Pasir silika adalah salah satu jenis mineral yang tersusun atas kristal silika (SiO2) dan selama proses pengendapan mengandung kotoran yang dikeluarkan. Pasir kuarsa merupakan hasil pengikisan batuan yang mengandung mineral penting, seperti kuarsa dan feldspar.
Pengertian Pasir Silika
Silika atau Pasir kuarsa berasal dari tanah aluvial yang dihasilkan oleh erosi batuan yang mengandung sejumlah besar mineral kuarsa (SiO2) yang kemudian mengalami transpor alami, diangkut dengan alat transportasi (air / es) yang kemudian diendapkan dan terakumulasi di cekungan ( danau, pantai, dan lain-lain).
Bagi kehidupan manusia, pasir silika merupakan salah satu jenis pasir yang memiliki banyak kegunaan. Misalnya, pasir silika dapat digunakan sebagai bahan baku kaca, keramik, bahkan filter air.
Di Wikipedia dijelaskan, pasir silika merupakan salah satu mineral yang biasa ditemukan di kerak benua bumi.
Ciri-ciri pasir silika / kuarsa
Jenis pasir ini memiliki kekerasan 7.0 (skala Mohs) dengan berat jenis 2,60 – 2,66. Warna dari pasir ini adalah putih, transparan atau warna lain tergantung senyawa pengotornya. Warna kuning menandakan mengandung oksida Fe, dan merah mengandung oksida Cu. Ciri lain dari pasir ini yaitu memiliki garis-garis Putih dan kilap Vitrious + kaca dan mempunyai titik lebur yang berada pada 1715 °C
Fungsi dan kegunaan pasir silika
Penggunaan silika atau pasir kuarsa dalam kegiatan industri telah banyak dikembangkan, baik secara langsung sebagai bahan baku utama maupun sebagai produk sampingan. Sebagai bahan baku utama misalnya digunakan pada industri kaca / kaca, semen, ubin, keramik mozaik, bahan baku ferrous silicon, silicon karbida, bahan abrasif (ampelas dan sandblasting).
Sedangkan sebagai bahan tindak lanjut misalnya pada industri pengecoran, industri minyak dan pertambangan, batu bata tahan api (refraktori), dll.
1. Sebagai bahan baku utama semen
Pasir silika/kuarsa dalam produksi semen berfungsi sebagai pelengkap kandungan silika pada semen yang diproduksi. Kandungan silika untuk pabrik semen sekitar 21,3% SiO2. Jika komposisi SiO2 belum tercapai, ditambahkan pasir kuarsa. Penggunaan pasir kuarsa di sektor ini bervariasi sesuai dengan kandungan silika bahan baku lainnya, umumnya antara 6-7%.
2. Bahan pembuatan amplas dan sandblasting
3. Bahan baku pembuatan gelas, kaca dan keramik
Dalam industri keramik, pasir kuarsa membentuk badan keramik bersama dengan bahan baku lainnya, seperti kaolin, tanah liat, feldspar, dan pewarna. Pasir kuarsa memiliki sifat glazing pada permukaan keramik sehingga licin dan mudah dibersihkan. Selain itu, pasir kuarsa memiliki sifat sebagai handling agent yang dapat mempermudah proses pengeringan, pengendalian dan penyusutan serta memberikan struktur pada body keramik.
Proses akhir dari pengolahan pasir kuarsa menjadi kaca dan kaca adalah dengan cara meleburnya dengan bahan lain seperti soda dan kapur dalam tungku peleburan. Sebagai bahan pembentuk kaca, kontribusi silika (SiO2) sangat dominan. Unsur lain seperti soda (Na2O) digunakan dalam proses likuifaksi, sedangkan kapur (CaO dan MgO) berfungsi sebagai penstabil selama proses likuifaksi dan pembentukan kaca dan kaca.
4. Campuran sebagai pengeras dalam industri karet / ban / cat
Penggunaan pasir kuarsa pada industri lain yaitu sebagai pengeras pada pengolahan karet, bahan pengisi (industri cat), bahan ampelas (industri penggilingan), bahan penghilang karat (industri logam), bahan penyaring (industri pemurnian air) pembuatan ferrous silicon karbida , dan lain-lain seperti di industri microchip (elektronik).
