Sabtu, 20 April 2013

METODE EKSPLORASI PENGEBORAN

METODE EKSPLORASI PENGEBORAN Kaitkata:eksplorasi batubara, metode pemboran, pemboran, pemboran batubara, prinsip pemboran 0 Dalam sejarah eksplorasi telah banyak jenis bor yang dipakai. Berikut adalah penggolongan jenis bor eksplorasi : 1. Bor Tangan Ø Bor spiral Ø Bor bangka 2. Bor Mesin Putar Ø Bor mesin ringan Ø Bor inti (core drill) Ø Bor putar biasa (rotary drill) Ø Bor-alir balik (counterflush drill) 3. Bor Mesin tumbuk (cable tool) Sebetulnya sulit untuk melakukan penggolongan metoda pengeboran. Alat bor tangan banyak yang dikembangkan dengan dilengkapi motor kecil, sedangkan banyak alat bor mesin yang dipasang pada truk dirancang untuk pemboran dangkal. Alat bor mesin putar berkisar dari yang portable sampai alat bor raksasa untuk eksplorasi minyak dan gas bumi. Pemboran tangan Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal seperti placer deposit dan residual deposit. Metoda ini digunakan pada umumnya pada tahapan eksplorasi rinci, namun adakalanya secara acak dan setempat dilakukan pada tahap eksplorasi tinjau, terutama pada subtahap prospeksi umum. Ada 2 jenis alat ini, yaitu Bor tangan spiral (Auger drilling) dan Bor bangka (BBB). Pemboran Spiral/Bor Spiral Auger Drilling Seperti penarik tutup notol, diputar dengan tangan. Contoh melekat pada spiral, dicabut pada interval tertentu (tiap 30 – 50 cm). Hanya sampai kedalaman beberapa meter saja, baik untuk residual deposit (bauxite, lateritic nickel) dan sebagainya. Pemboran Bangka/Bor Bangka (BBB) Suatu alat bor tangan dikembangkan di Indonesia. Suatu alat selubung (casing) diberi platform, di atas mana beberapa orang bekerja. Pada prinsipnya sama dengan bor spiral dan tumbuk. Batang bor terdiri dari pipa masif yang disambung-sambung, dengan berbagai bit : 1. Spiral 2. Senduk 3. Pahat/bentuk pahat (dihubungkan) Pengambilan contoh dalam hal yang ditumbuk dengan bailer. Sambil bor berjalan, dengan gerakan putar dan tumbuk, casing secara otomatis menurun, karena beban orang di atas flatform. Metoda ini dipakai untuk eksplorasi dangkal, seperti placer deposit dan residual deposit. Ada 2 jenis alat ini, yaitu Bor tangan spiral (Auger drilling) dan Bor bangka (BBB). Pengamatan Dan Perekaman Data Geologi Data geologi yang didapatkan dari pemboran tangan jarang berupa batuan, tetapi pada umumnya berupa tanah atau batuan lapuk, dan sedimen lepas. Contoh yang didapatkan bukan merupakan contoh yang utuh (undisturbed sample), tetapi conto yang terusik (disturbed sample). Ketelitian lokasi kedalaman conto tergantung pula dari jenis matabor yang digunakan. Conto dari bor Spiral berupa tanah/lapukan batuan yang melilit pada spiral, dan mewakili selang kedalaman setiap kali batang bor dimasukkan sampai ditarik kembali, sehingga selang kedalamannya dapat diatur, apakah setiap 50 cm atau setiap meter, tetapi maksimal tentu sepanjang spiral. Conto dari matabor sendok lebih terancam pencampuran, sedangkan yang menggunakan bumbung dengan katup lebih mewakili kedalaman yang tepat. Matabor ini lebih banyak digunakan untuk sedimen lepas, dan setiap conto mewakili selang kedalaman dari mulai batang dimasukkan sampai ke pencabutan. Pada sistem bor Bangka, conto yang diambil lebih terpercayya karena penggunaan pipa selubung yang terus menerus, mengurangi pencampuran dari guguran dinding bor. Perekaman Data Pada umumnya data berupa litologi, serta batas-batasnya dan dapat dinyatakan dalam penampang berkolom atau profil yang dapat pula disebut sebagai log. Selain itu data kekerasan kualitatif dapat dicatatkan pula, demikian pula data muka air tanah yang dijumpai. Pemboran Mesin putar Ada berbagai macam jenis mesin bor putar, dari yang portable sampai pemboran raksasa seperti pada pemboran minyak yang dapat mencapai kedalaman beberapa kilometer. Ada berbagai jenis, dari mulai packsack (dapat diangkat di atas punggung) sampai bor besar harus dipreteli atau diangkat di truck. Alat pemboran (yang disebut drilling-rig) dinilai dari kemampuannya untuk mencapai kedalaman, kemampuan pengambilan conto batuan dan kemampuan menentukan arah. Selain itu juga kemampuan bergerak di medan merupakan salah satu hal diperhatikan. Mesin-mesin pemboran putar ini mempunyai prinsip yang sama, namun berdasarkan kemampuannya dapat dibagi sebagai berikut : Ø Bor mesin ringan (portable drilling rig) Ø Bor mesin inti (diamond drilling rig) Ø Bor mesin rotari (rotary drilling rigs) Ø Bor mesin alir-balik (counterflush drilling rig) Prinsip operasi mesin pemboran putar Pada prinsipnya pemboran mesin putar mempunyai prinsip yang sama, yaitu : 1. Lubang dalam formasi dibuat oleh gerakan putar dari pahat untuk mengeruk batuan dan menembus dengan suatu rangkaian batang bor yang berlobang (pipa). 2. Rangkaian pipa bor disambungkan pada mesin sumber penggerak dengan berbagai macam alat transmisi, seperti kelly dan rotary table, chuck ataupun langsung. 3. Sumber penggerak (mesin bensin, diesel dan sebagainya) atau dengan perantaraan kompresor/motor listrik. 4. Pelumas/pendingin (air, lumpur, udara). Cairan pelumas dipompakan lewat pipa, keluar lewat pahar bor kembali lewat lobang bor di luar pipa (casing) atau sebaliknya. 5. Pompa sebagai penggerak/penekan cairan pelumas. 6. Pipa/batang di atas tanah ditahan/diatur dengan menggantungkannya pada suatu menara/derrick dengan sistem katrol atau dipandu lewat suatu rak (rack) untuk keperluan menyambungnya atau mencabut serta melepaskannya dari rangkaian. 7. Untuk memperdalam lubang bor rangkaian pipa bor ditekan secara hidrolik atau mekanik maupun karena bebannya sendiri. 8. Conto batuan hasil kerukan mata bor didapatkan sebagai : a. Serbuk atau tahi bor (drill-cuttings) yang dibawa ke permukaan oleh lumpur bor atau air pembilas. Serbuk penggerusan batuan dibawa oleh air pembilas ke permukaan sambil mendinginkan mata bor. b. Inti bor (drill core) yang diambil melalui bumbung pengambil inti (core barrel). 9. Untuk pengambilan inti mata bor yang digunakan bersifat bolong di tengah sehingga batuan berbentuk cilinder masuk ke dalamnya dan ditangkap oleh core barrel. Mata bor ini biasanya menggunakan gigi dari intan atau baja tungsten. 10. Bumbung inti (core barrel) diangkat ke permukaan a. Dicabut dengan mengangkat seluruh rangkaian batang bor ke permukaan setiap kali seluruh bumbung terisi. b. Dicabut lewat tali kawat (wireline) melalui lubang pipa dengan kabel). 11. Pipa selubung penahan runtuhnya dinding lubang bor (casing) dipasang setiap kedalaman tertentu tercapai, untuk kemudian dilanjutkan dengan matabor yang berukuran kecil (telescoping). Pipa selubung dipasang untuk mengatasi adanya masalah seperti masuknya air formasi secara berlebihan (water influks), kehilangan sirkulasi lumpur pemboran karena adanya kekosongan, dalam formasi, atau lemahnya lapisan yang ditembus. Dalam mendesain program pemboran dan memilih jenis alat bor harus diperhatikan : 1. Kapasitas kedalaman (tergantung dari) : a. Besanya kekuatan mesin sumber pengerak yang dinyatakan dengan Tenaga Kuda (HP). b. Kekuatan alat penyangga atau menara serta derek untuk menarik beban rangkaian sampai kedalaman yang dituju. c. Besarnya garis tengah pipa bor sesuai dengan besarnya inti yang diminta. d. Kekuatan pompa untuk dapat menyalurkan lumpur sampai kedalaman yang dituju. 2. Mobilitas, dapat bergerak sendiri (skids, truck) atau kemungkinan untuk dipreteli atau/dan diangkat dengan tenaga manusia ataupun dengan helicopter. 3. Kemampuan pemboran miring. 4. Keperluan dan besarnya inti yang diminta. 