BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Endapan laterit nikel Indonesia telah diketahui sejak tahun 1937.Informasi

mengenaiendapan laterit nikel yang tertera pertama kali dalam literatur adalah

Pomalaa padatahun 1916 oleh pemerintah Belanda. Pomalaa adalah sebuah

distrik yang terletak diSulawesi Tenggara. Sejak itu, endapan-endapan laterit nikel

lainnya baru disebut-sebut,seperti Gunung Cycloops (1949) dan Pulau Waigeo (1956) di Irian

Jaya (Papua Barat),Sorowako di Sulawesi (1968), Pulau Gebe (1969), Maluku

(Tanjung Buli) dan Obi diPulau Halmahera (1969) serta Pulau Gag (1982). Pada

pertengahan kedua abad ini,melalui prospeksi yang sistematis telah ditemukan beberapa

endapan lain.

Penambangan dan pengolahan laterit nikel di Indonesia didominasi oleh PT INCO

Tbk dan PT Aneka Tambang Tbk (PT Antam). Pada saat ini PT INCO mengolah laterit nikel

untuk memproduksi nikel dalam bentuk nickel matte(Ni3S2) yang seluruh

produksinyadiekspor ke Jepang, sedangkan PT Antam mengolah laterit nikel

untuk memproduksi n ike l da l am ben tuk ferro-nickel ( l ogam paduan FeNi ) ,

s e l a i n i t u j uga mengekspo r   l a n g s u n g b i j i h n y a k e l u a r

n e g e r i . B e b e r a p a p e r u s a h a n l a i n y a n g m e m i l i k i

l u a s pertambangan lebih kecul di Sulawesi dan Maluku hanya melakukan penambangan

danmengekspor langsung bijih laterit nikel ke Cina untuk pembuatan nickel pig iron.

Ekspor l a n g s u n g b i j i h m e m p u n y a i n i l a i t a m b a h k e c i l d a n b e l u m

s e s u a i d e n g a n y a n g diamanatkan dalam UU nomor 4/2009.

Laterit nikel selain sebagai salah satu sumber utama nikel juga

mengandung unsur-u n s u r i k u t a n ( m i n o r ) s e p e r t i k o b a l ( C o )

y a n g t e l a h d i k e t a h u i d e n g a n b a i k keterdapatannya, dan juga

beberapa unsur minor lain yang mempunyai nilai ekonomi.Namun unsur minor

yang terkandung dalam bijih laterit belum menjadi produk yang bernilai ekonomi

tinggi disebabkan jalur proses pengolahan laterit nikel yang digunakanoleh PT INCO dan

PT Antam menggunakan jalur proses pirometalurgi dengan produkakhir masing-

masing berupa nickel matte dan ferronickel (FeNi). Melalui jalur prosespengolahan

laterit nikel dengan pirometalurgi, unsur minor seperti kobal (Co) dianggapsebagai unsur

pengotor yang harus dibuang menjadi terak atau dihitung setara denganunsur nikel,

sehingga unsur-unsur minor yang seharusnya bernilai ekonomi menjadi tidak

ekonomis.

Pengembangan teknologi pengolahan laterit nikel melalui jalur proses

hidrometalurgiy a n g b a r u d e n g a n p e l i n d i a n a s a m b e r t e k a n a n

t i n g g i ( H P A L - high-pressure acid leaching ) telah memungkinkan mengekstraksi tidak

hanya nikel tetapi juga unsur minor seperti kobal, krom, vanadium, titanium, dan

unsur minor lain yang sangat dibutuhkan   o l eh i ndus t r i komponen e l ek t ron ik

dengan pe ro l ehan h ingga >90%. J a lu r p ro se s hidrometalurgi dengan HPAL

telah memberikan strategi berbeda untuk mengekstraksi dan memisahkan unsur-unsur

minor berharga dari larutan pelindian.

