Laporan Kerja Praktek PT ANTAM (Persero) Tbk Pomalaa

ENMT600033 Kerja Praktek

PT. ANTAM (PERSERO) TBK UBPN SULTRA

Januari-Februari 2013

MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 I

ABSTRAK

Dewasa kini kita menyadari bahwa kehidupan di jaman sekarang

bergantung dengan keberadaannya logam terutama logam seperti nikel,

aluminium, besi, dan baja. Logam-logam tersebut digunakan dalam berbagai

macam alat dan merupakan bahan baku utama bagi banyak industri. PT Antam

(Persero) Tbk. Unit Bisnis Pertambangan Nikel (UBPN) Sulawesi Tenggara

merupakan salah satu industri yang memproduksi ferronikel untuk kebutuhan

industri dalam bentuk shot. Ferronikel yang memiliki kandungan besi dan nikel

diolah dari bijih nikel yang memiliki kadar nikel minimum 1,8% dan kadar besi

maksimum 25% melalui metode pirometalurgi, yaitu metode pengolahan logam

menggunakan suhu tinggi. Bijih nikel yang didapat dari area pertambangan di

Sulawesi dan Maluku dikumpulkan di stockyard, lalu dari stockyard ore tersebut

dimasukkan kedalam shaking-out machine dengan menggunakan wheel loader,

kemudian melalui belt conveyor bijih tersebut diumpankan menuju rotary dryer

untuk mengurangi kadar air yang dimiliki bijih, dari 33% menjadi 22%.

Selanjutnya, bijih tersebut melalui RFS untuk di saring dengan ukuran kurang dari

3 cm, yang gagal tembus penyaringan akan masuk ke dalam impeller breaker

untuk menyeragamkan ukuran bijih menjadi kurang dari 30 mm. Kemudian, bijih

melalui belt conveyor diumpankan menuju rotary kiln untuk mengurangi kadar air

hingga 10% dan mereduksi Fe2O3 menjadi FeO serta NiO menjadi Ni dengan

menggunakan karbon dari reduction coal, sehingga menghasilkan kalsin. Kalsin

ini selanjutnya dilebur dalam tanur listrik, dengan tujuan untuk mereduksi kalsin

menggunakan elektroda karbon sehingga terdapat dua fasa yakni fasa crude

sebagai produk utama dan slag sebagai produk samping. Crude memasuki proses

pemurnian untuk mengurangi kandungan sulfur, karbon, fosfor dan selanjutnya

memasuki proses pencetakan untuk menghasilkan ferronikel siap kirim.




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 II

PRAKATA

Dengan ini saya mengucapkan puji dan syukur penulis ucapkan kepada

Tuhan Yang Maha Esa, atas rahmat dan nikmat-Nya lah penulis dapat

menyelesaikan laporan umum kerja praktek ini. Laporan ini disusun untuk

memenuhi mata kuliah ENMT600033 Kerja Praktek sebagai salah satu mata

kuliah wajib di Departemen Teknik Metalurgi dan Material Fakultas Teknik

Universitas Indonesia. Adapun kerja praktek telah dilaksanakan di PT Antam

(Persero) Tbk. Unit Bisnis Pertambangan Nikel Sulawesi Tenggara, pada periode

10 Januari hingga 11 Februari 2012.

Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Prof. Dr. Ir. Johny Wahyuadi M. Soedarsono, DEA, selaku dosen pembimbing

atas bantuan, saran, bimbingan, dan arahan dalam proses pembelajaran dan

penyusunan laporan.

2. Delfi Ardi ST., Arif Afrianto ST., Ulil Amri ST., dan Bara Sukaton ST. selaku

pembimbing dari PT Antam (Persero) Tbk. UBPN Pomalaa atas ilmu, bantuan,

dan saran selama masa kerja praktek.

3. Taufik Ahmadi ST. selaku rekan dari HSE PT, Fidelis Galla ST. selaku rekan

dari Processing & Engineering,. Antam yang telah memberikan akomodasi

yang sangat membantu berjalannya kerja praktek.

4. M. Haekal S.Psi., Ahmad Ali Akbar ST., Indo Handayana ST., dan Fhadony

ST. selaku rekan dari PT Antam (Persero) Tbk. UBPN Pomalaa yang telah

memberikan banyak bantuan selama masa kerja praktek ini,

5. Rekan-rekan Departemen Processing & Engineering PT Antam (Persero) Tbk.

UBPN Sultra.

6. Kedua Orang tua beserta seluruh keluarga yang selalu memberikan semangat,

motivasi, dukungan dan bantuannya selama masa kerja praktek.

7. Keluarga serta rekan-rekan Teknik Metalurgi dan Material angkatan 2010 atas

semua semangat, motivasi, dukungan dan bantuannya selama masa kerja

praktek.




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 III

Penulis mengharapkan laporan kerja praktek ini dapat memberikan

gambaran umum mengenai proses yang terjadi dalam pengolahan di PT Antam

(Persero) Tbk. UBPN Sultra.

Pomalaa, Februari 2013

Penulis




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 IV

DAFTAR ISI

ABSTRAK .....................................................................................................................i

PRAKATA ................................................................................................................... ii

DAFTAR ISI ................................................................................................................ iv

BAB I .......................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1

1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................................. 1

1.2 KEGIATAN KERJA PRAKTEK .................................................................................... 2

1.2.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek ............................................... 2

1.2.2 Tujuan dan Manfaat Kerja Praktek.................................................................. 2

1.2.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek .......................................................................... 4

1.2.4 Tugas Kerja Praktek ........................................................................................ 4

1.3 SISTEMATIKA LAPORAN ........................................................................................ 4

BAB II ......................................................................................................................... 6

TINJAUAN UMUM ...................................................................................................... 6

2.1 NIKEL ................................................................................................................... 6

2.1.1 Sifat-sifat Logam Nikel.................................................................................... 6

2.1.2 Aplikasi Logam Nikel ...................................................................................... 7

2.2 PENGOLAHAN NIKEL ............................................................................................. 8

2.3 SEJARAH SINGKAT PT ANTAM (PERSERO) TBK. UBPN SULTRA ................................ 8

2.4 LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK ........................................................................ 11

2.4.1 Lokasi Pabrik ................................................................................................ 11

2.4.2 Tata Letak Pabrik ......................................................................................... 12

2.5 PROFIL PERUSAHAAN ......................................................................................... 13

2.4.1 Visi .............................................................................................................. 13

2.4.2 Misi ............................................................................................................. 14

2.6 STRUKTUR ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN ................................... 15

BAB III ...................................................................................................................... 19




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 V

DESKRIPSI PROSES .................................................................................................... 19

3.1. KEGIATAN PENAMBANGAN............................................................................... 19

3.2 PROSES PENGOLAHAN ........................................................................................ 20

3.2.1 Material handling ......................................................................................... 20

3.2.2 Ore Preparation ........................................................................................... 23

3.2.2.1 Ore Receiving ........................................................................................ 23

3.2.2.2 Ore Drying ............................................................................................. 24

3.2.2.3 Ore sizing .............................................................................................. 25

3.2.2.4 Ore Mixing ............................................................................................ 27

3.2.2.5 Kalsinasi ................................................................................................ 29

3.2.3 Peleburan .................................................................................................... 31

3.2.4 Pemurnian ................................................................................................... 41

3.2.5 Casting ......................................................................................................... 47

3.3 QUALITY CONTROL ............................................................................................. 48

3.3.1 Jaminan Kualitas Bijih (Grade Control) .......................................................... 48

3.3.2 Preparasi Sampel ......................................................................................... 49

3.3.3 Laboratorium Kimia ..................................................................................... 49

3.3.4 Laboratorium Instrumen .............................................................................. 49

BAB IV ..................................................................................................................... 53