5. Perolehan inti (core recovery) (tergantung dari jenis core barrel) Peralatan Mesin bor Mata Bor : a. Macam-macam, terdiri dari intan, baja, dan bentuk, termasuk kadang-kadang untuk tanpa pengambilan inti. b. Ukuran mata bor : AX, BX sampai NX, sesuai dengan corebarrel. Bumbung Inti (Corebarrel) : Berbagai jenis dan ukuran : a. Ukuran sesuai mata bor b. Jenis : 1. Double-tube core-barrel 2. Triple-tube core-barrel (recovery faktor lebih dari 90%) a. Dengan batang bor b. Dengan tali-kawat (Wire-line) Pipa bor dan Selubung : 1. Berbagai ukuran 2. Berbagai jenis logam Menara Bor : Tergantung tujuan kedalaman akhir pemboran serta kenampakannya maka mesin pemboran dilengkapi suatu menara untuk mengendalikan pipa bor yang berupa sistim rak, kaki tiga sederhana maupun derrek. Cara Penekanan : 1. Mekanis (dongkrak) 2. Hidraulis 3. Bobot rangkaian pipa Sumber Tenaga Penggerak : 1. Diesel 2. Bensin 3. Pneumatic (compressor) 4. Listrik Besar/kecilnya sumber penggerak menentukan kapasitas kedalaman. Sistem pembilas : Pembilasan dapat dilakukan dengan udara, air maupun lumpur. Pemboran dengan udara (air drilling) : untuk daerah-daerah yang sulit air, ataupun pemboran didalam terowongan dapat dipertimbangkan penggunaan udara sebagai pembilas/pendingin matabor, dalam hal mana disiapkan mesin compressor. Pemboran dengan air atau lumpur : untuk ini harus dipersiapkan mesin pompa dengan kapasitas tekan dan penyedotan lumpur pemboran yang sesuai dengan kedalaman yang dituju. Selain itu diperhatikan jarak dari sumber air yang memerlukan sistim pompa dan rangkaian pipa air untuk penyaluran, maupun penggunaan truk tangki air. Lumpur biasanya dipakai bentonit yang diperdagangkan secara komersial. Kekentalan dari lumpur dapat diatur dengan menentukan berat jenisnya. Penggolongan Mesin Bor Putar Mesin Bor Ringan (Portable Drilling Rig) Khas dari pemboran ini selain mudah diangkut secara manual adalah pada umumnya menggunakan topdrive dengan motor bakar kecil (2 tak) yang ikut turun naik dengan turun/naiknya batang bor yang dipandu oleh rel atau rack. Tekanan pada matabor dapat ditingkatkan dengan menyuruh orang mendudukinya (awak mesin bor 20-26). Alat bor ini dapat dipreteli dalam bahagian-bahagian kecil dan dapat diangkut oleh orang secara manual. Kapasitas alat bor ini hanya maksimum 50 meter, banyak digunakan untuk pemboran seismik (shot holes) dan sering merupakan rakitan sendiri dengan menggunakan mesin pompa. Laju tembus adalah 30-40 m/hari, relatif sangat murah. Pengambilan inti tidak dimungkinkan. Biaya $5.90/hari Termasuk alat bor kecil dengan topdrive ini adalah yang dipasang pada truck, dengan memasangi rak (rel) yang memandu batang bor, dimana morot penggeraknya dipasang pada ujung atas batang bor, dan mesin bergeser ikut dengan turunnya dengan batang bor. Dengan topdrive ini pemboran miring dimungkinkan secara terbatas dengan memiringkan raknya. Berbagai jenis/merk pemboran : Bor Mesin Portable a. Packsack (kapasitas 10 meter), dapat diangkut seorang diri b. Koken c. Rakitan lokal Mesin Pemboran Inti (Diamond Drilling Rigs) Alat pemboran ini adalah alat standart dan yang paling populer untuk eksplorasi cebakan mineral. Nama Diamond Drilling Rig digunakan karena alat ada yang paling banyak dipakai untuk pengintian (coring) yang menggunakan matabor dari intan. Mesin ini berukuran relatif kecil dan dipasang pakai roda atau batang luncur (skids), ditarik dengan bulldozer, kendaraan 4-wheel drive atau ditarik dengan winch pada tempat yang sulit dijangkau, atau digantung dengan slung di bawah helicopter, atau juga dapat dipreteli menjadi bahagian-bahagian/komponen kecil dan dapat dipikul secara manual. Gerakan putar dari mesin ditransmisikan pada pipa bor dengan chuck, dan oleh karenanya dapat membor ke semua arah, termasuk ke atas (dari terowongan). Untuk pengoperasiannya sering dipasang kaki tiga dari pipa besi untuk mengendalikan pemasangan/pencabutan batang bor dengan menggantungkannya pada sistem katrol dengan swivel yang disambungkan pada pipa selang untuk menyalurkan cairan pembilas dari pompa lumpur. Kelemahan dari alat bor ini adalah berkecepatan rendah, terutama sewaktu operasi pengambilan inti (coring operations). Jenis matabor yang digunakan : blade type, roller type dan matabor intan dan tungsten-carbida. Matabor jenis bilah (Blade type) membor lebih cepat. Palu pemukul berputar di dalam lubang (Rotary percussion downhole hammers) juga tersedia untuk formasi-formasi yang keras. Dapat dipasangi bumbung inti jenis tripple stationary inner split tube yang ditarik talikawat. Beberapa merk alat bor Diamond Drilling Rig : Altas-Capco, dengan triple yang simple Longvear dan Tone, berbagai ukuran : 1. Junior 2. Ly 24,34,38,44-(kapasitas 100 – 900 m) Tone : U.U.5 (75 m), T.AS 70 dan lain-lain. Mesin Bor Rotari (Rotary Drilling Rigs) Jenis alat bor ini dinamakan demikian karena gerak putar dari sumber penggerak/mesin ditransmisikan pada batang bor dengan meja putar (rotary table), sehingga hanya dapat membor ke vertikal ke bawah. Alat pemboran yang digolongkan jenis ini pada umumnya lebih besar dan berkekuatan lebih besar, harus dipasang pada truk dan tidak cocok untuk lokasi-lokasi yang sulit dicapai. Alat pemboran jenis ini juga termasuk pemboran untuk minyak dan gasbumi. Pada umumnya digunakan untuk operasi tanpa pengambilan inti (noncoring operation). Kecepatan pemboran tinggi, terutama jika tidak dilakukan pengambilan inti, namun jika diperlukan bumbung inti (core barrel) dapat dipasang. Berbagai jenis Alat Bor Rotari Mayhew 1000 Rig; Alat ini dipasang pada truk (6 X 6 Cusromline Carrier Truck), memakai lumpur berbasis air atau udara dengan menggunakan kompressor berkapasitas rendah. Kecepatan tembusnya sangat tinggi (175 m/hari tanpa pengintian, 35 m/hari dengan pengintian). Biaya $ 22.15/hari tanpa pengintian. $ 103/hari dengan pengintian. Dando 250 : Dipasang di atas traktor, yang tidak terlalu stabil sehingga memerlukan dukungan bulldozer. Alat ini memiliki kompressor berkapasitas tinggi dan dapat dengan mudah mencapai kedalam akhir (TD) 120 m. Namun mempunyai laju tembus (penetration rate) lebih rendah (130 m/hari tanpa pengintian, 30 m/hari dengan pengintian), tetapi lebih murah atas dasar hitungan permeternya. Biaya $ 15.60/hari tanpa pengintian. $ 47.50/hari dengan pengintian. Pemboran Aliran Bilas Balik (Counterflush Drill) Air pembilas masuk dari casing, keluar melalui pipa bor, membawa conto, yang tidak tercampur dengan rontokan dari dinding lubang bor, namun untuk mendapatkan ke dalam conto ini harus memperhitungkan kecepatan tidak seteliti bor inti. Pengambilan Conto Dan Perekaman Data Dari Lubang Bor (Drill-Hole Logging) Tujuan utama dari pemboran eksplorasi adalah mengambil dan merekam data geologi yang ditembus lubang bor. Data ini berupa rekaman catatan hasil pengamatan pada conto batuan, khususnya litologi serta gejala geologi lainnya. Jenis conto yang didapatkan adalah : Serbuk bor (Cuttings) Conto ini adalah hasil kerukan dari matabor yang kemudian dibawa oleh air pembilas ke permukaan. Setap kemajuan selang kedalaman tertentu suatu conto yang diambil mewakili selang kedalaman tertentu dan dicatat. Conto ini dibersihkan dan dideskripsikan. Hasil deskripsi conto ini tidak akurat mengingat : 1. Conto tersebut harus menempuh jarak dari kedalaman sampai ke permukaan, sedang dalam waktu yang sama matabor sudah maju lebih dalam lagi. Kedalaman yang diwakili conto itu harus dikoreksi atau disetel terhadap data lain, seperti laju kecepatan pemboran atau log talikawat. 2. Conto tersebut sering tercampur dengan serbuk dari selang kedalaman yang ada di atasnya, sehingga kadangkala diketemukan lebih dari 2 jenis litologi yang berasal kedalaman yang berbeda. Untuk ini persen berbagai jenis litologi ini harus dicatat untuk mengetahui litologi mana merupakan guguran dan mana yang dari kedalaman asli. Untuk ini dapat pula dilakukan pembandingan dengan hasil tafsiran litologi dari log talikawat maupun data lain seperti laju kecepatan pemboran. 