Halo, sobat geologi! Apa kabar? Semoga sehat dan bahagia selalu, ya. Kali ini, saya akan membahas tentang proses terbentuknya bauksit. Apa itu bauksit? Bauksit adalah bijih utama aluminium yang terdiri dari mineral aluminium hidrat . Bauksit sangat penting sebagai bahan baku utama dalam produksi aluminium, logam yang banyak digunakan dalam berbagai industri, seperti transportasi, konstruksi, elektronik, dan kemasan. Nah, bagaimana sih proses terbentuknya bauksit? Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhinya? Bagaimana cara memurnikan bauksit menjadi aluminium oksida dan aluminium murni? Yuk, simak penjelasan saya di bawah ini.
Proses Lateritisasi
Proses terbentuknya bauksit dimulai dari proses lateritisasi pada batuan yang kaya alumina . Proses lateritisasi adalah proses pelapukan kimia pada batuan yang terjadi karena perubahan temperatur secara terus menerus. Proses ini biasanya terjadi di daerah yang memiliki iklim subtropis hingga tropis, dengan suhu harian rata-rata di atas 20°C. Selain itu, faktor-faktor lain yang mempengaruhi proses lateritisasi adalah topografi bergelombang, daerah stabil, formasi batuan di atas mata air permanen, dan asam organik.
Mekanisme proses lateritisasi adalah pelepasan elemen-elemen yang mudah larut oleh air hujan atau air tanah, seperti Ca, Na, K, Mg, SiO2, dan Fe. Hal ini menyebabkan residu Al2O3 yang kaya alumina tersisa di permukaan atau dekat permukaan. Residu Al2O3 ini kemudian mengalami proses dehidrasi atau pengeringan yang mengeras menjadi bauksit laterit.
Contoh lokasi dan jenis batuan asal yang mengalami proses lateritisasi di Indonesia adalah Pulau Bintan (batuan beku granit), Pulau Bangka (batuan beku granodiorit), Pulau Belitung (batuan beku granit), Kalimantan Barat (batuan sedimen karbonat), dan Sulawesi Tenggara (batuan sedimen karbonat) . Contoh lokasi dan jenis batuan asal yang mengalami proses lateritisasi di dunia adalah Australia (batuan sedimen karbonat), Brasil (batuan sedimen karbonat), Guinea (batuan sedimen karbonat), India (batuan beku granit), dan Jamaika (batuan sedimen karbonat) .
Proses Pembentukan Bauksit
Bauksit terbentuk dari proses dehidrasi pada residu Al2O3 yang terbentuk dari proses lateritisasi. Bauksit terdiri dari tiga dominan mineral aluminium hidrat, yaitu gibsit (Al(OH)3), boehmite (AlOOH), dan diaspora (AlOOH). Bauksit juga terasosiasi dengan mineral lempung (kaolin), kuarsa, bijih Fe, bijih Fe-Ti dan beberapa mineral lainnya.
Kriteria kualitas bauksit adalah kadar Al2O3 yang tinggi, kadar SiO2 yang rendah, kadar Fe2O3 yang rendah, dan kadar H2O yang rendah. Kadar Al2O3 menunjukkan potensi bauksit sebagai sumber aluminium oksida. Kadar SiO2 menunjukkan tingkat kesulitan dalam proses pemurnian bauksit. Kadar Fe2O3 menunjukkan tingkat kontaminasi besi dalam bauksit. Kadar H2O menunjukkan tingkat kelembaban dalam bauksit.
Contoh lokasi dan jenis bauksit laterit di Indonesia adalah Pulau Bintan (gibsit-kaolin-kuarsa), Pulau Bangka (gibsit-boehmite-kaolin-kuarsa), Pulau Belitung (gibsit-boehmite-kaolin-kuarsa), Kalimantan Barat (gibsit-boehmite-kaolin), dan Sulawesi Tenggara (gibsit-boehmite-kaolin) . Contoh lokasi dan jenis bauksit laterit di dunia adalah Australia (gibsit-boehmite-kaolin), Brasil (gibsit-boehmite-kaolin), Guinea (gibsit-boehmite-kaolin), India (boehmite-diaspora-kaolin), dan Jamaika (gibsit-boehmite-kaolin) .
Proses Pemurnian Bauksit
Proses pemurnian bauksit adalah proses untuk menghasilkan aluminium oksida (alumina) dan aluminium murni dari bauksit. Proses ini terdiri dari dua tahap, yaitu proses Bayer dan proses Hall-Heroult.
