tinjauan mineralogi endapan placer besi

14
Tinjuan Mineralogi Endapan Placer Pasir Besi Tinjauan terhadap mineralogi endapan placer pasir besi dan kemungkinan asosiasi mineral ikutan berharga TINJAUAN TERHADAP MINERALOGI ENDAPAN PLACER PASIR BESI DAN KEMUNGKINAN ASOSIASI MINERAL IKUTAN BERHARGA Oleh : Danny Z. Herman Sub Direktorat Konservasi - DIM A B S T R A K Bahan galian pasir besi merupakan hasil rombakan dari sumber-sumber batuan mengandung mineral/unsur besi (Fe) dan atau cebakan mineral besi yang telah terbentuk sebelumnya. Melalui proses pelapukan, sumber-sumber tersebut diubah menjadi beragam partikel mineral dan lain-lain dengan dominan kandungan mineral Fe; yang diangkut (transportasi) oleh media (terutama air sungai) dan kemudian terakumulasi pada suatu cekungan sedimen sebagai formasi pasir besi. Cebakan pasir besi hasil sedimentasi termasuk ke dalam kategori endapan alochton, dengan nilai ekonomi yang dimilikinya disebut oleh para ahli geologi sebagai cebakan placer. Endapan pasir besi dapat terbentuk pada lingkungan-lingkungan air tawar (daratan berlumpur dan danau), rawa-rawa, lagun hingga air laut dalam; dimana kondisi pengendapannya akan menentukan susunan mineralogi, ukuran butir, kemurnian, luas penyebaran dan stratigrafi dari endapan tersebut. Pada lingkungan daratan berlumpur dan danau akan diendapkan mineral-mineral dengan susunan Fe hidroksida dan karbonat, yang dapat membentuk Fe-oksida apabila tanpa kehadiran bahan organik. Di lingkungan rawa-rawa akan terbentuk mineral-mineral Fe karbonat yang bercampur dengan tumbuhan atau batubara, dimana pembentukannya dipengaruhi oleh kerja larutan organik akibat pembusukan tumbuhan dan menurunnya CO2. Pirit, siderit, hematit dan Fe-oksida adalah mineral-mineral Fe yang dapat terbentuk di lingkungan air laut dangkal; sementara mineral Fe lainnya yang diendapkan di laut dalam/terbuka berupa silikat Fe- hidroksida, glaukonit, grinalit, chamosit dan thuringit. Lingkungan geologi dan kondisi pengendapan yang berbeda dapat menghasilkan endapan dengan beragam kandungan partikel mineral didalamnya. Studi tentang susunan mineralogi suatu endapan pasir besi menjadi penting dilakukan apabila telah diketahui bahwa formasi tersebut juga mengandung partikel-partikel mineral ikutan berharga selain mineral Fe, yang dapat memberikan peluang dalam peningkatan nilai tambah. Pendahuluan Besi merupakan jenis logam kedua yang paling melimpah di bumi dan masih menjadi tulang punggung dalam peradaban moderen. Ketergantungan terhadap logam tersebut dinyatakan oleh penggunaannya dalam kehidupan manusia; mulai dari keperluan rumah, pertanian, permesinan, hingga alat transportasi. Beraneka jenis cebakan bijih besi bernilai komersil di dunia dikenal terbentuk secara : magmatik, kontak metasomatik, penggantian (replacement), sedimentasi, residual dan ekshalasi gunungapi. Cebakan bijih besi hasil sedimentasi termasuk kedalam endapan alochton mempunyai daya tarik tersendiri karena terbentuk sebagai formasi endapan sedimen dengan kandungan dominan partikel mineral Fe, yang dapat bernilai ekonomis. Mineral Fe dapat diendapkan secara mekanis, kimiawi dan biokimiawi; dimana pengendapannya tergantung kepada sifat pelarut, kondisi pH/Eh (redoks) dan tempat mengendap. Cebakan Mineral Alochton Cebakan mineral alochton dibentuk oleh kumpulan mineral berat melalui proses sedimentasi, secara alamiah terpisah karena gravitasi dan dibantu pergerakan media cair, padat dan gas/udara. Kerapatan konsentrasi mineral-mineral berat tersebut tergantung kepada tingkat kebebasannya dari sumber, berat jenis, ketahanan kimiawi hingga lamanya pelapukan dan mekanisma. Dengan nilai ekonomi yang dimilikinya para ahli geologi menyebut endapan alochton tersebut sebagai cebakan placer. Jenis cebakan ini telah terbentuk dalam semua waktu geologi, tetapi kebanyakan pada umur Tersier dan masa kini, sebagian besar merupakan cadangan berukuran kecil dan sering terkumpul dalam waktu singkat karena tererosi. Kebanyakan cebakan berkadar rendah tetapi dapat ditambang karena berupa partikel bebas, mudah dikerjakan dengan tanpa penghancuran; dimana pemisahannya dapat menggunakan alat semi-mobile dan relatif murah. Penambangannya biasanya dengan cara pengerukan, yang merupakan metoda penambangan termurah. Cebakan-cebakan placer dapat dibagi dalam beberapa kelas berdasarkan genesanya (Tabel 1) : Tabel 1. Klasifikasi cebakan placer G e n e s a J e n i s Terakumulasi in situ selama pelapukan http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Upload: fraztya-hebby

