BAB I PENGANTAR A. Latar Belakang Indonesia merupakan negara yang kaya akan sumberdaya alam yang tersebar di seluruh pulau. Salah satunya yaitu mineral logam, mangan.Mangan merupakan logam keempat setelah besi, alumunium, dan tembaga yang paling banyak dikonsumsi.Mangan di alam, sebagian besar sebagai pyrolusite (MnO ) yang stabil. 2 Saat ini, Indonesia memiliki mangan kualitas baik. Data yang dilansir dari Badan Geologi, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral tahun 2010 menyebutkan bahwa sumberdaya mangan di Indonesia, 10,62 berupa bijih dan 5,78 juta ton merupakan logam. Sementara cadangan yang ada 0,93 juta ton berupa bijih dan logam sebanyak 0,59 juta ton. Bahkan, bijih mangan di Provinsi Nusa Tenggara Timur merupakan yang terbaik kedua setelah bijih mangan Afrika Selatan. Nusa Tenggara Timur memiliki 3.015.340.000 m3 pirolusit,yang mengandung 45,44% mangan (Sumardi, et al., 2013). Pemanfaatan mangan sebagian besar digunakan untuk tujuan metalurgi, yaitu untuk proses produksi besi baja sedangkan penggunaan mangan untuk tujuan non metalurgi antara lain untuk produk keramik, gelas, bahan kimia, dan baterai kering yang sedang marak saat ini (Sahoo, et al., 2001). Namun, terdapat produk turunan mangan yang merupakan produk tengah yang dapat menjadi poros pengolahan produk mangan, yaitu mangan sulfat. Mangan sulfat merupakan bahan baku proses petrokimia, cat, makanan ternak, mangan metal, dan sebagai bahan baku pembuatan baterai Lithium Ion (Sumardi, et al., 2013). Mangan sulfat dengan kemurnian tinggi memiliki harga jual yang cukup tinggi karena merupakan bahan baku dalam pembuatan baterai Lithium Ion. Pada tahun 2009, Tiongkok memproduksi 58% kebutuhan mangan sulfat di dunia. Sampai saat ini, Indonesia belum memanfaatkan potensi mineral mangan ini dengan optimal.Ditunjukkan dengan Indonesia mengekspor dalam jumlah besar mangan hanya dalam bentuk bijih. Dilansir oleh Koran Tempo Online (Minggu, 5 Agustus 2012), bijih mangan dari NTT dihargai Rp 400/kg hanya untuk diekspor ke negara lain seperti Tiongkok. Padahal, harga batuan mangan di dunia berkisar Rp 3000/kg. 1 Dengan adanya Peraturan Pemerintah No.1 tahun 2014 bahwa dalam rangka meningkatkan manfaat mineral bagi rakyat dan untuk kepentingan pembangunan daerah, maka perlu peningkatan nilai tambah mineral melalui kegiatan pengolahan dan pemurnian sumber daya mineral didalam negeri. Indonesia tidak diizinkan untuk mengekspor hasil sumberdaya alam mineral dan batu bara dalam bentuk bijih, melainkan harus diolah ataupun dimurnikan terlebih dahulu agar nilai jual dapat meningkatkan pendapatan dalam negeri. Data menunjukkan konsumsi mangan sulfat dunia sekitar 1.300.000 ton pada tahun 1999 dengan kenaikan rata rata sebesar 3% setiap tahunnya. Sehingga, dapat diestimasikan bahwa kebutuhan dunia akan mangan sulfat pada tahun 2014 adalah sebesar 2.025.000 ton per tahun dan ini terus meningkat (Pagnanelli, et al., 1999). Dengan potensi batuan mangan di Indonesia; khususnya Nusa Tenggara Timur; yang memiliki kualitas terbaik kedua dunia, Indonesia dapat menjadi salah satu penghasil mangan sulfat yang merupakan poros produk olahan mangan yang memiliki banyak manfaat.Sehingga, perancangan pabrik mangan sulfat dari bijih mangan di Indonesia sangat feasible