STUDI KASUS ............................................................................................................ 53

4.1 PENDAHULUAN .................................................................................................. 53

4.1.1 Latar belakang ............................................................................................. 53

4.1.2 Tujuan penelitian ......................................................................................... 53

4.1.3 Batasan masalah .......................................................................................... 53

4.1.4 Metodologi penelitian .................................................................................. 54

4.2 DASAR TEORI, PENGOLAHAN DATA, DAN ANALISA .............................................. 54

4.2.1 Rotary Dryer ................................................................................................ 54

4.2.2 Mass Balance ............................................................................................... 55




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 VI

4.2.3 Heat Balance ................................................................................................ 56

BAB V ...................................................................................................................... 61

PENUTUP ................................................................................................................. 61

5.1 KESIMPULAN ...................................................................................................... 61

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................................... 62

LAMPIRAN DATA ...................................................................................................... 63




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 VII

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Komposisi Wet Ore .................................................................................... 22

Tabel 3.2 Komposisi Conditioned Ore ....................................................................... 26

Tabel 3.3 Spesifikasi Badan Furnace dan Lining ......................................................... 31

Tabel 3.4 Spesifikasi Sistem Elektroda ....................................................................... 31

Tabel 3.5 Spesifikasi Exhaust Gas .............................................................................. 32

Tabel 3.6 Spesifikasi Air Cooling ................................................................................ 33

Tabel 3.7 Spesifikasi Peralatan Furnace Cover ........................................................... 33

Tabel 4.1 Proximate Analisys .................................................................................... 55

Tabel 4.2 Ultimate Analisys ...................................................................................... 55




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 VIII

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Lokasi Kecamatan Pomalaa Sulawesi Tenggara ....................................... 11

Gambar 2.2 Lokasi Penambangan Nikel di Sulawesi Tenggara .................................... 11

Gambar 2.3 Tata Letak Pabrik ................................................................................... 12

Gambar 3.1 Stockyard .............................................................................................. 19

Gambar 3.2 Diagram Proses Ferronikel ..................................................................... 20

Gambar 3.3 Wheel Loader Memasukkan Wet Ore ke dalam SOM .............................. 23

Gambar 3.4 Rotary Dryer FeNi 1 ............................................................................... 24

Gambar 3.5 Riffle Flow Screener ............................................................................... 25

Gambar 3.6 Impeller Breaker .................................................................................... 26

Gambar 3.7 Pelletizer ............................................................................................... 28

Gambar 3.8 Rotary Kiln ............................................................................................ 30

Gambar 3.9 Chute .................................................................................................... 36

Gambar 3.10 Ladle ................................................................................................... 41

Gambar 3.11 Proses Oksidasi .................................................................................... 43

Gambar 3.12 Shot FeNi ............................................................................................. 45

Gambar 3.13 Alat Press ............................................................................................ 49

Gambar 3.14 Alat Fuse ............................................................................................. 50

Gambar 3.15 Alat XRF .............................................................................................. 50

Gambar 3.16 LECO.................................................................................................... 50

Gambar 3.17 Alat XRF .............................................................................................. 51




MOHAMMAD IQBAL - 1006756004 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Dengan perkembangan zaman dan teknologi yang begitu maju,

mahasiswa sebagai tonggak perubahan zaman dituntut untuk terus

meningkatkan kualitasnya sebagai sumber daya manusia yang kompetitif dan

profesional. Tuntutan tersebut tidak lepas dari tanggung jawab perguruan

tinggi dan dunia kerja. Perguruan tinggi merupakan tempat menuntut ilmu

bagi para mahasiswa dan menjadi inisiasi untuk melangkah ke dunia kerja.

Ilmu dan teori yang diperoleh di perguruan tinggi tidak cukup untuk menjadi

modal mahasiswa untuk terjun ke dunia kerja. Seorang calon sarjana harus

mempunyai kemampuan untuk beradaptasi dalam lingkungan dunia kerja

nanti.

Oleh karena itu, dalam rangka meningkatkan kesiapan mahasiswa untuk

menghadapi lapangan kerja dan beradaptasi di dunia industri, maka setiap

mahasiswa di Fakultas Teknik Universitas Indonesia diharuskan untuk

melakukan kerja praktek sebagai salah satu prasyarat dan penilaian untuk

memenuhi beban studi sesuai kurikulum yang berlaku. Maksud diadakannya

kerja praktek ini adalah memberikan gambaran nyata tentang dunia kerja serta

meningkatkan kesiapan dan keterampilan mahasiswa dalam dunia kerja.

Dalam kerja praktek ini diharapkan mahasiswa mempunyai wawasan tentang

dunia industri yang mencakup tentang pengendalian, permasalahan dan

penyelesaian masalah selama kerja praktek berlangsung.

Proses ekstraksi logam FeNi yang dilakukan PT ANTAM (Persero) Tbk

merupakan salah satu aplikasi teori yang dipelajari di Jurusan Metalurgi dan

Material Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Oleh karena itu, hal ini

menjadi salah satu alasan dan tujuan untuk melaksanakan kerja praktek di PT





Antam (Persero) Tbk dengan mempelajari dan mengaplikasikan ilmu yang

telah dipelajari di Perguruan Tinggi.

1.2 KEGIATAN KERJA PRAKTEK

1.2.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Kerja Praktek

Kerja praktek dilaksanakan di PT Aneka Tambang (Persero) Tbk.

Unit Bisnis Pertambangan Nikel (UBPN) Sulawesi Tenggara (Sultra),

selama satu bulan dari tanggal 10 Januari 2013 hingga 11 Februari 2013.

1.2.2 Tujuan dan Manfaat Kerja Praktek

Pelaksanaan program kerja praktek bagi mahasiswa dalam lingkup

program pendidikan strata satu (S-1) Departemen Teknik Metalurgi dan

Materia Universitas Indonesia memiliki tujuan, antara lain:

1. Mahasiswa Melaksanakan mata kuliah Kerja Praktek sebagai salah

satu mata kuliah wajib di Departemen Teknik Metalurgi dan Material

FTUI yang merupakan prasyarat bagi mahasiswa untuk memperoleh

gelar Sarjana Teknik.

2. Mahasiswa dapat memahami, mendeskripsikan, dan menjelaskan

diagram alir proses dan sistem pemroses yang ada dalam pabrik

tempat pelaksanaan kerja praktek.

3. Mahasiswa dapat mengenal dan memahami wujud, karakteristik, dan

spesifikasi perangkat utama proses, alat pengendaliannya, serta

sistem utilitas yang digunakan di pabrik, seperti sistem penyedian

air, udara, dan listrik.

4. Mahasiswa dapat mengetahui gambaran nyata mengenai susunan

organisasi perusahaan, jenjang karir di industri, dan penerapannya

dalam rangka mengoperasikan atau membangun suatu sarana

produksi, termasuk pengenalan terhadap praktek-praktek

pengelolaan dan peraturan-peraturan kerja.





5. Mahasiswa mendapatkan gambaran nyata mengenai wujud dan

pengoperasian sistem pemroses atau fasilitas yang berfungsi sebagai

sarana produksi.

6. Mengetahui dan mempelajari, dan menganalisa setiap permasalahan

yang mungkin terjadi di lapangan dan mengetahui tindakan

penanganan yang tepat.

7. Mahasiswa mampu menyelesaikan persoalan yang diberikan oleh

pembimbing dari PT. Antam (Persero) Tbk. UBPN Sulawesi

Tenggara terkait proses-proses yang terjadi di dalam pabrik maupun

dosen pembimbing.

