Bahan Galian Nikel.pdf
-
Upload
bobbysoeharto -
Category
Documents
-
view
156 -
download
3
description
Transcript of Bahan Galian Nikel.pdf
Nikel adalah komponen yang banyak ditemukan dalam meteorit dan menjadi ciri komponen
yang membedakan meteorit dari mineral lainnya. Meteorit besi atau siderit, dapat
mengandung alloy besi dan nikel berkadar 5-25%. Nikel diperoleh secara komersial dari
pentlandit dan pirotit di kawasan Sudbury Ontario, sebuah daerah yang menghasilkan 30%
kebutuhan nikel dunia.
Unsur nikel berhubungan dengan batuan basa yang disebut norit. Nikel ditemukan dalam
mineral pentlandit, dalam bentuk lempeng-lempeng halus dan butiran kecil bersama pyrhotin
dan kalkopirit. Nikel biasanya terdapat dalam tanah yang terletak di atas batuan basa.
Di indonesia, tempat ditemukan nikel adalah Sulawesi tengah dan Sulawesi Tenggara. Nikel
yang dijumpai berhubungan erat dengan batuan peridotit. Logam yang tidak ditemukan dalam
peridotit itu sendiri, melainkan sebagai hasil lapukan dari batuan tersebut. Mineral nikelnya
adalah garnerit.
Nikel ditemukan oleh A. F. Cronstedtpada tahun 1751, merupakan logam berwarna putih
keperak-perakan yang berkilat, keras dan mulur, tergolong dalam logam peralihan, sifat tidak
berubah bila terkena udara, tahan terhadap oksidasi dan kemampuan mempertahankan sifat
aslinya di bawah suhu yang ekstrim (Cotton danWilkinson, 1989).
Nikel digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri, seperti: pelindung baja
(stainless steel), pelindung tembaga, industri baterai, elektronik, aplikasi industri pesawat
terbang, industri tekstil, turbin pembangkit listrik bertenaga gas, pembuat magnet kuat,
pembuatan alat-alat laboratorium (nikrom), kawat lampu listrik, katalisator lemak, pupuk
pertanian dan berbagai fungsi lain (Gerberding J.L., 2005).
a. Sifat-Sifat Nikel
Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor
atom 28. Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni, nikel bersifat lembek,
tetapi jika dipadukan dengan besi, krom dan logam lainnya, dapat membentuk baja tahan
karat yang keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak
baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal, yang dapat
menghasilkan alloy yang sangat berharga.
b. Manfaat dan Penggunaan Nikel
Nikel digunakan dalam berbagai aplikasi komersial dan industri, seperti: pelindung baja
(stainless steel), pelindung tembaga, industri baterai, elektronik, aplikasi industri pesawat
terbang, industri tekstil, turbin pembangkit listrik bertenaga gas, pembuat magnet
kuat,pembuatan alat-alat laboratorium (nikrom), kawat lampu listrik, katalisator lemak,
pupuk pertanian, dan berbagai fungsi lain (Gerberding J.L., 2005)
Sejarah
Nikel ditemukan oleh A. F. Cronstedt pada tahun 1751, merupakan logam berwarna putih
keperak-perakan yang berkilat, keras dan mulur, tergolong dalam logam peralihan, sifat tidak
berubah bila terkena udara, tahan terhadap oksidasi dan kemampuan mempertahankan sifat
aslinya di bawah suhu yang ekstrim (Cotton dan Wilkinson, 1989).
Keadaan Geologi
Nikel biasanya terbentuk bersama-sama dengan kromit dan platina dalam batuan ultrabasa seperti
peridotit, baik termetamorfkan ataupun tidak. Terdapat dua jenis endapan nikel yang bersifat
komersil, yaitu: sebagai hasil konsentrasi residual silika dan pada proses pelapukan batuan beku
ultrabasa serta sebagai endapan nikel-tembaga sulfida, yang biasanya berasosiasi dengan pirit, pirotit,
dan kalkopirit.
Protolith
Merupakan dasar (bagian terbawah) dari penampang vertikal.
