11. PENDAHULUANKebijaksanaan pembangunan nasional yang dicanangkan oleh pemerintah telah mendorong pertumbuhan Industri di dalam negeri. Hal ini disebabkan kebijaksanaan tersebut dapat memberikan suatu jaminan dan kepastian pengembangan produk industri, investasi baru, dan lain-lain.Dalam lima tahun terakhir, perkembangan sektor industri di dalam negeri secara langsung telah mendorong peningkatan kebutuhan zircon, baik sebagal bahan baku maupun bahan penolong. Dalam kaitannya dengan industri hilir di dalam negeri, peningkatan permintaan zircon tersebut terutama dipengaruhi oleh perkembangan industri kerarnik dan logam dasar.Industri keramik yang mengkonsurnsi zircon adalah jenis wall tile dan table ware. Sarnpai dengan saat ini, tingkat produksi kedua industri keramik tersebut baru mencapai sekitar 80-85% dari kapasitas pabrik per tahun. Dalam industri logam dasar, zircon digunakan sebagai bahan anti korosi dan penahan panas (refraktorl dan foundri). Volume kebutuhan zircon pada industri logam dasar tergantung kepada kapasitas pabrik, yang ditandai oleh tingkat kebutuhan besi-baja oleh industri tersebut. Pada tahun 1990, kebutuhan besi-baja oleh industri logam dasar di dalam negeri sebesar 690 ribu ton.Cadangan zircon di Indonesia belum diketahui secara pasti, tetapi potensi sumberdaya diperkirakan cukup besar. Namum demikian, zircon telah diproduksi di Indonesia, walaupun masih dalam bentuk produk sampingan dari bijih timah (PT Tambang Timah) dan bijih emas (PT Ampalit Mas Perdana).Di Masa mendatang, kebutuhan zircon di perkirakan semakin meningkat. Peningkatan ini terutama dipengaruhi oleh perkembangan -industri logam dasar di dalam negeri. Pada tahun 1993, kebutuhan besi-baja oleh industri ini diproyeksikan sebesar 5,2 juta ton. Sedangkan pengaruh perkembangan industri keramik relatif lebih kecil, walaupun Industri ini di masa mendatang diperkirakan semakin berkembang. Selain ltu, produk-produk antara yang sangat dibutuhkan oleh industri keramik dan logam dasar juga semakin meningkat. Produk antara tersebut adalah glasir, frit-enamel, zirconia, refraktorl, dan foundri.Perkembangan zircon di Indonesia erat kaltannya dengan pemasokan-permintaan zircon dunia. Pada tahun 1989, produksi zircon dunia sebesar 860 ribu ton dan diperkirakan meningkat menjadi 1.160 ribu ton (1995) dan 1.400 ribu ton (2000). Sedangkan kebutuhan zircon dunia di masa mendatang mengalami pertumbuhan rata-rata 3,7% per tahun. Pada tahun 2000, kebutuhan zircon dunia diperkirakan mencapai 1.398 ribu ton.2. MINERAL ZIRCON Dl INDONESIA2.1 MineralogiMineral utama yang mengandung unsur zirconium adalah zircon (z-irconium silikat, ZrOg.S-iO2) dan baddeleyit (zirconium oksida, ZrOg). Dl alam, kedua mineral ini dijumpai dalam bentuk senyawa dengan hafnium (HfO2). Kandungan hafnium sekitar 1,5-2,5% dari total berat zircon atau baddeleyit.Pada umumnya zircon mengandung unsur besi,kalsium, sodium, mangan, dan unsur lainnya. Unsur-unsur ini memberikan variasi warna zircon yang bermacam-macam. Warna zircon murni adalah putih bening. Mineralogi zircon dan variasi sifat fisika dan kimianya dapat dilihat pada Tabel 2.1.Tabel 2.1 : Sifat Fisika dan Kimia Zircon dan