Post on 13-Jul-2016

219 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

placer

TRANSCRIPT

Page 1: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

Tinjuan Mineralogi Endapan Placer Pasir Besi

Tinjauan terhadap mineralogi endapan placer pasir besi dan kemungkinan asosiasi mineral ikutan berharga TINJAUAN TERHADAP MINERALOGI ENDAPAN PLACER PASIR BESI DAN KEMUNGKINAN ASOSIASI MINERAL IKUTAN BERHARGA Oleh : Danny  Z. Herman Sub Direktorat Konservasi - DIM   A B S T R A K Bahan galian pasir besi merupakan hasil rombakan dari sumber-sumber batuan mengandung mineral/unsur besi (Fe)dan atau cebakan mineral besi yang telah terbentuk sebelumnya. Melalui proses pelapukan, sumber-sumber tersebutdiubah menjadi beragam partikel mineral dan lain-lain dengan dominan kandungan mineral Fe; yang diangkut(transportasi) oleh media (terutama air sungai)  dan kemudian terakumulasi pada suatu cekungan sedimen sebagaiformasi pasir besi. Cebakan pasir besi hasil sedimentasi  termasuk ke dalam kategori endapan alochton, dengan nilaiekonomi yang dimilikinya disebut oleh para ahli geologi sebagai cebakan placer. Endapan pasir besi dapat terbentuk pada lingkungan-lingkungan air tawar (daratan berlumpur dan danau), rawa-rawa,lagun hingga air laut dalam; dimana kondisi pengendapannya akan menentukan susunan mineralogi, ukuran butir,kemurnian, luas penyebaran dan stratigrafi dari endapan tersebut. Pada lingkungan daratan berlumpur dan danau akandiendapkan mineral-mineral dengan susunan Fe hidroksida dan karbonat, yang dapat membentuk Fe-oksida apabilatanpa kehadiran bahan organik. Di lingkungan rawa-rawa akan terbentuk mineral-mineral Fe karbonat yang bercampurdengan tumbuhan atau batubara, dimana pembentukannya dipengaruhi oleh kerja larutan organik akibat pembusukantumbuhan dan menurunnya CO2. Pirit, siderit, hematit dan Fe-oksida adalah mineral-mineral Fe yang dapat terbentuk dilingkungan air laut dangkal; sementara mineral Fe lainnya yang diendapkan di laut dalam/terbuka berupa silikat Fe-hidroksida, glaukonit, grinalit, chamosit dan thuringit. Lingkungan geologi dan kondisi pengendapan yang berbeda dapat menghasilkan endapan dengan beragam kandunganpartikel mineral didalamnya. Studi tentang susunan mineralogi suatu endapan pasir besi menjadi penting dilakukanapabila telah diketahui bahwa formasi tersebut juga mengandung partikel-partikel mineral ikutan berharga selain mineralFe, yang dapat memberikan peluang dalam peningkatan nilai tambah.   Pendahuluan Besi merupakan jenis logam kedua yang paling melimpah di bumi dan masih menjadi tulang punggung dalam peradabanmoderen. Ketergantungan terhadap logam tersebut dinyatakan oleh penggunaannya dalam kehidupan manusia; mulaidari keperluan rumah, pertanian, permesinan, hingga alat transportasi. Beraneka jenis cebakan bijih besi bernilai komersil di dunia dikenal terbentuk secara : magmatik, kontak metasomatik,penggantian (replacement), sedimentasi, residual dan ekshalasi gunungapi. Cebakan bijih besi hasil sedimentasitermasuk kedalam endapan alochton mempunyai daya tarik tersendiri karena terbentuk sebagai formasi endapansedimen dengan kandungan dominan partikel mineral Fe, yang dapat bernilai ekonomis. Mineral Fe dapat diendapkansecara mekanis, kimiawi dan biokimiawi; dimana pengendapannya tergantung kepada sifat pelarut, kondisi pH/Eh(redoks) dan tempat mengendap. Cebakan Mineral Alochton Cebakan mineral alochton dibentuk oleh kumpulan mineral berat melalui proses sedimentasi, secara alamiah terpisahkarena gravitasi dan dibantu pergerakan media cair, padat dan gas/udara. Kerapatan konsentrasi mineral-mineral berattersebut tergantung kepada tingkat kebebasannya dari sumber, berat jenis, ketahanan kimiawi hingga lamanyapelapukan dan mekanisma. Dengan nilai ekonomi yang dimilikinya para ahli geologi menyebut endapan alochtontersebut sebagai cebakan placer. Jenis cebakan ini telah terbentuk dalam semua waktu geologi, tetapi kebanyakan pada umur Tersier dan masa kini,sebagian besar merupakan cadangan berukuran kecil dan sering terkumpul dalam waktu singkat karena tererosi.Kebanyakan cebakan berkadar rendah tetapi dapat ditambang karena berupa partikel bebas, mudah dikerjakan dengantanpa penghancuran; dimana pemisahannya dapat menggunakan alat semi-mobile dan relatif murah. Penambangannyabiasanya dengan cara pengerukan, yang merupakan metoda penambangan termurah. Cebakan-cebakan placer dapat dibagi dalam beberapa kelas berdasarkan genesanya (Tabel 1) : Tabel 1. Klasifikasi cebakan placer G e n e s a J e n i s Terakumulasi in situ selama pelapukan http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 2: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