Sedangkan manfaat dari pelaksanaan kerja praktek ini bisa dirasakan

oleh pihak yang terkait, antara lain:

A. Bagi mahasiswa

1. Menambah pengetahuan dan pengalaman kerja yang sebenarnya

secara praktis

2. Sebagai latihan bagi mahasiswa sebelum memasuki dunia kerja yang

sebenarnya

3. Melatih pemahaman tentang aplikasi pengetahuan teknik metalurgi

yang diterapkan di industri.

B. Bagi Universitas

1. Mengetahui sejauh mana ilmu yang diserap oleh mahasiswa selama

kuliah.

2. Memperoleh gambaran nyata tentang perusahaan sebagai bahan

informasi untuk mengembangkan kurikulum yang ada.

C. Bagi Perusahaan

1. Merupakan wujud nyata tentang perusahaan dalam mengembangkan

bidang pendidikan.

2. Memperoleh sumber daya manusia (SDM) yang potensial

untukperusahaan.





1.2.3 Ruang Lingkup Kerja Praktek

Ruang lingkup kerja praktek di PT Antam (Persero) Tbk. UBPN

Sultra, meliputi kegiatan sebagai berikut:

1. Orientasi umum di Plant FeNi 1, 2, dan 3

2. Penyelesaian tugas khusus di Processing and Engineering Department

yang meliputi studi literatur, pengambilan data, diskusi dengan

pembimbing, perhitungan dan evaluasi

1.2.4 Tugas Kerja Praktek

Tugas kerja praktek ini terdiri dari tiga bagian, yaitu:

1. Tugas umum

Bagian ini membahas mengenai seluruh proses yang terjadi di PT Antam

(Persero) Tbk. UBPN Sultra dalam proses pengolahan bijih nikel

menjadi ferronikel secara umum, meliputi utilitas, storage, dan loading.

2. Tugas Khusus

Bagian ini berisi laporan tugas khusus yang diberikan pembimbing di

bagian Processing and Engineering PT Antam (Persero) Tbk. UBPN

Sultra.

1.3 SISTEMATIKA LAPORAN

Laporan kerja praktek ini disusun sesuai dengan sistematika penulisan yang

diuraikan sebagai berikut:

- BAB I PENDAHULUAN

Bab pendahuluan yang berisi latar belakang pelaksanaan kerja praktek,

tujuan dan manfaat kerja praktek, waktu dan pelaksanaan kerja praktek,

tugas saat kerja praktek, dan sistematika laporan.

- BAB II TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN





Bab tinjauan umum yang membahas sifat dan aplikasi nikel, sejarah

singkat, sejarah, lokasi penambangan dan struktur organisasi PT. Aneka

Tambang Tbk. UBPN Pomalaa.

- BAB III DESKRIPSI PROSES

Bab yang berisi mengenai proses pembuatan ferronikel. Mulai dari

proses eksplorasi dan penambangan sampai proses pengolahan bijih

hingga menjadi produk shot. Disertai dengan pembahasan mengenai

Quality Control yang dilakukan di PT. Aneka Tambang Tbk. UBPN

Pomalaa.

- BAB IV STUDI KASUS

Bab ke-4 merupakan studi kasus yang diberikan pembimbing dari

PT.ANTAM UBPN Pomalaa yaitu menghitung mass dan heat balance

dengan menggunakan data actual yang terjadi di lapangan

- BAB V PENUTUP

Bab terakhir berisi kesimpulan dari laporan Kerja Praktek





BAB II

TINJAUAN UMUM

2.1 NIKEL

Saat ini logam seperti nikel, besi, dan aluminium memiliki hubungan yang

sangat erat dengan kehidupan kita. Logam-logam tersebut digunakan dalam

berbagai macam alat dan merupakan bahan baku utama bagi banyak industri. Di

antaranya non-ferrous metal nikel yang digolongkan sebagai logam berat seperti

halnya dengan Cu, Pb, Zn dan lain-lain. Sifatnya di udara terbuka lebih stabil dari

besi dan lebih sulit teroksidasi, Dalam lingkungan alkalis, nikel mempunyai sifat

tahan korosi.

Tipe dari nikel yang diperdagangkan tergantung dari tujuan pemakaiannya.

Terdapat logam Ni berkadar tinggi, ferronikel dengan kadar 18-28% Ni dan nickel

oxide dengan kadar 75% Ni. Kegunaan dari Ni antara lain adalah sebagai katoda

dalam vacuum tube, bagian-bagian yang tahan korosi dari perlengkapan-

perlengkapan industri kimia, katalisator, platting/coating, dan sebagai pelapis

mata uang logam. Ferronikel dengan nikel oksida banyak digunakan dalam

beberapa analisa instalasi dalam pembuatan besi baja tahan korosi dan besi baja

tahan panas. Kebutuhan nikel sebagai alloying element dalam pembuatan baja

tahan karat (stainless steel) bertambah besar karena produksi baja tahan karat saat

ini semakin meningkat.

2.1.1 Sifat-sifat Logam Nikel

Nikel termasuk salah satu komponen penyusun kulit bumi. Walaupun

demikian di antara 90 unsur-unsur kimia yang membentuk kerak bumi, nikel

hanya menempati tempat ke-24 dan jumlahnya diperkirakan hanya sekitar 0,01%.

Juga telah diketahui bahwa inti yang sangat berat dari bumi kita terdiri dari nikel.

Nikel banyak juga didapati dalam kosmos, solar atmosphere, dan kira-kira 5-15%

dari batu-batuan atau logam meteorit terdiri dari nikel.





Di Indonesia jumlah nikel berlimpah, terutama di daerah Sulawesi dan

Maluku yang sekarang dijadikan tempat eksploitasi tambang untuk PT. ANTAM

Tbk. Nikel merupakan jenis logam yang berwarna kelabu perak dan memiliki sifat

logam yang kekuatan dan kekerasannya serta daya tahan terhadap karat dan korosi

lebih dekat dengan tembaga. Kombinasi dari sifat-sifat yang lebih baik inilah yang

terutama menyebabkan penggunaan nikel begitu luas, dari bagian-bagian kecil

alat elektronik sampai alat-alat besar. Sifat yang menguntungkan lebih nyata

dalam bentuk aliase. Oleh karena itu lebih dari 70% dari logam nikel digunakan

dalam bentuk aliase yang merupakan paduan dari beberapa jenis logam.

Aliase baja biasanya dibuat dari bahan logam nikel murni, tetapi dengan

berkembangnya teknik pembuatan besi-baja pemakaian nikel dalam bentuk

ferronikel yaitu aliase nikel dan besi untuk mengggantikan logam nikel murni

sebagai bahan paduan semakin popular terutama dalam bentuk stainless steel dan

lain-lain.

2.1.2 Aplikasi Logam Nikel

Salah satu pemakaian nikel dalam bentuk logam murni adalah pelapis

untuk menambah kekerasan, daya tahan terhadap korosi permukaan, ketahanan

kepudaran, dan sebagainya. Selain itu digunakan pelapis mata uang logam dan

digunakan dalam industri kimia.

Pemakaian dalam bentuk aliase terutama dengan besi adalah dalam industri

alat angkut, permesinan baja, konstruksi baja, alat pembangkit tenaga listrik, alat

pertanian, alat pertambangan, bagian dari mesin berkecepatan tinggi, dan bagian

yang bersuhu tinggi. Dan terutama dengan makin bertambahnya pemakaian

stainless steel, disamping juga untuk kebutuhan nikel sebagai paduan elemen pada

mesin-mesin yang lainnya.





