Makalah Proses Pembuatan Semen

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang Masalah

Dalam perkembangan peradaban manusia khususnya dalam hal bangunan, tentu kerap mendengar cerita tentang kemampuan nenek moyang merekatkan batu-batu raksasa hanya dengan mengandalkan zat putih telur, ketan atau lainnya. Alhasil, berdirilah bangunan fenomenal, seperti Candi Borobudur atau Candi Prambanan di Indonesia ataupun jembatan di Cina yang menurut legenda menggunakan ketan sebagai perekat.

Peristiwa tadi menunjukkan dikenalnya fungsi semen sejak zaman dahulu. Sebelum mencapai bentuk seperti sekarang, perekat dan penguat bangunan ini awalnya merupakan hasil percampuran batu kapur dan abu vulkanis. Pertama kali ditemukan di zaman Kerajaan Romawi, tepatnya di Pozzuoli, dekat teluk Napoli, Italia. Bubuk itu lantas dinamai pozzuolana. Menyusul runtuhnya Kerajaan Romawi, sekitar abad pertengahan (tahun 1100-1500 M) resep ramuan pozzuolana sempat menghilang dari peredaran.

Pada abad ke-18 (ada juga sumber yang menyebut sekitar tahun 1700-an M), John Smeaton, seorang insinyur asal Inggris  menemukan kembali ramuan kuno berkhasiat luar biasa ini. Dia membuat adonan dengan memanfaatkan campuran batu kapur dan tanah liat saat membangun menara suar Eddystone di lepas pantai Cornwall, Inggris.

Material itu sendiri adalah benda yang dengan sifat-sifatnya yang khas dimanfaatkan dalam bangunan, mesin, peralatan atau produk. Dan Sains material yaitu suatu cabang ilmu yang meliputi pengembangan dan penerapan  pengetahuan yang mengkaitkan komposisi, struktur dan pemrosesan material dengan sifat-sifat kegunaannya. Semen termasuk material yang sangat akrab dalam kehidupan kita sehari-hari.

1.2       Masalah dan Batasan Masalah

Dalam mengetahui kegiatan dalam proses pembuatan semen dan karakteristik dari jenis-jenis semen dan kegunaannya terdapat beberapa masalah tentang proses pembuatan dan simulasi pembuatan material tersebut, dimana setiap proses tersebut terdapat pembatasan masalah yang diperlukan agar tidak menyimpang dalam pembahasan mengenai semua komponen pembuatan material semen itu sendiri.

1.2.1    Masalah

            Perumusan masalah pada laporan ini menjelaskan tentang tata cara bekerja dengan baik, cara proses kerja yang baik dan benar. Perumusan masalah pada laporan ini menjelaskan tentang bagaimana cara pengoperasian mesin secara konvensional atau non konvesional.

1.2.2    Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah diperlukan agar tidak menyimpang dalam pembahasan mengenai semua komponen mesin. Berikut ini adalah pembatasan yang diperlukan untuk membatasi masalah-masalah dalam penggunaan mesin tersebut :

1.      Benda kerja yang dipakai.

2.      Proses kerja membahas pentingnya keselamatan bekerja, dan kenyaman bekerja.

3.      Pekerjaan teramati dalam kelompok maupun individu.

1.3       Tujuan Penulisan

Makalah ini disusun dengan tujuan untuk:

1.       Mengetahui apa yang dimaksud dengan semen

2.       Mengetahui apa saja jenis-jenis semen dan kegunaanya

3.       Mengetahui bagaimana karakteristik semen

4.       Mengetahui proses pembuatan semen dalam industri semen

5.       Mengetahui bagaimana pengaruh atau dampak dari industri semen terhadap lingkungan.

6.       Mengetahui bagaimana cara menanggulangi dampak negatif dari industri semen.

1.4       Metode Penulisan

Metode penulisan yang digunakan untuk pembuatan laporan proses pembuatan semen adalah studi pustaka dan studi lapangan. Dimana kedua metode tersebut digunakan untuk pengambilan data selama praktikum berlangsung.

1.4.1    Studi Pustaka

Semua pembelajaran tentang materi pengoprasian mesin, memperoleh pembelajaran tersebut dari buku modul.

Dimana setelah proses pembelajaran melalui modul kemudian diimplementasikan ke praktikum teknik sipil dasar.

1.4.2    Studi Lapangan

Data yang dapat diamati tentang pembelajaran ini diambil dari lokasi penelitian maupun dalam ruang laboratorium.

Data juga dapat diperoleh melalui proses praktikum, dimana setelah melakukan proses praktikum dapat memperoleh data atas suatu praktikum tersebut.

1.5       Sistematika Penulisan Laporan

            Sistematika penulisan laporan yang dibuat berdarkan hasil dari data yang telah dilakukan selama proses pembuatan. Berikut adalah sistematika penulisan yang digunakan pada penyusunan laporan akhir ini.

BAB I PENDAHULUAN

Berisi mengenai latar belakang, perumusan masalah, tujuan umum, tujuan khusus, dan sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

1.        Berisi teori tentang mesin, baik berupa definisi dan cara pengoperasian serta hal-hal lainnya yang berkaitan dengan mesin tersebut.

2.        Berisi tentang teori, baik berupa definisi, jenis-jenis semen dan ciri-ciri dari setiap jenis semen.

BAB III PROSES KERJA

 Berisi teori tentang proses kerja dari pembuatan material semen, proses kerja pada pembuatan material semen, dan proses kerja pembuatan produk yang diinginkan.

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

   Berisi tentang kesimpulan dan saran atas praktikum proses kerja yang telah dilaksanakan oleh praktikan.

Dimana kesimpulan dan saran diperoleh setelah kita melakukan penelitian maupun praktikum dalam proses pembuatannya.

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1     Pengertian Semen

Semen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan perekat yang mampu mempesatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kokoh atau suatu produk yang mempunyai fungsi sebagai bahan perekat antara dua atau lebih bahan sehingga menjadi suatu bagian yang kompak atau dalam pengertian yang luas adalah material plastis yang  memberikan sifat rekat antara batuan-batuan konstruksi bangunan.

Usaha untuk membuat semen pertama kali dilakukan dengan cara membakar batu kapur dan tanah liat. Joseph Aspadain yang merupakan orang inggris, pada tahun 1824 mencoba membuat semen dari kalsinasi campuran batu kapur dengan tanah liat yang telah dihaluskan, digiling, dan dibakar menjadi lelehan dalam tungku, sehingga terjadi penguraian batu kapur (CaCO₃) menjadi batu tohor (CaO) dan karbon dioksida(CO₂). Batu kapur  tohor (CaO) bereaksi dengan senyawa-senyawa lain membemtuk klinker kemudian digiling sampai menjadi tepung yang kemudian dikenal dengan Portland. Semen portland adalah semen yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-81 atau standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut.

Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. jika ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (concrete).