5. Pasir silika untuk filter air
Pada pengolahan air minum atau air tanah pada air PDAM maupun air pegunungan pada industri pengolahan air, pasir silika/kuarsa (SiO2) ini berfungsi untuk menghilangkan kandungan lumpur atau tanah dan sedimen.
6. Pasir silika untuk pembuatan lapangan sepak bola dalam ruangan
Selain untuk filter air, pasir silika juga mempunyai kegunaan di berbagai industri, seperti industri / pengolahan sandblasting atau pembuatan lapangan futsal dengan berbagai ukuran mata jaring.
7. Pasir silika untuk aquascape dan akuarium
Saat ini, pasir silika banyak digunakan untuk keperluan dekoratif di lanskap perairan dan pasir akuarium.
Baca juga: Jenis Pasir Urug, Fungsi dan Harganya di Pasaran
Proses Penambangan Pasir Silika di Indonesia
Pada umumnya, ekstraksi pasir kuarsa, yaitu dengan ekstraksi tambang terbuka secara kering dan basah menggunakan monitor (tambang hidrolik). Pemilihan metode tergantung pada proses pengolahan dan lokasi sebaran sedimen.
Tahapan kegiatan penambangan meliputi pembersihan lahan, dilanjutkan dengan penggalian, pemuatan dan pengangkutan pasir kuarsa.
1. Pengupasan/Land Clearing
Tujuan dari overload removal adalah untuk mengurangi kotoran, pada saat proses ekstraksi akan dilakukan.
Kegiatan yang dilakukan pada tahap ini terdiri dari pembersihan semak dengan alat manual (cangkul, sekop, belincong, dll.), Atau alat mekanik (buldoser, pengikis, sekop, dll). Pemilihan alat tergantung pada kondisi lapangan dan tingkat produksi penambangan.
2. Pengambilan Pasir Kuarsa
Karena mineral ini merupakan material curah, maka sistem ekstraksi yang digunakan bisa kering atau basah. Metode kering dilakukan dengan menggunakan buldoser atau sekop listrik, kemudian diisi dan diangkut menggunakan dump truck.
Ambil pasir kuarsa dengan menyemprotkannya basah dengan monitor / ke dalam tabung. Campuran air dan pasir kuarsa (slurry) dipompa ke reservoir kemudian diangkut ke pabrik pengolahan atau dijual langsung ke pasar.
3. Pemuatan dan Pengangkutan
Mengangkut hasil tambang dari area pertambangan ke unit pengolahan atau penyimpanan menggunakan cangkul belakang, sekop mekanis atau wheel loader. Transportasi yang digunakan adalah dump truck atau dengan memompa slurry melalui pipa langsung ke kapal.
Pengolahan Silika / Pasir Kuarsa
1. Pencucian
Siapkan lubang pencucian menggunakan ekskavator (ukuran area relatif) atau menggunakan mesin cuci pasir.
Proses pencucian ini sangat signifikan dalam meminimalkan sludge, kaolin, debu dan zat organik lainnya seperti akar, sehingga meningkatkan kadar SiO2.
2. Pengeringan
Di akhir pencucian, pasir diangkat dan dikeringkan di area Stock Pail. Bertujuan untuk mengurangi kadar air. Memang 100% air tidak akan hilang, tapi kita hanya bisa mengurangi level 5 sampai 7% saja. Tidak butuh waktu lama, 2 sampai 3 hari.
Selama proses pengeringan, sampel pasir perlu diambil dan dianalisis untuk melihat tingkat kandungan yang diinginkan. Selain pengeringan, teknologi pengering pasir silika dapat digunakan.
3. Pemisahan
Pada proses pemisahan ini dilakukan untuk menghilangkan mineral magnetik yang ada pada pasir kuarsa, mineral magnetik itu seperti hematit, limonit, biotit dan mineral magnetik lemah lainnya.