dan menarik untuk di bangun. B. Bahan Baku Bijih Mangan Produksi Bijih Pirolusit di Indonesia Mineral mangan tersedia di alam dengan berbagai bentuk seperti silikat (MnSiO ), karbonat (MnCO ), atau dalam bentuk oksidanya seperti pirolusit 3 3 (MnO ) dan hausmanit (Mn O ). Salah satu dari bentuk mineral tersebut, yaitu 2 3 4 pirolusit merupakan bentuk mineral mangan yang digunakan dalam industri pembuatan produk turunan dari mangan. Indonesia merupakan negara yang memiliki sumber daya mineral yang relatif melimpah, termasuk di dalamnya adalah mineral mangan. Berdasarkan data yang diperoleh dari Badan Pusat Statistik (BPS), Indonesia menjadikan mineral mangan tersebut menjadi komoditas ekspor yang relatif besar. Data dapat dilihat pada gambar berikut: 2 Gambar 1. Data Ekspor Mangan Sulfat Berdasarkan gambar tersebut terlihat bahwa Indonesia memiliki persediaan mangan yang sangat besar. Namun demikian, mangan tersebut hanya diekspor sebagai mineral mentah, tanpa mengalami proses lebih jauh yang dapat memberikan keuntungan yang jauh lebih tinggi. Oleh karena itu, diperlukan proses pengolahan mineral mangan yang diharapkan dapat memberikan produk mineral yang lebih bernilai. Potensi Bijih Mangan Pirolusit di Kupang Di daerah Kupang provinsi Nusa Tenggara Timur diestimasi memiliki kandungan bijih mineral pirolusit sebesar 71,90%, dengan total mangan yang terkandung mencapai 45,44% (Sumardi, dkk., 2003). Jumlah ini merupakan jumlah persediaan mangan terbesar di Indonesia. Berdasarkan data yang diperoleh dari Badan Koordinasi Penanaman Modal (BKPM) Republik Indonesia, terdapat sekitar 3.015.340.000 m3 batuan pirolusit yang mengandung kadar mangan yang tinggi. Jumlah ini terdistribusi di berbagai wilayah di Kupang seperti Mesara, 82.800.000 m3, Kupang Tengah 962.340.000 m3 dan daerah lain. Potensi tersebut akan lebih menghasilkan keuntungan apabila dilakukan pemrosesan lebih lanjut. Berikut merupakan perbandingan harga antara pirolusit dan turunan produknya: 3 Gambar 3. Perbandingan Produk Mangan Sulfat C. Analisis Pasar Dewasa ini, kebutuhan mangan sulfat dunia diperkirakan mencapai 2.050.000 ton/tahun dan diperkirakan pula akan terus mengalami peningkatan (Pagnanelli, dkk., 1999). Salah satu pabrik mangan sulfat di Amerika Serikat yang beroperasi dengan kapasitas 3.000 ton/tahun pada tahun 2010, telah menambah kapasitasnya menjadi 10.000 ton/tahun pada tahun 2012. Selain itu, data menunjukkan bahwa konsumsi mangan sulfat di seluruh dunia mengalami peningkatan rata-rata setiap tahunnya sebesar 3% (Pagnanelli, dkk., 1999). Kebutuhan mangan sulfat dunia ditunjukkan pada gambar berikut: Gambar 3. Data Kebutuhan Mangan Sulfat Dunia 4 Di sisi lain, sampai dengan tahun 2009, 58% dari kebutuhan mangan sulfat dunia disuplai dari Tiongkok. Beberapa pabrik penghasil mangan sulfat dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 1. Beberapa Pabrik Penghasil Mangan Sulfat Berdasarkan tabel tersebut, dapat disimpulkan kebutuhan mangan sulfat di kawasan Asia Tenggara juga disuplai dari Tiongkok, dengan pertimbangan lokasi. Oleh karena itu, terdapat potensi yang sangat besar apabila Indonesia memiliki pabrik mangan sulfat. Indonesia akan mampu menjadi pemain penting dalam industri mangan sulfat, baik di dalam negeri, bahkan di