2.2     Jenis-Jenis Semen

Semen merupakan hasil industri yang sangat kompleks, dengan campuran serta susunan yang berbeda-beda. Semen dapat dibedakan menjadi duka kelompok yaitu : 1). Semen non-hidrolik dan 2). Semen hidrolik.

1.      Semen non-hidrolik

Semen non-hidrolik tidak dapat mengikat dan mengeras di dalam air, akan tetapi dapat mengeras diudara. Contoh utama dari semen non-hidrolik adalah kapur.

Kapur dihasilkan oleh proses kimia dan mekanis dialam. Kapur telah digunakan selama berabad-abad lamanya sebagai bahan adukan dan plesteran untuk bangunan. Hal tersebut terlihat pada piramida-piramida di Mesir yang dibangun 4500 tahun sebelum masehi. Kapur digunakan sebagai bahan pengikat selama zaman Romawi dan Yunani.

Jenis kapur yang baik adalah kapur putih, yaitu yang mengandung kalsium oksida yang tinggi ketika maish berbentuk kapur tohor (belum berhubungan dengan air) dan akan mengandung banyak kalsium hidroksida ketika telah berhubungan dengan air.

2.      Semen hidrolik

Semen hidrolik mempunyai kemampuan untuk mengikat dan mengeras didalam air. Contoh semen hidrolik antara lain kapur hidrolik, semen pozollan,semen terak, semen alam, semen portland, semen portland-pozollan, semen portland terak tanur tinggi, semen alumina dan semen expansif.

Kapur hidrolik

a.       Bahan

Sebagian besar (65%-75%) bahan kapur hidrolik terbuat dari batu gamping, yaitu kalsium karbonat beserta bahan pengikutnya berupa silika,alumina,magnesia dan oksida besi.

b.      Cara pembuatan

Kapur Hidrolik dibuat dengan cara membakar batu kapur yang mengandung silika dan lempung sampai menjadi klinker dan mengadung cukup kapur dan silikat untuk menghasilkan kapur hidrolik. Klinker yang dihasilkan harus mengandung cukup kapur bebas sehingga massa klinker itu dapat menghasilkan kapur tohor setelah berhunbungan dengan air.

c.       Produksi Kapur di Indonesia

Bahan mentah yang biasa dugunakan sebagai pozollan yang terdapat di Indonesia umumnya berupa teras bahan, misalnya batu apung yang dihasilkan dari magma gunung berapi yang mati.

d.      Sifat-sifat Kapur Hidrolik

Kapur hidrolik memperlihatkan sifat hidroliknya, namu tidak cocok untuk bangunan-bangunan didalam air, karena membutuhkan udara yang cukup untuk mengeras. Sifat umum dari kapur adalah sebagai berikut :

a.       Kekuatannya rendah

b.      Berat jenis rata-rata 1000kg/m3

c.       Bersifat hidrolik

d.      Tidak menunjukan pelapukan

e.       Dapat terbawa arus

Semen Pozollan

Pozollan adalah sejenis bahan yang mengandung silisium atau aluminium yang tidak mempunyai sifat penyemenan. Butirannya halus dan dapat bereaksi dengan kalsium hidroksida pada suhu ruang serta membentuk senyawa-senyawa yang mempunyai sifat-sifat semen.

Semen pozollan adalah bahan ikat yang mengandung silika amorf, yang apabila dicampur dengan kapur akan membentuk benda padat yang keras. Bahan yang mengandung pozolla adalah teras, semen merah, abu terbang, dan bubukan terak tanur tinggi.

Semen Terak

Semen terak adalah semen hidrolik yang sebagian besar terdiri dari suatu campuran seragam serta kuat dari terak tanur kapur tinggi dan kapur tohor. Semen terak dibuat melalui proses tertentu yakni penggilingan yang menyebabkan terak itu bersifat hidrolik, sekaligus berkurang jumlah sulfatnya yang dapat merusak. Terak tersebut kemudian dikeringkan dan ditambahi kapur tohor dengan perbandingan tertentu. Seluruh bahan kemudian dicampur dan dihaluskan kembali menjadi butiran yang halus.

Semen Alam

Semen alam dihasilkan melalui pembakaran batu kapur yang mengandung lempung pada suhu lebih rendah dari suhu pengerasan. Hasil pembakaran kemudian digiling menjadi serbuk halus. Kadar silika alumina dan oksida besi pada serbuk cukup untuk membuatnya bergabung dengan kalsium oksida sehingga membentuk senyawa kalsium silikat dan aluminat yang dapat dianggap mempunyai sifat hidrolik. 

Semen Portland

Semen portland adalah semen yang paling banyak digunakan dalam pekerjaan beton. Semen portland yang digunakan di Indonesia harus memenuhi syarat SII.0013-81 atau standar Uji Bahan Bangunan Indonesia 1986, dan harus memenuhi persyaratan yang ditetapkan dalam standar tersebut.

Semen merupakan bahan ikat yang penting dan banyak digunakan dalam pembangunan fisik di sektor konstruksi sipil. jika ditambah air, semen akan menjadi pasta semen. Jika ditambah agregat halus, pasta semen akan menjadi mortar yang jika digabungkan dengan agregat kasar akan menjadi campuran beton segar yang setelah mengeras akan menjadi beton keras (concrete).

Pembuatan semen portland dilaksanakan melalui beberapa tahapan, yaitu  :

a.       Penambangan di quarry

b.      Pemecahan di crushing plant

c.       Penggilingan (blending)

d.      Pencampuran bahan-bahan

e.       Pembakaran (ciln)

f.       Penggilingan kembali hasil pembakaran

g.      Penambahan bahan tambah (gypsum)

h.      Pengikatan (packing plant)

Proses pembuatan semen portland dapat dibedakan menjadi dua, yaitu proses basah dan proses kering.

Semen portland dibagi menjadi lima jenis yaitu :

Ø  Tipe I, semen portland yang dalam penggunaanya tidak memerlukan persyaratan khusus seperti jenis-jenis lainnya.

Ø  Tipe II, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan ketahanan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang. Contohnya konstruksi beton yang selalu berhubungan dengan air kotor atau air tanah atau fondasi yang tertanam didalam tanah yang mengandung garam sulfat dan saluran air buangan atau bangunan yang berhubungan langsung dengan rawa.

Ø  Tipe III, semen portland yang dalam penggunaannya memerlukan kekuatan awal yang tinggi dalam fase permulaan setelah pengikatan terjadi.contohnya digunakan pada konstruksi didaerah yang mempunyai musim dingin.

Ø  Tipe IV, semen portland yang didalam penggunaannya memerlukan panas hidrasi yang rendah. Contohnya digunakan untuk pekerjaan yang besar dan masif seperti pekerjaan bendung, fondasi berukuran besar atau pekerjaan besar lainnya.

