (CaO≥ 55 %, MgO < 1 %, dan Fe2O3 < 0,1 %). Spesifikasi

Tabel 7. Spesifikasi batukapur (limestone) untukindustri kaca (glass)

Kaca pelat Kaca wadah(flat glass) (container glass)

Kimia (Chemical)CaO, min. 54,85 54,85MgO 0,80 maks. 0,3Acid insol., max. 0,6Fe2O3, max. 0,075 0,1Al2O3, max. 0,35 0,5SiO2 0,5 min.Sulphate, max. 0,05Free carbon, max. 0,1Moisture, max. 0,05Cr2O3, max. 0,001Fisik (Physical)Cum.retained on8 mesh 012 mesh 2 maks 020 mesh 20 maks100 mesh 88 min.170 mesh 5 maks200 mesh 95 min.

Trivedi and Hagemeyer, 2004

Tabel 8. Sifat-sifat fisika (physical properties) kalsium karbonat untukpigmen

NATURAL PRECIPITATED

Fine ground Ultrafine Calcite Aragonitelimestone ground

limestone

Spesific gravity 2,71 2,71 2,71 2,93Index of refraction, mean 1,58 1,58 1,58 1,63Hardness, (Mohs scale) 3 3 3,0 3,5Decomposition temp., °C 800-900 800-900 800-900 800-900Valley abrasion, mg 25 10 5 8Brightness, % (GE) 95 96 98 99Oil absorption,cc/100g 13 23 30 55Surface area, m2/g 3,2 9,6 6,8 8,5

Trivedi and Hagemeyer, 2004

Page 15: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

130

Jurnal Teknologi Mineral dan Batubara Volume 06, Nomor 3, Juli 2010 : 116 – 131

PENUTUP

Berdasarkan uraian peningkatan nilai tambah produkdalam industri batu kapur, GCC nampaknyamerupakan produk yang dapat eksis dan berkembang,karena teknologi pembuatannya relatif mudah, tidakbanyak memerlukan peralatan, serta tidakmemerlukan pembakaran, sehingga prosespeningkatan nilai tambah tidak terpengaruh langsungoleh kenaikan BBM. Untuk kapur tohor dan kapurpadam, proses pembuatannya memerlukan

pembakaran, biaya bahan bakar mencapai 60 % daribiaya produksi, sehingga proses peningkatan nilaitambah (meskipun19 kali) terpengaruh langsung olehtingginya harga BBM, dan ini merupakan kendalaterbesar dalam upaya meningkatkan nilai tambahkedua produk tersebut. PCC merupakan produk batukapur yang memiliki prospek ke depan lebih baikdari GCC, bahkan dari semua produkta batu kapur,karena nilai tambahnya sangat tinggi mencapai 99kali dari batu kapur (GCC hanya 19 kali). Dengannilai tambah yang tinggi tersebut industri PCC dapat

Tabel 9. Komposisi kimia kalsium karbonat untuk pigmen

Ground CalciumPresipitated calcium

Carbonate carbonate

(GCC) (1)(PCC)

(a) (b) (c)CaCO3 96,63 98,36 98,43 98,62CaSO4 - 0.08 0,78 0,63MgCO3 2,43 0,70 0,37 0,21Al2O3 0,28 0,09 0,07 0,01Fe2O3 0,09 0,07 0,06 0,01SiO2 0,37 0,1 0,04 0,02NaCl - - - 0,10H2O loss at 110OC 0,20 0,60 0,25 0,30pH (saturated sol.) 9,1 9,4 10,3 8,5

calcium carbonate formed through the following reactions :

1. Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 2. Ca(OH)2 + Na2CO3 CaCO2 + 2 NaOH 3. CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2 NaCl

(1)Trivedi and Hagemeyer, 2004; (a) Tama, 2006; ( b) Taehwa, 2007; (c) Pailihwa, 2008.

Tabel 10. Spesifikasi kalsium karbonat untukpelapis kertas (paper coating)

pH, 20 % slurry 9 + 0,5Brightness, ISO 92,5 min.Residu, mesh 325 < 0,004CaCO3 97,5 min.MgCO3 < 1,5Particle size < 2 micron 90 min.Abrasiveness (Valley Method), mg 4,0 max.Sedimen Volume (SC 15%) :30 minutes, ml 86,360 minutes, ml 73,024 hours, ml 40,0Spesific Gravity 2,71

Anonim, 2000.

Page 16: BATU KAPUR DAN PENINGKATAN NILAI TAMBAH SERTA …

Batu Kapur dan Peningkatan Nilai Tambah serta Spesifikasi untuk Industri, Muchtar Aziz

131

eksis terhadap tekanan kenaikan harga BBM,meskipun prosesnya memerlukan pembakaran danpengeringan. Namun industri PCC investasinyacukup besar karena memerlukan banyak peralatan.Demikian juga diperlukan sumber daya manusia yangmemiliki keahlian untuk pengembangan produkdalam memenuhi tuntutan pasar. Sumber daya batukapur yang sangat besar yang dimiliki Indonesia perluterus ditingkatkan nilai tambahnya melalui kerjasamadengan lembaga-lembaga penelitian pemrosesan danpemanfaatan mineral, sehingga hasilnya dapatberkontribusi lebih besar dalam memakmurkankehidupan bangsa.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2004, Direktorat Inventarisasi Mineral,DESDM, Bandung.

Anonim, 2005, Kenaikan Harga BBM 2005, http://www.tokohindonesia.com.

Anonim, 2000, Wawancara penulis dengan produsenkapur tohor di daerah industri batu kapurPadalarang.

Anonim, 2000, Spesifikasi kalsium karbonat untukpelapis kertas (paper coating), PT.Kertas Leces,Probolinggo.

Aziz Muchtar, 2000, Kalsium Karbonat, Karakteristikserta Penggunaannya dalam Industri, Makalah

Teknik, Puslitbang Teknologi Mineral; N0.3,Tahun 6, Bandung.

Aziz Muchtar,Trisna S.,Komarudin As., 2000, HasilSurvai Data Proses pada Pilot Plant PembuatanKapur Ringan (Light CaCO3 ) di Padalarang, Promin,Puslitbang Teknologi Mineral, Bandung.

Kurnia, 2009, Informasi harga dan jenis produk diindustri kapur Padalarang, Bandung.

Pailihwa, 2008, Precipitated Calcium Carbonate, Tai-wan.

Boynton S. Robert, 1999,”Chemistry and Technologyof Lime and Limestone”, 2nd.ed., John Willey andSons, Inc.

Lefond J. Stanley, 1995 : Industrial Mineral and Rocks.American Institute of Mining, Metallurgical, andPetroleum Engineers, Inc., New York, N.Y.

Taehwa, 2007, Precipitated Calcium Carbonate, Ko-rea.

Tama, 2006, Precipitated Calcium Carbonate, OkutamaKogyo Co, Ltd,Tokyo, Japan.

Trivedi and Hagemeyer, 2004, The Industrial MineralsHandybook II, Carbonate Rocks, RMC IndustrialMinerals Ltd. (UK).

Warner, 1998, Fungsions of Lime in Important Uses,Chart by Courtesy of B.& O. RR., Warner Co.,Bellefonte, Pa.