HPAL telah merupakan teknologi yang umum dipakai untuk proyek nikel

baru secarahidrometalurgi selama 15 tahun terakhir, seperti yang telah diterapkan di tiga (3)

proyeknikel di Australia: Cawse, Murrin-Murrin, dan Bulong, dan proyek nikel di

KaledoniaBaru: Goro Nickel.

Genesa Bahan Galian Bijih Nikel Laterit

BAB II

PEMBAHASAN

II.1. GENESA ENDAPAN NIKEL LATERIT

1. Endapan Nikel Laterit

Endapan nikel laterit merupakan bijih yang dihasilkan dari proses pelapukan batuan

ultrabasa yang ada di atas permukaan bumi. Istilah Laterit sendiri diambil dari bahasa Latin

“later” yang berarti batubata merah, yang dikemukakan oleh M. F. Buchanan (1807), yang

digunakan sebagai bahan bangunan di Mysore, Canara dan Malabr yang merupakan wilayah

India bagian selatan. Material tersebut sangat rapuh dan mudah dipotong, tetapi apabila

terlalu lama terekspos, maka akan cepat sekali mengeras dan sangat kuat.

Smith (1992) mengemukakan bahwa laterit merupakan regolith atau tubuh batuan

yang mempunyai kandungan Fe yang tinggi dan telah mengalami pelapukan, termasuk di

dalamnya profil endapan material hasil transportasi yang masih tampak batuan asalnya.

Sebagian besar endapan laterit mempunyai kandungan logam yang tinggi dan dapat

bernilai ekonomis tinggi, sebagai contoh endapan besi, nikel, mangan dan bauksit.

Dari beberapa pengertian bahwa laterit dapat disimpulkan merupakan suatu material

dengan kandungan besi dan aluminium sekunder sebagai hasil proses pelapukan yang terjadi

pada iklim tropis dengan intensitas pelapukan tinggi. Di dalam industri pertambangan nikel

laterit atau proses yang diakibatkan oleh adanya proses lateritisasi sering disebut sebagai

nikel sekunder.

2. Ganesa 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.

Proses pelapukan dimulai pada batuan ultramafik (peridotit, dunit, serpentinit),

dimana batuan ini banyak mengandung mineral olivin, piroksen, magnesium silikat dan besi

silikat, yang pada umumnya mengandung 0,30 % nikel. Batuan tersebut sangat mudah

dipengaruhi oleh pelapukan lateritik (Boldt ,1967).

Proses laterisasi adalah proses pencucian pada mineral yang mudah larut dan silika

dari profil laterit pada lingkungan yang bersifat asam, hangat 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).

Menurut Hasanudin, 1992, air permukaan yang mengandung CO2 dari atmosfir dan

terkayakan kembali oleh material – material organis di permukaan meresap ke bawah

permukaan tanah sampai pada zona pelindian, dimana fluktuasi air tanah berlangsung. Akibat

fluktuasi ini air tanah yang kaya 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 .Endapan

besi yang bersenyawa dengan oksida 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 pelindihan/leaching.

Pada proses pelapukan lebih lanjut magnesium (Mg), Silika (Si), dan Nikel (Ni) akan

tertinggal di dalam larutan selama air masih bersifat asam . Tetapi jika dinetralisasi karena

adanya reaksi dengan batuan dan tanah, maka zat – zat tersebut akan cenderung mengendap

sebagai mineral hidrosilikat (Ni-magnesium hidrosilicate) yang disebut mineral garnierit

[(Ni,Mg)6Si4O10(OH)8] atau mineral pembawa Ni (Boldt, 1967).

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 batuan dasar(bedrock). 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 tergantung dari perubahan musim.

Di bawah zona pengkayaan supergen terdapat zona mineralisasi primer yang tidak

terpengaruh oleh proses oksidasi maupun pelindihan, yang sering disebut sebagai zona batuan

dasar (bed rock). Biasanya berupa batuan ultramafik seperti Peridotit atau Dunit.

3. Faktor-faktor utama pembentukan bijih nikel laterit adalah :

a.      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.