2.2 PENGOLAHAN NIKEL

Ada tiga jenis pengolahan biji logam menjadi logam yaitu pirometalurgi,

hidrometalurgi dan elektro metalurgi. Di pabrik PT Antam (Persero) Tbk UBPN

Sultra, bijih nikel yang diperoleh dari area pertambangan diolah dengan metode

pirometalurgi. Pirometalurgi adalah teknik metalurgi paling tua, dimana logam

diolah dan diekstraksi menggunakan panas yang sangat tinggi. Panas didapatkan

dari tanur berbahan bakar batubara (kokas) yang sekaligus bertindak sebagai

reduktan. Suhu yang dicapai ada yang hanya 50-250oC (proses Mond untuk

pemurnian nikel), tetapi ada yang mencapai 2.000oC (proses pembuatan paduan

baja). Yang umum dipakai hanya berkisar 500-1.600oC ; pada suhu tersebut

kebanyakan metal atau paduan metal sudah dalam fase cair bahkan kadang-

kadang dalam fase gas. Umpan yang baik adalah konsentrat dengan kadar metal

yang tinggi agar dapat mengurangi pemakaian energi panas. Penghematan energi

panas dapat juga dilakukan dengan memilih dan memanfaatkan reaksi kimia

eksotermik.

2.3 SEJARAH SINGKAT PT ANTAM (PERSERO) TBK. UBPN

SULTRA

Indonesia memiliki kekayaan alam berupa bahan galian yang berlimpah

serta tersebar di seluruh pelosok tanah air, di antaranya adalah bijih nikel di

Sulawesi Tenggara yang mulai dieksploitasi sejak tahun 1964 oleh PT. Nikel

(Pertambangan Nikel Indonesia). Sebelumnya, pada tahun 1909 bijih nikel di

Pomalaa dieksploitasi dan ditambang oleh E.C. Abendanon. Kemudian beralih ke

eksploitasi berikutnya oleh Oost Borneo Maatschappij (OBM) dan Bone Tolo

Maatschappij. Proses penambangan dilakukan oleh OBM dan hasilnya diekspor

ke Jepang sebanyak 150.000 ton bijih nikel dan hal ini berlangsung sampai tahun

1942.





Pada masa Perang Dunia II yakni tahun 1942-1945 Indonesia diduduki oleh

Jepang. Tambang Nikel Pomalaa selanjutnya dikelola oleh Sumitomo Metal

Mining Corp. (SMM) yang berhasil membangun sebuah pabrik pengolahan yang

menghasilkan nikel matte. Selama masa tersebut, pabrik tersebut menghasilkan

351 ton matte, di mana tiga puluh ton diantaranya berhasil dikapalkan dan sisanya

ditinggalkan di Pomalaa. Hal ini terjadi karena pabrik pengolahan nikel di

Pomalaa terlanjur hancur oleh serangan sekutu hingga instalasi yang ada pada saat

itu hancur berantakan.

Setelah Indonesia memperoleh kemerdekaannya, banyak pihak asing yang

ingin melakukan eksplorasi di Pertambangan Nikel Pomalaa tersebut, seperti

Freeport Sulfur Co., Oost Borneo Maatschappij serta MMC yang bergerak di

Malili. Namun akibat keadaan keamanan yang kurang memungkinkan saat itu

sehingga usaha tersebut mengalami kegagalan. Baru pada tahun 1957, usaha

penambangan bijih nikel dapat diulangi lagi, kali ini oleh perusahaan NV Perto.

Mula-mula yang dikerjakan yaitu hanyalah mengekspor stok bijih nikel yang

tertinggal dari zaman perang ke Jepang. Pada tahun 1959-1960, perusahaan ini

baru melakukan penggallian di pulau Maniang. Berdasarkan Peraturan

Pemerintahan Nomor 29/1960 dan Undang-undang Pertambangan Nomor

37/1960 yang menyatakan bahwa nikel sebagai bahan galian strategis, maka pada

tahun 1960 usaha NV Perto diambil alih pemerintah, kemudian dibentuk sebuah

perusahaan bersama antara pemerintah pusat dan pemerintah daerah yang

berstatus Perseroan Terbatas (PT) yang bersama PT. Pertambangan Nikel

Indonesia (PNI).

Usaha pertambangan di Pomalaa mulanya dalam lingkungan Biro Urusan

Perusahaan-perusahaan Tambang Negara Yang disingkat dengan sebutan

BUPTAN. Sejak tahun 1961 peruashaan ini berada dalam lingkungan Pimpinan

Umum Perusahaan-perusahaan Tambang Umum (BPU-PERTAMBUN). Akhir

tahun 1962 berlangsung kontrak kerjasama antara BPU-PERTAMBUN/PT

Pertambangan Nikel Indonesia dengan Sulawesi Nikel Development Corporation





Co. LTD (SUNIDECO) suatu perusahaan yang dibentuk oleh para pemakai bijih

nikel dan beberapa Trading Companies di Jepang.

Kemudian berdasarkan PP No. 26 tahun 1968 PT. Pertambangan Nikel

Indonesia bersama BPU Pertambun beserta PT/PN dan proyek dijajarannya

disatukan menjadi PN Aneka Tambang di Pomalaa selaku unit produksi dengan

nama Unit Pertambangan Nikel Pomalaa. Pada tanggal 30 Desember 1974 status

PN berubah menjadi PT. Aneka Tambang (Persero) hingga sekarang.

Untuk memperpanjang jangka waktu pertambangan nikel di Pomalaa,

serta mengingat cadangan bijih nikel laterit kadar rendah (<1,82% Ni) yang dapat

dimanfaatkan cukup besar, sedangkan bijih nikel laterit yang berkadar tinggi

(2,30%) semakin menipis jumlah cadangannya. Agar bijih nikel kadar rendah

tersebut dapat bernilai, kemudian didirikan pabrik peleburan bijih nikel menjadi

produk logam FeNi.

Pelaksanaan pembangunan pabrik unit I dimulai pada tanggal 12 Desember

1973 dengan pemanjangan tiang pertama dan selesai dikerjakan selama dua tahun.

Tanggal 14 Agustus 1976 dapur listrik Unit I dengan daya 20 MVA (18 MW)

mulai produksi secara komersial dan selanjutnya pabrik FeNi diresmikan oleh

wakil Presiden RI, Sultan Hamengkubuwono IX pada tanggal 23 Oktober 1976.

sampai saat ini PT. Aneka Tambang (Persero) Tbk. UBPN Sultra telah berhasil

membangun tiga unit pabrik FeNi. Pabrik FeNi Unit 2 mulai dibangun pada

tanggal 2 November 1992 dan sekitar bulan Februari 1995 sudah mulai produksi.

Plant FeNi 2 diresmikan oleh Presiden RI Soeharto pada tanggal 11 Maret 1996.

Untuk meningkatkan mutu dan kualitas produksi dalam pasar internasional, mulai

bulan Januari 2004 telah dibangun plant FeNi 3 dan mulai berproduksi di awal

tahun 2006.

Untuk menjalankan proses produksi pabrik UBPN Sultra maka digunakan

alat dengan mesin diesel sebagai Pembankit Listrik, yang terdiri dari dua unit,

yaitu Unit PTL I dan Unit PTL II yang diinterkoneksikan secara parallel sebelum

didistribusikan kemasing-masing peralatan. Kemudian pada bulan Oktober 2005,

Presiden RI, Susilo Bambang Yudhoyono meresmikan PLTD III dual firing yang





berkekuatan masing-masing 17 MW yang akan mendukung seluruh kebutuhan

listrik pabrik FeNi I, Feni II dan pabrik FeNi III. Sementara PLTD lama yang

berkekuatan 50 MW akan menjadi back up kebutuhan listrik ketiga pabrik

tersebut.