Baddeleyit ( Physical and Chemical Properties of Zircon and Baddeleyite)ZirconBaddeleyitKristal DitetragonalDipiramidalMonoklinPrismatikWarnaPutih bening hingga kuning,kehijauan,coklat kemerahan,dan kuning kecoklatanGelapKilapLilinLogamBelahanTidak sempurnaBeraturanKekerasan7-56,5Berat jenis4,6-4,75,8Indeks refraksi1,92-1,962,19Hilang pijar0,1%-Titik lebur2500 c2500c2.2 Mula-jadiZircon terbentuk sebagai mineral ikutan (accessory mineral) pada batuan yang terutama mengandung Na-feldspar, seperti batuan beku asam (granit dan syenit) dan batuan metamorf (gneiss dan skiss).Secara ekonomis, zircon dijumpal dalam bentuk butiran (ukuran pasir), baik yang terdapat pada sedimen sungai maupun sedimen pantai. Pada umumnya zircon terkonsentrasi bersama-sama mineral titanium (rutil dan itmenit), monazit, dan mineral berat lainnya.Di Indonesia, zircon merupakan sedimen sungai yang terdapat di daratan dan lepas pantai. Mineral ini dijumpai bersama - sama dengan mineral kasiterit dan elektrum (Au,Ag) sebagai mineral utama, limenit, magnesit, monazit, xenotim, pyrit, mineral sulfida lainnya, dan kuarsa. Cebakan keseluruhan mineral ini pada umumnya berasal dari batu granit yang telahmengalami pelapukan dan transportasi.2.3 Cadangan dan Potensi SumberdayaSampal dengan saat ini, jumlah cadangan zircon di Indonesia tidak diketahui secara pasti. Walaupun demikian, potensi mineral ini diperkirakan cukup besar.Di Sumatera, penyebaran zircon pada umumnya mengikuti penyebaran endapan kasiterit, yang lebih; dikenal dengan nama tin belt. Penyebaran tersebut meliputi daerah Sumatera bagian timur, kepulauan Riau, P. Bangka dan P. Belitung, serta sebagian Kalimantan bagian barat. Berdasarkan penyelidikan yang telah dilakukan,endapan zircon di pastikan terdapat di daerah Hatapang (Sumatera Utara), P. Karimun Kundur dan P. Bintan (Riau), serta P. Bangka dan P. Belitung (Sumatera Selatan).Di Kalimantan Tengah, zircon merupakan mineral ikutan bijih emas aluvial, walaupun kadang-kadang di beberapa tempat kandungan zircon lebih dominan. Berdasarkan hasil kegiatan eksplorasi dan eksploitasi tiga perusahaan KK Emas di Kalimantan Tengah, zircon diketahui tersebar di sungai Cembaga dan Katingan (termasuk anak-anak sungainya).Di Kalimantan Timur, zircon dijumpai di daerah Semboja sebagai endapan pantai bersama-sama mineral rutil. Menurut penelitian terdahulu cadangan zircon tersebut dipastikan sebesar 33 ribu ton.Di Irian Jaya, keberadaan zircon didasarkan kepada kegiatan pertambangan sebanyak sembilan perusahaan kecil di daerah Kabupaten Jayapura. Karena terbatasnya data yang ada, potensi zircon di daerah ini belum jelas, baik tipe endapan, penyebaran maupun mineral -ikutannya.Daerah potensi zircon di Indonesia beserta hasil-hasil penyelidikan dan tahap kegiatan yang sedang dilakukan dapat dilihat pada Gambar 2.1 dan Lampiran 1.2.4 PertambanganBerdasarkan tipe endapan zircon yang merupakan endapan aluvial, maka penambangannya dilakukan dengan menggunakan kapal keruk, bulldozer, dragline, dan lain-lain peralatan yang biasanya digunakan untuk menambang bijih aluvial.Di P. Bangka, P. Belitung, dan P. Karimun Kundur,zircon ditambang bersama-sama dengan kasiterit. Penambangan