Placer residual Terkonsentrasi dalam media padat yang bergerak Placer eluvial Terkonsentrasi dalam media cair yang bergerak (air) · Placer aluvial atau sungai · Placer pantai Terkonsentrasi dalam media gas/udara yang bergerak Placer Aeolian (jarang) Sumber : Sedimentory Deposits in (ed) Anthony M. Evans, An Introduction to Ore Geology, P. 163 Placer residual. Partikel mineral/bijih pembentuk cebakan terakumulasi langsung di atas batuan sumbernya (contoh :urat mengandung emas atau kasiterit) yang telah mengalami pengrusakan/peng-hancuran kimiawi dan terpisah daribahan-bahan batuan yang lebih ringan. Jenis cebakan ini hanya terbentuk pada permukaan tanah yang hampir rata,dimana didalamnya dapat juga ditemukan mineral-mineral ringan yang tahan reaksi kimia (misal : beryl). Placer eluvial. Partikel mineral/bijih pembentuk jenis cebakan ini diendapkan di atas lereng bukit suatu batuan sumber.Di beberapa daerah ditemukan placer eluvial dengan bahan-bahan pembentuknya yang bernilai ekonomis terakumulasipada kantong-kantong (pockets) permukaan batuan dasar. Placer sungai atau aluvial. Jenis ini paling penting terutama yang berkaitan dengan bijih emas yang umumnyaberasosiasi dengan bijih besi, dimana konfigurasi lapisan dan berat jenis partikel mineral/bijih menjadi faktor-faktorpenting dalam pembentukannya. Telah dikenal bahwa fraksi mineral berat dalam cebakan ini berukuran lebih kecildaripada fraksi mineral ringan, sehubungan : Pertama, mineral berat pada batuan sumber (beku dan malihan) terbentukdalam ukuran lebih kecil daripada mineral utama pembentuk batuan. Kedua, pemilahan dan susunan endapan sedimendikendalikan oleh berat jenis dan ukuran partikel (rasio hidraulik). Placer pantai. Cebakan ini terbentuk sepanjang garis pantai oleh pemusatan gelombang dan arus air laut di sepanjangpantai. Gelombang melemparkan partikel-partikel pembentuk cebakan ke pantai dimana air yang kembali membawabahan-bahan ringan untuk dipisahkan dari mineral berat. Bertambah besar dan berat partikel akandiendapkan/terkonsentrasi di pantai, kemudian terakumulasi sebagai batas yang jelas dan membentuk lapisan.Perlapisan menunjukkan urutan terbalik dari ukuran  dan berat partikel, dimana lapisan dasar berukuran halus dan/ ataukaya akan mineral berat dan ke bagian atas berangsur menjadi lebih kasar dan/atau sedikit mengandung mineral berat. Placer pantai (beach placer) terjadi pada kondisi topografi berbeda yang disebabkan oleh perubahan muka air laut,dimana zona optimum pemisahan mineral berat berada pada zona pasang-surut dari suatu pantai terbuka. Konsentrasipartikel mineral/bijih juga dimungkinkan pada terrace hasil bentukan gelombang laut. Mineral-mineral terpenting yangdikandung jenis cebakan ini adalah : magnetit, ilmenit, emas, kasiterit, intan, monazit, rutil, xenotim dan zirkon. Pengaruh Lingkungan Pengendapan Dalam Pembentukan Pasir Besi Endapan pasir besi terbentuk pada lingkungan permukaan bumi yang melibatkan kegiatan erosi dan pelapukan, dimanaproses fisika dan kimiawi berlangsung secara bersamaan pada saat pelapukan. Kegiatan erosi memisahkan bahan-bahan lapuk dan menciptakan bahan baru yang tahan pelapukan untuk membentuk kumpulan mineral bijih padacekungan-cekungan di permukaan bumi. Proses pelapukan kimiawi merupakan hal penting karena memisahkan mineral-mineral non-resistan dari sumbernya danmengumpulkan mineral-mineral lain dengan susunan kimia tertentu, untuk menjadi formasi mineral baru yangberasosiasi dengan unsur-unsur dari zona oksidasi. Kondisi iklim, topografi dan Eh/pH menjadi faktor-faktor penentudalam pelapukan kimiawi, dengan keterlibatan atmosfir (oksigen, nitrogen, CO2), hidrosfir (air, uap air, es) dan biosfir(tumbuhan dan mikro-organisma); terutama erat hubungannya dengan proses pencucian (leached) dan pembentukanendapan mineral sekunder pada lingkungan dekat permukaan. Bijih besi dapat diendapkan pada lingkungan-lingkungan air tawar, danau, tanah berlumpur (bogs), rawa-rawa, lagundan air laut; dimana kondisi pengendapannya menentukan susunan mineralogi, ukuran butir, kemurnian, luaspenyebaran dan stratigrafinya. Dalam lingkungan danau dan tanah berlumpur akan diendapkan mineral Fe-hidroksida atau karbonat, dan tanpa adanyabahan organik akan membentuk mineral Fe-oksida; yang kemungkinan dapat berasosiasi dengan Mn. Di lingkungan rawa-rawa terbentuk mineral Fe yang bercampur dengan tumbuhan, berasal dari bikarbonat Fe ataularutan organik yang dipengaruhi oleh menurunnya konsentrasi CO2. Proses pembusukan tumbuhan juga menimbulkanoksidasi sehingga Fe dapat diendapkan sebagai karbonat (siderit). Fe dalam lingkungan ini dapat diendapkan bersama-an dengan akumulasi batubara, sehingga membentuk lapisan seperti batubara. Sebagian besar cebakan ekonomis bijih besi (terutama Fe-oksida) terbentuk pada lingkungan laut (marin), baik air lautdangkal maupun laut terbuka. Daerah-daerah air dangkal seperti laguna atau tepi laut benua (epeiric sea) adalahlingkungan pengendapan yang sesuai untuk bijih besi. Kondisi optimum pantai memberikan peluang melimpahnya/http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 3: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