Daerah Penghasil Pasir Silika / Kuarsa di Indonesia
Silika atau Pasir kuarsa di Indonesia umumnya ada sebagai endapan sedimen. Ini berawal dari revisi material yang mengandung silikon dioksida (kuarsa) seperti granit, granit porfiri, riolit dan granodiorit.
Di alam, butiran pasir kuarsa Indonesia umumnya bercampur dengan tanah liat, feldspar, magnetit, ilmenit, limonit, pirit, kombinasi mika / mineral, biotit, horenblende, zirkon, dan bahan organik tumbuhan, dll. Karena terbawa air, maka pasir menjadi lebih halus yang artinya semakin murni.
Cadangan pasir kuarsa terbesar terdapat di Sumatera Barat, potensi lainnya berada di Kalimantan Barat, Jawa Barat, Sumatera Selatan, Kalimantan Selatan, serta Kepulauan Bangka dan Belitung.
Jenis endapan pasir kuarsa di Banten ditemukan di daerah Bayah, Panggarangan dan Banjarsari. Sedimen yang ditemukan di kawasan ini memiliki kualitas kimiawi yang cukup baik dan klasifikasi yang cukup seragam. Dapat memenuhi berbagai industri pengolahan pasir kuarsa.
Penggunaan Pasir Silika Pada Ukuran Partikel yang Kecil
Saat ini seiring dengan perkembangan teknologi, banyak aplikasi untuk industri penggunaan silika, terutama dalam penggunaan silika dalam ukuran partikel kecil hingga skala mikron atau bahkan nanosilika.
Kondisi berkurangnya ukuran partikel bahan baku menjadikan produk memiliki sifat yang berbeda-beda sehingga dapat meningkatkan kualitas. Sebagai contoh ukuran mikron, silika banyak diaplikasikan pada material bangunan yaitu sebagai bahan campuran pada beton. Rongga kosong antar partikel semen akan diisi mikrosilika yang berfungsi sebagai bahan penguat beton (sifat mekanik) dan menambah daya tahan.
Selama ini kebutuhan mikroskopi dalam negeri terpenuhi dengan produk impor. Ukuran lain yang lebih kecil adalah nanosilika banyak digunakan dalam industri ban, karet, cat, kosmetik, elektronik, dan keramik. Contohnya adalah ban dan produk karet pada umumnya.
Manfaat penambahan nanosilica pada ban akan membuat ban memiliki daya cengkeram yang lebih baik terutama di jalan bersalju, mengurangi kebisingan yang ditimbulkan, dan umur ban akan lebih lama dibandingkan produk ban tanpa penambahan nanosilica.
Dibutuhkan treatment khusus untuk memperkecil ukuran silika hingga ukuran nano / mikrosilik pada proses pengolahannya. Untuk mikrosilika umumnya dapat diperoleh dengan metode penggilingan khusus, yaitu metode penggilingan biasa yang telah dimodifikasi secara khusus sehingga kemampuan menghancurkannya jauh lebih efektif, dengan metode ini bahkan dimungkinkan untuk memperoleh silika hingga ke skala nano.
Sedangkan untuk nanosilika dapat diperoleh dengan metode tertentu yang kini telah banyak dipelajari, antara lain dengan proses sol-gel, proses fasa gas, presipitasi kimia, teknik emulsi, dan proses penyemprotan dan pembentukan plasma (polimerisasi) silika yang dilarutkan dalam silika yang dilarutkan dalam silika organik).
Apalagi pemanfaatan kapasitas produksi industri silika lokal belum maksimal, hanya 50% dari kapasitas maksimal yang ada. Hal ini dikarenakan produk silika lokal yang dihasilkan tidak memenuhi spesifikasi yang dipersyaratkan pasar, yaitu silika dengan ukuran submikron, sedangkan produk silika lokal berukuran = 30 µm.
Dengan cadangan bahan baku silika yang melimpah dan potensi pasar yang masih terbuka maka perlu dicari solusi agar sumber daya yang ada dapat dimanfaatkan secara optimal untuk pengembangan industri dengan menggunakan pasir silika sebagai bahan bakunya.