4. Profil Nikel Laterit

Gambar II.4.1 Nikel Laterit

Profil secara keseluruhan dari nikel laterit terdiri dari 5 zona gradasi sebagai berikut :

a. Iron Capping 

Merupakan bagian yang paling atas dari suatu penampang laterit. Komposisinya

adalah akar tumbuhan, humus, oksida besi dan sisa-sisa organik lainnya. Warna khas adalah

coklat tua kehitaman dan bersifat gembur. Kadar nikelnya sangat rendah sehingga tidak

diambil dalam penambangan. Ketebalan lapisan tanah penutup rata-rata 0,3 s/d 6 m. berwarna

merah tua, merupakan kumpulan massa goethite dan limonite. Iron capping mempunyai

kadar besi yang tinggi tapi kadar nikel yang rendah. Terkadang terdapat mineral-mineral

hematite, chromiferous.

b. Limonite Layer 

       Merupakan hasil pelapukan lanjut dari batuan beku ultrabasa. Komposisinya meliputi

oksida besi yang dominan, goethit, dan magnetit. Ketebalan lapisan ini rata-rata 8-15 m.

Dalam limonit dapat dijumpai adanya akar tumbuhan, meskipun dalam persentase yang

sangat kecil. Kemunculan bongkah-bongkah batuan beku ultrabasa pada zona ini tidak

dominan atau hampir tidak ada, umumnya mineral-mineral di batuan beku basa-ultrabasa

telah terubah menjadi serpentin akibat hasil dari pelapukan yang belum tuntas. fine grained,

merah coklat atau kuning, lapisan kaya besi dari limonit soil menyelimuti seluruh area.

Lapisan ini tipis pada daerah yang terjal, dan sempat hilang karena erosi. Sebagian dari nikel

pada zona ini hadir di dalam mineral manganese oxide, lithiophorite. Terkadang terdapat

mineral talc, tremolite, chromiferous, quartz, gibsite, maghemite.

c. Silika Boxwork 

       Putih – orange chert, quartz, mengisi sepanjang fractured dan sebagian menggantikan

zona terluar dari unserpentine fragmen peridotite, sebagian mengawetkan struktur dan tekstur

dari batuan asal. Terkadang terdapat mineral opal, magnesite. Akumulasi dari garnierite-

pimelite di dalam boxwork mungkin berasal dari nikel ore yang kaya silika. Zona boxwork

jarang terdapat pada bedrock yang serpentinized.

d. Saprolite 

       Zona ini merupakan zona pengayaan unsur Ni. Komposisinya berupa oksida besi,

serpentin sekitar <0,4% kuarsa magnetit dan tekstur batuan asal yang masih terlihat.

Ketebalan lapisan ini berkisar 5-18 m. Kemunculan bongkah-bongkah sangat sering dan pada

rekahan-rekahan batuan asal dijumpai magnesit, serpentin, krisopras dan garnierit. Bongkah

batuan asal yang muncul pada umumnya memiliki kadar SiO2 dan MgO yang tinggi serta Ni

dan Fe yang rendah. campuran dari sisa-sisa batuan, butiran halus limonite, saprolitic rims,

vein dari endapan garnierite, nickeliferous quartz, mangan dan pada beberapa kasus terdapat

silika boxwork, bentukan dari suatu zona transisi dari limonite ke bedrock. Terkadang

terdapat mineral quartz yang mengisi rekahan, mineral-mineral primer yang terlapukkan,

chlorite. Garnierite di lapangan biasanya diidentifikasi sebagai kolloidal talc dengan lebih

atau kurang nickeliferous serpentin. Struktur dan tekstur batuan asal masih terlihat.

e. Bedrock 

Bagian terbawah dari profil laterit. Tersusun atas bongkah yang lebih besar dari 75 cm

dan blok peridotit (batuan dasar) dan secara umum sudah tidak mengandung mineral

ekonomis (kadar logam sudah mendekati atau sama dengan batuan dasar). Batuan dasar

merupakan batuan asal dari nikel laterit yang umumnya merupakan batuan beku ultrabasa

yaitu harzburgit dan dunit yang pada rekahannya telah terisi oleh oksida besi 5-10%, garnierit

minor dan silika > 35%. Permeabilitas batuan dasar meningkat sebanding dengan intensitas

serpentinisasi.Zona ini terfrakturisasi kuat, kadang membuka, terisi oleh mineral garnierite

dan silika. Frakturisasi ini diperkirakan menjadi penyebab adanya root zone yaitu zona high

grade Ni, akan tetapi posisinya tersembunyi.

