Sistem Penambangan Nikel Sumberdaya (resouces) dan cadangan (reserve) nikel umumnya keterdapatannya di alam terletak tidak terlalu dalam dari permukaan. Oleh karena itu, sistem penambangan yang yang biasa digunakan pada penambangan nikel di indonesia adalah dengan sistem tambang terbuka seperti sistem open cast atau sistem open pit. Pada kedua sistem tersebut terdiri beberapa tahapan, antara lain. 1. Land Clearing Proses land clearing merupakan proses awal sebelum penggalian mareial bijih nikel dilakukan. Pada proses ini, vegetasi yang terdapat diatas cadangan nikel dibersihkan terlebih dahulu untuk memudahkan pembongkaran dan penggalian material tanah penutup dan bijih nikel yang akan dilakukan kemudian.
2. Top Soiling Top soiling merupakan tahapan selanjutnya yang akan dilakukan setelah tahap land clearing telah selesai dilakukan. Pada tahap ini, lapisan tanah pucuk (top soil) yang mengandung humus dan unsur hara yang penting untuk kesuburan tanah dikupas, diangkut lalu ditimbun pada suatu lokasi khusus (dipisahkan dari mateial tanah penutup/overburden) yang telah dipersiapkan untuk menimbun tanah pucuk ini (top soil bank). Hal ini dilakukan dengan harapan kondisi dan komposisi tanak pucuk tersebut tidak berubah dan dapat
digunakan kembali ketika proses reklamasi dan revegetasi dilakukan setelah operasi penambangan selesai dilakukan.
3. Pengupasan dan pengangkutan tanah penutup (Overburden) Tahapan ini dilakukan bila tahapan land clearing dan top soiling telah selesai dilakukan. Endapan cadangan timah (saprolit dan limonit) biasanya terletak dibawah lapisan tanah yang tidak mengandung atau memiliki kadar nikel yang rendah. Sehingga untuk menambangnya
diperlukan pengupasan dan pengangkutan lapisan tanah penutup (overburden) terlebih dahulu. Proses ini akan menggunakan kombinasi peralatan tambang berupa back hoe dan dump truck. Tanah penutup yang telah dikupas tersebut kemudian akan ditimbun pada lokasi penimbunan (disposal area).
4. Pengupasan dan pengangkutan bijih nikel Setelah pengupasan lapisan tanah penutup selesai dilakukan, maka penambangan nijih nikel (saprolit dan limonit) dapat dilakukan. Tahapan penambangan ini dikakukan dengan dengan mengunakan kombinasi peralatan back hoe dan dump truck. Bijih nikel yang telah ditambang kemudian akan diangkut ke stock pile untuk di timbun sementara pada lokasi tambang, atau langsung menuju lokasi pabrik pengolahan maupun dikirim ke pelabuhan untuk dikirim ke lokasi yang telah ditentukan.
5. Penimbunan Kegiatan penambangan akan menghasilkan perubahan bentuk muka bumi jika yang berupa cekungan-cekungan pada bekas lokasi penambangan. Oleh karena itu, perusahaan tambnagn memiliki kewajiban untuk melakukan kegiatan penimbunan pada lokasi bekas tambang sehingga berubahan bentang alam yang terjadi dapat diminimalisasi. Kegiatan penimbunan menggunakan kombinasi peralatan back hoe dan bulldozer.