Ø  Tipe V, semen portland yang dalam penggunaan memerlukan ketahanan yang tinggi terhadap sulfat. Contohnya digunakan untuk bangunan yang berhubungan dengan air laut, air buangan industri, bangunan yang terkena pengaruh gas atau uap kimia. \

Semen Portland Pozollan

Semen portland pozollan adalah campuran semen portland dan bahan-bahan yang bersifat pozollan seperti terak tanur tinggi dan hasil residu PLTU. Semen jenis ini biasanya digunakan untuk beton yang diekspos terhadap sulfat.

Semen Putih

Semen putih adalah semen portland yang kadar oksida besinya rendah, kurang dari 0,5%. Bahan baku yang digunakan harus kapur murni, lempung putih yang tidak mengandung oksida besi dan pasir silika. Semen ini biasanya digunakan untuk membuat keramik dan beda yang lebih banyak nilai seninya, dan tidak digunakan untuk bangunan struktur.

Semen alumina

Semen alumina dihasilkan melalui pembakaran batu kapur dan bauksit yang telah digiling halus pada suhu 1600°C. Hasil pembakaran tersebut berupa klinker dan selanjutnya dihaluskan hingga menyerupai bubuk, jadilah semen alumina yang berwarna abu-abu. Semen ini digunakan untuk negara yang mempunyai musim dingin karena kekuatan semen ini akan perlahan-lahan berkurang apabila suhu lebih dari 29°C.

2.3     Karakterisasi Material Semen

Sifat-Sifat Semen Portland:

a.       Hiderasi Semen

Hiderasi semen adalah reaksi antara komponen-komponen semen dengan air. Untuk mengetahui hiderasi semen, maka harus mengenal hiderasi dari senyawa-senyawa yang terkandung  dalam semen ( C₂S, C₃S, C₃A, C₄AF)

b.      Hiderasi Kalsium Silikat ( C₂S, C₃S)

Kalsium Silikat di dalam air akan terhidrolisa menjadi kalsium hidroksidsa Ca(OH)₂ dan kalsium silikat hidrat (3CaO.2SiO_2.3H₂O) pada suhu 30^oC

2 (3CaO.2SiO₂) + 6H₂O                 3CaO.2SiO_2.3H₂O + 3 Ca(OH)₂

2 (3CaO.2SiO₂) + 4H₂O                 3CaO.2SiO_2.2H₂O +  Ca(OH)₂

Kalsium Silikat hidrat (CSH) adalah silikat di dalam kristal yang tidak sempurna, bentuknya padatan berongga yang sering disebut Tobermorite Gel.

Adanya kalsium hidroksida akan membuat pasta semen bersifat basa (pH= 12,5) hal ini dapat menyebabkan pasta semen sensitive terhadap asam kuat tetapi dapat mencegah baja mengalami korosi.

c.       Hiderasi C₃A

Hiderasi C₃A dengan air yang berlebih pada suhu 30^oC akan menghasilkan kalsium alumina hidrat (3CaO. Al₂O₃. 3H₂O) yang mana kristalnya berbentuk kubus di dalam semen karena adanya gypsum maka hasil hiderasi C₃A sedikit berbeda. Mula-mula C₃A akan bereaksi dengangypsum menghasilkan sulfo aluminate yang kristalnya berbentuk jarum dan biasa disebut ettringite namun pada akhirnya gypsum bereaksi semua, baru terbentuk kalsium alumina hidrat (CAH).

Hiderasi C₃A tanpa gypsum (30^oC):

3CaO. Al₂O₃+  6H₂O                       3CaO. Al₂O₃. 6H₂O

Hiderasi C₃A dengan gypsum (30^oC):

3CaO. Al₂O₃ + 3 CaSO₄+ 32H₂O            3CaO.Al₂O₃ + 3 CaSO₄ +  32H₂O

Penambahan gypsum pada semen dimaksudkan untuk menunda pengikatan, hal ini disebabkan karena terbentuknya lapisan ettringite pada permukaan-permukaan Kristal C₃A.

d.      Hiderasi C₄AF (30 H₂O ^oC)

4CaO. Al₂O₃. Fe₂O₃+ 2Ca(OH)₂+10H₂O                4CaO.Al₂O₃.6H₂O  

+ 3CaO.Fe₂O₃.6H₂O

e.       Setting dan Hardening

Setting dan Hardening adalah pengikatan dan penerasan semen setelah terjadi reaksi hiderasi. Semen apabila dicampur dengan air akan menghasilkan pasta yang plastis dan dapat dibentuk (workable) sampai beberapa waktu karakteristik dari pasta tidak berubah dan periode ini sering disebut Dorman Period (period tidur).

Pada tahapan berikutnya pasta mulai menjadi kaku walaupun masih ada yang lemah, namun suhu tidak dapat dibentuk (unworkable). Kondisi ini disebut Initial Set, sedangkan waktu mulai dibentuk (ditambah air) sampai kondisi Initial Set disebut Initial Setting Time (waktu pengikatan awal). Tahapan berikutnya pasta melanjutkan kekuatannya sehingga didapat padatan yang utuh dan biasa disebut Hardened Cement Pasta. Kondisi ini disebut final Set sedangkan waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi ini disebut Final Setting Time (waktu pengikatan akhir). Proses penerasan berjalan terus berjalan seiring dengan waktu akan diperoleh kekuatan proses ini dikenal dengan nama Hardening.

Waktu pengikatan awal dan akhir dalam semen dalam prakteknya sangat penting, sebab waktu pengikatan awal akan menentukan panjangnya waktu dimana campuran semen masih bersifat plastik. Waktu pengikatan awal minimum 45 menit sedangkan   waktu akhir maksimum 8 jam.

Reaksi pengerasan

C₂S + 5H₂O                                              C₂S. 5H₂O

C₃S + 5H₂O                                              C₂S₆. 5H₂O + 13 Ca(OH)₂

C₃A+ 3Cs+ 32H₂O                                   C₃A. 3Cs+.32H₂O

C₄AF + 7H2O                                           C₃A.6 H₂O+ CF. H₂O

MgO+ H₂O                                               Mg(OH)₂

f.       Panas Hiderasi

Panas hiderasi adalah panas yang dilepaskan selama semen mengalami proses hiderasi. Jumlah panas hiderasi yang terajdi tergantung, tipe semen, kehalusan semen, dan perbandingan antara air dengan semen.

Kekerasan awal semen yang tinggi dan panas hiderasi yang besar kemungkinan terajadi retak-retak pada beton, hal ini disebabkan oleh fosfor yang timbul sukar dihilangkan sehingga terajdi pemuaian pada proses pendinginan.

g.      Penyusutan

Ada tiga macam penyusutan yang terjadi di dalam semen, diantaranya:

Drying Shringkage ( penyusutan karean pengeringan)

Hideration  Shringkage (penyuautan karena hiderasi)

Carbonation Shringkage (penyuautan karena karbonasi)

Yang paling berpengaruh pada permukaan beton  adalah Drying Shringkage, penyusutan ini terjadi karena penguapan selama prosessetting dan hardening. Bial besaran kelembabannya dapat dijaga, maka keretakan beton dapat dihindari. Penyusutan ini dioengaruhi juga kadar C₃A yang terlalu tinggi.

h.      Kelembaban

Kelembaban timbul karena semen menyerap uaap air dan CO_2­ dan dalam jumlah yang cukup banyak sehigga terjadi penggumpalan. Semen yang menggumpal kualitasnya akan menurun karena bertambahnya Loss On Ignition (LOI) dan menurunnya spesifik  gravity sehingga kekuatan semen menurun, waktu pengikatan dan pengerasan semakin lama, dan terjadinya    false set.