dilakukan oleh PT Tambang Timah dengan cara :-tambang semprot (konvensional dan tambang besar), -kapal keruk,- tambang mekanis.Pengolahan zircon termasuk sangat komplek karena selain memisahkannya dari mineral pengganggu (gangue minerals), tetapi juga dipisahkan dari mineral-mineral berat lainnya (multi-mineral processing).Pengolahan kasiterit, zircon, dan mineral berat lainnya dilakukan oleh PT Tambang Timah dalam dua tahap, yaitu :Gambar 2.1 : Peta Penyebaran Sumberdaya Zircon di Indonesia(Distribution Map of Zircon Resources In Indonesia)(1)Pengolahan di Tambang.Pengolahan di sini dilakukan dengan menggunakan sluice box dan jig. Tujuan pengolahan tersebut adalah untuk menghasilkan konsentrat kasiterit beserta mineral ikutannya, termasuk zircon.(2) Pengolahan di Pusat Pencucian Bijih Timah.Pengolahan dilakukan terhadap konsentrat tambang dan kapal keruk. Metoda dan peralatan yang digunakan terdiri atas pemisahan gravitasi (meja goyang, klasifier, jig) pemisahan listrik (high tension separator), dan pemisahan magnit (rapid magnetic separator).Produk pengolahan adalah kasiterit, ilmenit, monazit, xenotim, dan zircon (Gambar 2.2).Di Kalimantan Tengah, zircon ditambang bersama-sama dengan bijih emas oleh PT Ampalit Mas Perdana. Zircon yang dihasilkan merupakan konsentrat sluice box. Oleh karena itu, kadar zircon tersebut masih sangat rendah ( 30% ZrO2).Konsentrat Tambang(30-45% Sn)Pemisahan Gravitasi(Siklon, klasifier, shaking, table, dan Jiy)KonsentratKasiteritMiddlingKasiterit, Ilmenit, Monasit/Xenotim Zircon, KuarsaTailingKuarsa, Ilmenit, Pyrit/Markesit, TourmalinPengeringan(rotary dryer)Pemisahan Listrik(high tension separator)KonduktorKasiterit, IlmenitNon KonduktorMonasit / Xenotim, Zircon, KuarsaPemisahan Magnit(rapid magnetik separator)MagnetikMonasit / XenotimNon-MagnetikZircon, kuarsaPemisahan Gravitasi( air table)KonsentratZirconTailingKuarsaGambar 2.2 : Proses Pengolahan Zircon( Flowsheet of Zircon Processing )3. PENGGUNAAN DAN SPESIFIKASI PRODUK3.1 Penggunaan ZirconPenggunaan zircon sangat bervariasi, baik sebagai mineral industri (non-logam) maupun mineral logam (Gambar 3.1). Pasaran zircon dunia sebagian besar digunakan sebagai mineral industrl, yaitu untuk pasir cetak (foundri), bata tahan api (refraktorl), kerarnik dan gelas, kimla zirconium, dan lain-lain .3.1.1 Keramik dan gelasPada industri keramik dan gelas, zircon yang digunakan berbentuk zirconia, PSZ (partially stabilized zirconia), dan tepung zircon (micronized zircon).(1) Tepung zirconTepung zircon pada keramik terutama berfungsi sebagai glasir opak (opacifier glazes), hal ini disebabkan zircon mempunyai indeks refraksi cukup tinggi. Zircon di sini menggantikan peranan Sn-oksida untuk menghasilkan keramik putih dan keramik berwarna yang bermutu tinggi, khususnya keramik untuk keperluan rumah tangga (table ware) dan kerarnik ubin (tile ceramic).Prosentase pemakaian zircon sebagai glasir opak adalah 13% dari total bahan glasir yang digunakan. Bahan-bahan glasir lainnya adalah pasir silika (28%), feldspar (27%), kaolin (9%), witherit (5%), dan Zn-oksida (4%).Sebagai frit-enamel, tepung zircon digunakan untuk melapisi logam (baja dan besi tuang). Walaupun jumlah pemakaian zircon sangat kecil dibandingkan TiO2, tetapi penggunaan zircon lebih balk, terutama dalam proses pelapisan secara kering untuk menghasilkan produk-produk peralatan dapur dan kamar mandi.