Merupakan batuan asal yang berupa batuan ultramafik (harzburgite, peridotit atau
dunit). Nikel terdapat (muncul) bersama-sama dengan struktur mineral silikat dari
magnesium-rich olivin atau sebagai hasil (alterasi serpentinisasi). Olivin tidak stabil
pada pelapukan kimiawi “amorphous ferric hydroxides”, minor amorphous silikat dan
beberapa unsur tidak mobile lainnya.
Saprolite
Fragmen-fragmen batuan asal masih ada, tetapi mineral-mineralnya pada umumnya
sudah terubah.
Batas antara zona saprolite dan protolith pada umumnya irregular dan bergradasi.
Pada beberapa endapan nikel laterit, zona ini dicirikan dengan keberadaan pelapukan
mengulit bawang (spheroidal weathering).
Dengan berkembangnya proses pelapukan, unsur Mg di dalam protholith umumnya
terlindikan (leached), dan silika sebagian terbawa oleh air tanah.
Limonit
Bagian yang kaya dengan oksida besi akibat dari proses pembentukan zona saprolite
(oksida besi dominan pada bagian atas dari zona saprolite) horizon limonit.
TUDUNG BESI (erriginous duricrust, cuirasse, canga, ferricrete)
Suatu lapisan dengan konsentrasi besi yang cukup tinggi, melindungi lapisan endapan
laterit di bawahnya terhadap erosi
Keberadaan Nikel di alam
Keterdapatan Bahan Galian Nikel
Potensi nikel terdapat di Pulau Sulawesi, Kalimantan bagian tenggara, Maluku, dan
Papua.Selain itu terdapat juga di daerah Pulau Obi, Kabupaten Halmahera Selatan
(Halsel), Maluku Utara (Malut) Ternate.
Nikel adalah komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi ciri
komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya. Meteorit besi atau siderit,
dapat mengandung alloy besi dan Nikel berkadar 5-25%. Nikel diperoleh secara
komersial dari pentlandit dan pirotit di kawasan Sudbury Ontario, sebuah daerah yang
menghasilkan 30% kebutuhan dunia akan Nikel. Deposit Nikel lainnya ditemukan di
Kaledonia Baru, Australia, Cuba, Indonesia
Sifat-sifat
Nikel berwarna putih keperak-perakan dengan pemolesan tingkat tinggi. Bersifat
keras, mudah ditempa, sedikit ferromagnetis, dan merupakan konduktor yang agak
baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobal, yang
dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga Bijih nikel yang utam adalah nikel
sulfida . Nikel-nikel yang diekspor dalam bentuk 3 macam yaitu bijih, nikel kasar, dan
ferronikel
Cara penambangan nikel melalui berbagai cara , antara lain ;
a. Penebangan pohon dan semak
b. Pengupasan tanah permukaan
c. Penggalian dengan sistem tangga (benching system) yaitu dimulai dari bawah ke atas
mengikuti garis kontur dengan alat gali power shovel atau dozer shovel
Pengolahan nikel melalui beberapa tahap , yaitu
a. Pemanggangan
b. Peleburan
c. Elektrolisis
Proses Pengolahan
Proses pengolahan biji Nikel dilakukan untuk menghasilkan Nikel matte yaitu produk
dengan kadar Nikel di atas 75 persen. Tahap-tahap utama dalam proses pengolahan
adalah sebagai berikut:
Pengeringan di Tanur Pengering bertujuan untuk menurunkan kadar air bijih
laterit yang dipasok dari bagian Tambang dan memisahkan bijih yang
berukuran 25 mm.
Kalsinasi dan Reduksi di Tanur untuk menghilangkan kandungan air di
dalam bijih, mereduksi sebagian Nikel oksida menjadi Nikel logam, dan
sulfidasi
Peleburan di Tanur Listrik untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi
sehingga terbentuk fasa lelehan matte dan terak
Pengkayaan di Tanur Pemurni untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte dari
sekitar 27 persen menjadi di atas 75 persen
Granulasi dan Pengemasan untuk mengubah bentuk matte dari logam cair
menjadi butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan dikemas
Hasil bijih yang ada dimasukan kedalam proses penghancuran sehingga mempunyai
diameter 20 cm dan kemudian digiling sampai diameter 2 mm dengan kadar nikel 21
%.