tingkat Asia Tenggara. D. Lokasi Pabrik Salah satu aspek penting dalam pendirian sebuah pabrik adalah penentuan lokasi pabrik. Lokasi pabrik akan sangat menentukan kondisi pabrik, baik dari segi teknis maupun ekonomis. Keberadaan suatu pabrik juga akan berpengaruh pada keadaan masyarakat dan lingkungan di sekitarnya. Pabrik mangan sulfat dari bijih mangan ini direncanakan akan dibangun di Baumata, Kabupaten Kupang, 5 Provinsi Nusa Tenggara Timur. Peta lokasi pabrik yang hendak dibangun dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar 4. Lokasi Pabrik 1. Raw material oriented dan market oriented Lokasi pasokan bahan baku dan lokasi pemasaran merupakan dua hal yang penting dipertimbangkan dalam pemilihan lokasi suatu pabrik. Pabrik dapat didirikan dengan orientasi lokasi mendekati sumber raw material, untuk mempermudah supply bahan baku yang kontinyu, atau mendekati pasar penjualan produk, untuk mempermudah distribusi produk ke pasaran. Dalam perencanaan pendirian pabrik ini, raw material oriented lebih diprioritaskan dibanding market oriented. Hal ini karena perbandingan massa raw material dan produk yang cukup besar, sehingga untuk memindahkan raw material jauh lebih sulit dan otomatis akan memakan biaya lebih banyak dibandingkan pemindahan produk. Raw material dari pabrik ini adalah batuan pirolusit yang cukup banyak terdapat di Kabupaten Kupang. Meskipun didirikan dengan orientasi lokasi sumber raw material, pemasaran produk juga tetap harus diperhatikan. Pabrik ini berorientasi pada pasar ekspor, sehingga akses ke pelabuhan menjadi sesuatu yang penting. Akses ke pelabuhan, selain penting untuk ekspor produk, juga dapat digunakan untuk mendistribusikan produk di dalam negeri. 6 2. Transportasi Sarana transportasi yang memadai dibutuhkan baik untuk supply bahan baku maupun untuk distribusi produk ke pasaran. Sarana yang dimaksud meliputi alat transportasi berupa kendaraan dan sarana lainnya. Keberadaan sarana transportasi yang memadai merupakan hal yang sangat penting bagi suatu pabrik, karena biaya yang dibutuhkan untuk transportasi biasanya tidak sedikit. Sarana transportasi darat dalam hal ini adalah jalan darat yang menghubungkan satu kecamatan dengan kecamatan yang lain berupa jalan aspal. Ketersediaan jaringan jalan di Kabupaten Kupang secara kuantitatif cukup memadai. Jaringan yang ada telah menjangkau seluruh kecamatan terutama ibukota kecamatan dengan kondisi jalan pada umumnya cukup baik. Berikut adalah profil prasarana jalan di Kabupaten Kupang. Selain itu, sebagai sebuah kabupaten yang terdiri dari pulau‐pulau maka membutuhkan jaringan perhubungan angkutan laut terutama untuk menghubungkan daerah‐daerah kantong produksi dengan pusat perdagangan. Di samping pelabuhan‐pelabuhan laut dipakai untuk keperluan ekspor, maupun trasportasi laut ke luar Kabupaten Kupang, pelabuhan‐pelabuhan yang ada seperti Pelabuhan Tenno dipergunakan sebagai pintu keluar masuk hewan‐hewan dan hasil bumi yang dikirim ke pulau lain. Untuk kebanyakan masyarakat Kabupaten Kupang yang berada di pulau Timor biasanya memanfaatkan Pelabuhan Tenau untuk kapal penumpang besar seperti KM Dobonsolo, KM Dorolonda, KM Wilis, KM Pangangaro, KM Sri Guntang, dan lain‐lainnya yang datang secara reguler untuk sebagai media transportasi