Loss On  Ignation (Hilang Fajar)

Loss On  Ignation dipersyaratkan untuk mencegah adanya mineral-mneral yang terurai pada saat pemijaran, dimana proses ini menimbulkan kerusakan pada batu setelah beberapa tahun kemudian.

i.        Spesifik Gravity

Spesifik Gravity dari semen merupakan informasi yang sangat penting dalam perancangan beton. Didalam pengontrolan kualitas Spesifik gravitydigunakan untuk mengetahui seberapa jauh kesempurnaan pembakaran klinker, dan juga menetahui apakah klinker tercampur dengan impuritis.

j.        False Set

Proses yang terjadi bila adonan mengeras dalam waktu singkat. False Setdapat dihindari dengan melindungi semen dari pengaruh udara luar, sehingga alkali karbonat tidak terbentuk didalam semen.

2.4      Dampak dan Penanggulangan dari Industri Semen

            Industri semen merupakan salah satu penyumbang polutan yang cukup besar pada pencemaran udara seperti emisi gas dan partikel debu. Dalam proses produksi industri semen sebagian besar menggunakan bahan bakar fosil, jadi menimbulkan dampak gas rumah kaca. Disamping itu, dalam proses produksi industri semen juga memberikan dampak fisik secara langsung baik pada Pekerja dan Masyarakat sekitar, yaitu dampak tingkat kebisingan serta getaran mekanik dari rangkaian proses poduksi semen.

Limbah yang terbesar dari industri semen atau pabrik semen adalah debu dan partikel, yang termasuk limbah gas dan limbah B₃. Udara adalah media pencemar untuk limbah gas. Limbah gas atau asap yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Secara alamiah udara mengandung unsur kimia seperti O2, N2, NO2,CO2, H2 dan Jain-lain. Penambahan gas ke dalam udara melampaui kandungan alami akibat kegiatan manusia akan menurunkan kualitas udara.

 Zat-Zat yang Mempengaruhi Pencemaran Udara

Limbah yang terbesar dari industri semen atau pabrik semen adalah debu dan partikel, yang termasuk limbah gas dan limbah B3. Udara adalah media pencemar untuk limbah gas. Limbah gas atau asap yang diproduksi pabrik keluar bersamaan dengan udara. Secara alamiah udara mengandung unsur-unsur :

1.      CO (Karbon Monoksida)

Formasi CO merupakan fungsi dari rasio kebutuhan udara dan bahan bakar dalam proses pembakaran di dalam ruang bakar mesin diesel. Percampuran yang baik antara udara dan bahan bakar terutama yang terjadi pada mesin-mesin yang menggunakan Turbocharge merupakan salah satu strategi untuk meminimalkan emisi CO. Karbon monoksida yang meningkat di berbagai perkotaan dapat mengakibatkan turunnya berat janin dan meningkatkan jumlah kematian bayi serta kerusakan otak. Karena itu strategi penurunan kadar karbon monoksida akan tergantung pada pengendalian emisi seperti pengggunaan bahan katalis yang mengubah bahan karbon monoksida menjadi karbon dioksida dan penggunaan bahan bakar.

2.      Nitrogen Dioksida (NO₂)

NO₂ bersifat racun terutama terhadap paru. Kadar NO₂ yang lebih tinggi dari 100 ppm dapat mematikan sebagian besar binatang percobaan dan 90% dari kematian tersebut disebabkan oleh gejala pembengkakan paru (edema pulmonari). Kadar NO₂ sebesar 800 ppm akan mengakibatkan 100% kematian pada binatang-binatang yang diuji dalam waktu 29 menit atau kurang. Percobaan dengan pemakaian NO₂ dengan kadar 5 ppm selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan kesulitan dalam bernafas.

3.        Sulfur Oksida (SOx)

Pencemaran oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen sulfur bentuk gas yang tidak berwarna, yaitu sulfur dioksida (SO₂) dan Sulfur trioksida (SO₃), yang keduanya disebut sulfur oksida (SO_x). Pengaruh utama polutan SO_x terhadap manusia adalah iritasi sistem pernafasan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada kadar SO₂ sebesar 5 ppm atau lebih, bahkan pada beberapa individu yang sensitif iritasi terjadi pada kadar 1-2 ppm. SO₂ dianggap pencemar yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua dan penderita yang mengalami penyakit khronis pada sistem pernafasan kadiovaskular.

4.      Ozon (O₃)

Ozon merupakan salah satu zat pengoksidasi yang sangat kuat setelah fluor, oksigen dan oksigen fluorida (OF₂). Meskipun di alam terdapat dalam jumlah kecil tetapi lapisan ozon sangat berguna untuk melindungi bumi dari radiasi ultraviolet (UV-B). Ozon terbentuk di udara pada ketinggian 30 km dimana radiasi UV matahari dengan panjang gelombang 242 nm secara perlahan memecah molekul oksigen (O₂) menjadi atom oksigen, tergantung dari jumlah molekul O₂ atom-atom oksigen secara cepat membentuk ozon. Ozon menyerap radiasi sinar matahari dengan kuat di daerah panjang gelombang 240-320 nm.

5.      Hidrokarbon (HC)

Hidrokarbon di udara akan bereaksi dengan bahan-bahan lain dan akan membentuk ikatan baru yang disebut plycyclic aromatic hidrocarbon (PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan padat lalu lintas. Bila PAH ini masuk dalam paru-paru akan menimbulkan luka dan merangsang terbentuknya sel-sel kanker.

6.      Khlorin (Cl2)

Gas Khlorin ( Cl2) adalah gas berwarna hijau dengan bau sangat menyengat. Berat jenis gas khlorin 2,47 kali berat udara dan 20 kali berat gas hidrogen khlorida yang toksik. Gas khlorin sangat terkenal sebagai gas beracun yang digunakan pada perang dunia ke-1.Selain bau yang menyengat gas khlorin dapat menyebabkan iritasi pada mata saluran pernafasan. Apabila gas khlorin masuk dalam jaringan paru-paru dan bereaksi dengan ion hidrogen akan dapat membentuk asam khlorida yang bersifat sangat korosif dan menyebabkan iritasi dan peradangan. Gas khlorin juga dapat mengalami proses oksidasi dan membebaskan oksigen seperti pada proses yang terjadi di bawah ini.

7.      Partikulat Debu (TSP)

Pada umumnya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk ke dalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya, karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi.