6. Pengangkutan Setelah ditambang, mateial bijih nikel selanjutnya akan diangkut menuju lokasi pengolahan untuk diolah untuk menghasilkan bahan olahan nikel maupun pelabuhan untuk dikirm menuju pihak pembeli. Proses pengangkutan bijih nikel maupun bahan olahan nikel menggunakan kombinasi peralatan dump truck dan kapal tongkang (tug boat)
TAHAPAN PENGOLAHAN BIJIH NIKEL
TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIJIH NIKEL Secara umum teknologi pengolahan bijih bikel untuk menjadi bahan olahan nikel dapat dibagi menjadi dua macam yang terdiri dari Pirometalurgi dan Hidrometalurgi, yang dijelaskan sebagai berikut : 1. Pirometalurgi Proses pengolahan bijih nikel dengan menggunakan teknologi pengolahan pirometalurgi yaitu proses ekstraksi bijih nikel dengan menggunakan suhu tinggi. Biasanya teknologi ini digunakan untuk kriteria bijih dengan kadar nikel yang tinggi (kadar Ni > 1,5 %). Hasil akhir pengolahan dengan menggunkan teknologi ini berupa ferronikel dalam bentuk ingot atau granular nikel matte. 2. Hidrometalurgi Proses pengolahan bijih nikel dengan menggunakan teknologi hidrometalurgi adalah proses ekstraksi bijih nikel dengan menggunakan proses pelindian (leaching) dengan menggunakan reagent-reagent tertentu. Teknologi ini biasanya digunakan untuk pengelohan bijih nikel dengan kadar rendah. Hasil akhir pengolahan ini berupa nikel (Ni).
DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN BIJIH NIKEL
1. Metode Pirometalurgi Diagram alir pengolahan bijih nikel dengan metode pirometalurgi dapat dilihat pada skema sebagai berikut ini :
Dari Skematika Tahapan proses pengolahan bijih nikel laterite cara pirometalurgi di atas dapat dilihat secara umum:
Proses Pengeringan/Drying Proses pengeringan merupakan tahap awal pengolahan bijih nikel dan dilakukan dengan
menggunakan rotary dryer. Sebagai sumber panas digunakan bahan bakar yang umumnya minyak residu. Bahan bakar disemprotkan dari arah ujung dan samping dapur pengering. Pada tahap ini, bijih nikel yang awalnya memiliki kadar air sekitar 35 persen, setelah dikeringkan kadar airnya menjadi sekitar 20 persen. Setelah pengeringan, bijih nikel dikirim dan simpan di dalam gudang.
Proses Reduksi/Reduction Setelah mengalami pengeringan dengan kadar air 20 persen, kemudian bijih nikel
diumpan ke dalam rotary kiln untuk direduksi. Pada tahap awal, kadar air bijih nikel akan berkurang menjadi nol persen. Kemudian bijih nikel akan mengalami proses reduksi. Proses reduksi akan mengkonversi bijih nikel oksida menjadi logam nikel dan logam besi. Bahan reduktor atau pereduksi adalah gas CO dan H2 (gas hidrogen). Gas reduktor ini dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna minyak residu. Pada tahap ini ditambahkan juga batubara dan diakhir proses ditambahkan sulphur cair. Produk tahap ini biasa disebut dengan calcine/kalsin. Kalsin yang dihasilkan kemudian dibawa ke proses berikutnya yaitu proses peleburan dilakukan dalam electric arc furnace, EAF atau tungku busur listrik.
Proses Peleburan/Smelting Pada tahap ini, calcine akan dilebur di dalam tungku lebur yaitu electric arc furnace.
Kalsin dilebur menjadi matte yang memiliki kualitas tertentu. Selain nikel matte, pada tahap ini juga dihasilkan slag/pengotor. Tahap ini menghasilkan Nikel matte yang mengandung nikel sekitar 27 persen. Matte cair ditampung dalam ladle untuk selanjutnya ditransfer menuju converter.
Proses Converting/Pemurnian Proses converting adalah proses peningkatan kadar nikel dalam matte cair yang
dihasilkan dari dapur listrik EAF. Kadar nikel naik setelah proses converting, sedangkan kadar besi dalam matte cair turun. Jadi, proses converting merupakan proses pemurnian nikel matte cair. Converting dilakukan dalam Top Blown Kaldo Type Rotary Converter (TBRC) atau dalam Pierce Smith Converter. Pada tahap ini, kadar nikel dalam matte cair ditingkatkan sehingga mencapai kadar nikel sekitar 78 persen. Sedangkan kadar besi menjdai 0,7 persen. Proses pemurnian dilakukan dengan menambahkan udara dan silika sebagai fluks, bahan imbuh.
Proses Granulasi/Granulating Proses granulasi merupakan tahapan akhir dari pengolahan bijih nikel menjadi matte.
Matte cair dari proses converting ditransfer menggunakan ladle ke lokasi proses granulasi.