3. Conto ini merupakan serbuk, keratan atau hancuran dari batuan, sehingga hanya deskripsi tekstur dan susunan mineral yang dapat diamati, sedangkan gejala-gejala geologi seperti struktur, kekompakan dan lain-lain tidak teramati. Pengamatan litologi dari serbuk pemboran adalah bersifat baku dalam eksplorasi minyak dan gasbumi, dan juga dilakukan pada pemboran eksplorasi batubara terutama pada selang kedalaman yang tidak dilakukan pengintian. Adakalanya dalam eksplorasi batubara tidak dilakukan pengintian yang disebut openhole, sehingga data geologi didapatkan dari penafsiran log talikawat/geofisika dan dibantu dari pengamatan conto ini. Namun pada pemboran eksplorasi cebakan mineral tidak lazim dilakukan karena lebih mengandalkan pada pengamatan conto inti dilakukan secara penuh dari permukaan sampai kedalaman akhir. Inti bor (drill core) Pada eksplorasi cebakan mineral termasuk batubara data geologi biasanya didasarkan atas pengamatan dan pendeskripsian conto inti bor. Pengintian Penuh (Full Coring). Pengambilan inti dilakukan secara penuh dari permukaan sampai kedalaman akhir pemboran. Ini yang biasa dilakukan dalam eksplorasi untuk cebakan mineral. Pengintian Setempat (Spot Coring). Pemboran dilakukan sebagai lubang terbuka (open hole) yang kemudian diikuti dengan pengintian hanya dilakukan pada selang kedalaman tertentu yang diinginkan, misalnya beberapa meter di atas zone cebakan dan beberapa meter dibawahnya. Untuk ini sering diperlukan lapisan petunjuk stratigrafi berdasarkan log geofisika dari sumur terdekat yang sengaja dibor sebagai pilot drill hole, untuk operasi ini sering dilakukan pilot and part-coring. Pengintian Sentuh (Touch Coring). Pengintian dimulai segera setelah matabor mencapai beberapa meter di atas target pengintian (bentuk pengintian setempat yang kurang dapat dipercayai). Pengintian Inti Terorientasi (Oriented Core Sample). Dengan menggunakan alat tertentu, dimungkinkan dimana orientasi kedudukan asli dari conto didalam tanah dapat ditentukan. Hal ini sering dilakukan untuk mempelajari kedudukan struktur geologi dari lapisan maupun dari rekahan atau jalur-jalur mineralisasi. Perolehan Inti (Core Recovery). Dalam operasi pengambilan inti pemboran tidak selalu seluruh selang kedalaman dapat diwakili oleh panjang inti yang diperoleh. Hal ini disebabkan kemungkinan gugurnya bahagian bawah dari inti sewaktu diangkat dalam bumbung inti (core barrel). Besarnya perolehan inti (core recovery) dinyatakan dalam persen (% core recovery), dengan mengukur panjang conto inti yang diperoleh dan membandingkannya dengan panjang bumbung. Perolehan inti yang buruk dapat disebabkan karena adanya jalur-jalur retak atau keadaan batuan yang rapuh dan dapat dipakai sebagai indikator untuk keadaan struktur dari batuan, dan menggunakan bumbung inti yang diperbaiki seperti triple tube core-barrel. Keunggulan dari conto inti pemboran adalah : 1. Pengamatan litologi lebih lengkap dan terperinci sehingga perselingan berbagai jenis litologi, dapat dideskripsi secara rinci, centimeter demi centimeter. 2. Pengamatan rinci dapat dilakukan terhadap struktur maupun tekstur batuan dalam 3-Dimensi, terutama jika menggunakan conto yang terorientasikan, misalnya adanya rekahan, urat-urat kecil, penjaluran mineral (mineral zoning), dsb. 3. Penentuan kedalaman serta selang-selang kedalaman dari berbagai batas perubahan litologi lebih baik daripada serbuk pemboran. Namun masih tetap kurang akurat jika dibandingkan dengan hasil penlogan talikawat, disebabkan kemungkinan perolehan inti yang buruk selain juga terjadinya dekompaksi seperti halnya dalam batubara. 4. Keuntungan conto inti bor ini adalah selain mendapatkan kedalam conto yang lebih teliti, juga dimungkinkan untuk dilakukan uji kualitas yang berkisar luas (wide range of quality test), untuk menentukan sifat-sifat keteknikan batuan, misalnya kekuatan lantai dan atap dari cebakan (batubara) dan batuan penutup (overburden rocks). Keburukan dari pengambilan conto inti adalah : 1. Operasi pengambilan inti bor sangat memperlambat operasi pemboran, terutama jika tidak menggunakan wireli corebarrel. 2. Harus menggunakan matabor dari intan atau baja tungsten yang lebih mahal daripada matabor jenis lainnya. Secara keseluruhan pemboran inti jauh lebih mahal dan lebih lambat dari operasi pemboran lainnya, sehingga harus benar-benar diperhitungkan dalam menentukan taktik eksplorasi. Keunggulan jenis data yang diperoleh harus diperhitungkan terhadap biaya yang harus dikeluarkan. Pemprosesan Dan Penyimpanan Inti Bor Inti bor dicuci dan dikeringkan, kemudian dipatahkan meter demi meter. Setelah dipatahkan setiap meter maka batang-batang inti disimpan dalam peti kayu/aluminium yang dirancang khusus, dan disusun sedemikian rupa sehingga atas bawahnya jelas, serta kedalamannya diperlihatkan dengan tanda-tanda yang ditulikan dengan spidol pada penyekat antar inti. Waktu dilakukan pengamatan harus hati-hati untuk menempatkan setiap conto dalam urutan, arah dan susunan yang sama. Batang inti yang akan dianalisa di laboratorium, seperti selang yang termineralisasi inti batuan ini dibelah (split) menjadi 2 (1 dipakai untuk essay, 1 untuk dokumentasi). Conto inti untuk analisa laboratorium harus diambil dari inti yang telah dibelah ini. Penanganan conto inti ini harus dijaga supaya tidak terkontaminasi, terutama yang diperuntukan assay mineralisasi logam. Dalam hal batubara conto inti untuk dianalisa di laboratorium harus segera dibungkus dengan kertas parafin yang kedap udara, untuk menjada kelembaban aslinya (moiture content). Untuk setiap conto yang akan dianalisa di laboratorium perlu dicatat kode nama/nomor lubang bor dan kedalamannya. Pencatatan/Perekaman Data Bor : Penlogan Lubang Bor Ada dua cara mencatat atau merekam data geologi yang dihasilkan pemboran : Penlogan Visual (Visual Logging) Penlogan visual dilakukan terhadap pengamatan dan deskripsi litologi dari conto serbuk pemboran dan dari conto inti bor. Jika dilakukan pengeboran inti penuh (full core drilling) penlogan dilakukan hanya dari pengamatan conto inti, sedangkan jika dilakukan spot-coring maka hanya bagian yang tidak diinti pengamatan dari serbuk bor yang dicatat. Pencatatan dilakukan dalam kolom-kolom kertas panjang yang disebut Log Pemboran (drilling-log) dan jika khusus berdasarkan inti saja disebut Log Inti (Core-log). Data geologi pada Log Inti tidak terbatas pada deskripsi litologi saja, tetapi menyangkut struktur, mineralisasi dan sebagainya. Selain data geologi juga dicatat data teknis lainnya, seperti data laju kecepatan pemboran, data perolehan inti (core-recovery), keadaan air pembilas, pergantian matabor, selang pengambilan inti-bor, titik-titik penempatan pipa selubung (casing) serta tanggalnya. Setiap jenis catatan pengamatan diberi kolom tersendiri, dan sedapat mungkin dalam bentuk simbol grafis. Khususnya jenis litologi diberi kolom yang di isi simbol grafis, laju pemboran dengan kurva, perolehan inti dalam bentuk kolom sempit yang memperlihatkan % inti terhadap kedalaman. Struktur geologi digambarkan pada kolom litologi maupun dicatat dalam kolom tersendiri, demikian juga selang-selang mineralisasi, jenis mineralisasi serta estimasi persen juga dicatat. Sebetulnya tidak ada standard bentuk log yang baku, tergantung dari jenis cebakan yang dijadikan obyek pemboran, maupun juga tergantung perusahaannya masing-masing. Sering kolom khusus disediakan untuk mencatatkan hasil analisa geokimia atau ‘assays’. Dewasa ini dengan komputerisasi, data yang direkam diusahakan dalam format digital maupun alfanumerik yang mudah diinputkan dalam suatu database yang disimpan sebagai file dalam disket atau tape, dan setiap waktu dapat dengan mudah dibuatkan log grafis dengan mencetaknya pada rol kertas (paper log print-out), maupun diproses menjadi peta atau penampang geologi. Log Visual ini sering dikombinasi dengan log Talikawat menjadi log Komposit. Penlogan Talikawat (Wire-Line Logging) Penlogan talikawat dewasa ini sudah sangat lumrah dilakukan untuk pemboran inti, terutama untuk batubara. Jenis-jenis log yang dapat dilakukan bisa dibagi dalam : Ø Penlogan Geofisika (Geophysical Logging) Ø Penlogan Citra (Imaging, hasil dari pemotretan kamera yang diturunkan ke dalam lubang pada tali serat optik dan dapat merekam citra visual sekeliling lubang bor) Ø Log orientasi lubang sumur (yang menunjukkan arah dari lubang sumur dalam derajat kemiringan dan azimuth) Sejak pertengahan tahun tujuh-puluhan penlogan geofisika untuk lubang pemboran kecil telah dikembangkan. Terutama untuk eksplorasi batubara. 