Pemurnian untuk menghilangkan unsure belerang, silica, karbon, phaspor, chromium,
dengan 2 tahap yaitu :
a. Menggunakan karbit dan bubuk soda sebagai bahan pembuang belerang.
b. Menggunakan bath (pemurnian karbon tinggi) yaitu ferro nikel cair dalam tanggul
goyang goyang (shaking conveyor) dengan dihambusi oksigen untuk membuang
berbagai unsur yaitu chromium, karbon, silica, phaspor sehingga akan menghasilkan
ferro nikel dengan kadar karbon rendah.
Informasi dasar Nikel
Tahap Padat
Warna Putih kebiruan
Kilau Metalik
Transparansi Buram
Kepadatan (suhu kamar dekat)
Massa Atom
8,908 g/cm3
58,6934 amu
Cair kepadatan di mencair kepadatan
pointLiquid pada titik leleh 7,81 g/cm3
Titik lebur 1728 K (1455 ° C, 2651 ° F)
Titik didih 3186 K (2.913 ° C, 5275 ° F)
Panas fusi 17.48 kJ / mol
Panas penguapan 377,5 kJ / mol
Kapasitas panas (25 ° C) 26.07 J / (mol-K)
Pembelahan Tak satupun
Patah Hackly
Coret Abu-abu metalik
Kekerasan 4 - 5
Berat jenis
Klasifikasi
Jumlah Neutron
Jumlah Proktoks/Elektron
7,8-8,2 (berat bahkan untuk logam)
Transition Metal
31
28
Keterangan Unsur
• Volume Atom : 6.6 cm3/mol
• Struktur Kristal : fcc
• Massa Jenis : 8.9 g/cm3
• Konduktivitas Listrik : 14.6 x 106 ohm-1cm-1
• Elektronegativitas : 1.91
• Konfigurasi Elektron : [Ar]3d8 4s2
• Formasi Entalpi : 17.2 kJ/mol
• Konduktivitas Panas : 90.7 Wm-1K-1
• Potensial Ionisasi : 7.635 V
• Bilangan Oksidasi : 2,3
• Kapasitas Panas : 0.444 Jg-1K-1
• Entalpi Penguapan : 377.5 kJ/mo
Proses Kimia Pembentukan Nikel
Nikel terbentuk bersama mineral silikat kaya akan unsur Mg (ex;olivin). Olivin adalah jenis
mineral yang tidak stabil selama pelapukan berlangsung. Saprolite adalah produk pelapukan
pertama, meninggalkan sedikitnya 20% fabric dari batuan aslinya (parent rock). Batas antara
batuan dasar, saprolite dan wathering front tidak jelas dan bahkan perubahannya gradasional.
Endapan nikel laterite dicirikan dengan adanya speroidal weathering sepanjang joints dan
fractures ( boulder saprolite). Selama pelapukan berlangsung, Mg larut dan Silika larut
bersama groundwater. Ini menyebabkan fabric dari batuan induknya is totally change.
Sebagai hasilnya, Fe-Oxide mendominasi dengan membentuk lapisan horizontal diatas
saprolite yang sekarang kita kenal sebagai Limonite. Benar bahwa Nikel berasosiasi dengan
Fe-Oxide terutama dari jenis Goethite. Rata-rata nikel berjumlah 1.2 %.
proses kimia dan fisika dari udara, air serta pergantian panas dingin yang bekerja kontinu,
menyebabkan disintegrasi dan dekomposisi pada batuan induk.
Pada pelapukan kimia khususnya, air tanah yang kaya akan CO2 berasal dari udara dan
pembusukan tumbuh-tumbuhan menguraikan mineral-mineral yang tidak stabil (olivin dan
piroksin) pada batuan ultra basa, menghasilkan Mg, Fe, Ni yang larut; Si cenderung
membentuk koloid dari partikel-partikel silika yang sangat halus. Didalam larutan, Fe
teroksidasi dan mengendap sebagai ferri-hydroksida, akhirnya membentuk mineral-mineral
seperti geothit, limonit, dan haematit dekat permukaan. Bersama mineral-mineral ini selalu
ikut serta unsur cobalt dalam jumlah kecil.