terakumulasinya bijih besi pada lingkungan laut dangkal. Keseimbangan pengendapan Fe dan Ca-karbonat dipengaruhioleh kondisi pH dan Eh air laut. Pirit (FeS2) akan diendapkan ketika air sungai mengandung Fe bersifat sedikit asammemasuki air laut dengan Eh rendah maupun pH asam atau alkalin. Sementara peningkatan Eh/pH pada air laut akanmengendapkan siderit (FeCO3) dan kemudian hematit (Fe2O3), dan Fe-oksida lainnya akan terjadi ketika air lautmengandung banyak O2 dan mempunyai pH 7,8. Fe yang terlarut dan ditransport sebagai bikarbonat atau koloida dalamlarutan organik akan membentuk hematit atau goetit. Fe yang mencapai laut terbuka akan diendapkan dalam jumlah besar sebagai Fe-silikat hidroksida, glaukonit, grinalit,chamosit atau thuringit. Glaukonit  [(K,Na) (Al,Fe+3,Mg)2(Al,Si)4O10(OH)2] diendapkan pada lingkungan yang samasekali tidak teroksidasi/reduksi dalam lumpur laut dalam dan mengandung bahan organik; dibentuk oleh pellet koloidasilika dan lempung, dimana koloida Fe menggantikan alumina dan menyerap K dari air laut. Grinalit merupakan Fe-silikatsebagai hasil reaksi alkalin dengan garam Fe; sedangkan chamosit adalah Fe-silikat terhidroksida berbentuk oolit dalambijih Fe sedimen. Mineralogi Endapan Placer Pasir Besi Dari mineral-mineral bijih besi, magnetit adalah mineral dengan kandungan Fe paling tinggi, tetapi terdapat dalam jumlahkecil. Sementara hematit merupakan mineral bijih utama yang dibutuhkan dalam industri besi. Mineral-mineral pembwabesi dengan nilai ekonomis dengan susunan kimia, kandungan Fe dan klasifikasi komersil dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2Mineral-mineral bijih besi bernilai ekonomis Mineral Susunan kimia Kandungan Fe (%) Klasifikasi komersil Magnetit FeO.Fe2O3 72,4 Magnetik atau bijih hitam Hematit Fe2O3 70,0 Bijih merah Limonit Fe2O3.nH2O 59 - 63 Bijih coklat Siderit FeCO3 48,2 http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 4: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