Proses Bayer adalah proses untuk memisahkan alumina dari mineral-mineral lain dalam bauksit dengan menggunakan larutan natrium hidroksida (NaOH) pada suhu dan tekanan tinggi. Proses ini meliputi empat langkah, yaitu digesti, pemisahan padat-cair, presipitasi, dan kalsinasi. Berikut adalah tabel yang menjelaskan masing-masing langkah dalam proses Bayer:
| Langkah | Penjelasan |
|---|---|
| Digesti | Bauksit dicampur dengan larutan NaOH dan dipanaskan pada suhu 150-200°C dan tekanan 35-40 atm. Pada tahap ini, mineral aluminium hidrat dalam bauksit bereaksi dengan NaOH membentuk natrium aluminat (NaAl(OH)4) yang larut dalam air. Mineral-mineral lain dalam bauksit tidak bereaksi dengan NaOH dan tetap sebagai padatan. |
| Pemisahan padat-cair | Larutan natrium aluminat dipisahkan dari padatan yang tidak larut dengan menggunakan filter atau sentrifuge. Padatan yang tidak larut disebut lumpur merah (red mud) yang mengandung mineral lempung, kuarsa, bijih Fe, bijih Fe-Ti, dan beberapa mineral lainnya. Lumpur merah biasanya dibuang atau dimanfaatkan sebagai bahan tambahan dalam industri semen atau konstruksi. |
| Presipitasi | Larutan natrium aluminat didinginkan dan disemprotkan dengan udara bertekanan. Pada tahap ini, alumina mulai mengendap dari larutan natrium aluminat dengan membentuk kristal-kristal kecil. Kristal-kristal alumina ini disebut hidrat alumina (Al(OH)3). |
| Kalsinasi | Hidrat alumina dipanaskan pada suhu 1000-1200°C dalam tungku rotari. Pada tahap ini, hidrat alumina mengalami dehidrasi menjadi alumina (Al2O3) yang berbentuk bubuk putih. Alumina ini kemudian dikemas dan dikirim ke pabrik aluminium untuk proses selanjutnya. |
Proses Hall-Heroult adalah proses untuk mengubah alumina menjadi aluminium murni dengan menggunakan elektrolisis pada suhu tinggi dalam sel elektrolisis yang berisi kriolit cair (Na3AlF6). Proses ini meliputi tiga langkah, yaitu peleburan, elektrolisis, dan pengecoran. Berikut adalah tabel yang menjelaskan masing-masing langkah dalam proses Hall-Heroult:
| Langkah | Penjelasan |
|---|---|
| Peleburan | Alumina dipanaskan pada suhu 950°C hingga meleleh. Alumina cair kemudian dicampur dengan kriolit cair yang berfungsi sebagai pelarut dan pengatur viskositas. Campuran ini disebut elektrolit. Elektrolit kemudian dialirkan ke sel elektrolisis yang berupa tangki baja berlapis karbon. |
| Elektrolisis | Sel elektrolisis memiliki dua elektroda, yaitu anoda yang berupa batang karbon dan katoda yang berupa lapisan karbon di dasar tangki. Arus listrik dialirkan melalui elektrolisis dengan menggunakan transformator. Pada tahap ini, alumina bereaksi dengan karbon dari anoda membentuk aluminium cair dan karbon dioksida. Aluminium cair mengendap di dasar tangki, sedangkan karbon dioksida terlepas sebagai gas. |
| Pengecoran | Aluminium cair dipompa keluar dari sel elektrolisis dan dituang ke dalam cetakan berbentuk batang atau pelat. Aluminium hasil pengecoran disebut aluminium primer yang memiliki kemurnian sekitar 99,8%. Aluminium primer ini kemudian dapat diolah lebih lanjut menjadi aluminium sekunder dengan menambahkan unsur-unsur paduan atau melakukan proses perlakuan panas. |
Contoh lokasi dan jenis pabrik pemurnian bauksit di Indonesia adalah PT Indonesia Asahan Aluminium (Inalum) di Sumatera Utara yang memiliki kapasitas produksi alumina sebesar 225 ribu ton per tahun dan aluminium sebesar 250 ribu ton per tahun. Contoh lokasi dan jenis pabrik pemurnian bauksit di dunia adalah China yang merupakan produsen alumina terbesar dengan kapasitas produksi sebesar 72 juta ton per tahun dan aluminium sebesar 36 juta ton per tahun.
Penutup
Demikianlah penjelasan saya tentang proses terbentuknya bauksit, yaitu proses lateritisasi pada batuan kaya alumina, proses dehidrasi pada residu Al2O3, dan proses pemurnian bauksit untuk menghasilkan aluminium oksida dan aluminium murni. Semoga artikel ini bermanfaat bagi sobat geologi yang ingin menambah wawasan tentang bauksit, baik dari segi geologi maupun industri. Jika ada pertanyaan atau saran, silakan tulis di kolom komentar. Terima kasih telah membaca artikel ini sampai habis. Sampai jumpa di artikel selanjutnya.
Sumber-sumber referensi:
- Proses Terbentuknya Bauksit
- Proses Pemurnian Bauksit
- Bauksit Indonesia
- Bauksit Dunia
- Aluminium
- Proses Bayer
- Proses Hall-Heroult
- Inalum
- China