Larutan yang mengandung Mg, Ni, dan Si terus menerus kebawah selama larutannya bersifat
asam, hingga pada suatu kondisi dimana suasana cukup netral akibat adanya kontak dengan
tanah dan batuan, maka ada kecenderungan untuk membentuk endapan hydrosilikat. Nikel
yang terkandung dalam rantai silikat atau hydrosilikat dengan komposisi yang mungkin
bervariasi tersebut akan mengendap pada celah-celah atau rekahan-rekahan yang dikenal
dengan urat-urat garnierit dan krisopras. Sedangkan larutan residunya akan membentuk suatu
senyawa yang disebut saprolit yang berwarna coklat kuning kemerahan. Unsur-unsur lainnya
seperti Ca dan Mg yang terlarut sebagai bikarbonat akan terbawa kebawah sampai batas
pelapukan dan akan diendapkan sebagai dolomit, magnesit yang biasa mengisi celah-celah
atau rekahan-rekahan pada batuan induk. Dilapangan urat-urat ini dikenal sebagai batas
petunjuk antara zona pelapukan dengan zona batuan segar yang disebut dengan akar
pelapukan (root of weathering)
Kondisi Mineralogy
Endapan nikel laterite terbentuk baik pada mineral jenis silicate atau oxide. Kemiripan radius
ion Ni2+ dan Mg2+ memungkinkan substitusi ion diantara keduanya. Umumnya, mineral
bijih dari jenis hidrous silicate seperti talc, smectite, sepiolite, dan chlorite terbentuk selama
proses metamorphisme temperature rendah dan selama proses pelapukan dari batuan induk.
Umumnya, mineral – mineral tersebut mempunyai variasi ratio Mg dan Ni. Mineral garnierite
dari jenis silicate mempunyai ciri poor kristalin, texture afanitik, dan berstuktur seperti
serpentinite (Brindley,1978).
Kondisi Topografi dan Morfologi
Dua faktor tersebut sangat penting dalam endapan nikel laterit karena kaitannya dengan
posisi water table, stuktur dan drainage. Zona enrichment nikel laterite berada di topografi
bagian atas (upper hill slope,crest, plateau, atau terrace). Kondisi water table pada zona ini
dangkal,apalagi ditambah dengan adanya zona patahan n shear or joint. In consequence, akan
mempercepat proses palarutan kimia (leaching processes) yang pada akhirnya akan terbentuk
endapan saprolite mengandung nikel yang cukup tebal. Kondisi seperti ini dapat dijumpai di
beberapa tempat sepeti Indonesia,New Caledonia, Ural (Russia) dan Columbia. Sebaliknya,
pada topografi yang rendah, water table yang dalam akan menghambat proses pelarutan unsur
– unsur dari batuan induk (baca:enrichment proses).
Penggunaan Nikel
Untuk melapisi barang yang terbuat dari besi, tembaga, baja karena nikel mempunyai
sifat keras, tahan korosi dan mudah mengkilap jika digosok
Untuk membuat baja tahan karat (stailess stell)
Untuk membuat aliase dengan tembaga dan beberapa logam lain seperti :
- Monel (Ni, Cu, Fe) Digunakan untuk membuat instrumen tranmisi listrik
- Nikrom(Ni,Fe,Cr) Digunakan sebagai kawat pemanas
- Alniko (Al, Ni, fe, Co) Untuk membuat magnet
- Palinit dan Invar yaitu paduan nikel yang mempunyai koefisien muai yang sama
dengan gelas yang digunakan sebagai kawat listrik yang ditanam dalam kaca,
misalnya pada bolam lampu pijar
- Serbuk nikel digunakan sebagai katalisator, misalnya pada hidrogenansi
(pemadatan) minyak kelapa, juga pada cracking minyak bumi
Eksplorasi Nikel
Dalam eksplorasi Nikel banyak hal yang harus dilakukan, antara lain :
Membuat analisis statistic dari data kadar bijih nikel, ketebalan bijih, dan ketebalan
overburden, kemudian lakukan verifikasi data berdasarkan parameter statistic.