8.      Timah

Logam berwarna kelabu keperakan yang amat beracun dalam setiap bentuknya ini merupakan ancaman yang amat berbahaya bagi anak di bawah usia 6 tahun, yang biasanya mereka telan dalam bentuk serpihan cat pada dinding rumah. Logam berat ini merusak kecerdasan, menghambat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa, dan menghilangkan konsentrasi. Zat-zat ini mulai dari asbes dan logam berat (seperti kadmium, arsenik, mangan, nikel dan zink).

Dampak negatif yang dapat dihasilkan pabrik semen tersebut yaitu :

Salah satu dampak negatif dari industri semen adalah pencemaran udara oleh debu. Debu yang dihasilkan oleh kegiatan industri semen terdiri dari  debu yang dihasilkan pada waktu pengadaan bahan baku, debu selama proses pembakaran, dan debu yang dihasilkan selama pengangkutan bahan baku ke pabrik serta bahan jadi ke luar pabrik, termasuk pengantongannya. Selain itu, pabrik semen juga meningkatkan suhu udara dan suara yang ditimbulkan mesin-mesin dalam pabrik juga menimbulkan kebisingan.

Debu semen memiliki banyak dampak negatif bagi kesehatan maupun lingkungan hidup.

1.      Dampak negatif bagi kesehatan

2.      Iritasi pada kulit, hal ini dapat terjadi akibat sifat semen yang abrasive kontak dengan kulit. Prosesnya pun bisa secara langsung maupun tidak langsung (terlindung maupun oleh keringat).

3.      Alergi, hal ini dapat terjadi bergantung pada tingkat kesensitifan seseorang, alergi yang dapat timbul akibat debu semen diantaranya: bersin-bersin, susah bernafas bagi penderita asthma, gatal-gatal.

4.      Iritasi pada mata, hal ini dapat terjadi tergantung pada banyaknya paparan debu, iritasi yang timbul mulai gangguan mata merah sampai cidera mata serius.

5.      Gangguan pernafasan, hal-hal yang bisa menjadi faktor penyebab diantaranya saat mengosongkan kantong semen sehingga debu semen terhirup. Saat megaduk, menghaluskan atau memotong material campuran semen juga dapat melepaskan sejumlah debu semen. Untuk jangka pendek dapat menimbulkan iritasi pada saluran pernafasan, sedangkan untuk jangka panjang dapat menyebabkan gangguan pernafasan.

6.      Dampak negatif bagi lingkungan hidup

7.      Lahan

Penurunan kualitas dari segi kesuburan tanah akibat penambangan tanah liat. Perubahan ini dari segi waktu akan meluas ke arah menurunnya kapasitas penampungan air yang pada akhirnya akan berpengaruh juga terhadap kuantitas air sungai. Sedangkan dari segi ruang akan mempengaruhi keseimbangan atau keselarasan lingkungan setempat.

a.      Air

Kualitas air bertambah buruk akibat limbah cair dari pabrik dalam bentuk minyak dan sisa air dari kegiatan penambangan, yang menimbulkan lahan kritis yang mudah terkena erosi, yang akan mengakibatkan pendangkalan dasar sungai, yang pada akhirnya akan menimbulkan masalah banjir pada musim hujan.

b.      Flora dan Fauna

       Berkurangnya keanekaragaman flora karena berubahnya pola vegetasi dan jenis endemic, dan pembentukkan klorofil serta proses fotosintesis, Sedangkan berkurangnya keanekaragaman fauna (burung, hewan tanah dan hewan langka) disebabkan karena berubahnya habitat air dan habitat tanah tempat hidup hewan-hewan tersebut.

Selain debu,  pabrik semen juga memicu kenaikan suhu udara. Sumber utama peningkatan suhu udara adalah akibat peningkatan kadar karbon dioksida (CO2) secara terus menerus pada atmosfer bumi, penyebabnya adalah meningkatnya laju aktivitas industri (termasuk industri semen), dalam mengkonsumsi energi – terutama pembakaran bahan bakar fosil – serta adanya penebangan dan pembakaran hutan, serta penggunan bahan-bahan CFC (Chloro Fluoro Carbon) sebagai pendingan dan pemantul panas pada industri perkantoran dan perumahan.

Suara yang ditimbulkan oleh mesin-mesin yang beroperasi dalam pabrik pun menimbulkan kebisingan. Udara yang bising dan berlangsung dalam waktu yang relatif lama dapat mengakibatkan gangguan kesehatan seperti kerusakan saraf pendengaran, tili, stress, sulit tidur dan ketegangan jiwa. Kebisingan diatas 50 dB sudah dapat dianggap kebisingan yang perlu mendapatkan perhatian, karena sudah menggangu kenyamanan pendengaran.

Kebijakan Pemerintah dalam Penanganan Pencemaran Udara

This is the critical point. Kita sebagai masyarakat yang tidak punya wewenang mengatur pabrik-pabrik, selain menanam pohon di lingkungan sekitar ataupun rajin olahraga di pagi hari demi kesehatan. Kita hanya bisa berharap kepada pemerintah untuk mengurus dan mengatur sarana-prasarana yang menjadi sumber pencemar udara. Pemerintah kita faktanya memang sudah mengeluarkan kebijakan-kebijakan untuk menangani masalah pencemaran udara. Mari kita lihat kebijakannya berikut ini :

1.      Dasar-Dasar Kebijakan Pengendalian Pencemaran Udara :

2.      Undang-undang No.23 tahun 1997 Tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup

3.      Peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1999 Tentang Pengendalian Pencemaran Udara

4.      Undang-undang No.23 tahun 1997 Tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup

5.      Pasal 6 ayat (1) : “setiap orang berkewajiban memelihara kelestarian fungsi lingkungan hidup serta mencegah dan menanggulangi pencemaran dan perusakan lingkungan hidup”.

6.      Pasal 14 ayat (1) : “untuk menjamin pelestarian fungsi lingkungan hidup, setiap usaha dan/ atau kegiatan dilarang melanggar baku mutu dan kriteria baku kerusakan lingkungan hidup”.

7.      Pasal 14 ayat (2) : “ketentuan mengenai baku mutu lingkungan hidup, pencegahan dan penanggulangan pencemaran serta pemulihan daya tampungnya diatur dengan pengaturan pemerintah”.

8.      Pasal 15 ayat (1) : “setiap rencana usaha dan/atau kegiatan yang kemungkinan dapat menimbulkan dampak besar dan penting terhadap lingkungan hidup, wajib memiliki analisis mengenai dampak lingkungan hidup”.

Upaya untuk Mengurangi Dampak Negatif yang Ditimbulkan oleh   Pabrik Semen

Dalam mengatasi limbah hasil industry, kita harus mengetahui jenis limbah yang akan kita tangani. Untuk limbah dari industry pabrik semen limbahnya berupa limbah gas. Limbah seperti ini dapat ditanggulangi dengan cara diminimalisasi. Artinya pihak perusahaan atau pabrik lebih memberlakukan bahan-bahan yang berpotensi menghasilkan  limbah non ekonomis dengan meminimalisasi penggunaannya atau memberikan zat yang mampu menetralisasi munculnya limbah yang melimpah ruah.