1. Penlogan geofisika lebih teliti dalam penentuan kedalaman dari target pemboran terutama dalam hal lapisan batubara daripada penlogan visual dari inti pemboran karena kemungkinan dekompaksi dan pendapatan inti yang buruk. 2. Penafsiran litologi lebih baik dari pengamatan serbuk bor atau pendapatan inti yang buruk. 3. Korelasi antar lubang bor bersifat jauh lebih oojektif daripada log visual. 4. Untuk eksplorasi batubara log geofisika dapat digunakan untuk mengestimasi parameter kualitas batubara. Jenis-jenis log yang dipakai terutama untuk batubara adalah : 1. Log Radioaktif (gamma, neutron, densitas) 2. Log Listrik (Resistivitas/SP) 3. Log Kaliper Density Log LSD ; baik untuk korelasi HRD ; informasi optimum untuk ketebalan batubara BRD ; kompromi antara LSD dan HRD Natural Gamma Log Menunjukkan kadar lempung Neutron Log Merespon terhadap hidrogen, karbon dan kelembaban total moisture, derajat porositas (yang membedakan batupasir dari serpih) Caliper Log Jenis log ini memungkinkan untuk memisahkan batuan kompeten dari yang tidak kompeten. Log ini juga digunakan untuk menentukan kelayakan suatu lapisan batubara pada lokasi tertentu untuk dapat dilakukan pengintian, berdasarkan atas derajat keretakannya yang diperlihatkan oleh garis tengah dari lubang bor yang menembus lapisan tersebut. Dalam eksplorasi batubara log densitas banyak dipergunakan. Ini disebabkan karena : Ø Density log dapat menentukan secara teliti selang kedalaman dan ketebalan lapisan batubara yang ditembusnya. Ø Density log menghasilkan penentuan kerapatan batuan (density determination) dan dengan demikian menunjukkan kualitas dari lapisan. Kemudian density dikorelasikan dengan lubang bor yang telah diambil intinya dan perkiraan kadar abu dapat diekstrapolasikan dengan lubang bor terbuka yang dilog. Kombinasi dari gamma alami, log densitas dan log neutron memberikan jalan untuk korelasi lapisan batubara serta lapisan sedimen yang menyelubunginya. PEMBORAN MESIN TUMBUK (PERCUSSION DRILLING) Jenis mesin pemboran ini sudah jarang dipakai lagi dalam eksplorasi. Batuan dipecah dengan pahat yang ditumbuk, dan conto diambil dengan bailer atau drive sampler. Conto yang didapat tidak murni. Pemboran dengan jenis ini umumnya digunakan dalam eksplorasi dasar pada soil, gravel, endapan pasir. Dimana sebagian besar batuan yang dihasilkan telah mengalami gangguan, karena proses pemborannya dilakukan dengan menumbuk tanpa menimbulkan moment putar. Hasil dari pemboran tersebut kemudian dibawa ke laboratorium. Ada berbagai jenis mesin bor perkusi ini, antara lain yang disebut : Ø Cable Tool Drilling Rig Ø Hammer Drill atau Wagon Drill Ø Downhole Hammer Drilling Rig Ø Hammer Drilling Rig with Drive Sampler Alat Bor Tumbuk Talikawat (Cable Tool Rig) Alat cable tool rig, yang juga disebut churn drilling rig adalah alat bor yang paling tua yang digunakan untuk pemboran minyak maupun eksplorasi mineral, dan kini masih dipakai. Alat ini bentuknya sederhana yang terdiri suatu menara, berbentuk segitiga atau bentuk lain yang pada puncaknya dilengkapi dengan sistim katrol. Pada katrol ini dibentangkan talikawat baja yang disambungkan dengan suatu mesin motor penggerak lewat suatu roda gila sehingga memberikan gerakan turun naik pada ujung talikawat di bawah menara bor ini. Pada ujung talikawat ini digantungkan suatu mata bor berupa pahat yang dilengkapi batang logam sebagai pemberat diatasnya. Penetrasi pada formasi dilakukan dengan menarik talikawat ke atas oleh mesin penggerak, dan kemudian melepasnya sehingga pahat menumbuk formasi di bawahnya. Setelah gerakan ini dilakukan beberapa kali, maka pahat diganti dengan suatu alat pengambil conto yang disebut bailer suatu tabung atau bumbung baja yang dibawahnya diberi sistim katup. Dengan menjatuhkannya bailer ini ke dalam lubang maka hancuran batuan ataupun sedimen lepas masuk ke dalam tabung dan terperangkap oleh katup dan dapat diangkat untuk memperolehnya. Air sering dimasukkan ke dalam lubang bor untuk membersihkan lubang, tetapi tidak dalam tekanan yang terlalu tinggi (maksimum 100 l/menit). Alat Bor Tumbuk Biasa Ada beberapa macam alat bor tumbuk ini yang terutama digunakan untuk batuan keras dalam operasi pertambangan. Alat ini biasanya dipasang di atas suatu truk atau traktor, dan sangat mudah dioperasikan dalam segala arah sudut. Hammer Drill (Bor Palu) Mesin bor yang juga disebut Wagon Drill (Chaucier dan Morer, 1987) itu terdiri dari palu yang bergerak vertikal dan dipasang sepanjang suatu peluncur (slide) yang dipasang pada suatu kendaraan seperti truk atau traktor. Palu ini memukul-mukul suatu rangkaian batang bor yang pada ujungnya dipasangi suatu matabor. Jenis Wagon Drills yang ringan (Atlas BVB) dapat mencapai kedalaman rata-rata 30 meter dan maksimum 50-60 meter. Jenis Wagon Drills yang besar (Altas Roc 601) rata-rata 70 sampai 100 meter. Conto yang didapatkan adalah serpihan batuan yang ditiup oleh udara yang dikompresikan melalui pipa bor, dan ditangkan diluar oleh alat khusus yang disebut cyclone sample chamber. Kelemahan dari Wagon Drill adalah perolehan conto yang kecil (5kg/m), karena diameter lubang yang didapatkan adalah 40-50 mm. Down-Hole Hammer Drill (Alat Bor Palu Dalam Lubang) Pada alat bor ini palu didapatkan langsung dipasang di atas drive sampler, berbentuk suatu silinder yang bergerak turun naik secara lancar (smooth) dan digerakan oleh udara tertekan dari compressor melalui pipa bor. Mata bor disini dapat pula melakukan gerak rotasi atau putar. Kedalaman rata-rata yang dapat dicapai alat ini adalah 80=100 meter, tetapi dapat pula dirancang untuk mencapai kedalaman 300-1000 meter, dengan menggunakan pipa selubung (casing). Diameter lubang yang dibuat adalah 65-170 mm, sehingga dapat perolehan conto (sample recovery) yang lebih besar daripada Wagon Drill. Namun biayanya 3 sampai 4 kali biaya pemboran permeter daripada Wagon Drill. Hammer Drill jenis ini diklasifikasikan sebagai bor palu ringan (Light Hammer Drill, Ingersoll type). Bor Tumbuk dengan Drive Sampler Perkembangan dari bor tumbuk atau percussiun drilling adalah pemasangan apa yang disebut drive sampler sebagai pengganti matabor. Alat bor ini hanya cocok dipergunakan untuk lapisan tanah atau sedimen lepas. Alat ini berupa sepotong pipa dengan ujungnya terbuka dan tajam. Tabung baja ini mempunyai bentuk dengan panjang yang berlainan, kurang lebih 91,44 cm dan diameternya (bagian luar) 7,62 cm. Alat ini dilengkapi dengan cincin (ring) yang gunanya untuk penyesuaian bila diameternya akan mencapai 12,7 cm. Sedangkan pada sampler bagian atas terdapat lubang untuk lewat air/lumpur pemboran, yang dilengkapi dengan katub pengatur, katub ini gunanya untuk : Ø Masuknya lumpur pemboran pada saat diangkat Ø Mencegah cebakan udara dan air dalam tabung yang akan menjadi pengganggu naiknya conto atau rusaknya conto batuan. Katup bola pengatur tidak selalu effektif penuh, karena kadang-kadang hal itu akan menyumbat katub dan menahan untuk tetap terbuka. Drive sampler ini yang bertindak sebagai alat bor, mempunyai dinding dengan ketebalan 5 inci, alat ini diselubungi dengan pipa pelindung (casing). Ada beberapa macam peralatan drive sampler, alat ini telah dikembangkan untuk berbagai macam soil, yaitu dengan menggunakan dinding sampler yang tipis. Membuat dinding yang setipis mungkin ini dimaksudkan untuk pengendalian sisipan conto batuan. Banyak juga drive sampler telah dikembangkan untuk berbagai mekanisme guna mendapatkan conto batuan sebaik mungkin. Pengamanan : Walaupun bor tumbuk ini biasanya dipasang pada suatu