laut antar pulau, misalnya ke Pulau Jawa, Pulau Bali, Flores, Sumba, Maluku, dan sebagainya. Pelabuhan Bolok I dan II yang merupakan pelabuhan permanen dengan fasilitas moveable brigde. Pelabuhan ini biasanya disinggahi Kapal Motor Penyeberangan Biasa (Ferry biasa) dan Kapal Motor Penyeberangan Cepat (Ferry cepat). Beberapa pelabuhan lain yang terdapat di antaranya adalah Pelabuhan Biu di Sabu Timur yang imanfaatkan untuk transportasi beton, penumpang yang menggunakan kapal motor berskala kecil, Pelabuhan Raijua di Raijua dimanfaatkan untuk nelayan yang menggunakan kapal motor yang kecil, Pelabuhan Hansisi di Pulau Semau, Pelabuhan Tablolong di Tablolong, Pelabuhan Naikliu di Naikliu. 7 Dalam perancangan pabrik ini, dirancang pelabuhan yang digunakan untuk kebutuhan pengiriman produk dan bahan baku adalah Pelabuhan Tenau ataupun Pelabuhan Kupang, yang berjarak kurang lebih 32,5 km dari pabrik. 3. Air, bahan bakar, power, dan utilitas lain Lokasi pabrik di Kabupaten Kupang cukup menguntungkan dari segi ketersediaan sumber air, karena Kabupaten Kupang dialiri oleh banyak sungai-sungai. Sungai yang memiliki potensi sebagai sebagai sumber air untuk pabrik yang ingin dibangun adalah Sungai Oesao dan Batu Merah. Dilansir dari data Badan Pusat Statistik Indonesia (BPS), saat ini Kabupaten Kupang memiliki 2 (dua) unit Gardu Induk masing‐masing berkapasitas 20 MW tegangan 70/20 KV, GI Naibonat yang berlokasi di Kabupaten Kupang dan GI Bolok yang memiliki kapasitas 20 MW dan tegangan 70/20 KV. Dalam rangka pemerataan pembangunan dan pemenuhan kebutuhan listrik ke berbagai daerah termasuk daerah yang terisolasi. Pemerintahan Daerah Kabupaten Kupang juga membangun PLTU Bolok di kecamatan Kupang Barat yang memiliki kapasitas 2x16,5 MW yang akan terinterkoneksi ke PLTU Apoik di Kabupaten Belu. Sehingga, sumber daya listrik dari pabrik yang ingin didirikan dapat diperoleh dari PT. PLN maupun dengan membangun pembangkit listrik sendiri. 4. Tenaga kerja dan buruh Sumber daya manusia yang tersedia juga menjadi salah satu aspek pertimbangan pemilihan lokasi pabrik. Tenaga kerja merupakan pelaku utama dalam proses industri, sehingga keberadaan tenaga kerja yang baik akan memperlancar jalannya proses produksi. Selain itu juga perlu dipertimbangkan tentang besar upah minimum regional di daerah berdirinya pabrik, demi menjamin terpenuhinya hak pegawai untuk memperoleh pendapatan yang memadai. Menurut data dari BPS pada tahun 2012, jumlah penduduk usia angkatan kerja di Kabupaten Kupang yang berstatus sebagai pengangguran terbuka adalah sebanyak 22.596 orang, atau sekitar 10,1% dari total penduduk di Kupang. Oleh karena itu, berdirinya pabrik ini diharapkan dapat memberikan peluang kerja bagi para tenaga kerja tersebut. 8 5. Kondisi geografis Kondisi geografis di wilayah berdirinya pabrik, misalnya faktor iklim dan gempa akan sangat mempengaruhi operasi suatu pabrik. Pabrik yang berdiri di Negara beriklim tropis, seperti di Indonesia dan negara-negara Asia Tenggara, tentu akan berbeda perlakuannya dengan pabrik yang berdiri di negara beriklim empat musim. Faktor gempa juga penting untuk dipertimbangkan, terutama bila pabrik didirikan di lokasi yang memiliki tingkat gempa tinggi seperti Indonesia. Kabupaten Kupang merupakan salah satu