Mengenal Mineral Mangan (Mn) Sumbawa : Potensi dan Manfaatnya dalam Aplikasi di Bidang Industri

Mangan (Mn), unsur kimia, salah satu logam putih keperakan, keras, dan rapuh Grup 7 (VIIB). Mangan diakui sebagai unsur pada tahun 1774 oleh kimiawan Swedia Carl Wilhelm Scheele saat bekerja dengan mineral pyrolusite dan diisolasi pada tahun yang sama dengan rekannya, Johan Gottlieb Gahn. Meskipun jarang digunakan dalam bentuk murni, mangan sangat penting untuk pembuatan baja. MnO₂ adalah bentuk yang paling stabil, diantara senyawa-senyawa logam organik, mangan 2-metil siklopentadienil trikarbonil (MMT) dan mangan siklopentadienil trikarbonil (CMT) adalah yang paling penting. Mangan tidak larut dalam air. Bentuk yang terpenting adalah oksida, karbonat dan silikat mangan. Yang paling umum mangan dioksidasi (pirolusit) yang biasanya ditambang dengan teknik terbuka.

Logam Mangan

Gambaran Umum

Golongan / Periode	VIIB / 4
Nomor Atom	25
Fase	Padat
Titik Lebur	1519 K / 1246 C
Titik Didih	2334 K / 2061 C
Massa Atom	54,9380 g/mol
Densitas	7,34 g/cm3
Struktur Kristal	BCC
Konduktivitas Termal	7,81 W
Modulus Young	198 Gpa
Kapasitas Kalor	26,32 J

Sifat Kimia dan Fisika Mangan

• Mangan merupakan logam keras dan getas berwarna abu-abu merah muda.
• Logam ini sulit mencair, tapi mudah teroksidasi. Mangan murni bersifat amat reaktif dan dalam bentuk bubuk akan terbakar dengan oksigen, serta larut dalam asam encer.
• Mangan merupakan salah satu logam yang paling melimpah di tanah yang terutama berbentuk senyawa oksida dan hidroksida.
• Mangan terjadi terutama sebagai pyrolusite (MnO2), dan pada jumlah lebih rendah sebagai rhodochrosite (MnCO3).

Potensi Mangan di Dunia

Lebih dari 25 juta ton bijih mangan ditambang setiap tahun dengan daerah pertambangan utama meliputi Afrika Selatan, Rusia, Ukraina, Georgia, Gabon, dan Australia (Kurniawan, 2015).

Potensi Mangan di Indonesia

Bijih mangan di Indonesia ditemukan di Provinsi: Nanggroe Aceh Darussalam, Sumatera Utara, Sumatera Barat, Riau, Sumatera Selatan, Bengkulu, Bangka--Belitung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Daerah Istimewa Yogyakarta, Jawa Timur, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, Sulawesi Utara, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, dan Maluku. Terdapat sekitar 13.015.340.000 m³  (Pusat SDG, 2013)

Potensi Mangan di Sumbawa

• Terdapat sekitar 3.015.340.000 m³ batuan pirolusit yang mengandung kadar mangan yang tinggi, yang tersebar di pulau Sumbawa (Pusat Sumber Daya Geologi, 2006)
• Tersebar diwilayah Sumbawa Barat dan di Sumbawa Timur

Jenis-jenis Mangan

• Pirolusit (MnO₂) : Pirolusit adalah mineral murni mangan oksida dan merupakan salah satu sumber bijih mangan yang penting.
• Manganit (Mn₂O₃.H₂O) : Manganit mempunyai sistem kristal monoklin dan di alam sering dijumpai dalam bentuk batang – batang kecil memanjang, bergurat-gurat, atau sebagai gumpalan-gumpalan membulat berwarna gelap.
• Psilomelane (MnO.MnO_2.2H₂O) : Psilomelane mempunyai sistem kristal orthorombik, tetapi dialam tidak pernah dijumpai dalam bentuk kristal.
• Hausmanit (Mn₃O₄) : Hausmanit Mempunyai sistem kristal berbentuk tetragonal dengan berat jenis 4,7–4,8, berwarna hitam kecoklatan.
• Rhodokrosit (MnCO₃) : Rodokrosit dengan sistem kristal benbentuk hexagonal dan biasanya  dijumpai dialam dalam bentuk rombik atau butiran-butiran berwarna merah muda atau pink.
• Rhodonit (MnSiO₃) : Rhodonit mempunyai sistem kristal triklin dan memiliki berat jenis 3,4-3,7, berwarna hitam kecoklat-coklatan. Rodonit memiliki kekerasan 5,0-6,0. Kilap seperti gelap, suran seperti kaca.

