Asosiasi Mineral Pada Batuan Fosfat

Asosiasi Mineral Pada

Batuan Fosfat

Ferdial Sukma Pratama*

Universitas Jenderal Soedirman**

Abstrak

           Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor ekonomis. Biasanya, kandungan fosfor dinyatakan sebagai bone phosphate of lime (BPL) atau triphosphate of lime (TPL), atau berdasarkan kandungan P2O5. Fosfat komersil dari mineral apatit adalah kalsium fluo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil wavellite, (fosfat aluminium hidros). Fosfat adalah sumber utama unsur kalium dan nitrogen yang tidak larut dalam air, tetapi dapat diolah untuk memperoleh produk fosfat dengan menambahkan asam. Di Indonesia, jumlah cadangan yang telah diselidiki adalah 2,5 juta ton endapan guano (kadar P2O5= 0,17-43 %). Selanjutnya, pengambilan conto untuk analisis kandungan fosfat. Eksplorasi rinci juga dapat dilakukan dengan pemboran apabila kondisi struktur geologi total diketahui. Keterdapatannya di Propinsi Aceh, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah dan NTT. Eksplorasi fosfat dimulai sejak tahun 1919. Umumnya, kondisi endapan fosfat guano yang ada ber-bentuk lensa-lensa, sehingga untuk penentuan jumlah cadangan, dibuat sumur uji pada kedalaman 2 -5 meter. Selanjutnya, pengambilan contoh untuk analisis kandungan fosfat. Eksplorasi rinci juga dapat dilakukan dengan pemboran apabila kondisi struktur geologi total diketahui. Produksi fosfat di Indonesia digunakan untuk keperluan industri pupuk. Sisanya dikonsumsi oleh berbagai industri seperti kaca lembaran, karet, industri kimia, dan lain-lain. 

1.PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fosfat adalah unsur dalam suatu batuan beku (apatit) atau sedimen dengan kandungan fosfor ekonomis. Biasanya, kandungan fosfor dinyatakan sebagai bone phosphate of lime (BPL) atau triphosphate of lime (TPL), atau berdasarkan kandungan P2O5. Fosfat apatit termasuk fosfat primer karena gugusan oksida fosfatnya terdapat dalam mineral apatit (Ca10(PO4)6.F2) yang terbentuk selama proses pembekuan magma. Kadang kadang, endapan fosfat berasosiasi dengan batuan beku alkali kompleks, terutama karbonit kompleks dan sienit.

Fosfat komersil dari mineral apatit adalah kalsium fluo-fosfat dan kloro-fosfat dan sebagian kecil wavellite, (fosfat aluminium hidros). Sumber lain dalam jumlah sedikit berasal dari jenis slag, guano, crandallite [CaAl3(PO4)2(OH)5.H2O], dan millisite (Na,K).CaAl6(PO4)4(OH)9.3H2O. Sifat yang dimiliki adalah warna putih atau putih kehijauan, hijau, berat jenis 2,81-3,23, dan kekerasan 5 H. Fosfat adalah sumber utama unsur kalium dan nitrogen yang tidak larut dalam air, tetapi dapat diolah untuk memperoleh produk fosfat dengan menambahkan asam .

Fosfat dipasarkan dengan berbagai kandungan P2O5, antara 4-42 %. Sementara itu, tingkat uji pupuk fosfat ditentukan oleh jumlah kandungan N (nitrogen), P (fosfat atau P2O5), dan K (potas cair atau K2O). Fosfat sebagai pupuk alam tidak cocok untuk tanaman pangan, karena tidak larut dalam air sehingga sulit diserap oleh akar tanaman pangan. Fosfat untuk pupuk tanaman pangan perlu diolah menjadi pupuk buatan.

1.2 Sebaran Endapan Fosfat

Di Indonesia, jumlah cadangan yang telah diselidiki adalah 2,5 juta ton endapan guano (kadar P2O5= 0,17-43 %). Keterdapatannya di Propinsi Aceh, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi Utara, Sulawesi Tengah dan NTT, sedangkan tempat lainnya adalah Sumatera Utara, Kalimantan, dan Irian Jaya. Di Indonesia, eksplorasi fosfat dimulai sejak tahun 1919. Umumnya, kondisi endapan fosfat guano yang ada ber-bentuk lensa-lensa, sehingga untuk penentuan jumlah cadangan, dibuat sumur uji pada kedalaman 2 -5 meter. Selanjutnya, pengambilan contoh untuk analisis kandungan fosfat. Eksplorasi rinci juga dapat dilakukan dengan pemboran apabila kondisi struktur geologi total diketahui.