Membuat peta kontur topografi dan kontur kadar bijih nikel kemudian membuat
analisanya.
Membuat peta kontur ketebalan OB.
Menghitung sumberdaya bijih nikel, bisa menggunakan metode NNP.
Membuat batas PIT potensial
Lalu menghitung berapa cadangannya
Eksploitasi Nikel
Lorite dan Logam nikel diambil dari endapan primer yaitu dari batuan ultra basa dan endapan
residu yaitu berupa tanah laterite nikel berupa mineral garnierite, Ni-chlorite dan Nieeolite
NiAs.
Terlihat adanya perubahan Ekploitasi dari bahan Galian Nikel
Genesa Nikel (Ni)
Nikel adalah elemen kimia dengan simbol Ni
dan nomor atom 28. Dengan kilap perak keemasan.
Nikel merupakan salah satu logam transisi dan
bersifat keras. Nikel sangat reaktif terhadap oksigen,
sehingga unsure nikel murni sangat jarang ditemukan
di permukaan bumi. Nikel sering berasosiasi dengan
besi dalam jumlah yang besar. Campuran besi dan
nikel merupakan mineral penyusun inti bumi.
Nikel telah digunakan sejak 3500SM. Nikel pertama kali diisolasi dan
diklasifikasikan sebagai unsur kimia pada tahun 1751 oleh Axel Fredrik Cronstedt, yang
awalnya mengira nikel merupakan bijih mineral untuk tembaga. Nama elemen ini berasal
dari mitologi penambang Jerman, Nikel (mirip dengan Nick Old), yang menyatakan
bahwa bijih tembaga-nikel tidak berubah menjadi tembaga. Nikel berasal dari mineral
limonit, garniterit, dan pentlandit. Lokasi produksi utama meliputi wilayah Sudbury di
Kanada (yang dianggap berasal dari meteorit), Kaledonia Baru di Pasifik dan Norilsk di
Rusia.
Nikel laterite merupakan sumber bahan tambang yang sangat penting,
menyumbang terhadap 40% dari produksi nikel dunia. Endapan nikel laterite terbentuk
dari hasil pelapukan yang dalam dari batuan induk dari jenis ultrabasa. Umumnya
terbentuk pada iklim tropis sampai sub-tropis. Saat ini kebanyakan nikel laterite memang
terbentuk di daerah ekuator. Negara penghasil nikel laterite di dunia diantaranya New
Caledonia, Kuba, Philippines, Indonesia, Norilsk di Rusia, Columbia dan Australia.
Ni terlarut (leached) dari fase limonite (Fe Oxyhydroxide) dan terendapkan
bersama mineral silicate hydrous atau mensubtitusi unsure Mg pada serpentinite yang
teralterasi (Pelletier,1996). Jadi, meskipun nikel laterite adalah produk pelapukan, tapi
dapat dikatakan juga bahwa proses enrichment supergene sangat penting dalam
pembentukan formasi dan nilai ekonomis dari endapan hydrous silicate ini. Type ini dapat
ditemui dibeberapa tempat seperti di New Caledonia, Indonesia, Philippines.Dominika
dan Columbia.
Istilah “laterite” bisa diartikan sebagai endapan yang kaya akan iron-oxide, miskin
unsure silica dan secara intensif ditemukan pada endapan lapukan di iklim tropis
(eggleton, 2001). Ada juga yang mengartikan nikel laterite sebagai endapan lapukan yang
mengandung nikel dan secara ekonomis dapat di tambang.
Batuan induk dari endapan Nikel Laterite adalah batuan ultrabasa; umumnya
harzburgite (peridotite yang kaya akan unsur ortopiroksen), dunite dan jenis peridotite
yang lain.
Nikel merupakan salah satu dari empat unsur yang feromagnetik. Logam ini
merupakan bahan pembentuk nikel-baja. Selain itu, sekita 3% nikel juga digunakan dalam
produksi kimia, sebagai katalisator untuk hidrogenasi. Enzim dari beberapa mikroorganisme
dan tumbuhan mengandung nikel sebagai situs aktif , yang membuat logam merupakan
nutrisi penting bagi mereka.