Pada proses ganulasi, matte cair disemprot dengan air bertekanan tertentu. Matte cair membeku dalam bentuk granul-granul atau partikel-partikel kecil.
2. Metode hidrometalurgi Pengolahan bijih nikel dengan menggunakan metode hidrometalurgi dapat dilihaat pada skema berikut :
Dari skema tahapan proses pengolahan bijih nikel dengan cara hidrometalurgi dapat kita lihat secara umum sebagai berikut :
Persiapan Bijih dan Pelindihan Atmosfirik Bijih limonit dan saprolit ditambang secara bersama-sama, dan kemudian dicampur
dengan air laut untuk menghasilkan bubur bijih. Bubur bijih tersebut kemudian dilindih dengan asam sulfat untuk melarutkan logam nikel dan kobalt secara selektif dari besi, pengotor utama yang tertinggal dalam padatan. Langkah pelindihan ini berada pada menggunakan tekanan atmosferik dan temperatur sektiar 100oC. Tekanan tinggi tidak digunakan untuk menghindari tantangan teknologi yang terkait.
Netralisasi dan pemisahan padatan/cairan Sebagian besar pengotor kemudian diendapkan sebagai padatan dengan menambahkan
cairan kapur pada lindihan. Ini disebut netralisasi utama. Pengotor padat yang telah diendapkan kemudian dipisahkan dari cairan yang berisi nikel dan kobalt, sebelum dicuci dengan air, dinetralkan dengan cairan kapur dan disaring. Padatan yang dihasilkan, disebut residu besi, merupakan residu proses utama.
Ekstraksi bahan pelarut (SX) dan perolehan logam SX adalah sebuah proses dimana bahan ekstraksi organik dapat memisahkan semua
kobalt dan mangan, dalam aliran cairan yang 20 kali lebih kecil. Mereka dapat dipisahkan dari aliran cairan utama yang mengandung nikel, kemudian diendapkan dengan menambahkan abu soda. Hasil produk berwarna hijau yang disebut hydroxy-nickel carbonate dikeringkan sebelum dikemas untuk diekspor ke pasar dunia. kobalt diendapkan dari aliran yang lebih kecil seperti sulfida kobalt dengan menambahkan sulfida sodium. Ini adalah produk komersial kedua yang juga dikemas untuk ekspor. Sisa Mangan diendapkan dengan manambahkan kapur dan membentuk sisa padatan kedua dari proses tersebut.
Pengolahan residu cair Semua residu cair yang dihasilkan oleh proses tersebut kemudian dinetralkan dengan
kapur untuk mendapatkan kembali sebagian besar sisa logam terlarut. Dalam residu cair sisa tersebut, semua logam dan garam yang terlarut masih berada pada tingkatan yang memenuhi standar peraturan di Indonesia dan praktik-praktik terbaik dalam industri-industri internasional serta aman untuk dikembalikan ke laut. Garam ion dalam residu cair tersebut secara alamiah telah ada dalam air laut (sodium, mangan, klorida, dan sulfat).
Pengolahan residu padat Proses hidrometalurgi menghasilkan dua residu padat: residu besi dan mangan. Kedunya
stabil. Mereka akan ditransportasikan dengan cara konvensional (truk, konveyor) dan disimpan secara terpisah dalam Fasilitas Penyimpanan Residu, yang dirancang dan dikelola sesuai dengan peraturan lingkungan Indonesia dan internasional.
Produk Akhir Dalam kondisi kering, produk nikel mengandung 43-45% nikel. Sulfida kobalt
mengandung sekitar 55% kobalt (saat kering). PRODUK OLAHAN NIKEL
Seperti yang telah dijelaskan diatas, bahwa teknologi pengolahan bijih nikel dapat dibagi menjadi dua macam teknologi yang mempunyai produk akhir yang berbeda-beda. Produk olahan dari bijih nikel yang umumnya dihasilkan diindonesia adalah sebagai berikut. 1. Ferronikel (menggunakan teknologi pirometalurgi) 2. Nikel Matte (menggunakan teknologi pirometalurgi) 3. Nikel (menggunakan teknologi hidrometalurgi)