Selain itu, kesadaran manusia untuk menanggulangi limbah hasil industry sangat penting. Para pemilik serta pengolah industry adalah pihak pertama yang seharusnya memiliki kesadaran tersebut tanpa kesadaran dari mereka limbah hasil industri tidak akan berkurang begitu saja. Berbagai tindakan dan upaya perlu dilakukan agar pabrik-pabrik di Negara kita  bisa menghasilkan produk yang berkualitas tinggi tanpa menimbulkan limbah yang berbahaya bagi masyarakat serta lingkungan sekitar.

BAB III

PROSES KERJA

3.1     PROSES PEMBUATAN SEMEN

Proses pembuatan semen dibagi menjadi 6 tahapan, yaitu sebagai berikut :

1.      Penambangan Bahan Baku

2.      Penyiapan Bahan Baku

3.      Penggilingan Awal

4.      Proses Pembakaran

5.      Penggilingan Akhir

6.      Pengemasan

Flow Sheet Proses Pembuatan Semen

1.      Penambangan Bahan Baku

Bahan baku utama yang digunakan dalam proses pembuatan semen adalah batu kapur dan tanah liat. Kedua bahan baku tersebut diperoleh dari proses penambangan di quarry.

Penambangan bahan baku merupakan salah satu kegiatan utama dalam keseluruhan proses produksi semen. Perencanaan penambangan bahan baku sangat menentukan pada proses – proses selanjutnya yang akhirnya bermuara pada kualitas dan kuantitas semen. Penambangan bahan baku yang tidak terencana dan terkontrol dengan baik akan menyebabkan gagalnya pemenuhan target untuk tahap produksi selanjutnya yang jika dihubungkan dengan kualitas dan biaya produksi secara keseluruhan dapat menurunkan daya saing produk terhadap produk yang sama yang dihasilkan oleh pesaing

Persyaratan kualitas batukapur & tanah liat dalam proses penambangan adalah sebagai berikut :

a.      Batukapur               

    52% <Cao< 54% dan MgO < 18%

b.      Tanah liat                        

    60%<SiO2 <70% dan 14%Al2O3<17%

Tahapan proses penambangan adalah sebagai berikut:

a.       Pengupasan tanah penutup ( Stripping )

b.      Pemboran dan peledakan ( Drilling and Blasting )

c.       Penggalian/Pemuatan ( Digging/Loading )

d.      Pengangkutan ( hauling )

e.       Pemecahan ( crushing )

Proses Penambangan Bahan Baku

2.      Penyiapan Bahan Baku

Bahan baku berupa batu kapur dan tanah liat akan dihancurkan untuk memperkecil ukuran agar mudah dalam proses penggilingan. Alat yang digunakan untuk menghancurkan  batukapur dinamakan Crusher. Dan alat yang digunakan untuk memecah tanah liat disebut clay cutter.

Pada umumnya Crusher digunakan untuk memecah batu dari ukuran diameter ( 100 – 1500 mm ) menjadi ukuran yang lebih kecil dengan diameter ( 5 – 300 mm ) dengan sistim pemecahan dan penekanan secara mekanis.

Batu Kapur ( 800 x 800 mm ) 18 % H2O masuk Hopper melewati Wobbler Feeder. Batu Kapur < 90 mm akan lolos tanpa melewati Crusher ( 700 T/ J ). Tanah Liat ( 500 x 500 mm ) 30 % H2O masuk Hopper melewati Apron Feeder dipotong -2 menggunakan Clay Crusher menjadi ukuran 95 % lolos 90 mm. Produk dari Limestone Crusher dan Clay Crusher bercampur dalam Belt Conveyor dan ditumpuk di dalam Storage Mix.

Setelah itu raw material akan mengalami proses pre-homogenisasi dengan pembuatan mix pile. Tujuan pre-homogenisasi material adalah untuk memperoleh bahan baku yang lebih homogen.

 

Proses Penyiapan Bahan Baku

3.      Penggilingan Awal

Bahan baku lainnya yang digunakan untuk membuat semen adalah bahan baku penolong yaitu pasir besi dan pasir silika. Pasir besi berkontribusi pada mineral Fe2O3 dan pasir silka berkontribusi pada mineral SiO2. Kedua bahan baku penolong tersebut akan dicampur dengan pile batukapur & tanah liat masuk ke proses penggilingan awal, dimana jumlahnya ditentukan oleh raw mix design.

Alat utama yang digunakan dalam proses penggilingan dan pengeringan bahan baku adalah Vertical Roller Mill (VRM). Media pengeringnya adalah udara panas yang berasal dari suspention-preheater dengan suhu sebesar 300 – 400 oC.

Vertical roller mills merupakan peralatan yang tepat untuk penggilingan dan pengeringan material yang relatif basah. Penggilingan & pengeringan dapat dilakukan secara effisien didalam satu unit peralatan.

Vertical roller mill menjalankan 4 fungsi utama didalam satu unit peralatan, yaitu :

a.       Penggilingan ( Roller & grinding table )

b.      Pengeringan (gas buang kiln, cooler, AH1)

c.       Pemisahan (Separator)

d.      Transportasi (Gas pengering ID Fan)

Bahan baku masuk ke dalam Vertical Roller Mill (Raw Mill) pada bagian tengah (tempat penggilingan), sementara itu udara panas masuk ke dalam bagian bawahnya. Material yang sudah tergiling halus akan terbawa udara panas keluar raw mill melalui bagian atas alat tersebut. Material akan digiling dari ukuran masuk sekitar 7,5 cm menjadi max 90μm. Penggilingan menggunakan gaya centrifugal di mana material yang diumpankan dari atas akan terlempar ke samping karena putaran table dan akan tergerus oleh roller yang berputar karena putaran table itu sendiri.

Kemudian material akan mengalami proses pencampuran (Blending) dan homogenisasi di dalam Blending Silo. Alat utama yang digunakan untuk mencamnpur dan menghomogenkan bahan baku adalah blending silo, dengan media pengaduk adalah udara.

Raw Mill Sebagai Tempat Penggilingan Awal

4.         Proses Pembakaran

Dalam proses pembakaran dibagi menjadi 3 tahapan, yaitu :

a.       Pemanasan Awal (Preheating)

Setelah mengalami homogenisasi di blending silo, material terlebih dahulu ditampung ke dalam kiln feed bin. Alat utama yang digunakan untuk proses pemanasan awal bahan baku adalah suspension pre-heater.