2.4 LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

2.4.1 Lokasi Pabrik

Lokasi penambangan bahan galian bijih nikel pada PT. Antam (Persero)

Tbk. UBPN Sulawesi Tenggara, secara administratif terletak di daerah Pomalaa,

Kabupaten Kolaka, Propinsi Sulawesi Tenggara. Jarak Pomalaa dari Ibu Kota

Kabupaten Kolaka ialah sekitar 30 km. Secara geografis terletak pada 121o31’ BT

– 121o40’ BT dan 4o10’ LS - 4o18’ LS. Lokasi ini ditunjukkan pada Gambar 3.1.

Gambar 2.1 Lokasi Kecamatan Pomalaa, Sulawesi Tenggara

Unit Bisnis Pertambangan Nikel Sulawesi Tenggara, berbatasan dengan :

1. Di sebelah Utara berbatasan dengan Sungai Huko-Huko

2. Di sebelah Timur berbatasan dengan Perbukitan Maniang

3. Di sebelah Selatan berbatasan dengan Sungai Oko-Oko





4. Di sebelah Barat berbatasan dengan Teluk Mekongga.

Luas daerah kuasa pertambangan UBPN Sulawesi Tenggara ± 7500 ha.

yang meliputi daerah antara lain; Tambea, Sapura, Tg. Pakar, Tg. Leppe. Daerah

penambangan terdiri dari beberapa lokasi yaitu; Tambang Utara, Tambang

Tengah, Tambang Selatan yang terbagi lagi menjadi beberapa bukit dengan

penamaan yang berbeda-beda. Lokasi penambangan ini ditunjukkan pada Gambar

3.2.

Gambar 2. 2 Lokasi penambangan nikel di Sulawesi Tenggara

Pomalaa dipilih sebagai tempat pengolahan feronikel karena bahan baku

tersedia di Pomalaa dan sekitarnya. Meskipun sekarang jumlah bijih yang ada di

daerah Pomalaa semakin berkurang tetapi pasokan bijih masih ada di Pulau

Sulawesi. Pasokan bijih dilakukan dengan menggunakan kapal laut karena PT

Antam (Persero) Tbk. UBPN Sultra memilki dermaga sendiri.

2.4.2 Tata Letak Pabrik

PT Antam (Persero) Tbk. UBPN Sultra memiliki tiga plant yang mengolah

bijih nikel menjadi ferronikel. Ketiga plant tersebut biasa disebut FeNi 1, FeNi 2

dan FeNi 3. Selain plant pengolahan feronikel, PT Antam (Persero) Tbk. UBPN

Sultra memiliki plant pemisahan udara, pengolahan air dan power plant. Di dalam

area pabrik juga tersedia kantor yang digunakan untuk karyawan di bidang

enginering. Sedangkan kantor pusat PT Antam (Persero) Tbk. UBPN Sultra





terletak di di luar area pabrik dan berjarak 500 m dari lokasi pabrik. Berikut tata

letak pabrik dapat dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Tata Letak Pabrik

2.5 PROFIL PERUSAHAAN

2.4.1 Visi

Visi Antam 2020:

"Menjadi korporasi global berbasis pertambangan dengan pertumbuhan

sehat dan standar kelas dunia"

Arti visinya adalah:

Global

Menerapkan praktik manajemen bisnis bertaraf internasional serta

meningkatkan skala usaha dan/atau memperluas wilayah operasi ke luar

negeri untuk menjadi pelaku bisnis kelas dunia.

Berbasis Pertambangan





Berbasis sumberdaya mineral dan batubara dengan diversifikasi dan

integrasi terkait dalam bisnis pertambangan.

Pertumbuhan sehat

Pertumbuhan berkesinambungan di atas rata-rata industri

pertambangan.

Standar kelas dunia

Kemampuan dan budaya organisasi berkinerja tinggi dan penerapan

praktik-praktik terbaik kelas dunia.

2.4.2 Misi

Misi Antam 2020:

Membangun dan menerapkan praktik-praktik terbaik kelas dunia untuk

menjadikan Antam sebagai pemain global.

Menciptakan keunggulan operasional berbasis biaya rendah dan

teknologi tepat guna dengan mengutamakan kesehatan dan

keselamatan kerja serta lingkungan hidup.

Mengolah cadangan yang ada dan yang baru untuk meningkatkan

keunggulan kompetitif.

Mendorong pertumbuhan yang sehat dengan mengembangkan bisnis

berbasis pertambangan, diversifikasi dan integrasi selektif untuk

memaksimalkan nilai pemegang saham.

Meningkatkan kompetensi dan kesejahteraan pegawai serta

mengembangkan budaya organisasi berkinerja tinggi

Berpartisipasi meningkatkan kesejahteraan masyarakat terutama di

sekitar wilayah operasi, khususnya pendidikan dan pemberdayaan

ekonomi.





2.6 STRUKTUR ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN

South East Sulawesi Nickel Mining Business

Unit Head

Management

Representative Bureau

Head

Quality Management Assurance Bureau Head

Finance Division Head Operation Division Head Human Resources and Corporate Social

Responsibility Division Head

Feni Plant Deputy Division Head Mining and Operation Support

Deputy Division Head

Procurement & Material

Management Bureau Head Health, Safety and

Environment Bureau

Head

Engineer Shifting Bureau Head

Quality Control Bureau

Head

Processing and

Engineering Bureau

Head





Susunan Organisasi

Kepala Biro HSE membawahi:

Kepala Departemen Keselamatan Pabrik

Kepala Departemen Keselamatan Tambang

Kepala Departemen Kesehatan Kerja

Kepala Departemen Pengelolaan Lingkungan Pabrik

Kepala Departemen Pengelolaan Lingkungan Tambang

Wakil Kepala Divisi Pabrik FeNi membawahi:

Kepala Biro Material Handling yang mebawahi:

Kepala Departemen Transfer Material

Kepala Departemen Ore Blending

Kepala Departemen Proses Produk Lain

Kepala Biro Ore Preparation yang membawahi:

Kepala Departemen Rotary Dryer 1&2

Kepala Departemen Rotary Dryer 3

Kepala Departemen Rotary Kiln 1&2

Kepala Departemen Rotary Kiln 3

Kepala Biro Smelting yang membawahi:

Kepala Departemen Transportasi Kalsin

Kepala Departemen Smelting 1&2

Kepala Departemen Smelting 3

Kepala Departemen Water Plant

Kepala Biro Pemurnian dan Pengecoran yang membawahi:

Kepala Departemen Pemurnian

Kepala Departemen Pengecoran

Kepala Departemen Production Finishing

Kepala Departemen Lining Work

Kepala Biro Mechanical Maintenance yang membawahi:

Kepala Departemen Perencanaan Pemerliharaan





Kepala Departemen Mechanical Maintenance

Kepala Departemen Perlakuan Logam

Kepala Departemen Product Equipment Workshop

Kepala Biro Electrical Maintenance yang membawahi:

Kepala Departemen Electrical and Instrument Planning

Kepala Departemen Electrical Maintenance

Supt. Instrument Maintenance

Wakil Kepala Divisi Pertambangan dan Pendukung Operasi

membawahi

Kepala Biro Pertambangan yang membawahi:

Kepala Departemen Survei, Perencanaan Tambang, dan Eksplorasi

Kepala Departemen Produksi Tambang

Kepala Biro Shipping yang membawahi:

Kepala Departemen Agency

Kepala Departemen Barging

Kepala Biro Utility yang membawahi:

Kepala Departemen Perencanaan Sipil

Kepala Departemen Pengelolaan Energi

Kepala Departemen Produksi Oksigen

Kepala Departemen Pengelolaan Air

Kepala Departemen Shipyard

Kepala Departemen Distribusi Elektris dan Telekomunikasi

Kepala Biro Outsource Controlling

Kepala Biro Quality Control Membawahi:

Kepala Departemen Preparasi Sampel

Kepala Departemen Laboratorium Kimia

Kepala Departemen Peralatan Laboratorium

Kepala Departemen Asuransi Kualitas Bijih





Wakil Kepala Divisi Keuangan membawahi:

Kepala Biro Akuntansi dan Penganggaran yang membawahi:

Kepala Departemen Akuntansi

Kepala Departemen Penganggaran

Kepala Biro Treasury dan Virifikasi yang membawahi:

Kepala Departemen Treasury, Pajak, dsn Asuransi

Kepala Departemen Verifikasi

Wakil Kepala Divisi Sumber Daya Manusia dan Coporate Social

Responsibility:

Kepala Biro Sumber Daya Manusia

Kepala Biro Hubungan Karyawan

Kepala Biro Rumah Sakit dan Kesehatan Kerja

Kepala Biro General Affairs

Kepala Biro Corporate Social Responsibility

Kepala Biro Hubungan Eksternal





BAB III

DESKRIPSI PROSES

3.1. KEGIATAN PENAMBANGAN

Kegiatan penambangan nikel yang dilakukan oleh PT Aneka Tambang

Tbk. UBPN Pomalaa terbagi dalam beberapa daerah seperti yang sudah penulis

bahas pada Bab sebelumnya yaitu terletak pada Pulau Maniang, Wilayah Utara,

Wilayah Selatan, Wilayah Tengah. Hasil penambangan diangkut ke stockyard

dengan menggunakan Hauling Dump Truck. Kemudian dilakukan pengapalan

untuk bijih dengan kadar nikel rendah (< 1,8%) yang kemudian di ekspor ke

Jepang, Australia, Ukraina, Korea Selatan, Taiwan dan Macedonia. Sedangkan

bijih dengan kadar nikel tinggi (≥1,8%) dibawa ke pabrik untuk diproses lebih

lanjut.

Gambar 3.1. Stockyard.

Kegiatan penambangan diawali dengan pembersihan dan pengupasan

tanah. Bijih nikel yang terdapat pada lokasi penambangan Pomalaa adalah bijih

laterit yang merupakan endapan sekunder hasil pelapukan batuan peridotit. Bijih

laterit yang terdapat pada lokasi penambangan Pomalaa adalah bijih saprolite 12





(kedalaman 12 – 19 meter) dan bijih limonite (kedalaman 6 – 12 meter) dengan

kandungan:

a. Bijih Saprolite

• High Grade Saprolite Ore (HG)

Ni > 2,0% ; Fe < 25%

• Low Grade Saprolite Ore (LGSO)

Ni: 1,8% - 2,0% ; Fe < 25%

b. Bijih Limonite

• Low Grade (LG)

Ni : 1,2% - 1,8% ; Fe ≥ 25%

3.2 PROSES PENGOLAHAN

Gambar 3.2 Diagram Proses FerroNikel

3.2.1 Material handling

Setelah bijih nikel tersebut sampai di stockyard maka tahap selanjutnya

ada menjadikan bijih tersebut menjadi ferronikel di pabrik yang nantinya akan





dijadikan produk ekspor. PT. Aneka Tambang Tbk. UBPN Pomalaa terdiri dari

tiga plant pabrik, yaitu FENI I, FENI II, dan FENI III. Proses pembuatan

ferronikel yang terjadi pada ketiga plant secara umum adalah sama, namun

memiliki perbedaan pada spesifikasi mesin sehingga mempengaruhi komposisi

ore yang akan digunakan untuk setiap plant serta jumlah ferronikel yang

dihasilkan. Material handling tersebut bertujuan agar bijih yang diolah sesuai

dengan spesifikasi mesin pada setiap plant maupun spesifikasi produk yang

diinginkan.

Proses material handling meliputi:

A. Transfer Material

Transfer material meliputi semua material yang akan di olah yaitu

penerimaan, pengangkutan, dan penimbangan bijih nikel, batu bara, batu kapur

maupun slag yang masih akan diolah pada unit slag treatment. Bijih nikel yang

digunakan berasal dari lokasi penambangan Antam dan INCO (INCO 216 dan

INCO 218). Bijih tersebut akan diangkut dan dikirim menggunakan truck ke

stockyard masing-masing pada pabrik untuk kemudian diolah melalui ketiga plant

yang berbeda. Batubara yang digunakan berasal dari Kalimantan, dan batu kapur

tersebut diangkut dari pelabuhan ke pabrik untuk kemudian digunakan untuk

proses pengolahan bijih nikel. Perbedaan jenis furnace setiap plant membuat

komposisi material yang dimasukkan menjadi berbeda. Pada FENI plant I

digunakan batu kapur sebagai mixing ore, berbeda dengan plant 2 dan 3 yang

tidak memerlukan batu kapur dalam prosesnya. Kapasitas furnace untuk FENI I,

II, dan III adalah 17 MW, 25 MW, dan 42 MW. Sedangkan kapasitas rotary kiln

untuk FENI I, II, dan III adalah 45 ton/jam, 60 ton/jam, dan 130 ton/jam.

B. Ore Blending

Bijih- bijih yang terdapat di stockyard akan diangkut menggunakan wheel

loader lalu dicampur melewati shaking-out-machine yang berguna untuk

menseragamkan kadar dalam bijih nikel yang akan dijadikan umpan ke dalam

pabrik. Proses ore blending mencakup proses penerimaan bijih, pencampuran





bijih, dan penampungan bijih. Pada umumnya, bijih yang digunakan untuk proses

pengolahan terdiri dari 80 % bijih nikel INCO karena memiliki kadar nikel tinggi.

Penentuan proses ore blending ditentukan oleh komposisi awal bijih dari setiap

stockyard. Komposisi tersebut didapatkan dari pengambilan sample bijih dari

setiap stockyard yang kemudian di uji oleh unit Quality Control menggunakan

XRD electron microscope. Perbedaan jenis furnace pada setiap plant

menyebabkan komposisi ore dan bahan mixing ore yang digunakan juga berbeda.

Ore yang digunakan terdiri dari NiO, FeO, MgO, CaO, MnO, SiO2. Spesifikasi

Fe/Ni pada ore untuk ketiga plant adalah < 7 : 1 agar tercapai spesifikasi produk

dengan kadar nikel minimal 18 %. Jumlah oksida Fe dan Ni tersebut harus dijaga

karena semakin banyak kadar Fe saat pengolahan, maka kadar Ni yang dihasilkan

semakin kecil. Pada FENI plant I, jenis furnace yang digunakan adalah Pamco-

Elkem sehingga harus ditambahkan batu kapur untuk menjaga basicity

(perbandingan oksida basa dan oksida asam) pada ore, yaitu > 0.52 %. Sedangkan

pada FENI plant II dan III, jenis furnace yang digunakan adalah Hatch Cooper

Cooler sehingga nilai S/M (SiO2/MgO) harus dijaga, yaitu < 1,9 %. Basicty

maupun nilai S/M tersebut harus dijaga untuk menjaga temperature lebur slag

agar mudah terpisah dari metal dan menjaga bahan refraktori pada furnace agar

tidak ikut melebur dan larut dalam slag

C. Pengelolaan dalam Pabrik

Proses pengolahan bijih nikel merupakan proses ekstraksi pyrometallurgy,

yaitu proses yang melibatkan temperature tinggi. Hasilnya ada lah gas yang terdiri

dari debu yang masih akan diolah, yaitu diserap oleh exhaust gas dan gas yang

ringan akan dipisahkan oleh cyclone untuk kemudian dibuang melalui cerobong

(stack). Pemantauan kualitas udara dilakukan dengan pemantauan cerobong,

pemantauan udara ambient, pemantauan kebisingan dan getaran. Pemantauan

tersebut dilakukan secara rutin setiap bulan oleh Balai Hiperkes Makassar.