Sebagian besar nikel ditambang berasal dari dua jenis bijih deposito. Yang pertama
adalah laterit di mana mineral bijih utama adalah nickeliferous limonit : (Fe, Ni) O (OH) dan
garnierite (nikel hydrous silikat): (Ni, Mg) 3 Si 2 O 5 (OH) 4. Yang kedua adalah deposito
sulfida magmatik di mana mineral bijih utama adalah pentlandit : (Ni, Fe) 9 S 8.
Endapan nikel sulfida nikel berasal dari mineral pentlandit, yang terbentuk akibat
injeksi magma, sedangkan konsentrasi residu (sisa) silikat nikel hasil pelapukan batuan beku
ultramafik yang sering disebut endapan nikel laterit.
Endapan nikel laterit merupakan hasil pelapukan lanjut dari batuan ultramafik
pembawa Ni-Silikat. Umumnya terdapat pada daerah dengan iklim tropis sampai dengan
subtropis. Pengaruh iklim tropis di Indonesia mengakibatkan proses pelapukan yang intensif,
sehingga beberapa daerah di Indonesia memiliki profil laterit (produk pelapukan) yang tebal
dan menjadikan Indonesia sebagai salah satu negara penghasil nikel laterit yang utama.
Proses konsentrasi nikel pada endapan nikel laterit dikendalikan oleh beberapa faktor yaitu,
batuan dasar, iklim, topografi, airtanah, stabilitas mineral, mobilitas unsur, dan kondisi
lingkungan yang berpengaruh terhadap tingkat kelarutan mineral.
Genesa Umum Nikel Laterit berdasarkan cara terjadinya, endapan nikel dapat dibedakan
menjadi 2 macam, yaitu endapan sulfida nikel – tembaga berasal dari mineral pentlandit,
yang terbentuk akibat injeksi magma dan konsentrasi residu (sisa) silikat nikel hasil
pelapukan batuan beku ultramafik yang sering disebut endapan nikel laterit. Menurut
Bateman (1981), endapan jenis konsentrasi sisa dapat terbentuk jika batuan induk yang
mengandung bijih mengalami proses pelapukan, maka mineral yang mudah larut akan terusir
oleh proses erosi, sedangkan mineral bijih biasanya stabil dan mempunyai berat jenis besar
akan tertinggal dan terkumpul menjadi endapan konsentrasi sisa.
Air permukaan yang mengandung CO2 dari atmosfer dan terkayakan kembali oleh material –
material organis di permukaan meresap ke bawah permukaan tanah sampai pada zona
pelindihan, dimana fluktuasi air tanah berlangsung. Akibat fluktuasi ini air tanah yang kaya
akan CO2 akan kontak dengan zona saprolit yang masih mengandung batuan asal dan
melarutkan mineral – mineral yang tidak stabil seperti olivin / serpentin dan piroksen. Mg, Si
dan Ni akan larut dan terbawa sesuai dengan aliran air tanah dan akan memberikan mineral –
mineral baru pada proses pengendapan kembali (Hasanudin dkk, 1992). Boldt (1967),
menyatakan bahwa proses pelapukan dimulai pada batuan ultramafik (peridotit, dunit,
serpentin), dimana pada batuan ini banyak mengandung mineral olivin, magnesium silikat
dan besi silikat, yang pada umumnya banyak mengandung 0,30 %nikel.
Batuan tersebut sangat mudah dipengaruhi oleh pelapukan lateritik. Air tanah yang kaya akan
CO2 berasal dari udara luar dan tumbuh – tumbuhan, akan menghancurkan olivin. Terjadi
penguraian olivin, magnesium, besi, nikel dan silika kedalam larutan, cenderung untuk
membentuk suspensi koloid dari partikel – partikel silika yang submikroskopis. Didalam
larutan besi akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferri hidroksida.