truk atau traktor, namun ada kalanya mesin langsung dipasang diatas tanah. Hal-hal yang perlu diperhatikan selama pekerjaan pemboran yaitu : Landasan mesin bor, landasan ini harus dipersiapkan dengan letak yang betul. Landasan ini perlu stabil mesinnya bisa selalu dalam keadaan mantap dan dapat menahan mesin bor serta peralatannya. Juga memudahkan operator bekerja dengan leluasa. Ukuran landasanya itu minimum 3,5 X 3,5 meter. Demikian pula pada pemboran dasar sungai, untuk memudahkan dan keamanan, maka sesuai jaminan perlu dibuat “andang-andang” (scaffolding), dalam suatu rencana pekerjaan pemboran dasar sungai dan ini berarti penambahan biaya maupun waktu. Keunggulan Bor Tumbuk Bor tumbuk mempunyai keunggulan karena dapat menembus bongkah dalan cebakan pasir/kerikil dengan cepat dengan memecahkannya, conto yang didapatkan dalam drive sampler atau bailer cukup akurat dan relatif murah dan peralatannya cukup sederhana. Pekerjaan ikutan sehubngan dengan pemboran tumbuk memberikan keunggulan sebagai berikut : Ø Dapat mengukur Bulk Density dari tanah, lempung (clay), pasir (sand), kerikil (gravel) dan lain-lain, dalam keadaan asli di lapangan. Ø Dapat mengukur koefisien perbandingan antara tanah terpadat dengan yang tak terpadat langsung di lapangan. Pengamatan dan Perekaman Data Geologi Diskripsi litologi hasil pemboran Setiap conto yang diambil dari bailer harus langsung diamati seketika itu juga mutlak dikerjakan oleh geologist di lapangan maupun kemudian diverifikasi di laboratorium. Mengingat conto hasil pemboran tumbuk pengamatan khusus meliputi : a. Mengenai berbagai jenis batuan yang mudah pecah dan yang mudah menyambung kembali. v Litologi (warna, tekstur dsb), sifat kelunakan, kepadatan dan perlapisan. v Banyaknya air yang terkandung dalam batuan tersebut. v Keterangan mengenai batuan dari seluruh yang pecah seperti, sifat kebulatan, prosentase jenis batuan dari keseluruhan volume jenis batuan itu, juga keterangan dari sudut petrografi. v Keterangan-keterangan mengenai keistimewaan setiap lapisan batuan seperti kadar humus dalam suatu lapisan batuan, perubahan warnanya dan lain-lain. v Pengambilan macam-macam batuan tersebut seperti tempat pengambilan batuan, susunan struktur batuan yang rusak dan struktur batuan yang tidak rusak. b. Mengenai berbagai jenis batuan yang keras sampai agak keras dalam suatu lapisan batuan. v Litologi (warna, tekstur dsb), dari fragmen batuan dan semen batuan. Keterangan mengenai zat-zat kecil yang terkandung dalam batuan seperti susunan mineralogi, bentuk dan ukuran maupun letaknya, perubahan-perubahan yang mungkin ada. v Tingkat kekerasan batuan dan prosentase pengambilan dari lubang bor. v Tingkat kerusakan dan lain-lain. Perekaman/Catatan Data Pemboran Setelah diadakan pengamatan batuan seperti ini kemudian dilakukan pencatatan, catatan ini harus akurat, nyata, jelas, sistematis dalam format yang telah ditentukan serta bisa dijadikan dokumen yang dijamin kelamaannya. Pencatatan dilakukan pada format yang sudah tersedia yang disebut log, yang dan pencatatan dilakukan pada kolom-kolom dan kedalaman yang bersangkutan. Pemerian batuan hasil pemboran ini akan menghasilkan catatan ringkas yang sebagian akan dimasukkan dalam Boring record, kadangkala disebut Drilling Record atau Drilling Log. Penyimpanan Conto (Sample Storage) Demikian pula tentang penyimpanan conto (sample) hasil pemboran, diberi kolom-kolom sesuai dengan pengambilan sample sehingga kelak bila diadakan pemerian ulang tidak akan terjadi kericuhan. Pada proses pengeboran peranan lumpur bor (drilling mud) sangat penting, karena lumpur pengeboran ini memiliki beberapa fungsi, yaitu : a. Mengangkat serbuk bor ke permukaan, hal ini sangat penting sebab juka serbuk pengeboran tidak terangkat ke permukaan maka dapat menyebabkan buntunya saluran pengeboran dan akhirnya dapat menyebabkan terjepitnya pipa bor. b. Mendinginkan dan melumasi pahat/biit dan rangkaian pipa bor; proses pendinginan dan pelumasan pada sebuah kegiatan pengeboran tidak boleh diabaikan sebab jika proses ini diabaikan dapat mengakibatkan lelehnya biit atau rangkaian pipa akibat gesekan dengan bidang bor, terlebih lagi jika kita menggunakan kecepatan rotasi tinggi dan dibarengi dengan pelumasan yang tidak baik maka hal ini akan lebih mempercepat lelehan bit. c. Mengontrol tekanan formasi; dengan lumpur bor yang baik maka tekanan formasi dapat terkontrol dengan baik, oleh karena itu perbandingan antara lumpur dengan air harus seimbang, lumpur tidak boleh terlalu kental atau terlalu encer. d. Mencegah runtuhnya dinding lubang bor; dengan adanya lumpur bor yang baik dapat membantu penyanggan dinding sehingga keruntuhan dinding dapat kita hindari. e. Melapisi dinding lubang bor dengan kerak lumpur; dengan teknologi yang ada kita dapat membuat lumpur bor yang dapat mengering pada dinding lubang bor sehingga dapat mengurangi longsor pada dinding bor. f. Menahan serbuk bor dan material-material pemberat dalam bentuk suspensi bila sirkulasi atau pemboran dihentikan sementara; pada proses pengeboran jika terjadi sesuatu hal yang mengakibatkan sirkulasi lumpur terpaksa harus dihentikan. Kita tidak perlu khawatir terhadap serbuk bor yang mengendap sebab lumpur yang baik akan dapat menahan serbuk pengeboran dalam bentuk suspensi, tetapi jika lumpur bor yang kita gunakan kurang baik kemungkinan material pemberat dan serbuk bor mengendap cukup besar dan kemungkinan terjepitnya rangkaianpun menjadi besar pula. g. Mengurangi beban rangkaian pipa bor dan selubung yang ditanggung oleh menara/rig; pengeboran yang dilakukan tanpa lumpur. Bor yang baik, misalnya lumpur bor yang digunakan terlalu encer hal ini akan menyebabkan proses pelumasan kurang berjalan baik adan juga fungsi lumpur bor sebagai pembantu penyanggaan beban yang ditanggung oleh rig juga akan berkurang, oleh karena itu pemilihan lumpur bor harus benar-benar diperhatikan. h. Untuk media loging I; maksudnya adalah penyampelan dengan bentuk sampel seperti log (silinder). Berdasarkan bahan dasarnya lumpur bor dapat dibedakan menjadi tida macam, yaitu : 1. Lumpur dasar air tawar (fresh water base mud) 2. Lumpur dasar air asin (salt water base mud) 3. Lumpur dasar air minyak (oil water base mud) Selama proses pengeboran berlangsung tentunya tidak terlepas dari masalah, masalah yang mungkin timbul selama pengeboran diantaranya : a. Semburan liar, semburan liar biasanya terjadi pada pengeboran minyak bumi. Hal ini terjadi saat bor kita menembus batauan pengurung gas sehingga gas menekan lumpur bor ke atas dan gas akhirnya keluar permukaan. Jika pada saat pengeboran terjadi sembur liar sebaiknya kita segera meninggalkan lokasi pengeboran untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan. b. Runtuh dinding, runtuhnya dinding dapat disebabkan oleh kondisi batuan yang kurang stabil atau dapat pula disebabkan oleh penggunaan lumpur yang kurang tepat. c. Hilang lumpur (mud loss) : - Lumpur di dalam lubang sumur hilang atau masuk ke dalam lapisan sebagian atau seluruhnya. - Dapat terjadi karena berat jenis lumpur bor terlalu besar, sehingga tekanan lumpur lebih besar dari tekanan lapisan. - Hilangnya lumpur dapat diikuti oleh blow out. d. Sloughing shale, dinding sumur disekitar lapisan shale (serpih) mengembang sehingga menyempitkan atau menyumbat lubang bor, pengembangan lapisan shale terjadi karena shale bereaksi dengan air yang berasal dari lumpur pengeboran, kejadian ini dapat mengakibatkan terjepitnya rangkaian pipa bor. e. Bit leleh, lelehnya bit atau mata bor yang dapat terjadi akibat kurang lancarnya proses pelumasan atau putarannya terlalu tinggi. f. Rod putus, putusnya rod dapat diakibatkan dari sloughing shale yang mengakibatkan rod terjepit sedangkan putaran tidak dihentikan. g. Rangkaian pipa yang terjepit, hal ini dapat terjadi jika viskositas diperbesar, tekanan fluida besar atau dapat pula disebabkan oleh sloughing shale.

