Proses pengolahan batu kapur, limestone, batu gamping, menjadi kapur tohor, hydrate lime

Brobro..

buat yang penasaran bagaimana cara pengolahan batu kapur menjadi kaput tohor atau lime atau hydrate lime yang memiliki nilai ekenomis, berikut kite jelasin begimana caranya, baik dari cara penambangan tradisional tambang kapur sampai pengolahan batu kapur menjadi lime hydrate yang siap jual dipasaran dengan harga yang cukup tinggi lhooo...danjuga pangsa pasar untuk batukapur luas brohhhh

Batu kapur yang umumnya berwarna putih kecoklatan - putih bersih, 

Banyak kita jumpai pada bukit / gunung bro,Batu kapur ini biasanya dipakai oleh masyarakat untuk meratakan jalan yang belum dicor atau diaspal, mengapa? karena pada batu kapur yang umumnya masih berbentuk karbonat (CaCO3) yang tentunya sangat baik digunakan ketika jalan yang sering dilewati kondisinya becek / dalam kondisi hujan karena batu kapur akan bereaksi dengan air hujan menjadi gipsum yang sifat fisiknya lebih kuat terhadap tekanan dan beban.

reaksi

CaCO3 (batu kapur) + H2SO4 (air hujan yg sedikit asam) ----> CaSO4 (gipsum) + H2O

PROSES PENAMBANGAN BATU KAPUR

Batu kapur bisa secara langsung ditambang oleh masyarakat, jika batukapur terdapat dalam bukit sehingga tidak diperlukan proses pengupasan lapisan tanah diatasnya. juga tingkat kekerasan yang rendah membuat masyarakat mampu mengambil batukapur cukup dengan peralatan sederhana seperti, cangkul, linggis, blencong, dsb

Selanjutnya batu kapur dipecah menggunakan palu sampai ukuran yang tidak terlalu besar danjuga tidak sekecil batu split yang nantinya langsung dibakar pada tanuh deh.

Dalam skala industri , penambangan batu gamping Indonesia dilakukan dengan cara tambang terbuka (kuari). Tanah penutup (overburden) yang terdiri dari tanah liat, pasir dan koral dikupas terlebih dahulu. Pengupasan dapat dengan menggunakan bulldozer atau power scraper. Kemudian dilakukan pemboran dan peledakan sampai di dapat ukuran bongkah yang sesuai. Untuk bongkah yang terlalu besar perlu di bor dan diledak-ulang (secondary blasting).  Pengambilan bongkah batu gamping biasanya dilakukan dengan wheel loader, lalu dimuat ke alat transportasi (dump truck, belt conveyor, lori dan lain-lain) 

PROSES PENGOLAHAN BATU KAPURBatu gamping dapat langsung dipakai sebagai bahan baku, misal pada industri semen, fondasi jalan, rumah dan sebagainya. Untuk hal lain perlu pengolahan terlebih dahulu, misal dengan pembakaran. Cara ini dimaksudkan untuk memperoleh kapur tohor (CaO), kalsium hidroksida (Ca(OH)2) dan gas CO2.

KALSINASI
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.

Secara umum, pembuatan kapur tohor meliputi :

• Kalsinasi pada suhu 900o - 1000oC,
  sehingga batu gamping terurai menjadi CaO dan CO2
• CO2 ditangkap, dibersihkan dan dimasukkan ke dalam tangki
• Kalsinasi dapat membentuk kapur tohor (CO) dan padam (CaOH2)
• Pembakaran batu gamping pada suhu sekitar 900oC akan diperoleh CaO melalui reaksi CaCO3    CaO + CO2 Pada reaksi ini terjadi penyerapan panas karena untuk mengurai 1 gram molekul CaCO3 (100 gram) perlu panas 42,5 kkal.
  
  Pembakaran batu dolomit (MgCO3) pada suhu 800 oC akan terjadi penguraian, seperti reaksi berikut : MgCO3       MgO + CO2; MgO disebut juga magnesit kostik. Pembakaran batu gamping dolomitan pada suhu 800-850 oC, hanya MgCO3  yang terurai, tetapi CaCO3 belum terurai.
  Jadi yang dihasilkan adalah MgO.CaCO3; dolomit kostik yang aktif ialah MgO sementara CaCO3 bekerja sebagai bahan pengisi. Tetapi apabila pembakaran dilakukan di atas 900 oC, yang terjadi adalah CaCO3, dan CO3 terurai menjadi CaO dan MgO. Pembakaran batu gamping yang mengandung MgCO3 penurunan daya ikat MgO tak dapat dihindari, karena saat reaksi penguraian CaCO3 menjadi CaO dan CO2 dibutuhkan suhu lebih tinggi dari 900 o C, terutama yang berukuran besar, agar suhu di bagian dalam cukup tinggi sehingga tejadi disosiasi. Gas CO2 akibat disosiasi dari hasil pembakaran atau udara dapat dihilangkan dengan alat pembuat gas atau secara alami 

pembuatan tungku pembakar

Batu kapur yang mau dibakar menjadi produk siap jual


proses pembakaran yang sedang berlangsung

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.

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

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 kJProses 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.

Contoh Produk yang dihasilkan

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 sebelum dibakar				batu kapur setelah dibakar
CaCO3	95,2	%		CaO	97,0	%
SiO2	1,2	%		SiO2	2,2	%
MgCO3	0,9	%		MgO	0,8	%
H2O	2,7	%		H2O	0,0	%

PENYEBARAN BATU KAPUR DI INDONESIA