Akhirnya endapan ini akan menghilangkan air dengan membentuk mineral – mineral seperti
karat, yaitu hematit dan kobalt dalam jumlah kecil, jadi besi oksida mengendap dekat dengan
permukaan tanah. Proses laterisasi adalah proses pencucian pada mineral yang mudah larut
dan silika pada profil laterit pada lingkungan yang bersifat asam dan lembab serta
membentuk konsentrasi endapan hasil pengkayaan proses laterisasi pada unsur Fe, Cr, Al, Ni
dan Co (Rose et al., 1979 dalam Nushantara 2002) . Proses pelapukan dan pencucian yang
terjadi akan menyebabkan unsur Fe, Cr, Al, Ni dan Co terkayakan di zona limonit dan terikat
sebagai mineral – mineral oxida / hidroksida, seperti limonit, hematit, dan Goetit (Hasanudin,
1992).
Endapan bijih nikel laterit, yaitu bijih nikel yang terbentuk sebagai hasil pelapukan batuan
ultramafik dan terkonsentrasi pada zona pelapukan (Peters, 1978).
Genesa Pembentukan Endapan Nikel Laterit
Proses pembentukan nikel laterit diawali dari
proses pelapukan batuan ultrabasa, dalam hal ini adalah
batuan harzburgit. Batuan ini banyak mengandung olivin,
piroksen, magnesium silikat dan besi, mineral-mineral
tersebut tidak stabil dan mudah mengalami proses
pelapukan.
Faktor kedua sebagai media transportasi Ni yang
terpenting adalah air. Air tanah yang kaya akan CO2, unsur ini berasal dari udara luar dan
tumbuhan, akan mengurai mineral-mineral yang terkandung dalam batuan harzburgit
tersebut. Kandungan olivin, piroksen, magnesium silikat, besi, nikel dan silika akan
terurai dan membentuk suatu larutan, di dalam larutan yang telah terbentuk tersebut, besi
akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferri hidroksida.
Endapan ferri hidroksida ini akan menjadi reaktif terhadap air, sehingga
kandungan air pada endapan tersebut akan mengubah ferri hidroksida menjadi mineral-
mineral seperti goethite (FeO(OH)), -hematit (Fe2O3) dan cobalt. Mineral-mineral
tersebut sering dikenal sebagai “besi karat”.
Endapan ini akan terakumulasi dekat dengan permukaan tanah, sedangkan
magnesium, nikel dan silika akan tetap tertinggal di dalam larutan dan bergerak turun
selama suplai air yang masuk ke dalam tanah terus berlangsung. Rangkaian proses ini
merupakan proses pelapukan dan leaching. Unsur Ni sendiri merupakan unsur tambahan
di dalam batuan ultrabasa. Sebelum proses pelindihan berlangsung, unsur Ni berada
dalam ikatan serpentine group. Rumus kimia dari kelompok serpentin adalah X2-3
SiO2O5(OH)4, dengan X tersebut tergantikan unsur-unsur seperti Cr, Mg, Fe, Ni, Al, Zn
atau Mn atau dapat juga merupakan kombinasinya.
Adanya suplai air dan saluran untuk turunnya air, dalam hal berupa kekar, maka
Ni yang terbawa oleh air turun ke bawah, lambat laun akan terkumpul di zona air sudah
tidak dapat turun lagi dan tidak dapat menembus bedrock (Harzburgit). Ikatan dari Ni
yang berasosiasi dengan Mg, SiO dan H akan membentuk mineral garnierit dengan
rumus kimia (Ni,Mg)Si4O5(OH)4. Apabila proses ini berlangsung terus menerus, maka
yang akan terjadi adalah proses pengkayaan supergen (supergen enrichment). Zona
pengkayaan supergen ini terbentuk di zona saprolit. Dalam satu penampang vertikal
profil laterit dapat juga terbentuk zona pengkayaan yang lebih dari satu, hal tersebut
dapat terjadi karena muka air tanah yang selalu berubah-ubah, terutama dari perubahan
musim.
Dibawah zona pengkayaan supergen terdapat zona mineralisasi primer yang tidak
terpengaruh oleh proses oksidasi maupun pelindihan, yang sering disebut sebagai zona
Hipogen, terdapat sebagai batuan induk yaitu batuan Harzburgit.
Genesa Pembentukan Nikel Sulfida
Nikel sulfida terbentuk akibat dari injeksi magma yaitu
mineral terbentuk tidak lagi terletak di dalam magma
(batuan beku) tetapi telah terdorong keluar dari magma.