Spathic, black band, clay ironstone Sumber : Iron & Ferroalloy Metals in (ed) M. L. Jensen & A. M. Bafeman, 1981; Economic Mineral Deposits, P. 392. Suatu cebakan pasir besi selain mengandung mineral-mineral bijih besi utama tersebut dimungkinkan berasosiasidengan mineral-mineral mengandung Fe lainnya diantaranya : pirit (FeS2), markasit (FeS), pirhotit (Fe1-xS), chamosit[Fe2Al2 SiO5(OH)4], ilmenit (FeTiO3), wolframit [(Fe,Mn)WO4], kromit (FeCr2O4); atau juga mineral-mineral non-Feyang dapat memberikan nilai tambah seperti : rutil (TiO2), kasiterit (SnO2), monazit [Ce,La,Nd, Th(PO4, SiO4)], intan,emas (Au), platinum (Pt), xenotim (YPO4), zirkon (ZrSiO4) dan lain-lain. Karena terbentuk pada zona pelapukan maka asosiasi mineral dalam formasi tersebut juga dipengaruhi faktor-faktor :stabilitas geokimia dan ketahanan selama transportasi dari mineral-mineral penyusunnya. Tabel 3  dan 4  dibawah ini dapat dijadikan acuan untuk memperkirakan kemungkinan asosiasi mineral yang terbentuk pada suatu tempatpengendapan. Tabel 3 menunjukkan stabilitas kimiawi mineral-mineral utama dalam singkapan, tetapi tidak mempunyai hubungandengan daya tahan fisik selama transportasi. Contoh : Terutama dalam sungai bersuhu dingin, scheelit merupakanmineral yang memiliki sifat agak stabil dapat mencapai pergerakan jarak jauh seperti mineral yang sangat stabil; kerikilmineral ini kadang-kadang ditemukan pada dasar sungai sejauh 15 km dari sumbernya dan dapat bergerak hinggamencapai jarak 70 km. Mineral-mineral silikat pengotor dengan sifat relatif stabil dalam suatu tubuh sulfida teroksidasiakan lebih mudah dihancurkan pada lingkungan asam, bila dibandingkan dengan kumpulan mineral non-sulfida. Uratkuarsa yang menutupi jenis mineral apapun (misal : pirit) berperan sebagai pelindung terhadap proses pelapukan. Tabel 3Stabilitas Kimiawi Relatif Mineral-Mineral Utama Pada Zona Pelapukan(Andrew-Jones, 1968; Perel’man, 1977) Mineral Sangat stabil Stabil Agak stabil Tidak stabil     Pembentuk batuan Kuarsa Korundum Spinel Topaz Turmalin Zirkon Alkali felspar Na-plagioklas Muskovit Andalusit Kianit Garnet Silimanit   Aktinolit Apatit Kloritoid Diopsid Epidot Staurolit Amfibol Gipsum Biotit Olivin Ca-plagioklas Piroksen http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 5: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

Kalsit Glaukonit Dolomit Felspatoid   Bijih dan ekonomis Kromit Intan Emas Platinum Rutil Barit Magnetit Kasiterit Monazit Galena Thorianit Ilmenit Niobit-Tantalit Hematit Scheelit Wolframit Titanit Arsenopirit      Pirhotit Chalkopirit      Sfalerit Fluorit Pentlandit Molibdenit       Pirit   Tabel 4 memperlihatkan bahwa mineral bijih logam dari jenis oksida dan logam mulia menunjukkan dominasikeberadaannya sebagai mineral-mineral dengan tingkat daya tahan (resistate) yang signifikan, sehingga membawa kearah dugaan bahwa mineral-mineral tersebut dapat tertransportasi secara utuh dalam jarak jauh dan memungkinkanterakumulasi sebagai cebakan mineral bernilai ekonomis di cekungan-cekungan pengendapan tertentu. Dengan acuan kedua tabel diatas dapatlah diperkirakan kemungkinan terbentuknya endapan pasir besi dan asosiasimineral berat lainnya, tanpa mengabaikan analisis terhadap kondisi geologi dimana sumber-sumber asal mineraltersebut berada dan lingkungan pengendapannya. Tabel 4. Asosiasi Mineral-Mineral Bijih Pada Zona Oksidasi(Keterangan : Mineral dengan huruf miring = umum ditemukan; dalam kurung = resistan) Unsur Oksida Karbonat Silikat Sulfat Lain-Lain   Al “Bauksit” Gibsit Diaspor Boehmit http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 6: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

          Sb Senarmontit Cervantit Valentinit           As   Arsenolit       Arsenik Scodorit - Hydrous arsenat Fe Be     (Beryl)     Cr (Kromit)         http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 7: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

Co Cobaltian “wad”     Bieberit Erythrit - Hydrous arsenat   Cu   Kuprit Tenorit “Copper pitch”   Malakhit Azurit   Krisokola Neoticit Dioptase Chalcanthit Antlerit Brochantit Linarit Tembaga murni Atakamit - Halida Turquois - Posfat Lindgrenit - Molybdat Au         Emas murni   Fe “Limonit” Goetit Hematit Lepidorit (Magnetit) http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 8: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

