Proses Kalsinasi Batu Kapur, Pengolahan Limestone

Pengertian, Definisi Kalsinasi, Calcination:

Kata kalsinasi berasal dari bahasa Latin yaitu calcinare yang artinya membakar kapur. Proses Kalsinasi yang paling umum adalah diaplikasikan untuk dekomposisi kalsium karbonat (batu kapur, CaCO3) menjadi kalsium oksida (kapur bakar, CaO) dan gas karbon dioksida atau CO2.

Produk dari kalsinasi biasanya disebut sebagai “kalsin,“ yaitu mineral yang telah mengalami proses pemanasan.

Proses Kalsinasi dilakukan dalam sebuah tungku atau reaktor yang disebut dengan kiln atau calciners dengan berragam desain, seperti tungku poros, rotary kiln, tungku perapian ganda, dan reaktor fluidized bed.

Normalnya proses kalsinasi dilakukan di bawah temperatur leleh (melting point) dari bahan produk. Untuk batu kapur, proses kalsinasi umumnya dilakukan pada temperatur antara 900 – 1000 celcius.

Contoh Aplikasi dari Proses Kalsinasi Antaranya adalah:

  1. Dekomposisi mineral karbonat seperti pada kalsinasi calcium karbonat (limestone) menjadi calsium oksida dan gas carbon dioksida.
  2. Dekompisisi mineral hidrat seperti pada kalsinasi bauxsite yang bertujuan untuk membuang air Kristal
  3. Dekomposisi zat mudah menguap yang terkandung pada petroleum coke.

Aktivitas Pertambangan Batu Kapur

Batu kapur umumnya ditambang dengan metoda tambang terbuka. Kegiatan tambang menggunakan breaker untuk memecah batu kapur besar menjadi lebih kecil atau dengan sistem peledakan. Penggalian menggunakan backhoe, sedangkan pengangkutan menggunakan dump truck.

Aktivitas Pertambangan Batu Kapur Daerah Kabupaten Rembang, Jawa Tengah.

Aktivitas Pertambangan Batu Kapur di Desa Mrayun, Kecamatan Sale, Kabupaten Rembang, Jawa Tengah.

Operasi Kalsinasi Batu Kapur

Secara skematik shaft funace atau tungku tegak yang umum digunakan untuk proses kalsinasi diperlihatkan pada gambar dibawah. Bahan baku yang terdiri dari Batu kapur dan kokas dimasukan dari bagian atas furnace. Sedangkan udara dihembuskan dari bagian bawah. Kapur bakar hasil kalsinasi di tarik keluar dari bagian bawah.

Skematika Zona Proses Kalsinasi Pada Shaft Furnace

Skematika Zona Proses Kalsinasi Pada Shaft Furnace

Tungku kalsinasi dapat dibagi dalam tiga zona, yaitu zona preheating, zona reaksi, dan zona cooling.

Preheating Zone.

Pada daerah ini muatan padat batu kapur dan kokas akan mengalami pemanasan sampai temperatur sekitar 800 celcius oleh gas panas yang bergerak berlawanan dari bawah ke bagian atas tungku. Pada daerah ini, belum terjadi reaksi kalsinasi maupun reaksi pembakaran dari kokas.

Reaction Zone.

Pada daerah ini terjadi reaksi pembakaran kokas dan dekomposisi dari batu kapur. Kapur kabar mengalami pemanasan berlebih dan diperkirakan menjacapai temperatur 1000 celcius. Gas yang meninggalkan daerah reaksi bertemperatur sekitar 900 celcius. Temperatur gas yang keluar ini,  100 celcius lebih tingg dari pada temperatur material yang masuk pada daerah ini.

Cooling Zone.

Pada daerah ini kapur bakar didinginkan dengan udara yang bergerak berlawanan dari bagian bawah tungku. Pada daerah ini kapur bakar didinginkan sampai temperatur sekitar 100 celcius.

Agar terjadi pembakaran sempurna dari kokas, maka udara yang dihembuskan mencapai 25 persen berlebih dari yang diperlukan.

Reaksi Kalsinasi Batu Kapur

Selama proses kalsinasi, Batu kapur, CaCO3 akan terurai menjadi kapur bakar dengan rumus kimia CaO (kalsium oksida) dan gas karbon dioksida, CO2  sesuai dengan reaksi berikut:

CaCO3 → CaO + CO2(g), ΔH298 = 177,8 kJ

Proses kalsinasi meliputi pelepasan air, carbon dioksida atau gas-gas lain yang terikat secara kimiawi. Proses Kalsinasi lebih endotermik daripada proses drying. Sehingga panas harus dipasok dari sumber dengan temperatur relatif tinggi.

Komposisi Batu Kapur Dan Kapur Bakar

Perubahan Komposisi Batu Kapur setelah dikalsinasi menjadi kapur bakar dapat dilihat pada tabel di bawah. Batu kapur sebelum diproses memiliki kandungan CaCO3 sebesar 95,2  persen, MgCO3 sebesar 0,9 persen, dan air 2,7 persen. Sedangkan setelah mengalami proses kalsinasi, kapur bakar memiliki kandungan CaO sebesar 97,0 persen, kandungan MgO 0,8 persen.

Air yang terkandung dalam batu kapur hilang selama kalsinasi. Namun demikian, Kandungan SiO2 pada kapur bakar menjadi relatif lebih tinggi seperti yang ditunjukkan pada tabel di bawah.