Ni Co Fe SiO2 CaO MgO MC Basicity

2,25 0,04 15,3

4

44,7

7

1,06 20,37 30,00 0,47

Tabel 3.1. Komposisi wet ore.

3.2.2 Ore Preparation

Proses persiapan bijih ini meliputi beberapa tahapan yaitu ore receiving,

ore drying, ore sizing, ore mixing, dan kalsinasi. Berikut merupakan penjelasan

untuk setiap tahapan.

3.2.2.1 Ore Receiving

Wet ore hasil ore blending tersebut masih mempunyai ukuran yang tidak

seragam. Wet ore dari penampungan (stockyard) diangkut dengan pay loader

dengan muatan 16 ton untuk dimasukkan ke SOM (Shake Out Machine) dengan

ukuran saringan (mesh) 20 x 25 cm. Wet ore yang lolos (undersize) dengan

ukuran kurang dari 150 x 200 mm akan jatuh dan ditampung di loading hooper

yang kemudian ditranspotasikan dengan belt conveyor untuk dibawa ke proses

pengeringan. Sedangkan wet ore yang mempunyai ukuran lebih besar (oversize)

akan terpisah dan disingkirkan secara manual. Bijih tersebut dinamakan boulder

yang kemudian dibawa ke bagian slag treatment untuk dihancurkan dan

dipisahkan kembali.

Gambar 3.3 Wheel Loader memasukkan wet ore ke dalam SOM





3.2.2.2 Ore Drying

Wet ore undersize hasil SOM tersebut memiliki kandungan air lembab

atau moisture content (MC) sebanyak 30%. Adanya moisture content tersebut saat

proses dapat mengakibatkan ledakan sehingga dilakukan proses pengeringan di

Rotary Dryer (RD). Pengeringan tersebut mengurangi kadar MC dari 30%

menjadi 22% ± 1%. Penentuan kadar tersebut dipilih karena kondisi tersebut

paling baik untuk mereduksi nikel losses, mengurangi polusi, dan keawetan

mesin. Moisture content tidak dihilangkan semua karena jika ore terlalu kering,

maka saat proses sizing, ore akan menjadi debu sehingga tidak dapat diproses

selanjutnya. Output proses ini dinamakan dry ore. Rotary dryer (unit 1)

merupakan suatu tanur silinder yang berputar dengan panjang 30 m, diameter 3,2,

dan kemiringan 3o. Alat ini beroperasi pada temperature 600o C selama 30 menit.

Pengeringan bijih diakibatkan oleh terjadinya kontak langsung dengan panas dari

burner yang terletak sebelum rotary dryer sehingga terjadi aliran panas searah (co-

current) dengan aliran masuk ore. Bahan bakar yang digunakan untuk menyalakan

burner adalah puvurized coal dan bahan bakar minyak. Pulvurized coal

merupakan batubara yang diolah melalui coal firing dan di screening dengan

ukuran ±95mesh. Batu bara yang oversize akan di grinding dan di saring oleh bag

fiter kemudian ditransportasikan sebagai pulverized coal. Sedangkan bahan bakar

minyak yang digunakan dapat berupa IDO (industry diesel oil) dan MFO (marine

fuel oil).





Gambar 3.4 Rotary Dryer FeNi 1

3.2.2.3 Ore sizing

Dry ore akan menuju vibrating screener atau rifle flow screener (RFS).

Material oversize akan masuk ke IB (Impeller Breaker) untuk di crushing

kemudian jatuh ke belt conveyor yang sama dengan material undersizenya (≤ 30

mm). Penentuan ukuran conditioned ore tersebut dikarenakan kadar LOI yang ada

pada ore lebih mudah tereduksi pada proses selanjutnya. Conditioned ore ini akan

ditransportasikan oleh belt conveyor (two way chute), satu menuju poidmeter

untuk ditampung di dalam bin dan satu lagi menuju ke gudang untuk

penampungan.





Gambar 3.5 Rifle Flow Screener

Gambar 3.6 Impeller Breaker





Ni Co Fe Fe/Ni SiO2 CaO MgO Basicity

2,31 0,04 14,74 6,38 42,37 1,05 22,12 0,54

Tabel 3.2. Komposisi conditioned ore.

3.2.2.4 Ore Mixing

Bahan yang digunakan untuk ore mixing antara lain conditioned ore,

pellet, batubara (coal), dan batu kapur (limestone). Namun batu kapur disini

hanya digunakan untuk Fe-Ni Plant I, yaitu kesesuaian dengan jenis alat peleburan

yang digunakan. Bahan ore mixing tersebut ditransportasikan melalui belt

conveyor, masuk ke shuttle conveyor, dan masuk ke dalam bin. Setiap bahan

mixing ore ditampung dalam bin yang masing-masing berkapasitas 12 ton. Bin

tersebut terdiri dari 4 bin conditioned ore, sedangkan coal dan anthrasite (sudah

tidak digunakan) masing-masing memiliki 1 bin. Tiga buah bin conditioned ore

digunakan sebagai tempat untuk bahan mixing ore dan satu buah bin sebagai

tempat untuk bahan campuran pellet. Bin tersebut memiliki saringan untuk

memisahkan fine ore untuk dibawa sebagai binder ke unit pelletizer, sedangkan

ore yang oversize akan langsung menuju belt conveyor untuk dicampur dengan

ore yang berasal dari 3 bin lainnya ditambah dengan betubara. Material dalam bin

tersebut akan ditimbang secara otomatis dengan poid meter (constant feed

weigher) dengan setting yang telah ditentukan sehingga didapatkan pebandingan

yang tepat. Campuran material- material tersebut merupakan ore mixing yang

akan diproses kalsinasi pada rotary kiln. Adapun rasio dari batubara terhadap

conditioned ore juga memerlukan perhatian khusus. Sebagai gambaran, untuk

kondisi saat ini, debit batubara yang masuk untuk dicampurkan adalah berkisar ±

3 ton/jam dengan debit conditioned ore sebanyak ± 70 ton/jam. Jadi rasio

Conditioned Ore :Batubara : 140 :6

Pelletizing





Proses pada Rotary Dryer dan Rotary Kiln akan menghasilkan gas buang

dengan debu yang masih mengandung nikel. Debu tersebut akan dihisap oleh

exhaust fan menuju cyclone sehingga debu dengan ukuran halus terpisah dari

debu kasar. Debu kasar tersebut masuk ke Electrostatic Precipitator (EP) dimana

debu dipisahkan dari gas-gas hasil proses. Gas akan dialirkan keluar melalui

cerobong sedangkan debu akan dimasukkan ke dalam dust bin untuk di masukkan

ke dalam unit pelletizer. Temperatur dari debu merupakan parameter penting yang

harus dikontrol sebab apabila terlalu tinggi ( > 200o C), debu panas dapat merusak

EP dan menyebabkan ledakan.Bahan pembuatan pellet antara lain debu hasil

rotary dryer dan rotary kiln dicampur dengan binder (pengikat) yaitu fine ore dan

air. Setiap bahan campuran pellet ditransportasikan dengan belt conveyor menuju

pelletizer. Adapun pellet yang dihasilkan diharapkan memliki ukuran antara 10-20

mm dengan MC < 24%.