(2) ZirconiaDalam industri gelas, zirconia (fused zircon) digunakan untuuk menghasilkan gelas-gelas yang berkomposi'si khusus, seperti gelas optlk, gelas fiber, gelas TV berwarna, dan lain-lain.ZirconiaGelas KhususGelas optikGelas TV berwarna, Gelas fiber, dllPSZBodi KeramikKomponen Mesin, Pompa Kimia, Keramik rekayasa lainnyaTepung ZirconGlasir OpakKeramik rumah tangga, Keramik listrik, Dan lain - lainEnamelPeralatan rumah tangga, Silo, Dan lain - lainGelas KhususAZS RefraktoriIsolasi PanasTungku peleburan untukbaja dan gelasZirconia MullitZirconDanZirconiaIsolasi PanasAlat cetak untuk logam, Piezo elektrik, dan lain-lainRefraktoriFoundriAZ & MZPemotong DanPenggerusGergaji Mesin untuk batu Gerinda , Media penggerus, dllAbrasifKimiaZr - SulfatKatalisObat penyamakan kulit, Pigmen dan lain-lainBatu PermataJacinth / Hyacinth, Jargon / Jargoon, dan StarlitLogam dan Logam PanduanZirconium Murni, Batang las, Zircaloy, Dan lain - lainNon-LogamLogamZircon (ZrO2, SiO2)Baddeleyit (ZrO2) Gambar 3.1 : Kegunaan Utama Zircon ( Major Areas of Application for Zircon )Gambar 3.2 (3) PSZ (partially stabilized zirconia)Khusus untuk menghasilkan keramik rekayasa dan listrik, sekarang ini telah dibuat bahan dasar keramik yang berasal dari zircon, yaitu PSZ. Produk PSZ yang telah dikembangkan ada dua macam, yaitu :(a) PSZ dibuat dengan menggunakan CaO dan MgO.Keramik yang dihasilkan mempunyai kekuatan dan ketahanan yang lebih baik, jika dibandingkan dengan keramik konvensional (SiC,Si3,dan Al2O3). Produk keramik ini telah digunakan untuk :- peralatan / komponen mesin / motor, - pompa kimia,- nozel (mulut plpa).(b) PSZ dibuat dengan menggunakan yitrium oksida (Y203).Keramik yang dihasilkan lebih stabil dan mempunyai konduktivitas panas rendah, selain mempunyai ketahanan dan tahan lama. Keramik jenis ini sangat sesuai untuk pembuatan komponen-komponen adiabatik mesin diesel, seperti :- pelapis silinder,- kepala piston,- katup.Kegunaan PSZ lainnya adalah untuk pembuatan elektroda yang berfungsi untuk mengontrol ratio antara bahan bakar dan oksida dalam mesin. Keadaan ini tidak saja menyangkut masalah lingkungan, tetapi juga masalah effisiensi mesin mobil dan penghematan pemakaian bahan bakar.Produk keramik untuk pembuatan electroda tersebut telah dikembangkan oleh perusahaan NGK-insulator (Jepang).3.1.2 RefraktoriZircon dapat dibuat menjadi bata tahan api yang digunakan untuk melapisi tungku peleburan baja dan gelas. Zircon yang digunakan ada dua jenis, yaitu AZS refraktori dan zirconia- mullit. Pemakaian kedua bahan ini sebagai refraktori karena secara kimia mempunyai sifat netral serta ketahanan terhadap panas mendadak yang sangat baik. Zirconia-mullit digunakan dalam bentuk batangan dan nodul yang disusun secaraberaturan.Pemakaian zircon secara langsung untuk refraktori pada umumnya digunakan sebagai ladle brick. Refraktori ini dapat digunakan pada temperatur hingga 3600 F.3.1.3 Foundri (pasir cetak)Zircon sangat sesuai digunakan sebagai pasir