Bahan Galian Nikel.pdf

16
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

description

profil bahan galian nikel, proses terbentuknya, ciri ciri fisik dll

Transcript of Bahan Galian Nikel.pdf

Page 1: 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

Page 2: Bahan Galian Nikel.pdf

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.

Page 3: Bahan Galian Nikel.pdf

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

Page 4: Bahan Galian Nikel.pdf

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.

Page 5: Bahan Galian Nikel.pdf

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

Page 6: Bahan Galian Nikel.pdf

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.

Page 7: Bahan Galian Nikel.pdf

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).

Page 8: Bahan Galian Nikel.pdf

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

Page 9: Bahan Galian Nikel.pdf

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.

Page 10: Bahan Galian Nikel.pdf

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

Page 11: Bahan Galian Nikel.pdf

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).

Page 12: Bahan Galian Nikel.pdf

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

Page 13: Bahan Galian Nikel.pdf

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.

Page 14: Bahan Galian Nikel.pdf

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-

Page 15: Bahan Galian Nikel.pdf

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.

Page 16: Bahan Galian Nikel.pdf

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