Suspension preheater merupakan salah satu peralatan produksi untuk memanaskan awal bahan baku sebelum masuk ke dalam rotary kiln.  Suspension preheater terdiri dari siklon untuk memisahkan bahan baku dari gas pembawanya, riser duct yang lebih berfungsi sebagai tempat terjadinya pemanasan bahan baku (karena hampir 80% -90% pemanasan debu berlangsung di sini), dan kalsiner untuk sistem-sistem dengan proses prekalsinasi yang diawali di SP ini. Pada awalnya proses pemanasan bahan baku terjadi dengan mengalirkan gas hasil sisa proses pembakaran di kiln melalui suspension preheater ini. Namun dengan berkembangnya teknologi, di dalam suspension preheater proses pemanasan ini dapat dilanjutkan dengan proses kalsinasi sebagian dari bahan baku, asal peralatan suspension preheater ditambah dengan kalsiner yang memungkinkan ditambahkannya bahan bakar (dan udara) untuk memenuhi kebutuhan energi yang diperlukan untuk proses kalsinasi tersebut. Peralatan terakhir ini sudah banyak ditemui untuk pabrik baru dengan kapasitas produksi yang cukup besar, dan disebut dengan suspension preheater dengan kalsiner.

Suspension pre-heater yang digunakan terdiri dari 2 bagian, yaitu in-line calciner (ILC) dan separate line calciner (SLC). Material akan masuk terlebih dahulu pada cyclone yang paling atas hingga keluar dari cyclone kelima. Setelah itu, material akan masuk ke dalam rotary kiln.

Penggunaan kalsiner mempunyai keuntungan sebagai berikut :

1.       Diameter kiln dan thermal load-nya lebih rendah terutama untuk kiln dengan kapasitas besar. Pada sistem suspension preheater tanpa kalsiner, 100% bahan bakar dibakar di kiln. Dengan kalsiner ini, dibandingkan dengan kiln yang hanya menggunakan SP saja, maka suplai panas yang dibutuhkan di kiln hanya 35% - 50%. Biasanya sekitar 40 % bahan bakar yang dibakar di dalam kiln, sementara sisanya dibakar di dalam kalsiner.  Sebagai konsekuensinya untuk suatu ukuran kiln tertentu, dengan adanya kalsiner ini, kapasitas produksinya dapat mencapai hampir dua kali atau dua setengah kali lipat dibanding apabila kiln tersebut dipergunakan pada sistem suspension preheater tanpa kalsiner. Kapasitas kiln spesifik, dengan penggunaan kalsiner ini, bisa mencapai 4,8 TPD/m3.

2.       Di dalam kalsiner dapat digunakan bahan bakar dengan kualitas rendah karena temperatur yang diinginkan di kalsiner relatif rendah (850 - 900 oC), sehingga peluang pemanfaatan bahan bakar dengan harga yang lebih murah, yang berarti dalam pengurangan ongkos produksi, dapat diperoleh.

3.       Dapat mengurangi konsumsi refraktori kiln khususnya di zona pembakaran karena thermal load-nya relatif rendah dan beban pembakaran sebagian dialihkan ke kalsiner.

4.       Emisi NOx-nya rendah karena pembakaran bahan bakarnya terjadi pada temperatur yang relatif rendah.

5.       Operasi kiln lebih stabil sehingga bisa memperpanjang umur refraktori.

6.       Masalah senyawa yang menjalani sirkulasi (seperti alkali misalnya) relatif lebih mudah diatasi.

b.      Pembakaran (Firing)

     Alat utama yang digunakan adalah tanur putar atau rotary kiln. Di dalam kiln terjadi proses kalsinasi (hingga 100%), sintering, dan clinkering. Temperatur material yang masuk ke dalam tanur putar adalah 800–900 oC, sedangkan temperatur clinker yang keluar dari tanur putar adalah 1100-1400 oC.

Kiln berputar (rotary kiln) merupakan peralatan utama di seluruh unit pabrik semen, karena di dalam kiln akan terjadi semua proses kimia pembentukan klinker dari bahan bakunya (raw mix). Secara garis besar, di dalam kiln terbagi menjadi 3 zone yaitu zone kalsinasi, zone transisi, dan zone sintering (klinkerisasi). Perkembangan teknologi mengakibatkan sebagian zone kalsinasi dipindahkan ke suspension preheater dan kalsiner, sehingga proses yang terjadi di dalam kiln lebih efektif ditinjau dari segi konsumsi panasnya. Proses perpindahan panas di dalam kiln sebagian besar ditentukan oleh proses radiasi sehingga diperlukan isolator yang baik untuk mencegah panas terbuang keluar. Isolator tersebut adalah batu tahan api dan coating yang terbentuk selama proses. Karena fungsi batu tahan api di tiap bagian proses berbeda maka jenis batu tahan api disesuaikan dengan fungsinya. Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan coating antara lain :

1.    komposisi kimia raw mix

2.    konduktivitas termal dari batu tahan api dan coating

3.    temperatur umpan ketika kontak dengan coating

4.    temperatur permukaan coating ketika kontak dengan umpan

5.    bentuk dan temperatur flame

Pada zone sintering fase cair sangat diperlukan, karena reaksi klinkerisasi lebih mudah berlangsung pada fase cair. Tetapi jumlah fase cair dibatasi 20-30 % untuk memudahkan terbentuknya coating yang berfungsi sebagai isolator kiln.

Pada kiln tanpa udara tertier hampir seluruh gas hasil pembakaran maupun untuk pembakaran sebagian bahan bakar di calciner melalui kiln. Karena di dalam kiln diperlukan temperatur tinggi untuk melaksanakan proses klinkerisasi, maka kelebihan udara pembakaran bahan bakar di kiln dibatasi maksimum sekitar 20 – 30%, tergantung dari bagaimana sifat rawmeal mudah tidaknya dibakar (burnability of the rawmix). Dengan demikian maksimum bahan bakar yang dibakar di in-line calciner adalah sekitar 20 – 25%. Pada umumnya calciner jenis ini bekerja dengan pembakaran bahan bakar berkisar antara 10% hingga 20% dari seluruh kebutuhan bahan bakar, karena pembakaran di calciner juga akan menghasilkan temperatur gas keluar dari top cyclone yang lebih tinggi yang berarti pemborosan energi pula. Sisa bahan bakar yang berkisar antara 80% hingga 90% dibakar di kiln. Untuk menaksir seberapa kelebihan udara pembakaran di kiln dalam rangka memperoleh operasi kiln yang baik akan dilakukan perhitungan tersendiri. Kiln tanpa udara tertier dapat beroperasi dengan cooler jenis planetary sehingga instalasi menjadi lebih sederhana dan konsumsi daya listrik lebih kecil dibanding dengan sistem kiln yang memakai cooler jenis grate.

Pada kiln dengan udara tertier, bahan bakar yang dibakar di kiln dapat dikurangi hingga sekitar 40% saja (bahkan dapat sampai sekitar 35%), sedangkan sisanya yang 60% dibakar di calciner. Dengan demikian beban panas yang diderita di kiln berkurang hingga tinggal sekitar 300 kkal/kg klinker. Karena dimensi kiln sangat bergantung pada jumlah bahan bakar yang dibakar, maka secara teoritis kapasitas produksi kiln dengan ukuran tertentu menjadi sekitar 2,5 kali untuk sistem kiln dengan udara tertier dibanding dengan kiln tanpa udara tertier. Sebagai contoh untuk kapasitas 4000 ton per hari (TPD), kiln tanpa udara tertier membutuhkan diameter sekitar 5,5 m. Sedangkan untuk kiln dengan ukuran yang sama pada sistem dengan udara tertier misalnya sistem SLC dapat beroperasi maksimum pada kapasites sekitar 10.000 TPD. Namun kiln dengan udara tertier harus bekerja dengan cooler jenis grate cooler sehingga diperlukan daya listrik tambahan sekitar 5 kWh/ton klinker dibanding kiln dengan planetary cooler.