Senin, 04 Februari 2013

Penggolongan Bahan Galian

Penggolongan Bahan Galian Sebelum masuk pada penggolongan bahan galian, kita perlu tahu apa itu bahan galian. Bahan galian adalah unsur-unsur kimia, mineral, bijih, termasuk batu-batu mulia yang merupakan endapan. Dalam penggolongan bahan galian berdasarkan pemanfaatan ada 3 jenis yaitu: - Bahan galian logam/bijih contoh dari bahan galian ini timah, besi, tembaga, emas dan perak - Bahan galian energi contoh dari bahan galian ini adalah batubara dan minyak bumi - Bahan galian industri contohnya diatome, gipsum, talk, kaolin, zeolit dan tras Sementara berdasarkan PP no 27 tahun 1980 Bahan galian digolongkan menjadi 3 golongan yaitu: - Golongan A atau bahan galian strategis yang termasuk kedalam bahan galian ini yaitu: Minyak bumi dan gas alam, batubara, nikel, uranium danunsur radioakti lainnya dan kobalt - Golongan B atau bahan galian vital yang termasuk kedalam bahan galian ini yaitu : Air Raksa, Intan, emas, platina, tembaga, kristal kuarsa, dan vanadium - Golongan C atau bahan galian yang tidak termasuk bahan galian A dan B, bahan galian ini yaitu: Pasir, batu gamping, dolomit, diatomea, bentonit, felspar, andesit, tanah liat dan pasir

macam macam bahan galian industri

Zeolit 1. Zeolit Alam 2. Zeolit Sintesis Genesa : 1. Zeolit Alam : ditemukan dlm batuan sedimen vulkanik, batuan piroklastik. Ada 3 tipe : a. Zeolit terbentuk dr aktivitas magma akibat proses hydrothermal, mineral silikat mjd zeolit. Pada daerah ini terbentuk heulandit, leumantit dan analism. Daerah yg jauh terbentuk : mordenit dan klinoptilotit. b. Proses sedimentasi ada 3 lingkungan pengendapan : danau air asin, danau air tawar dan marine. Bahan Zeolit bereaksi dgn air membentuk zeolit c. Proses metamorfosa bahan pembentuk bereaksi dgn alumunium pd Tekanan tinggi. Mineral yg terbentuk : heulandit, mordenit, analism dan klinoptilolit. 2. Zeolit Sintesis : Natrium aluminat, natrium silikat, natrium hidroksida, kalium hidroksida, dibentuk gel, dikristalkan pd T –200C melalui proses depolemirisasi Sifat Fisik Kimia - Warna : cerah kuning, merah, hijau, coklat, putih, abu-abu - BJ : 2 - 2,4 - kekerasan : 3 - 4 skala mosh - Kilap : tanah, opaque - Kristal : monoklin Komposisi Mineral Analism : Na16(AlO2)16(SiO2)32 16 H2O Modernit : Na8(AlO2)8(SiO2)40 24H2O Klinoptilolit: Na6(AlO2)6(SiO2)30 24H2O Kabasit: (Na2Ca)6 (Al12Si24O72) 40H2O Heulandit: (Ca4)(Al8Si28O72) 24H2O Penambangan tambang terbuka : linggis, ganco, cangkul, bulldozer, power shovel, dragline Pengolahan : Pemisahan dr kotoran, peremukan, penggilingan, pengeringan, pengaktifan Tempat terdapatnya : Jabar : Gunung Cereme, jampang, bayah, malimping Jateng : Gunung muria, ajibarang, bumiayu, luk ulo Jatim : Gunung sidomulyo tulungagung, trenggalek, pacitan Sumsel : Muaraenim Lampung : danidar, baturaja Kalbar : sanggau Kalteng : siberung Kegunaan : Umum : 1. Bidang pertanian: menetralkan tanah asam, penyerap pupuk 2. Bidang peternakan: camp pakan ternak utk meningkatkan kualitas telur 3. Bidang perikanan: penyerap ammonia yg dikeluarkan ikan melalui kotoran 4. Bidang bangunan: camp beton, kerikil ringan, batubata ringan. 5. Bidang Industri: penjernih minyak, penyerap warna, filter industri kertas, panel energi matahari 6. Bidang Lingkungan: penghilang/penyerap bau ion Ca2+, gas N2, O2, CO2 dr asap kendaraan, Tambang dalam. Khusus : 1. Untuk Pengolahan Limbah Air limbah hrs dicek warna, bau, padatan terapung, BOD, pH, logam, yg mana semuanya dpt diserap oleh zeolit dgn mengaktifkan terlebih dahulu 2. Rock Wool RW adalah bahan insulator panas dgn bhn baku zeolit, Bahan Galian Gamping, dolomit, perlit, pasir kuarsa, terak timah, tembaga. 3. Zeolit untuk Batako Dilakukan kalsinasi terhadap zeolit 850 C dan Bahan Galian Gamping, kmd dicampur dgn perbandingan 4 : 1. Cetak dgn ukuran 5 x 5 x 5 cm, dilembabkan selama 3 hari dan rendam 11-28 hari. 4. Zeolit bhn pembuat keramik - campur bahan uk –200 mesh 58% zeolit , 20% kaolin, 12% kuarsa, 8% air, 2% bhn lain - bentuk badan dgn tangan/cetak/ tekan - angin-anginkan kmd panaskan 1000C - diglasir agar indah dan kuat dgn cara dikuas, semprot maupun dicelup 5.Zeolit sebagai Galian Katalis Perengkah - Zeolit dimurnikan (cuci dgn air disaring, dikeringkan pd 100C) - Zeolit diaktifkan dgn menambah H2SO4 konsentrasi 0,2 N, %S = 12,5 %, kmd dipanaskan 200 C selama 15-30 menit. Aduk selama 45 menit, cuci dgn air, panaskan 130 C selama 2-3 jam. XCH3OH ---> (CH2)x + xH2O Methanol bensin Reaksi berlangsung pada 360 - 410 C dan P 300 psi. Keaktifan katalisator 99%. Zeolit aktif menyebabkan interaksi molekul methanol dgn zeolit, menyebabkan pecahnya hydrocarbon membentuk molekul bebas, mk methanol berubah mjd bensin. Trass (Pozzoland) Genesa : Bat induk merupakan batuan vulkanik dan tuff. Trass merupakan hsl pelapukan endapan vulkanik sebagian besar mengandung silica, besi dan alumina dgn ikatan gugus oksida Sifat : Warna : putih kemerahan, kecoklatan, kehitaman, kelabu, kekuning-kuningan, coklat tua, coklat muda, abu-abu. Dlm keadaan sendiri tdk mempunyai sifat mengeras, bila ditambah kapur tohor dan air akan memiliki masa spt semen dan tdk larut dlm air. Hal ini disebabkan krn senyawa silica aktif dan senyawa alumina reaktif dgn reaksi : 2Al2O3 2SiO2 + 7Ca(OH)2 ---> 3CaO2SiO2H2O + 2(2CaOAl2O3SiO2 2H2O) Mengerasnya semen pezzoland lebih lambat dr Portland meski kekuatannya bertambah terus Trass tahan thd agregat alkalin, nilai penyusutan dan pemuaian kecil, kelulusan air kecil (kedap air), thn thd asam tanah maupun air laut, sifat lentur tdk mudah retak. Komposisi Kimia: SiO2 (40,76-56,20%), Al2O3 (17,48-27,95 %), Fe2O3 (7,35-13,15%), H2O (3,35-10,70%), CaO (0,82-10,27%), MgO (1,96-8,05%) Pengertian Pozzoland Berdasarkan aktivitasnya dibagi: 1. Tipe Vulkanik Gelas : Gelas alam yg terbentuk dr aliran lava yg sudah membeku, berbentuk kristal dan tdk tembus cahaya, warna putih/ keputih-putihan, merah daging, hijau, kebiru-biruan. Kandungan pokok feldspar dgn senyawa kimia alumunium silikat yg diikat dgn unsure K, Na, Ca, Ba. Gelas alam ada beberapa jenis: Ryolitic : sandine, kuarsa dan sedikit plahioklas Trachite : kalium feldspar dan sedikit biotit, amphibole Dacitic : seri plahioklas, kuarsa, biotit, hornblend 2.Tipe Opal : amorf dan massif, komposisi kimia : SiO2nH2O, air maks 40% 3.Tipe Clay : Berdasarkan kandungan unsur kimia : - grup kaolin : kaolin, kaolinit, diokrit, nacrite - grup Montmorilonit : saucohite, verniculite, saponit 4.Tipe Zeolite kandungan utama Hidrous aluminium silikat yg diikat oleh unsur Na, K, Ca dan Ba 5. Tipe Hydrate aluminium oksida kombinasi kimia antara unsure alumina oksigen dan uap yg terikat. Di alam dijumpai sebagai Galian monohidrat alumunium (Al2O3H2O) dan tri hidrat alumunium (Al2O3 3H2O). Tempat terdapatnya : Jabar : Cilegon, banten, priangan, cicalengka Jateng : Gunung slamet, limbangan, comal, tayu, kudus, prambanan, borobudur DIY : Samigaluh desa klepu, ngemplak, plono, suren Jatim : Gunung welirang, Gunung kelud, Gunung arjuna Lombok : Batukilang, kesaben bawi, nermada, kopang Kegunaan: 1. Pembuatan batako. 