Potensi Pengayaan Unsur Scandium pada Endapan Bauksit Laterit di Tayan, Kalimantan Barat

ADINDA RAMADHANI H P, Dr.Eng. Ir. LUCAS DONNY SETIJADJI, S.T., M.Sc., IPU.

2021 | Skripsi | S1 TEKNIK GEOLOGI

SARI Bahan galian bauksit saat ini mengalami peningkatan kebutuhan yang signifikan. Indonesia sebagai negara penghasil bauksit memiliki peran penting dalam memenuhi kebutuhan bauksit dunia. Sejalan dengan peningkatan nilai tambah pada produksi bauksit, maka diperlukan adanya upaya pemanfaatan aspek keterdapatan logam tanah jarang (LTJ) yang terkandung di dalamnya. Salah satu LTJ yang berpotensi ekonomis adalah unsur scandium. Tujuan penelitian ini untuk mengungkap potensi pengayaan unsur scandium pada endapan bauksit laterit di daerah Mandai, Kecamatan Tayan, sehingga didapatkan sumber daya yang prospektif untuk kebutuhan scandium masa depan. Kawasan Tayan merupakan bagian dari sabuk laterit Kalimantan Barat yang memiliki potensi sumber daya scandium di Indonesia. Scandium merupakan bagian dari LTJ yang terjadi sebagai hasil dari produk pelapukan granitoid, yaitu bauksit. Penelitian ini menyajikan data geologi dan moda keterdapatan untuk memahami potensi pengayaan scandium di wilayah studi. Beberapa analisis laboratorium dilakukan untuk mendapatkan data mineralogi, geokimia, dan kimia mineral menggunakan studi petrografi, XRD, XRF, ICP-MS, dan SEM-BSE-EDS. Berdasarkan pengamatan mikroskopis, sampel konkresi bauksit menunjukkan tekstur konkresi yang didominasi oleh mineral besi oksida dan aluminium hidroksida. Analisis mineralogi detail menggunakan metode XRD menunjukkan bahwa mineral besi oksida hadir sebagai goethite, sedangkan mineral aluminium hidroksida hadir sebagai gibbsite. Data XRF menunjukkan komposisi oksida utama terbesar pada bauksit yaitu Al2O3 dan Fe2O3 yang berpengaruh terhadap derajat lateritisasi kuat di endapan bauksit Mandai. Konsentrasi scandium tertinggi sebesar 50,9 ppm ditemukan di sumur uji T2 pada zona bauksit. Selain itu, didapatkan nilai konsentrasi scandium tertinggi di sampel red mud yang merupakan hasil pencucian matriks bauksit. Analisis SEM-BSE-EDS mengkonfirmasi moda keterdapatan scandium terutama ada pada mineral goethite hasil dari Sc3+ mensubstitusi Fe3+ dalam kisi kristal goethite dan pada mineral gibbsite hasil dari Sc3+ mensubstitusi Al3+ dalam kisi ksrital gibbsite. Substitusi unsur trivalen Sc dengan Fe dan Al dapat dihasilkan dari kombinasi tiga keadaan: [1] koefisien partisi yang sama, [2] jari-jari atom yang relatif sama, dan [3] bilangan koordinasi yang sama, yaitu 6. Keberadaan scandium pada tingkat konsentrasi tersebut di zona bauksit memiliki implikasi yang signifikan bagi perspektif geologi ekonomi. Penelusuran tentang pengayaan terjadinya unsur scandium pada endapan bauksit laterit diharapkan dapat membuka peluang baru untuk memenuhi pengembangan kebutuhan material teknologi tinggi. Kata kunci: scandium, endapan bauksit, konkresi bauksit, daerah Mandai, Kecamatan Tayan, pengembangan teknologi tinggi

ABSTRACT Bauxite currently has a significant increase in demand. Indonesia as a bauxite producing country has important role in meeting the world's bauxite demand. In line with the increase in added value in bauxite production, it is important to study the presence of rare earth elements (REE) contained in it. One of the potential economical REE within bauxite is scandium. The aim of this study is to reveal potential of enrichment of scandium in bauxite laterite deposit in Mandai area, Tayan District, in order to obtain prospective resources for future scandium needs. Tayan is part of West Kalimantan laterite belt which has potential scandium resources in Indonesia. Scandium occurs as a result of weathering product of granitoid, namely bauxite. This study provides geological data and mode of occurrences to understand potential for scandium enrichment in the study area. Several laboratory analyzes are performed to obtain mineralogical, geochemical, and mineral chemistry data using petrographic, XRD, XRF, ICP-MS, and SEM-BSE-EDS studies. Based on microscopic observation, bauxite concretion sample shows a concretion texture dominated by iron oxide and aluminium hydroxide. Detailed mineralogical analyzes using XRD method shows that iron oxide mineral is represented by goethite, while aluminium hydroxide mineral is represented by gibbsite. XRF data shows highest major oxide elements composition in bauxite are Al2O3 and Fe2O3 which affects degree of strong lateritization in Mandai bauxite deposit. Highest scandium concentration is 50.9 ppm which is found in testpit T2 on bauxite zone. In addition, highest scandium concentration obtained in red mud sample which is the result of washing bauxite matrix. SEM-BSE-EDS analyzes confirmed presence of scandium mainly in goethite mineral, as result of Sc3+ that substitutes Fe3+ in goethite crystal lattice and in gibbsite mineral, as result of Sc3+ that substitutes Al3+ in gibbsite crystal lattice. Geochemically, the substitution of Fe3+ and Al3+ by Sc3+ is resulted from a combination of three states: [1] the same partition coefficient, [2] relatively same atomic radii, and [3] the same coordination number of six. The presence of scandium at this concentration level in bauxite zone has significant implications for the perspective of economic geology. It is hoped that the investigation of enrichment of scandium in laterite bauxite deposit will open up new opportunities to meet the development needs of high technology materials. Keywords: scandium, bauxite deposit, bauxite concretion, Mandai area, Tayan District, high technology development

Kata Kunci : scandium, endapan bauksit, konkresi bauksit, daerah Mandai, Kecamatan Tayan, pengembangan teknologi tinggi