cetak karena sifat-sifatnya:-pengantar panas yang sangat tinggi, sehingga proses pendinginan berlangsung empat kali lebih cepat apabila dibandingkan dengan pasir kuarsa, -tidak reaktif terhadap logam lain,- butiran zircon berbentuk bulat dengan permukaan bersih serta sesuai dengan semua jenis binder,- membutuhkan binder lebih sedikit dibandingkan dengan pasir cetak lainnya,- ukuran tetap stabil walaupun terjadi peningkatan panas,- pH zircon netral atau sedikit asam.Sebagai pasir cetak, zircon umumnya digunakan untuk menghasilkan produk cetakan yang mempunyai permukaan halus. Selain zircon, fused zirconia juga digunakan sebagai pasir cetak, khususnya pencetakan gelas secara kontinu.3.1.4 AbrasifProduk zircon yang umumnya digunakan sebagai abrasif adalah alumina-zirconia. Abrasif jenis ini ada dua kelompok, tergantung prosentase zirconia yang digunakan, yaitu AZ- abrasif (25% zirconia) dan NZ-abrasif (40% zirconia).AZ-abrasif terutama digunakan dalam hubungannya dengan pengerjaan bahan-bahan yang berasal dari logam, seperti steel billet, automotif, dan lain-lain. Di pasaran NZ- abrasif ada dua jenis, yaitu E347 (bonded abrasive) dan E347 (coated abrasive). NZ-abrasif terutama digunakan sebagai bit pada mesin pemotong untuk batu hias (marmer dan granit) dan sebagai bola penggerus (grinding wheel).Sebagai abrasif, pasir zircon dapat juga digunakan secara langsung, yaltu sebagai sandblast menggantikan fungsi pasir kuarsa / silika.3.1.5 Kimia zirconiumDalam industri kimia, zirconia digunakan untuk pembuatan zirconium sulfat, H2ZrO2 (SO4)2.3H3O..Bahan kimia ini sangat penting karena merupakan bahan dasar dalam pembuatan kimia zirconium lainnya.Zirconium sulfat.digunakan sebagai bahan untuk penyamakan kulit (tanning leather) dan bahan tambahan pada pigmen titania (berfungsi sebagai penstabil pigmen).Produk kimia zirconium lainnya beserta tujuan penggunaan adalah :- zirconium oxyclorida : bahan pelapis (coating) pada tekstil,- zirconium tetrachlorida : bahan pemurnian A1 dan Mg,- zirconium karbonat : obat (berbentuk salep) untuk melawan racun yang berasal dari tumbuh-tumbuhan,- zirconium hydrat : moderator neutron.ZirconiaZirconia merupakan produk zircon yang sangat penting karena penggunaannya yang sangat luas, baik sebagai bahan pengganti zircon itu sendiri maupun bahan yang digunakan untuk menghasilkan produk-produk berteknologi tinggi.Zirconia (termasuk fused zirconia), selain digunakan pada industri yang telah diuraikan diatas, juga digunakan sebagai bahan :- piezo-eJectric dan keramik titanat,- pelapis penahan panas pada baling-baling pesawat terbang, seperti yang telah diproduksi oleh perusahaan Pratt Whitney, General Electric, dan RoJIs Royce.3.1.7 Zircon sebagai batu mulia (gemstone)Zircon yang mempunyai variasi warna dapat digunakan sebagai batu mulia, seperti :- matara diamond (putih bening),- jacinth atau hyacinth (orange, merah, ataupun coklat),- jargon atau jaargon (kuning ataupun hijau),-starlite (berwarna biru sebagai hasil dari pemanasan zircon yang berwarna merah kecoklatan).3.1.8 Logam zirconium dan Iogam paduanLogam zirconium dengan kemurnian mendekati 100% diperoleh dengan cara mereduksi zirconium tetrachlorida