kabupaten yang berada di wilayah Propinsi Nusa Tenggara Timur terletak tepat di Pulau Timor bagian barat. Luas wilayah Kabupaten Kupang seluas 5.298,23 km² dan memiliki 24 pulau di mana 3 (tiga) pulau di antaranya berpenghuni yaitu Pulau Timor, Pulau Semau, dan Pulau Kera. Sedangkan sisanya 21 Pulau merupakan pulau‐pulau tidak berpenghuni. Geografis Kabupaten Kupang terletak di antara 121º30 – 124º11 Bujur Timur dan 9º19 – 10º57 Lintang Selatan. Daerah yang memiliki wilayah terluas adalah kecamatan Takari (508,13 km²) atau 10% dari total wilayah Kabupaten Kupang. Daerah yang memiliki wilayah terkecil adalah Kabupaten Fatuleu Tengah (107,85 km²) atau 2% dari total wilayah Kabupaten Kupang. Permukaan tanah di wilayah Kabupaten Kupang umumnya berbukit‐bukit, bergunung, dan sebagian terdiri dari dataran rendah dengan tingkat kemiringan rata‐rata 45⁰, ketinggian rata‐rata di atas permukaan laut berada diantara 0 – 500 m yang tersebar merata di berbagai kecamatan. Tipe iklim Kabupaten Kupang tergolong wilayah beriklim semi ringkai (Semi Arida) yang terdiri atas iklim kemarau yang berlangsung sepanjang bulan April–November dan musim hujan antara bulan Desember–Maret. Provinsi Nusa Tenggara Timur juga rawan akan gempa. Sehingga, pemilihan lokasi pabrik di Kabupaten Kupang Provinsi NTT juga disertai tindakan preventif untuk mencegah efek gempa yang mungkin terjadi. 9 E. Tinjauan Pustaka Pengolahan mineral pada umumnya dilakukan dengan prinsip pengambilan unsur logam yang diinginkan dari bentuk oksida, menjadi logam yang diinginkan melalui proses reduksi. Proses pengolahan mineral tersebut dapat dikelompokkan menjadi proses pyrometallurgy dan hydrometallurgy. Pertimbangan pemilihan kedua proses tersebut, selain ditinjau dari produk yang diinginkan, juga ditinjau dari aspek lingkungan dan ekonomi. Proses pyrometallurgy adalah proses pengolahan mineral dengan menggunakan panas sebagai treatment untuk memperoleh produk yang diinginkan. Pada umumnya, pyrometallury dilakukan pada blast furnace dengan suhu operasi di atas 15000C. Pada pyrometallurgy, terjadi proses smelting dan roasting yang juga ditambah dengan reduktor, misalnya batubara ataupun arang. Proses pyrometallurgy ini selain menghasilkan produk, juga menghasilkan komponen lain yang disebut dengan slug. Slug merupakan bagian nonlogam yang terbentuk dari hasil proses. Slug dapat berwujud oksida yang dapat dipisahkan dari produk utama di akhir proses pyrometallurgy Sedangkan proses hydrometallurgy atau dapat juga disebut dengan proses leaching, merupakan proses pengolahan mineral dengan cara melarutkan komponen yang akan diolah, dari batuan bijihnya, dengan menggunakan senyawa tertentu, yang pada umumya digunakan menggunakan asam sulfat. Komponen logam yang akan diambil sebagai produk kemudian dipisahkan dari campuran hasil leaching, pada umumnya menggunakan proses elektrolisis. Apabila ditinjau dari kebutuhan energi, proses hydrometallurgy relatif membutuhkan energi yang kecil karena dilakukan pada suhu yang relatif rendah. Selain itu, proses hydrometallurgy juga lebih ramah lingkungan karena tidak menghasilkan gas buang dan solid waste seperti proses pyrometallurgy. Perbandingan antara pyrometallurgy dan hydrometallurgy ditampilkan lebih detail pada daftar berikut 10