  Siderit Ankerit   Nontronit   Jarosit Melanterit   Vivianit - Posfat Scorodit - Arsenat   Pb   Minium=”red Pb” Massicot=”Pb ocher” Plattnerit   Cerussit     Anglesit Plumbjarosit Wulfenit - Molybdat Vanadinit - Halida Pyromorphit - Posfat Mimetit – Arsenat chlor Descloizit – Vanadat   Mn “Wad” Psilomelan Pirolusit (Hausmanit) (Manganit)     (Braunit)   Mooreit     Hg   Montroydit http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 9: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

      Merkuri Calomel – Halida Mo Ferrimolibdit Ilsemannit       Powellit – Molybdat Ca Wulfenit – Molybdat Pb Ni     Garnierit   Annabergit Nb-Ta (Niobit – Tantalit)         Pt         (Platinum) http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 10: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

  Ag         Argento-jarosit (Perak murni) Cerargyrit - Halida Embolit – Halida Th (Thorianit)   (Thorit)   (Monazit) Sn (Kasiterit) Hidrokasiterit         Ti (Rutil) (Ilmenit)         W Tungstit     http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 11: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

  (Scheelit) - Posfat   V         Vanadinit – Halida Pb Descloisit - Kompleks vanadat Carnotit – Vanadat K   U   Gummit Uraninit     Uranophan Sklodovskit   Uranopilit Zippeit Autunit Torbenit Tyuyamunit Carnotit – Vanadat K Zn   Smithsonit Hdrozincit Hemimorfit Goslarit   Zr     http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 12: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

(Zirkon)     Sumber :   Mineral Deposits in the Zone of Weathering in (ed) W. C. Peters, 1987; Exploration & Mining Geology, P. 98-100 Metoda Pengolahan Pada dasarnya metoda pengolahan pasir besi merupakan teknik pemisahan mineral Fe magnetik dari mineralikutan/pengotor dan mineral lain non-magnetik. Beberapa alat telah diciptakan dengan tujuan untuk menghasilkanperolehan optimal dari mineral-mineral Fe utama. Dalam perjalanannya peralatan tersebut dikembangkan untukmemisahkan mineral-mineral berharga selain mineral utama dari cebakan pasir besi berkadar rendah. Terdapat beberapa metoda yang telah lama dikenal, diantaranya  yaitu : Metoda pemisahan dengan pemanfaatanperbedaan berat jenis (gravitasi), sifat magnetik dan konduktifitas listrik dari mineral-mineral penyusun suatu cebakanbijih. Pemisah gravitasi (gravity separator) Metoda pemisahan secara gravitasi digunakan untuk pengolahan beraneka bahan dan mineral (dari mineral berat sulfidahingga batubara) dengan ukuran partikel < 50 m m. Sampai saat ini banyak perusahaan masih menggunakan metoda inikarena melibatkan biaya lebih murah dibandingkan metoda flotasi, relatif sederhana dan menimbulkan dampak yangkecil bagi pencemaran lingkungan. Metoda ini berpedoman kepada prinsip konsentrasi gravitasi yaitu pemisahan mineral melalui pemanfaatan perbedaanberat jenisnya pada saat bergerak melawan gravitasi dan gaya/kekuatan lain; bertujuan untuk memisahkan secaraefektif mineral pilihan dari mineral pengotor. Pergerakan partikel dalam suatu fluida tidak tergantung hanya kepada beratjenisnya tetapi juga kepada ukuran butirnya, semakin besar ukuran partikel lebih memberikan pengaruh terhadappergerakan. Konsentrat yang dihasilkan biasanya memerlukan pembersihan oleh pemisah magnetik, pencucian ataubeberapa metoda lain untuk menghilangkan mineral-mineral ringan pengotor.   Alat pemisah magnetik (magnetic separator) Digunakan untuk memisahkan mineral bijih Fe utama dari mineral-mineral ikutan/pengotor dalam endapan pasir besidengan pemanfaatan perbedaan sifat magnetik kedua jenis mineral tersebut. Berdasarkan sifat magnetik, bahwa mineral dapat dibagi 2 (dua) kelompok yaitu : Mineral-mineral yang bersifat menolak pengaruh magnet pada kondisi intensitas  magnet rendah, dikategorikan sebagaidiamagnetik. Mineral-mineral yang tertangkap oleh pengaruh magnet pada kondisi intensitas magnet lebih besar, disebut sebagaiparamagnetik. Contoh : ilmenit, rutil, wolframit, monazit , siderit, pirhotit, kromit dan mineral-mineral Mn. Beberapa unsuryang juga bersifat paramagnetik adalah Ni, Co, Cr, Ce, Ti dan kelompok Pt. Sehubungan dengan paramagnetisma, dijumpai kasus khusus yang disebut ferromagnetisma yaitu berkaitan denganmagnet berkekuatan sangat tinggi. Bahan-bahan ferromagnetik ini sangat mudah terpengaruh oleh kekuatan magnetdan masih bersifat magnetis meskipun dipindahkan dari medan magnet (remanence). Mineral-mineral dari jenis ini dapatterkonsentrasi dalam pemisah magnetik berintensitas rendah, diantaranya : magnetit, hematit dan siderit. Jenis pemisah magnetik. Terdapat 3 (tiga) jenis pemisah magnetik yaitu : 1.       Intensitas rendah, digunakan terhadap bahan-bahan ferromagnetik dan mineral-mineral paramagnetik tinggi(magnetit, hematit, ilmenit dan monazit) dari mineral-mineral non-magnetik; yang terdiri dari : a.      Pemisah kering, digunakan untuk mengkonsentrasikan pasir kasar bersifat megnetik kuat (cobbing) b.      Pemisah basah, digunakan untuk mengkonsentrasikan pasir ferromagnetik, terutama pemurnian bahan berintensitasmenengah. 2.       Intensitas tinggi, digunakan untuk pemisahan bijih (kering/basah) ter-utama mineral-mineral paramagnetik.Penggunaannya sangat terbatas terhadap bijih yang bercampur dengan bahan lain berukuran < 75 mm, dimana bahan-bahan berukuran minimum tersebut dapat dikurangi dan pemisahan berjalan efisien, sehingga menghasilkan secaraoptimal konsentrasi bijih magnetik. Pemisah magnetik intensitas tinggi untuk bijih basah paling banyak digunakan sebagai pengganti metoda flotasi,terutama untuk mengkonsen-trasikan bijih besi berkadar rendah mengandung hematit. Alat ini kemudian dikembangkanuntuk berbagai keguna-an, diantaranya untuk : menghilangkan pengotor magnetik dari konsentrat kasiterit/scheelit,mineral magnetik berukuran halus dari asbestos, mendapatkan wolframit dan mineral dengan kandungan non-sulfida Modari tailing flotasi, dan pengolahan mineral berat pada pasir pantai. 3.       Gradien tinggi, menggunakan kekuatan magnet tinggi untuk pemisahan mineral-mineral paramag-netik yang bersifatmagnetik lemah. Dengan meningkatkan gradien medan magnet akan terbentuk peningkatan kekuatan magnetik padamineral-mineral tersebut. Alat ini terutama digunakan pada industri kaolin, untuk memisahkan partikel-partikel mineral Fe berukuran mikron.Sementara yang lainnya untuk membuang mineral pirit dari batubara berkaitan dengan upaya perolehan batubaraberkualitas baik. 4.   Superkonduksi, menggunakan kekuatan medan magnet tinggi (> 2 T ) untuk memisahkan mineral paramagnetik darikumpulan partikel berukuran kasar dan berkapasitas besar. Magnet superkonduksi dapat menghasilkan intensitas danmedan magnet uniform yang ekstrim hingga mencapai 15 T. http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 13: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