2. Pembuatan genting 3. Pembuatan tegel 4. Peredam bunyi, pembuatan jalan terutama bila jalan tsb mengandung lempung Bentonit Merupakan salah satu jenis batuan dgn komposisi utama min lempung (85%) terdiri dari mineral montmorilonit (Mg2Al10Si24O60(OH)12(Na,Ca)) Secara Perdagangan ada 2 jenis bentonit: 1.Natrium Bentonit 2.Kalsium, Magnesium Bentonit Natrium Bentonit Mengandung relatif banyak ion Na+ dibandingkan ion Ca++ and Mg++, kandungan Na2O>2%, sering dipakai sebagai Galian. bahan tambahan cat, tinta cetak, pencegah kebocoran pd dam, Lumpur pemboran. Mempunyai pengembangan yg besar bila di+ air shg dlm suspensi akan menambah kekentalan pH= 8,5-9,8 Ca, Mg Bentonit Pengembangan relatif kecil, mempunyai daya serap air dan bila dimasukan ke air akan cepat mengendap tdk membentuk suspensi pH 4-7. Daya tukar ion akan cukup besar, sering dipakai: Bhn penyerap, industri farmasi, zat pemutih, katalisator, perekat, pasir cetak, perekat briket bb, campuran pakan ternak. Genesa Merupakan mineral montmorilonit dgn kelompoknya seperti montronit, saponit, nektorit serta kwarsa, feldspar. Kenampakan dilapangan berwarna abu-abu, coklat muda agak putih, putih kekuning-kuningan, kilap lilin bila diraba agak licin spt sabun, bila kering akan rekah-rekah bila bsh akan hancur spt bubur. 1. Proses Pelapukan Hsl dekomposisi kimia batuan silica akibat pengaruh air tanah. Pembtkn akan lancar bila batuan asal yg mrpkn bat beku asam mengandung unsure alumina tinggi (plagioklas, kalium, feldspar, biotit) yg sangat berperan dlm pembtkn montmorilonit. Pd proses ini tjd reaksi ion hydrogen dlm air tanah dgn min silikat. Ion H+ berasal dr pembusukan zat organic oleh bakteri. 2. Proses Alterasi Hidrothermal larutan hydrothermal yg menerobos celah/rekahan akan bereaksi dgn ddg bat. Pada mulanya lar bersifat asam dgn kandungan Cl, S, CO2, Si krn bereaksi dgn dindng shg berubah dr asam ke basa Pd hydrothermal lemah, mineral yg kaya akan magnesia cenderung membutuhkan khlorit, namun kehadiran unsure alkali dan alkali tnh mk akan membentuk montmorilonit, kecuali kalium, mika, feromagnesia, feldspar. Tjdnya montmorilonit krn magnesium dan kalium. 3. Proses Transformasi (Devitrivikasi) ubahan dr abu vulkanis yg mempunyai komposisi gelas akan mjd mineral lempung (devitrivikasi) akan lebih sempurna bila tjd pd danau, cekungan sedimentasi. Min gelas penyusun utama dr abu vulkanis terendapkan krn proses ubahan bercampur dgn batuan sedimen laut lainnya (batupasir). 4. Proses Pengendapan/sedimen Kimia Montmorilonit dpt terbentuk sebagai Galian endapan dlm suasana basa (alkalis) dlm suatu cekungan di mana karbonat dan silica mempunyai sifat alkalis pH tinggi, spt antapulgit, speolit, montmorilonit (mengandung larutan silica) yg dlm beberapa hal dpt terendapkan sebagai Galian flint, kritobalit atau senyawa aluminium, magnesium Sifat Bentonit: 1. Komposisi dan jenis mineral dpt diketahui dgn pengujian difraksi sinar x 2. Sifat kimia, dgn alvalisis sifat kimia tdk langsung dpt menentukan kualitas bentonit (hanya sebagai Galian pembanding saja sebab komp hampir sama dgn illit maupun kaolinit) 3. Sifat teknologi, erat kaitannya dgn pemanfaatannya seperti : sifat pemucatan, plastis, suspensi, mengikat dan melapisi 4. Pertukaran ion, sifat ini menentukan jml air (uap air) yg dpt diserap bentonit. Hal ini disebabkan krn struktur kisi2 krismin montmorilonit serta adanya unsur (ion+Kayion) yg mudah tertukar maupun menarik air. Kation / ion Na mpy daya serap air > Mg, Ca, K dan H. Mk jk dimasukan ke dlm air akan mengembang dan mbtk larutan koloid. Bila air dikeluarkan akan mbtk masa yg kuat, liat dan keras serta tdk tembus air disamping itu bersifat lembab atau thn thd reaksi kimia. Krn itulah bentonit digunakan dlm pemboran sebab bentonit melapisi dinding dan mampu menahan rembesan air. Sifat Fisis Bentonit 1. Kapasitas pertukaran kation/cation excange capacity Krn struktur kisi-kisi montmorilonit ion dan kation yg mudah tertukar dan menarik air (ion Na) menyebabkan bentonit segar mengembang bila dimasukan dlm air, semakin tinggi harga cec mk mutu semakin baik dan bentonit ini dpt digunakan untuk menyumbat kebocoran dan pemboran 2. Daya serap Adanya ruang pori antar ikatan min lempung serta ketidakseimbangan muatan listrik dlm ion2nya mk bentonit dpt digunakan sebagai Galian penyerap berbagai keperluan 3. Luas permukaan biasa dinyatakan sebagai Galian jml luas permukaan kristal/ butir bentonit yg berbtk tepung setiap gram berat (m2/gr). makin luas makin besar zat yg melekat, mk bentonit dpt dipakai sebagai Galian pembawa dlm insektisida, pengisi kertas, plastik. 4. Rheologi apabila bentonit dicampur dgn air dan dikocok mk akan mjd agar-agar, namun bila didiamkan akan mengeras spt semen (tiksotropi) a. Apabila kekentalan dan daya suspensinya baik mk bentonit ini baik utk Lumpur pemboran, industri cat, kertas b. Apabila teksotropinya sangat baik mk baik utk pelapis maupun pelindung fondasi. 5. Sifat mengikat dan melapisi Kemampuan bentonit mengikat bijih/logam dan mat lai membuat bentonit dpt digunakan utk pengikat pellet konsentrat/ bijih, pelekat cetakan logam 6.sifat plastis: digunakan sebagai Galian pencampur keramik maupun dempul kayu Komposisi Kimia Standar 55,40% SiO2, 20,10% Al2O3, 3,7% Fe2O3, 0,49% CaO, 2,49% MgO, 2,76% Na2O3, 0,60% K2O, 13,5 % habis terbakar Penyebaran Bentonit 1. Jabar : karangnunggal, manonjaya, kowalu (tasikmalaya). Sukabumi, subang, bojong manik 2. Jateng: sangiran, sragen, wonosegoro, smg 3. DIY : Manggulan 4. Jatim: Pacitan, trenggalek, mlg, ponorogo, tulungagung 5. Sumut: pangkalan brandan, sumalungun 6. Sumsel: Muara Tiga 7. Sulut : Manado 8. Kalteng : Barito putera Kegunaan Bentonit 1. Lumpur pemboran Fungsi Utama : -menaikan daya suspensi air pembilas, pembawa kotoran ke atas, pendingin dan pelumas matabor, menahan kotorasn bor agar tetap berada dlm cairan pembilas shg tdk mengendap walaupun kegiatan pemboran berhenti, menahan tekanan air gas maupun minyak yg keluar dr formasi batuan yg ditembus. 2. Pengecoran logam praktis utk pembuatan alat cetak, sebab bentonit mpy daya ikat yg baik tahan thd temp tinggi, daya tahan cukup tinggi. Dlm perdagangan bentonit disebut Wyoming sedang bentonit sintesis disebut brekbond 3. Pembuatan pellet Sifat daya ikat bentonit, plastisitas dan daya serap utk menhilangkan kelembaban. 4. Teknik Sipil Sifat yg digunakan yaitu larutan bentonit apabila dikocok akan tetap cair seperti agar-agar tetapi akan mengental dan membeku bila didiamkan 5. Pakan ternak a. campuran pakan ayam cukup digiling 160 mesh dan dicampurkan ke pakan ayam sebanyak 6% shg dpt menghilangkann bau, daging lebih baik, pakan lebih ekonomis dan tdk mengganti alas kandang b. Utk pakan penguat sapi perah, bentonit sebanyak 6% dicampur dgn ampas tahu dedak, mollases, urea, kedekai goring, jagung dgn perbandingan ttu. Bila sapi rusak diberi pakan penguat ini 1 kg/ hari maka dlm waktu 2 minggu akan menghasilkan susu sekitar 11 liter. Pengolahan bentonit : Bongkahan Bentonit dari tambang Penimbunan Preparasi Ukuran Pengayakan 10 mm +10mm –10mm Pengeringan 1,5 jam pengayakan 5mm Penggilingan pengeringan 1 jam pengeringan 1 jam +200mesh pengayakan #200mesh -200 mesh Penggilingan Produk +200mesh Pemisahan -200mesh Kaolin Mineralogi : Kaolin tersusun dari bahan lempung kualitas tinggi mempunyai komposisi kimia hidrous alumunium (Al2O3 2SiO2 2H2O). mineral yg masuk dlm kelompok ini adalah : kaolinit, nakrit, dikrit dan holoysit. Sebagai Galian min utama : kaolinit 80%, min pengotor : kuarsa, feldspar Genesa : Pembentukan kaolin ada 2 macam yaitu secara pelapukan dan altersai hydrothermal pd batuan beku feldspatik. Kaolin terjadi dari hasil pelapukan batuan kristalin asam (granit, diorit). Air panas dr dlm bumi naik ke perm melalui celah dr bat induk, mengubah feldspar, mika mjd kaolinit (alterasi hydrothermal). Komposisi mineral pd altersai hidrotermal adalah montmorilonit dan kaolinit dgn cirri : tubuh endapan membesar ke arah bwh, makin bwh mkn miskin kandungan min