(figure 1.1. Peta persebaran fosfat)

Batuan fosfat umumnya terdapat di daerah pegunungan karang, batu gamping atau dolomitik yang merupakan deposit gua. Potensi deposit batu fosfat terbesar yaitu provinsi  Jawa Timur. Berdasarkan Pusat Sumber Daya Geologi (2008), deposit batu fosfat di Indonesia menurut Peta Potensi Sumber Daya Geologi seluruh kabupaten di Indonesia adalah sebagai berikut:

Deposit fosfat alam di Indonesia menurut data yang dikumpulkan dari tahun 1968-1985 diperkirakan 895.000 ton, 66% terdapat di Pulau Jawa, 17% terdapat di Sumatera Barat, 8% terdapat di Kalimantan, 5% terdapat di Sulawesi, dan 4% terdapat di Papua, Aceh, Sumatera Utara, dan NusaTenggara. Deposit fosfat alam di Indonesia menurut data yang dikumpulkan sebelum perang dunia II hingga 1958 diperkirakan 663.000 ton, sekitar 76% terdapat di Pulau Jawa dan sekitar 23% terdapat di Sumatera Barat. 2.ENDAPAN FOSFAT 2.1 Genesa Endapan Fosfat Pada beberapa conto dilakukan analisa kimia, petrografi, XRD dan SEM, dari hasil analisa tersebut mineral fosfat terdiri dari kolofan, dahlit dan hidroksiapatit, kandungan P2O5 sangat bervariasi, dan dari pemboran inti diperoleh endapan fosfat tidak lebih dari dari kedalaman 17 m, hal tersebut menunjukkan bahwa endapan merupakan fosfat guano. Unsur fosfor yang terkandung dalam kotoran burung sekitar 2 - 4 %, kemudian bereaksi dengan batuan karbonat membentuk mineral kalsium fosfat. Air hujan atau air permukaan yang mengandung CO2 dari udara maupun hasil pembusukan organik bereaksi dengan kalsium fosfat membentuk mineral karbonat hidroksi apatit. 2.2 Pembentukan Fosfat Fosfat merupakan jenis batuan yang mengandung mineral dan ion fosfat dalam struktur kimianya. Jenis batuan ini dikenal dengan nama ‘batuan fosfat’ atau ‘rock phosphate’. Batuan fosfat ini memiliki berbagai formasi geologi seperti batuan sedimen, batuan beku, batuan metamorfik, dan guano (Kusno, dkk 2009). Fosfat merupakan satu -satunya bahan galian (diluar air) yang mempunyai siklus, unsur fosfor di alam diserap oleh mahluk hidup, senyawa fosfat pada jaringan mahluk hidup yang telah mati terurai, kemudian terakumulasi dan terendapkan di lautan. Perlu diketahui juga kalau fosfat alam dapat dibedakan menjadi tiga macam berdasarkan proses-proses pembentukannya, yaitu: 1. Fosfat primer: terbentuk dari pembekuan magma alkali yang mengandung mineral fosfat apatit, terutama fluor apatit (Ca5(PO4)3F). Apatit sendiri dibedakan atas Chlorapatite (3Ca3(PO4)2CaCl2) dan Flour apatite (3Ca3(PO4)2CaF2. Contoh Mineral Phospate: Apatite Ca5[FI(PO4)3]  (figure 2.1. apatit) Monasit (Ce, La, Y, Th) PO4) (figure 2.2. monasite) Kegunaan: -Apatit banyak dipertambangkan untuk pembuatan pupuk yang mengandung phospor. -Monasit sangat berguna sebagai mineral bijih untuk unsur-unsur langka terutama unsur yang menghasilkan sinar radioaktif seperti theorium dan cerium. Genesa Mineral: -Apatite terbentuk pada lingkungan batuan beku, batuan ini terbentuk karena proses pembekuan magma yang bersifat cepat. -Monasit terbentuk pada pembekuan magma alkali yang bersusunan nefelin, syenit dan takhi. Persebaran di Indonesia: Apatit              : Propinsi Aceh, Jawa Barat, Kalimantan, dan Irian Jaya. Monasit           : Salapa, Tasikmalaya, Jawa Barat Deskrpsi Mineral: Physical Properties of Apatite Chemical Classification  : phosphate Color                               : green, brown, blue, yellow, violet, colorless Streak                              : white Luster                              : vitreous to subresinous Diaphaneity                     : transparent to translucent Cleavage                         : poor Mohs Hardness               : 5 Specific Gravity              : 3.1 to 3.2 Diagnostic Properties      : color, crystal form, and hardness, can be scratched with a steel knife blade Chemical Composition   :a variety of calcium phosphates                                                       – fluorapatite: Ca5(PO4)3F       – hydroxylapatite: Ca5(PO4)3(OH)       – chlorapatite: Ca5(PO4)3Cl       – carbonate-rich apatite/francolite:          Ca5(PO4,CO3)3(F,O) Crystal System                 :hexagonal Physical Properties of Monazite Chemical Classification  : phosphate Color                               : yellowish to reddish brown Streak                              : white Luster                              : resinous to waxy Diaphaneity                     : translucent Cleavage                         : poor Mohs Hardness               : 5 to 5.5 Specific Gravity              : 5.0 to 5.3 Diagnostic Properties      : specific gravity Chemical Composition   : (Ce,La)PO4 Crystal System                : monoclinic 2. Fosfat sedimenter (marin): merupakan endapan fosfat sedimen yang terendapkan di laut dalam, lingkungan alkali, dan lingkungan yang tenang. Fosfat alam terbentuk di laut dalam bentuk kalsium fosfat yang disebut phosphorit. Bahan endapan ini dapat ditemukan dalam endapan yang berlapis-lapis hingga ribuan milpersegi. Elemen P berasal dari pelarutan batuan, sebagian P diserap oleh tanaman, dan sebagian lagi terbawa oleh aliran ke laut dalam. (figure 2.3. Phosphorit) 3.Fosfat guano: merupakan hasil akumulasi sekresi burung pemakan ikan dan kelelawar yang terlarut dan bereaksi dengan batu gamping karena pengaruh air hujan dan air tanah.  (figure 2.4. Guano kelelawar)     2.3 Prospek Pemanfaatan Fosfat             Lebih dari 90% produksi fosfat di Indonesia, khususnya kalsiumfosfat Ca3(PO4)2, digunakan untuk keperluan industri pupuk, baik pupuk alam maupun pupuk buatan. Sisanya dikonsumsi oleh berbagai industri seperti kaca lembaran, karet, industri kimia, dan lain-lain.  Penggunaan fosfor dalam bentuk unsur digunakan untuk keperluan fotografi, korek api, bahan peledak dan lain-lain. Terdapat dua tipe dari unsur fosfor, yaitu fosfor putih dan fosfor merah. Fosfor putih hampir tidak larut dalam air, larut dalam alkohol dan larutan organik tertentu. Fosfor putih digunakan dalam pembuatan asam fosfat (H3PO4) dan bila dicampurkan dengan lelehan metal seperti timah dan tembaga menghasilkan alloy tertentu (special alloy), fosfor dalam bentuk ferro fosfor digunakan dalam berbagai industri metallurgi, untuk memperoleh logam dengan standar dan keperluan tertentu.             Untuk pemupukan tanah, fosfat dapat langsung digunakan setelah terlebih dahulu dihaluskan (sebagai pupuk alam). Akan tetapi untuk tanaman pangan seperti padi, jagung, kedelai, dan lain-lain, pupuk alam ini tidak cocok, karena daya larutnya yang sangat kecil di dalam air sehingga sulit diserap oleh akar tanaman pangan tersebut. Untuk itu sebagai pupuk tanaman pangan, fosfat perlu diolah menjadi pupuk buatan. Variabel yang sangat menentukan bagi fosfat sebagai pupuk alam adalah nilai kelarutannya terutama kelarutan dalam asam sitrat 2 %, kelarutan pada asam tersebut mencerminkan seberapa besar fosfat yang dapat diserap oleh akar tanaman. Nilai kelarutan fosfat dalam air ditentukan oleh jenis mineral fosfat, mineral hidroksiapatit merupakan mineral fosfat yang mempunyai kelarutan tinggi, dengan demikian idealnya untuk pupuk alam digunakan endapan fosfat yang kandungan mineral hidroksiapatitnya cukup tinggi. Di luar kegunaannya sebagai bahan pupuk,  fosfat dalam bentuk senyawa lain digunakan dalam berbagai industri. Asam fosfat direaksikan dengan soda abu atau batu kapur, akan diperoleh senyawa fosfat tertentu. Asam fosfat dengan batugamping akan membentuk dikalsium fosfat yang merupakan bahan dasar pasta gigi dan makanan ternak. KESIMPULAN 1.      Di Indonesia, jumlah cadangan yang telah diselidiki adalah 2,5 juta ton endapan guano (kadar P2O5=0,17-43%) 2.      Fosfat merupakan jenis batuan yang mengandung mineral dan ion fosfat dalam struktur kimianya. Batuan fosfat ini memiliki berbagai formasi geologi seperti batuan sedimen, batuan beku, batuan metamorfik, dan guano 3.      Produksi fosfat di Indonesia digunakan untuk keperluan industri pupuk. Sisanya dikonsumsi oleh berbagai industri seperti kaca lembaran, karet, industri kimia, dan lain-lain.   DAFTAR PUSTAKA Christya, H. M. 2013. Golongan Mineral Halida, Fosfat, dan Native Element. Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”, Yogyakarta. Kasno, A., Rochayati, S. dan Prasetyo, B. H. 2009. Deposit, Penyebaran dan Karakteristik Fosfat Alam. Balai Penelitian Tanah, Bogor. Moersidi Sediyarso, 1998, P-Alam sebagai Pupuk P untuk Budidaya Pertanian., Direktorat Jenderal Geologi dan Sumberdaya Mineral/BPPT,  Penelitian Tanah dan Agroklimat. Jakarta A Fatah Yusuf. 2012. Endapan Fosfat Di Daerah Madura. Pusat Sumber Daya Geologi, Jawa Barat.