  Pemisah bertegangan tinggi (high tension separator) Alat pemisah ini digunakan dengan memanfaatkan perbedaan sifat konduktifitas listrik dari mineral-mineral penyusunendapan pasir besi, dengan persyaratan : ·    Bijih harus dalam keadaan kering diameter partikel 60 – 500 mm; lebih efektif apabila bijih terdiri dari lamparan partikel-partikel bijih berukuran diameter 75 m m. ·    Proses pemisahan menggunakan listrik bertegangan tinggi (electrostatic) dengan pemanfaatan medan listrik beraruskecil atau tanpa arus. Alat ini banyak digunakan untuk memisahkan mineral-mineral berat yang ditemukan dalam placer pantai dan sungaiseperti : Apatit Barit Kalsit Korundum Garnet Gipsung Kyanit Monazit Kuarsa Scheelit Silimanit Spinel Turmalin Zirkon Kasiterit Kromit Intan Fluorspar Galena Emas Hematit Ilmenit Limonit Megnetit Pirit Rutil Sfalerit Stibnit Tantalit Wolframit Metoda Analisis Mineralogi Butir. Mikroskop binokuler dapat juga digunakan dalam metoda analisis butir mineral untuksuatu endapan placer, terutama untuk mengidentifikasi susunan partikel mineral, kuantitas dan kualitas setiap individumineral. Conto harus dalam keadaan kering dan telah melalui proses pemisahan oleh magnet secara manual. Setiappartikel mineral tampak dalam bentuk tiga dimensi dan dari kenampakannya dapat diperkirakan ukuran besar butir danderajat kesempurnaan kristalnya. Kuantitas relatif dari setiap partikel ditentukan berdasarkan jenis ukuran besar butir,sehingga dimungkinkan untuk menghitung distribusinya dalam bentuk persentasi volume dan atau berat. Metoda ini dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam mengidentifikasi secara cepat susunan mineral dari suatuendapan placer sebelum dilakukan pemisahan oleh metoda lain, dimana hasilnya kemudian dijadikan acuan untukrekomendasi penentuan metoda pemisahan yang tepat. Diskusi Mineral-mineral dengan daya tahan tinggi adalah yang stabil atau metastabil terhadap pengaruh kimiawi terutama padazona pelapukan di permukaan bumi,, tidak mengalami pengrusakan oleh proses pelapukan ketika batuan disekitarnyaterlarut atau terurai dan terawetkan di dalam tanah atau terangkut jauh oleh air hujan, sungai, gelombang atau angin. Melalui proses elutriasi atau pemisahan secara agitasi dalam air, mineral-mineral berat kemungkinan terkonsentrasidalam endapan pasir dan kerikil sungai dan pantai; terpisah dari mineral lainnya yang lebih halus dan ringan. Kendaliterpenting untuk terjadinya konsentrasi mineral pada endapan placer adalah ekivalen dalam hal : pergerakan, hidrolikdan diameter kebundarannya; dimana secara terminologi berhubungan dengan berat jenis, ukuran partikel, bentuk dansifat permukaan seperti kekasaran dan sifat elektrostatis untuk terjadinya pergerakan oleh air dan tingkatpengendapannya. http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24