SP Calciner & Kiln Sebagai Tempat Pembakaran

c.       Pendinginan (Cooling)

      Alat utama yang digunakan untuk proses pendinginan clinker adalah cooler.  Selanjutnya clinker dikirim menuju tempat penampungan clinker (clinker silo) dengan menggunakan alat transportasi yaitu pan conveyor.

Laju kecepatan pendinginan klinker menentukan komposisi akhir klinker. Jika klinker yang terbentuk selama pembakaran didinginkan perlahan maka beberapa reaksi yang telah terjadi di kiln akan berbalik (reverse), sehingga C3S yang telah terbentuk di kiln akan berkurang dan terlarut pada klinker cair yang belum sempat memadat selama proses pendinginan. Dengan pendinginan cepat fasa cair akan memadat dengan cepat sehingga mencegah berkurangnya C3S.

Fasa cair yang kandungan SiO2-nya tinggi dan cair alumino-ferric yang kaya lime akan terkristalisasi sempurna pada pendinginan cepat. Laju pendinginan juga mempengaruhi keadaan kristal, reaktivitas fasa klinker dan tekstur klinker. Pendinginan klinker yang cepat berpengaruh pada perilaku dari oksida magnesium dan juga terhadap soundness dari semen yang dihasilkan. Makin cepat proses pendinginannya maka kristal periclase yang terbentuk semakin kecil yang timbul pada saat kristalisasi fasa cair. Klinker dengan pendinginan cepat menunjukkan daya spesifik yang lebih rendah. Hal ini disebabkan proporsi fasa cair yang lebih besar dan sekaligus ukuran kristalnya lebih kecil.

5                    Penggilingan akhir

Bahan baku proses pembuatan semen terdiri dari :

1.      Bahan baku utama, yaitu terak/clinker.

2.      Bahan baku korektif/penolong yaitu gypsum

3.      Bahan baku aditif yaitu trass, fly ash, slag, dan lain-lain.

Finish Mill/penggilingan akhir adalah sebuah proses menggiling bersama antara terak dengan 3% - 5% gypsum natural atau sintetis (untuk pengendalian setting dinamakan retarder) dan beberapa jenis aditif (pozzolan, slag, dan batu kapur) yang ditambahkan dalam jumlah tertentu, selama memenuhi kualitas dan spesifikasi semen yang dipersyaratkan.

Proses penggilingan terak secara garis besar dibagi menjadi sistim penggilingan open circuit dan sistim penggilingan closed circuit. Gambar dibawah menunjukkan pada gambar ”a” closed circuit dan gambar ”b” open circuit. Dalam open circuit panjang shell sekitar 4 – 5 kali dari diameter untuk mendapatkan kehalusan yang diinginkan. Sedangkan dalam closed circuit panjang shell sekitar 3 kali diameter atau kurang untuk mempercepat produk yang lewat. Separator bekerja sebagai pemisah sekaligus pendingin produk semen.

Horizontal Tube Mill/Ball Mill adalah peralatan giling yang sering dijumpai di berbagai industri semen, meskipun sekarang sudah mulai dijumpai vertical mill untuk menggiling terak menjadi semen.

Material yang telah mengalami penggilingan kemudian diangkut oleh bucket elevator menuju separator. Separator berfungsi untuk memisahkan semen yang ukurannya telah cukup halus dengan ukuran yang kurang halus. Semen yang cukup halus akan dibawa udara melalui cyclone, kemudian ditangkap oleh bag filter yang kemudian akan ditransfer ke dalam cement silo.

Finish Mill Sebagai Tempat Penggilingan Akhir

6                    Pengemasan

Pengemasan semen dibagi menjadi 2, yaitu pengemasan dengan menggunakan zak (kraft dan woven) dan pengemasan dalam bentuk curah. Semen dalam bentuk zak akan didistribusikan ke toko-toko bangunan dan end user. Sedangkan semen dalam bentuk curah akan didistribusikan ke proyek-proyek.

Tahapan proses pengemasan dengan menggunakan zak adalah sebagai berikut:

Silo semen tempat penyimpanan produk dilengkapi dengan sistem aerasi untuk menghindari penggumpalan/koagulasi semen yang dapat disebabkan oleh air dari luar, dan pelindung dari udara ambient yang memiliki humiditas tinggi. Setelah itu Semen dari silo dikeluarkan dengan menggunakan udara bertekanan (discharge) dari semen silo lalu dibawa ke bin penampungan sementara sebelum masuk ke mesin packer atau loading ke truck.

BAB 1V

                                                      PENUTUP

41       Kesimpulan

Semen berasal dari kata Caementum yang berarti bahan perekat yang mampu mempesatukan atau mengikat bahan-bahan padat menjadi satu kesatuan yang kokoh. Beberapa jenis semen diantaranya semen portland putih, semen portland pozolan, semen portland / Ordinary Portland Cement (OPC), semen portland campur, semen masonry, semen portland komposit.

Langkah utama proses produksi semen diantaranya penggalian, penghancuran, pencampuran awal, penghalusan dan pencampuran bahan baku, pembakaran, pendinginan klinker dan penghalusan akhir.

Dampak dari industri semen diantaranya pencemaran lingkungan, polusi udara dan suara, dan lain-lain.

4.2       Saran

Penggalian dan pengolahan semen sangat mendukung kemajuan suatu Negara, tetapi yang jangan dilupakan adalah masalah limbah. Untuk mengatasi permasalah tersebut diperlukan kerjasama dari berbagai pihak, diantaranya:

A.           Industri, diharapkan sebelum membuang limbah pabriknya harus dimenetralisasinya atau mendaurnya.

B.            Pemerintah, diharapkan melakukan pengawasan yang ketat terhadap industri-industri, terutama dalam masalah penanggulangan limbahnya.

C.            Masyarakat, diharapkan turut serta dalam melakukan pengawasan kinerja industri-industri terutama masalah penanggulangan limbahnya.

DAFTAR PUSTAKA

http://tekniksipilblog006.blogspot.co.id/2013/08/strategi-pengembangan-sumberdaya-air.html

http://jharwinata.blogspot.co.id/2014/09/pengertian-dan-jenis-semen.html

http://industrisemen-prosespembuatansemen.blogspot.co.id/2015/04/tahapan-pembuatan-semen_8.html

https://rendymalik29.wordpress.com/2014/10/27/dampak-negatif-pencemaran-lingkungan-dari-pabrik-semen/