 

Batu Kapur Kapur Bakar
CaCO3 95,2 % CaO 97,0 %
SiO2 1,2 % SiO2 2,2 %
MgCO3 0,9 % MgO 0,8 %
H2O 2,7 % H2O 0,0 %

Daftar Pustaka:

Kebutuhan- Material Balance, Reduksi Bijih Besi Pada Rotary Kiln, Consumption Rate.

Pengertian, Definisi Material/Burden Pada gambar di bawah dapat dilihat kebutuhan bahan baku/material yang dibutuhkan untuk terjadinya proses reduksi...

Menentukan Diameter Dan Berat Media Gerus, Grinding Media

Diameter dan berat total grinding media yang akan digunakan dalam ball mill dapat ditentukan dengan menggunakan lembar kerja di bawah. Masukkan data yang...

Pengolahan Bijih Emas Dan Perak

Karakteristik Bijih Emas Bijih  emas secara umum dapat diklasifikasikan menjadi  bijih free milling dan refractory . Tipe free milling merupakan b...

Proses Ekstraksi Emas Cara-Metoda Amalgamasi

Secara industrial, proses ekstraksi emas dengan menggunakan merkuri praktis sudah tidak dilakukan lagi. Hal ini karena merkuri merupakan logam berat yang...

Proses Kalsinasi Batu Kapur, Pengolahan Limestone

Pengertian, Definisi Kalsinasi, Calcination: Kata kalsinasi berasal dari bahasa Latin yaitu calcinare yang artinya membakar kapur. Proses Kalsinasi yang...

Proses Pembuatan Pellet Bijih Besi, Pelletizing

Pengertian, Definisi Pelletisasi Bijih Besi Proses pelletizing adalah proses aglomerasi/penggumpalan konsentrat bijih atau mineral yang berukuran halus,...

Proses Reduksi Bijih Besi, Pembuatan Sponge Besi Pada Rotary Kiln, Tanur Putar.

Skematika Lay Out Tahapan Pembuatan Sponge Besi. Pabrik pembuatan besi spons (sponge iron) terdiri dari beberapa Peralatan utama yaitu sistem pengumpanan...

Tahap Metoda Pengolahan Batubara

Pengertian Istilah Dan Definisi Batubara sudah mulai terbentuk jauh sebelum manusia lahir di bumi. Diperkirakan pada awal sejarah planet bumi. Beberapa...

Tahap Pengolahan Bijih Mineral Tembaga

Karakterisasi Bijih Tembaga Umumnya Tembaga ditemukan di kerak bumi dalam bentuk mineral-mineral tembaga sulfida seperti chalcocite (Cu2 S) dan bornite...

Tahap Proses Pengolahan Bijih Nikel Laterite

Pengertian, Definisi Bijih Nikel Pada lapisan bumi, Genesa endapan nikel terdapat dalam dua bentuk yang bebeda, yaitu nikel sulfida dan nikel laterite...

Tahap Proses Pengolahan Bijih Timah

Karakterisasi Bijih Timah Bijih  timah yang ditambang di Indonesia umumnya adalah dari jenis endapan timah aluvial dan sering disebut sebagai endapan ...

Pengertian Teori Tujuan Kominusi, Operasi Pengecilan Ukuran

Pemahaman Operasi Kominusi, Comminution Kominusi merupakan salah satu tahapan pada pengolahan bijih, mineral atau bahan galian. Pada kominusi,  bijih ...

Teori, Tipe, Jenis Alat Mesin Peremukan, Crushing

Operasi Peremukan, Crushing Operasi crushing biasanya melibatkan beberapa tahapan yaitu primary crushing, secondary crushing dan tertiary crushing....

Teori, Tipe, Jenis Alat Mesin Penggerusan, Grinding

Definisi Pengertian Penggerusan, Grinding Operasi penggerusan merupakan tahap akhir dari operasi pengecilan ukuran bijih, atau kominusi. Pada tahap...

Mekanisme Penggerusan Pada Ballmill, Grinding Operation

Mekanisme Penggerusan Penngecilan ukuran pada pengggerusan, grinding tergatung pada seberapa besar peluang dari partikel bijih untuk dapat digerus....

Menghitung Daya Listrik Crusher Dan Ball Mill.

Energi Kominusi, Daya Listrik Untuk Pengecilan Ukuran. Secara umum energy yang dibutuhkan untuk operasi pengecilan ukuran bijih, mineral atau bahan galian...

Menentukan-Menghitung Jumlah Ball Mill.

Menentukan-Menghitung Jumlah Ball Mill . Ada Beberapa definisi yang terkait dengan istilah-istilah yang digunakan dalam penentuan jumlah mill atau ball...

Tahap Proses Pengolahan Pasir Besi

Pasir Besi Pasir besi merupakan salah satu sumber besi yang dalam pemanfaatannya masih belum optimal. Di Indonesia pasir besi sampai saat ini masih terbatas...

Pemisahan Secara Gravitasi, Gravity Separation

Prinsip Pemisahan Secara Gravitasi, Gravity Separation Gravity separation merupakan Operasi konsentrasi atau pemisahan satu mineral atau lebih dengan...

Pengolahan Bijih-Mineral Dengan Jig Konsentrator

Pengertian Definisi Pemisahan Mineral Dengan Jig Konsentrator Jig konsentrator merupakan alat pengolahan bijih atau mineral yang digunakan untuk meningkatkan...

Pustaka:

1. Rosenqvist T., 2004, “Principles Of Extractive Metallurgy”, Second Edition, Tapir Academic Press, Trondheim.