Page 14: Tinjauan Mineralogi Endapan Placer Besi

Mineral-mineral yang paling dikenal dan melimpah dalam placer adalah logam mulia terutama emas dan kelompokplatinum, serta banyak dari mineral-mineral oksida, silikat dan fasa lain seperti : kasiterit, kromit, wolframit, rutil, magnetit,ilmenit, zirkon dan batumulia. Sementara mineral sulfida jarang dijumpai karena telah terurai dan mengalamipengrusakan pada lingkungan oksidasi. Magnetit dan ilmenit adalah mineral-mineral bijih yang paling melimpah  dalamplacer, dimana magnetit atau disebut pasir hitam telah dikenal terkonsentrasi dan dapat bernilai ekonomis sebagaiendapan placer pantai. Endapan placer pantai dapat mengandung asosiasi aneka mineral tergantung kepada terutama lingkungan geologidisekitarnya darimana mineral-mineral penyusun berasal dan kondisi pengendapannya. Dengan mempelajari danmemahami susunan batuan induk, proses sedimentasi, lingkungan pengendapan, stabilitas kimiawi dan daya tahan(resistate) terhadap pelapukan dari mineral-mineral pembentuk batuan; diharapkan dihasilkan kemampuan dalammenginterpretasi susunan mineralogi suatu endapan placer. Metoda-metoda diatas diyakini dapat digabungkan penggunaannya sesuai tujuan pemisahan mineral pilihan dan sangattergantung kepada susunan kandungan mineral (mineralogI) di dalam suatu cebakan. Sebagai contoh, suatu cebakanpasir besi mengandung dominan mineral utama magnetit dan ilmenit, dengan asosiasi mineral-mineral berharga(monazit, zirkon, rutil dan garnet); maka seyogyanya direkomendasikan metoda  pengolahan  gabungan yang dapat terdiridari : gravitasi, magnetik intensitas  rendah  dan  tinggi, serta tegangan tinggi (Gambar 1); sehingga mineral-mineral ikutantersebut dapat memberikan nilai tambah terhadap selain produksi mineral Fe. Banyak kemungkinan terjadi dalam pembentukan endapan alochton dengan susunan aneka jenis mineral yang terdiridari mineral bijih utama bernilai ekonomis disertai sejumlah mineral ikutan berharga lainnya, dimana penanganannyatentu saja akan melibatkan penggunaan metoda pemisahan dan peralatan yang disesuaikan dengan kebutuhan.   Gambar 1. Contoh model gabungan metoda pengolahan  terhadap cebakan placer pasir besi dengan susunan aneka mineral     Pustaka Terpakai Bates, Roberts L.; and Jackson, Julia A; 1980. Glossary of geology, Second Edition, American Geological Institute, FallsChurch, Virginia, 749 pages. Evans, Anthony M.; 1980. An Introduction to Ore Geology, Geoscience Texts Volume 2, Blackwell Scientific Publications,Oxford-London-Edinburgh-Boston-Palo Alto-Melbourne, 231 pages. Guilbert, John M.; and Park Jr., Charles F.; 1986. The geology of Ore Deposits, University of Arizona, W.H.Freeman andCompany/New York, 985 pages. Peters, William C.; 1987. Exploration and Mining geology, Second Edition; Department of Mining and GeologicalEngineering, The University of Arizona; John Willey and Sons; New York, 685 pages. Wills, B.A.; 1989. Mineral Processing Tchnology – An Introduction to The Practical Aspects of Ore Treatment and MineralRecovery, Fourth Edition; Maxwell Macmillan International Editions, Pergamon Press; Oxford-New York-Beijing-Frankfurt; 785 pages.  

http://www.dim.esdm.go.id - Pusat Sumber Daya Geologi (PMG) Powered by Mambo Open Source Generated: 9 January, 2007, 10:24