asal yg masih segar. Pada proses pelapukan atau kaolin klimatik, min utamanya adalah holoysit, cirri tumbuh endapan meluas ke arah samping, makin ke bawah makin banyak dijumpai mineral asal yg msh segar. Dari tingkat kejadianya dibedakan : a. Kaolin residual Jenis ini diketemukan ditempat terbentuknya bersama batuan induknya, belum mengalami perpindahan, kristal teratur, jarang terjadi substitusi ion, mineral murni b. Kaolin sedimenter Sudah mengalami perpindahan oleh air, angin, gletser, diendapkan dlm cekungan, kristal tdk teratur, bercampur dgn bhn lain (oksida besi, titan) lebih halus dan plastis Penambangan : a. tambang terbuka : pengupasan lapisan penutup (cangkul, dragline, scraper), penambangan dgn backhoe, bucket excavator b. Tambang semprot : penambangan dgn monetor diangkut dgn pompa dan pipa dikeringkan c. Tambang dalam : scr gophering mengikuti arah endapan Komposisi Kimia : SiO2 46,79%, Fe2O3 0,64%, MgO 0,11%, Na2O 0,02%, Al2O3 37,22%, TiO2 0,29%, CaO 0,05%, K2O 1,13%, hilang pijar 13,75% Sifat fisik : Sifat fisik filler Coating Brightness % 82-84 82-84 < 2mikron 45-55 60-70 > 10 mikron 2,5 1,5 Moisture % 1,6 1,6 Abrassion AT 1000 Mg 10 5,5 PH 20% solid 4-5 4-5 Btk fisik Powder Powder Pengolahan : Untuk membuang kotoran (pasir kuarsa, oksida besi, titan, mika). Utk mendptkan uk halus, tk keputihan tinggi, kadar air, pH TTU dan sifat lainnya sesuai dgn konsumen. Kaolin dari Tambang Air Sluice box pasir kasar dan kotoran Air De sliming pasir halus Penggumpal amilum Tangki pengendap air Filter Pengeringan Kaolin murni Atau Kaolin dari Tambang Air Slurry Pengayakan kasar Siklon/klasifier kasar Sluice box kasar Classifier +400 mesh -400 mesh pulverized thickner flotasi filter air kotoran thickener pemutihan pengeringan tepung kaolin murbi pemanasan dlm autoclave kaolin alpha heminidrat keras Terdapatnya : Di Aceh : Meulaboh, aceh barat Sumut : tarutung, sibolga, padang Sumbar : solok, bonjol, pasaman, sawahlunto Jabar : manonjaya, tasik Jateng : kab semarang DIY : gunugn kidul Jatim : pule , trenggalek, poh gajih Kalsel : martapura simpang surian, banjarmasin Kalbar: sambas, singkawang Penggunaan Khusus : 1. Kaolin untuk batu bata tahan api Bhn baku : Kaolin Tanah Liat a.SiO2 69,97 61,75 Al2O3 17,71 23,63 Fe2O3 0,52 2,3 CaO 1,69 6,09 Na2O 2,36 - MgO - 5,68 b. Semen tahan api c. Air Proses Pengolahan : a. Penyiapan bahan, dihaluskan 60 mesh dicampur dgn perbandingan ttu b. Dicetak ukuran sesuai permintaan c. Pengeringan (2-3 hari) diangin-anginkan dimasukan oven 110C d. Pembakaran dlm muffle 900C kaolin 110C kaolin 500-575C metakaolin 900-950C Al2O3-SiO2 1200-1300 3Al2O3SiO2 2. Kaolin utk semen putih/kertas Berfungsi sebagai Pengisi dan Perakat Pelapis Pengisi Pelapis Derajad keputihan % 79-85,5 83 <2mikron % 30,68 71,80 >5mikron % 12-50 3-8 pH 4,5-7 4,5-7 ANALISIS KIMIA SiO2 46,73 47,80 Al2O3 37,84 37,30 Fe2O3 0,92 – TiO2 0,05 0,52 CaO 0,09 0,2 MgO 0,06 0,1 K2O 1,7 1,72 Na2O 0,07 0,05 LoI 12,33 12,30 Kandungan air <1% 1& Viskositas 10-100 rpm - 500 cps % Solid - 68-73% 3. Kaolin Untuk Industri Karet Digunakan sebagai Galian campuran latex dpt memperbaiki kekuatan, ketahanan thd abrasi dan kekakuan Derajad kecerahan % 76-84 83,5-85,5 Kandungan air % 1 - <2mikron % 55-92 71-80 >5mikron% 3-25 3-8 Lolos 325 mesh % 0,02-0,3 - Lolos 200 mesh % - 0,0005 4. Kaolin Untuk Industri Pestisida Berfungsi sebagai Galian mineral pembawa < 2mikron % : 87 - 92 Sisa saringan 200 mesh % : 99,5-100 Sisa saringan 325 mesh % : 99-99,9 Kandunagn air % : 1 pH : 4,5-5,5 Al2O3% : 38 SiO2% :45 Daya rekat : baik tdk ada minyak Abrasi : rendah 5. Kaolin Untuk Industri Cat kaolin mempunyai sifat reaktif, warna yg putih mudah diubah ke lain warna. Suspensi baik, variasi ukuran butir besar. 6. Kaolin Untuk Industri Keramik Dapat untuk ubin, insulator (alat penyekat, refractory, gerabah) Kimia Porselin Saniter Gerabah Hls Gerabah Ksr Fe2O3 <0,4 <0,7 <0,8 1 TiO2 <0,3 <0,7 - - CaO <0,8 <0,8 <0,8 <0,8 < 2 mikron >80 >80 >80 >80 Kecerahan >90 >90 >90 >90 Kadar air <5 <5 <7 <7 Gypsum Genesa : Gypsum merupakan mineral sedimen kimiawi (evaporit) yg khas, terbentuk melalui pengendapan langsung dr air garam/ merupakan hasil hidrasi/alterasi anhidrit selama proses diagenesa. Gipsum dpt juga terbtk oleh sublimasi langsung dr fumarola/diendapkan mata air panas. Juga diagenesa sebagai Galian block-block konkresi dlm lempung dan napal, sedang anhidrit merupakan hasil dehidrasi gypsum. Sifat Warna putih/tdk berwarna bila murni, abu-abu – hitam, pink muda-merah, coklat, kuning pucat, biru pucat. Kekerasan : 2 Berat Jenis : 2,2 - 2,4 Variasi Gypsum Selenit, Satin Spar, Alabaster, Rock Gipsum, Gipsit Penambangan tambang terbuka : konvensional dgn peralatan: dragline, scraper, steam shovel, hidrolik Tambang daalam : room and pilar dgn produksi 500-1500 ton/hari Pengolahan: Gypsum dari tambang Peremukan I Posible benification Peremukan II dan Pengayakan Posible screen drying (free moisture) produk PC rock Waste pengeringan Calcining (rotary of pressure) Fine grinding Fine grinding calcining (kettle flash) Produk Stucco (uncalcined, filler, agri, gypsum) Wallboard machine regrinding plater mixer And kiln and rocker Produk Produk Gypsum Sintesis: 1. Gypsum sintesis dr air laut air laut banyak mengandung ion SO4 = disbanding ion Ca++ (sebagian terikat oleh Mg++) maka jika kedlm larutan tsb ditambah suatu larutan yg banyak mengandung Ca++ mk akan tjd pengendapan gypsum. Ca++ dpt diperoleh dr larutan CaCl2 sebagai Galian buangan pabrik soda abu atau larutan Ca(OH)2 dr kapur. 2. Gypsum sintesis dr air kawah Dilakukan dgn menambah batu gamping kedlm air kawah dgn reaksi: CaCO3 + air kawah ---> CaSO4.2H2O 3. Gypsum sintesis dr produk pembakaran batubara Pembakaran batu bara sering menghasilkan SO3 yg berbahaya namun bila gas ini disemprot dgn Ca(OH)2 mk akan menghasilkan gypsum SO3+Ca(OH)2 + H2O ---> CaSO4.2H2O 4. Gypsum sintesis hsl sampingan ind Kimia Gypsum dpt dihslkan dr produk samping Industri asam sulfat, asam sitrat dan asam fosfat. Pemanfaatan: 1. Gypsum sebelum kalsinasi a. Retarde semen Portland sebagai Galian bhn balu dipakai rock gypsum yg berfungsi sebagai Galian retarder (memperlambat pengerasan). Dlm industri ini digunakan yg mpy CaSO4 tinggi, disamping itu mengandung 42% SO3 dan berukuran 0,5-2 inchi. b. Pertanian : pupuk (land plaster) pada tanah alkalis Digunakan rock gypsum yg telah dihancurkan halus (-100mesh) sejumlah 75-90%. Biasa digunakan pd tanah alkalis utk meningkatkan pertumbuhan tanaman, khususnya legume. Gypsum menghasilkan sejml sulfur Bahan Galian tanaman kacang, buncis, kacang tanag, kacang polong, mampu menangkap nitrogen bertambah banyak, kalsium sulfat juga cenderung berasimilasi dgn potas tanah. c. Peternakan : bhn campuran makanan ternak d. Pembuat warna dasar cat e. Pengisi pd industri kertas, crayon, karet f. Ornamen g. Industri tekstil sebagai Galian perekat produk dan bila diinginkan permukaan yg mengkilap atau bercahaya. Utk itu gipsu digunakan bersama lempung n talk. Gipsum tdk lebih dr 4% kalsium sulfat, kandungan besi rendah. Komposisi: CaCO4 : 77,42%, CaCO3 : 1,45%, Fe2O3+Al2O3 : 0,12%, Si2O3 : 0,34%, NaCl : 0,26 %, MgO: 0% 2. Gypsum Yg Dikalsinasi - Industri keramik, patung, setakan, fluks gelas, plastik, penggosok granit, plester dental, autopaedik plater, utk wallpaper, plaster of paris, compressed plaster yg digunakan pd dinding penyekat langit-langit genteng.
Follow me Add me Langganan Artikel
Sumber : http://riskimaulana.blogspot.com/2011/12/tips-cara-supaya-artikel-blog-tidak.html#ixzz2KZtuJ5f7