II.2. Manfaat Bahan Galian Nikel Laterit

Nikel digunakan untuk membuat campuran logam (non Ferros Alloy),missal alloy

nikel-besi dengan kandungan nikel antara 50-80% sisanya besi. Alloy alni yaitu campuran

alminium nikel dan besi,yang dalam penggunaanya sama dengan penggunaan baja

karbon,alloy Ferrid yang mengadung nikel oksida dan seng . Alloy tersebut biasanya

dimanfaatkan untuk peralatan elektronika. Disamping itu nikel digunakan untuk pelapis

logam dengan cara elekro pllating,baja tahan karat ,bahan  campuran keramik .

II.3. Sistem dan Metode Penambangan dan Pengolahan

Penambangan biji nikel laterit dilakukan dengan penambangan terbuka lapisan tanah

penutup dikupas dengan bulldozer, biji digali dengan power  shovel biji nikel sulfida

ditambang dengan tambang terbuka atau dengan tambang dalam tergantung dari keadaan

endapanya. alur proses pengolahan laterit nikel yang diterapkan secara komersial didasarkan

pada kandungan magnesium (Mg) dan rasio nikel-besi (Ni/Fe). Saat ini terdapat dua (2)

pilihan jalur proses ekstraksi, yaitu pirometalurgi dan hidrometalurgi. Jalur proses ekstraksi

pirometalurgi menggunakan tipe laterit nikel saprolit dengan produk nikel berupa ferro-nickel

(FeNi), nickel pig iron, dan nickel sulfide matte (nickel matte). Sedangkan proses

hidrometalurgi paling umum diterapkan untuk laterit limonit.

BAB III

PENUTUP

III.1. Kesimpulan

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 bagian timur memiliki endapan nikel laterit. 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. Dengan kontrol tersebut akan

didapatkan tiga tipe laterit yaitu oksida, lempung silikat, dan hidrosilikat.

Untuk memperoleh nikel dari tipe deposit laterit terdapat beberapa jalur proses

pengolahan dan dapat diklasifikasikan seperti ditunjukkan pada Gambar 4 dan 5. Komposisi

deposit laterit nikel akan bergantung pada tipe batuan induk, iklim tempat deposit terbentuk

dan proses pelapukan. Hal ini memberikan hubungan yang spesifik antara komponen deposit

dan pilihan proses pengolahannnya disertai kendala kendalanya.

            Jalur proses pengolahan laterit nikel yang diterapkan secara komersial didasarkan

pada kandungan magnesium (Mg) dan rasio nikel-besi (Ni/Fe). Saat ini terdapat dua (2)

pilihan jalur proses ekstraksi, yaitu pirometalurgi dan hidrometalurgi (Gambar 5). Jalur

proses ekstraksi pirometalurgi menggunakan tipe laterit nikel saprolit dengan produk nikel

berupa ferro-nickel (FeNi), nickel pig iron, dan nickel sulfide matte (nickel matte). Sedangkan

proses hidrometalurgi paling umum diterapkan untuk laterit limonit.

DAFTAR PUSTAKA

www. PILLOW LAVA.com

http://mheea-nck.blogspot.com/2010/06/genesa-nikel.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Nikel_laterit

Rose et al., 1979 dalam Nushantara 2002

referensi : Korps Asisten Geo's O5

http://mandeleyev-rapuan.blogspot.com/2012/06/nikel-laterit.html