Terjadi pada fase magmatic cair, yang di mana terbentuk
langsung pada magma (difrensiasi magma) contohnya
pada proses gravitational setting. Salah satu mineral yang
terkandung dalam proses ini adalah pentlandit. Nikel sulfida terdapat pada mineral
pentlandit yang berbentuk lempengan – lempengan halus atau butiran butiran kecil
bersama phyrotin dan kalkopirit.
Faktor-faktor Utama Pembentukan Endapan Nikel Laterit
Faktor-faktor utama pembentukan bijih nikel laterit adalah :
a. Batuan asal
Batuan asal merupakan syarat utama untuk terbentuknya endapan nikel laterit,
macam batuan asalnya adalah batuan ultrabasa. Dalam hal ini pada batuan ultrabasa
tersebut : terdapat elemen Ni yang paling banyak diantara batuan lainnya,
mempunyai mineral-mineral yang paling mudah lapuk atau tidak stabil, seperti
olivin dan piroksin, mempunyai komponen-komponen yang mudah larut dan
memberikan lingkungan pengendapan yang baik untuk nikel.
b. Iklim.
Adanya pergantian musim kemarau dan musim penghujan dimana terjadi
kenaikan dan penurunan permukaan air tanah juga dapat menyebabkan terjadinya
proses pemisahan dan akumulasi unsur-unsur. Perbedaan temperatur yang cukup
besar akan membantu terjadinya pelapukan mekanis, dimana akan terjadi rekahan-
rekahan dalam batuan yang akan mempermudah proses atau reaksi kimia pada
batuan.
c. Reagen-reagen kimia dan vegetasi.
Yang dimaksud dengan reagen-reagen kimia adalah unsur-unsur dan
senyawa-senyawa yang membantu mempercepat proses pelapukan. Air tanah yang
mengandung CO2 memegang peranan penting didalam proses pelapukan kimia.
Asam-asam humus menyebabkan dekomposisi batuan dan dapat merubah pH
larutan dan erat kaitannya dengan vegetasi daerah. Dalam hal ini, vegetasi akan
mengakibatkan : penetrasi air dapat lebih dalam dan lebih mudah dengan mengikuti
jalur akar pohon-pohonan, akumulasi air hujan akan lebih banyak, humus akan
lebih tebal Keadaan ini merupakan suatu petunjuk, dimana hutannya lebat pada
lingkungan yang baik akan terdapat endapan nikel yang lebih tebal dengan kadar
yang lebih tinggi. Selain itu, vegetasi dapat berfungsi untuk menjaga hasil
pelapukan terhadap erosi mekanis.
d. Struktur
Yang sangat dominan adalah struktur kekar (joint) dibandingkan terhadap
struktur patahannya. Seperti diketahui, batuan beku mempunyai porositas dan
permeabilitas yang kecil sekali sehingga penetrasi air sangat sulit, maka dengan
adanya rekahan-rekahan tersebut akan lebih memudahkan masuknya air dan berarti
proses pelapukan akan lebih intensif.
e. Topografi.
Setempat akan sangat mempengaruhi sirkulasi air beserta reagen-reagen lain.
Untuk daerah yang landai, maka air akan bergerak perlahan-lahan sehingga akan
mempunyai kesempatan untuk mengadakan penetrasi lebih dalam melalui rekahan-
rekahan atau pori-pori batuan. Akumulasi andapan umumnya terdapat pada daerah-
daerah yang landai sampai kemiringan sedang, hal ini menerangkan bahwa
ketebalan pelapukan mengikuti bentuk topografi. Pada daerah yang curam, secara
teoritis, jumlah air yang meluncur lebih banyak daripada air yang meresap ini dapat
menyebabkan pelapukan kurang intensif.
f. Waktu
Yang cukup lama akan mengakibatkan pelapukan yang cukup intensif karena
akumulasi unsur nikel cukup tinggi.
Daftar Pustaka
http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel
http://tambangunhas.wordpress.com
http://id.wikipedia.org/wiki/nikel_laterit
http://www.scribd.com/doc/29482275/Nikel-Laterit
http://www.mineralszone.com/mineral/nickel.html