Di sumbawa sendiri, jenis mineral Mn yang banyak ditemukan  dalam bentuk oksida (Pirolusit) dan dalam bentuk sulfida (Rhodonit).

Metode Pengolahan Mangan 

• Metalurgi didefinisikan sebagai ilmu dan teknologi untuk memperoleh sampai pengolahan logam yang mencakup tahapan dari pengolahan bijih mineral.
• Berdasarkan tahapan rangkaian kegiatannya, metalurgi dibedakan menjadi dua jenis, yaitu metalurgi ekstraksi dan metalurgi fisika. 
• Metalurgi ekstraksi yang banyak melibatkan proses-proses kimia, baik yang temperatur rendah dengan cara pelindian maupun pada temperatur tinggi dengan cara proses peleburan utuk menghasilkan logam dengan kemurnian tertentu, dinamakan juga metalurgi kimia.   
• Adapun proses-proses dari ekstraksi metalurgi / ekstraksi logam itu sendiri antara lain adalah pyrometalurgy (proses ekstraksi yang dilakukan pada temperatur tinggi).
• Hydrometalurgy (proses ekstraksi yang dilakukan pada temperatur yang relatif rendah dengan cara pelindian dengan media cairan).
• Dan electrometalurgy (proses ekstraksi yang melibatkan penerapan prinsip elektrokimia, baik pada temperatur rendah maupun pada temperatur tinggi).

Proses Hidrometalurgi

Secara garis besar, proses hidrometalurgi terdiri dari tiga tahapan yaitu:

1. Leaching atau pengikisan logam dari batuan dengan bantuan reduktan organik.
2. Pemekatan larutan hasil leaching dan pemurniannya.
3. Recovery yaitu pengambilan logam dari larutan hasil leaching.

Keuntungan proses Hidrometalurgi

1. Bijih tidak harus dipekatkan, melainkan hanya harus dihancurkan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil.
2. Pemakaian batubara dan kokas pada pemanggangan bijih dan sekaligus sebagai reduktor dalam jumlah besar dapat dihilangkan.
3. Polusi atmosfer oleh hasil samping pirometalurgi sebagai belerang dioksida, arsenik (III) oksida, dan debu tungku dapat dihindarkan.
4. Untuk bijih-bijih peringkat rendah (low grade), metode ini lebih efektif.
5. Suhu prosesnya relatif lebih rendah.
6. Reagen yang digunakan relatif murah dan mudah didapatkan.
7. Produk yang dihasilkan memilki struktur nanometer dengan kemurnian yang tinggi.

Proses Pirometalurgi

• Drying (Pengeringan) adalah proses pemindahan panas kelembapan cairan dari material.
• Calcining (Kalsinasi) adalah dekomposisi panas material. Proses kalsinasi membawa dalam variasi tunku/furnace termasuk shaft furnace,, rotary kilns dan fluidized bed reactor
• Roasting (Pemanggangan) adalah pemanasan dengan kelebihan udara dimana udara dihembuskan pada bijih yang dipanaskan disertai penambahan regen kimia dan pemanasan ini tidak mencapai titik leleh (didih).
• Smelting adalah proses peleburan logam pada temperatur tinggi sehingga logam, leleh dan mecair setelah mencapai titik didihnya.
• Refining (Pemurnian) Pemunian adalah pemindahan kotoran dari material dengan proses panas.

Dampak negatif proses Pirometalurgi

1. Panas yang terasa oleh para pekerja yang berada di sekitar peralatan lebur.
2. Gas buangan yang mengandung racun (CO, NO2, SO2, dll).
3. Debu dan padatan yang beterbangan di sekitar pabrik.
4. Terak (slag) yang bisa mengotori atau merusak lahan, walaupun dapat juga dimanfaatkan sebagai material pengisi (land fill), pengeras jalan (road aggregate) dan campuran beton ringan (light weight concrete aggregate).

Contoh proses Hidrometalurgi

Proses hidrometalurgi pada ekstraksi Mn sulfat

Mangan dan Paduannya

Aplikasi Mangan di bidang Bidang/Industri

Aplikasi Mangan dalam Industri