dengan sodium.Logam yang dihasilkan berwarna abu-abu dan bersifat lunak (mudah dibentuk dan dipotong).Sifat terpenting logam ini adalah anti korosif. Berdasarkan sifatnya ini, logam zircon terutama digunakan untuk :- crucible yang digunakan pada laboratorium analit,- pipa keluaran gas,- bahan peledak primer (detonator),- foil pada lampu sorot dan bola lampu kilat kamera, - tabung penukar panas.Dalam jumlah kecil, logam zirconium digunakan untuk konstruksi pabrik petrokimia, pupuk urea, asam sulfat, dan pabrik asam hidrochlorida.Khusus logam zircon dengan kemurnian 100% (unsur hafnium telah dihilangkan) digunakan sebagai tabung bahan bakar radio-aktif pada reaktor nuklir.Logam paduan zircon yang banyak terdapat.di pasaran, antara lain :- baja zirconium yang digunakan untuk gandar / as roda, poros, batang bor, dan konstruksi katup-tekan,- niobium - zirconium sebagai superkonduktor,- magnesium-logam jarang-zirconium yang digunakan pada industri ruang angkasa dan pesawat terbang,- zircaloy, terutama berbentuk tabung digunakan pada pembangkit listrik tenaga nuklir.Logam zirconium terpenting lainnya, terutama dalam bentuk senyawa dengan unsur lain (metal-like compound) adalah zirconium karbida. Logam ini digunakan sebagai konduktor elektronik, komponen alat pemotong, dan material struktur pada reaktor nuklir.3.2 Spesifikasi Produk3.2.1 Zircon sebagai mineral industriKualitas zircon yang terdapat di pasaran dibagi dalam tiga kelompok berdasarkan penggunaannya, yaitu premiun grade (ceramic grade), standar grade (foundry grade), dan intermediate grade. Komposisi kimia utama dan tujuan penggunaan masing-masing kualitas zircon dapat dilihat pada Tabel 3.1.Tabel 3.1 : Kualitas Zircon dan Penggunaannya (Zircon Qualities and Applications)Parameter KualitasPremiumIntermediateStandarZrO2 + (HfO2), % min.66,0065,5065,00TiO2, % mak.0,100,300,25Fe2O3, % mak.0,050,070,15PenggunaanRefraktori gelas Zirconium silikat Keramik bermutu tinggiRefraktori bajaKeramikFoundriRefraktori basaFoundriSumber : 9 th Industrial Minerals International Congress.Ukuran butir zircon yang pada umumnya digunakan terdiri atas milled zircon (+200 mesh atau + 300 mesh) dan micronized zircon (1.5 mikron atau 10 mikron), tetapi dalam pemasaran ukuran ini tidak begitu penting.Berbeda dengan zircon, baddeleyit yang dipasarkan mempunyai kandungan ZrO2 lebih tinggi. Hal ini disebabkan oleh unsur utama mineral ini sudah dalam bentuk ZrO2. Oleh karena itu, penggunaan baddeleyit eebenarnya lebih baik dibandingkan zircon. Akan tetapi jumlah baddeleyit yang ada di pasaran sangat terbatas, hal ini disebabkan oleh cadangan baddeleyit sangat jarang dijumpal di alam.Produsen baddeleyit terbesar adalah perusahaan PMC (Palabora Mining Co ) dan Foskor (Phosphate Development Corp.) di Afrika Selatan. Kualitas produk baddeleyit yang dipasarkan oleh kedua perusahaan ini dapat dilihat pada Tabel 3.2.Selain itu perusahaan PMC juga memproduksl zirconium sulfat dengan spesitikasi seperti yang terlihat pada Tabel 3.3.Tabel 3.2 : Standar Kualitas Baddeleyit Foskor dan PMC (Qualities Standard of Foskor and PMC Baddeleyite)Unsur KimiaFoskorPMCBC96BC99SEFNSQ X)ZrO2 + HfO296,00>99,0098,0099,00TiO21,00