Gambar 3.7. Pelletizer.





3.2.2.5 Kalsinasi

Conditioned ore yang telah dicampur dengan batubara kemudian akan

mengalami proses kalsinasi pada rotary kiln (RK). RK (unit 2) memiliki panjang

90 meter dengan diameter 4 meter dan kemiringan 2o. Dengan heavy oil burner,

ore dapat dikalsinasi sebanyak 55 ton/jam pada temperature 900o C selama tiga

jam. Ore beserta bahan campuran hasil proses ini disebut calcined ore yang

kemudian ditampung di dalam surge hopper untuk dituang ke container untuk

proses peleburan. Output dari proses ini adalah calcined ore dengan kadar LOI <

1% dan kadar C < 2%. Conditioned ore terdiri dari 22% moisture content dan

10% - 12% air kristal dalam bentuk serpentine (3MgO.2SiO2.2H2O) dan beberapa

goethite (Fe2O.H2O).Proses kalsinasi tersebut bertujuan untuk menghilangkan

moisture content (MC) dan kadar air Kristal atau lost on ignition (LOI) hingga

<1%. Jika masih terdapat LOI pada ore, maka saat peleburan akan terjadi

ledakan-ledakan (boiling) akibat terjadinya penguapan air yang berlebihan.

Pemanasan pada RK dihasilkan oleh burner yang terpasang pada ujung

pengeluaran. Aliran pemanasan berlangsung secara counter current, yaitu

berlawanan dengan arah aliran masuk material sehingga gradient suhu cenderung

meningkat menuju titik terpanas. Adapun di dalam kiln, ore akan melalui

beberapa tahapan sebagai berikut:

Drying Zone:

Pada tahapan ini, semua moisture sudah hilang. Adapun proses ini

berlangsung di daerah charging kiln dengan Temperatur dikontrol pada kisaran

250-3000 C (sasaran mutu).

Pre Heating Zone:

Pada tahapan ini, sebagian air kristal sudah mulai menghilang. Adapun

proses ini berlangsung di bagian tengah dari kiln dengan Temperatur dikontrol

pada kisaran 700-8500 C.

Calcining Zone:

Pada tahapan ini, air kristal sudah menghilang. Adapun proses ini

berlangsung di daerah discharge kiln dengan Temperatur dikontrol pada kisaran





900-10000 C. Pada tahap ini juga terjadi proses pre-reduction dimana batubara

berfungsi sebagai reduktor. Sedangkan pada FENI Plant I, penambahan batu

kapur berfungsi untuk mengatur basicity karena dinding RK memiliki refraktori

berupa Magnesia Brick (MgO) denganketebalan ± 20 cm sehingga proses

pengikisan refraktori dapat dicegah. Reaksi reduksi yang terjadi adalah reaksi

reduksi tidak langsung, yaitu reduksi tidak dilakukan oleh carbon secara langsung,

tetapi dilakukan oleh gas CO yang merupakan hasil reaksi carbon dengan udara

panas (O2). Gas CO tersebut akan mereduksi 20% NiO dalam ore menjadi Ni dan

Fe2O3 menjadi FeO sebanyak 80%. Selain itu, dinyatakan pula bahwa 8% fixed

carbon (FC) ikut terbakar di dalam RK.

Berikut ini merupakan reaksi yang terjadi di dalam RK:

Fe2O3.H2O → Fe2O3 + H2O

3MgO.2SiO2.H2O → 3 MgO + 2SiO2 + 2H2O

C + ½ O2 → CO

NiO + CO → Ni + CO2

Fe2O3 + CO → FeO + CO2

MgCO3 → MgO + CO2

2C + O2 → 2CO

C + CO2 → 2CO

Variable proses yang harus dijaga pada tahap ini adalah temperatur proses

dalam kiln. Jika temperatur terlalu rendah, maka kadar LOI dalam ore akan tinggi.

Sedangkan jika temperatur terlalu tinggi, maka akan terjadi superheating yang

menyebabkan terbentuknya clinker (terak) di dinding dalam kiln Selain itu,

variable yang perlu diperhatikan adalah fullness dan retention time dari material

selama dalam kiln. Fullness adalah derajat ore dalam memenuhi satu ruangan

dalam kiln dan retention time adalah waktu yang dibutuhkan oleh ore untuk

melalui seluruh tahapan proses dalam. Jika fullness dari material terlalu tinggi,

maka panas dari burnerkemungkinan besar tidak menyapu rata seluruh ore (panas





tidak homogen). Sedangkan jika fullness dari material terlalu rendah, maka

potensi terjadinya clinker juga semakin meningkat. Jika retention time terlalu

lama, material terancam mengalami overheat yang dapat menyebabkan clinker,

sementara apabila retention time terlalu rendah, kemungkinan besar panas tidak

tersebar merata dalam ore yang menyebabkan MC dari calcined ore terlalu tinggi.

Sistem pengoperasian rotary kiln menggunakan distributed control system (DCS)

dengan meja kendali yang dioperasikan operator melalui layar monitor. Sistem

software ini secara umum terdiri dari pengaturan laju umpan, pengaturan system

pemanasan, pengaturan kecepatan putar RK, dan pengaturan tekanan gas.

Gambar 3.8 Rotary Kiln

3.2.3 Peleburan

Proses peleburan adalah proses saat kalsin dari proses kalsinasi pada

rotary kiln diolah dalam tanur listrik untuk memisahkan crude FeNi dengan slag

melalui proses reduksi. Proses ini dibagi menjadi dua bagian yaitu transportasi

kalsin dan proses peleburan. Sebelumnya akan dibahas mengenai electric smelting

furnace.

3.2.3.1 Tahap Peleburan

Setelah dari proses kalsinasi di rotary kiln, calcin ore diolah lagi dalam

tanur listrik untuk memisahkan crude FeNi dengan slag melalui proses reduksi.





kalsin ore mempunyai temperatur sekitar 7000 C. Peralatan yang terdapat pada

suatu furnace sebagai berikut:

Badan furnace

Tabel 3.3. Spesifikasi Badan Furnace dan Lining

Power Supply untuk furnace

Untuk melebur suatu ore dalam hal ini bijih nikel, maka

diperlukan tenaga listrik yang besar. Pada tiap-tiap unit memiliki

suplai tenaga yang berbeda-beda akibat adanya moderinisasi furnace

itu sendiri. Furnace unit I disuplai tenaga listrik sebesar 17 MVA,

furnace unit II dan III disuplai tenaga sebesar 40 MVA.

Elektroda

Jenis

Spesifikasi

Diameter kerangka

dalam

15,0 m

Berat kerangka 5,6 m

Kedalaman kerangka 25 mm (bottom plate) ; 22 mm (side

plate) Lining Magnesian nature, carbonic nature

Metal tap hole 1 posisi, magnesia brick

Slag tap hole 2 posisi, water cooling monkey piece

made of pure copper Thermocouple 3 buah (samping) ; 6 buah (bawah)

Wake Up tip of the

furnace

1 buah

Jenis Spesifikasi

Diameter elektroda 1500 mm Sorderberg System Self

baking electrodes





H

a

l

-

h

a

T

a

b

l

T

T

T

a

b

e

l

3

.

4

.

Spesifikasi Sistem Elektroda

l yang utama dari elektroda untuk tanur peleburan yaitu peralatan

badan elektroda, slipping system dan suspensi. Berikut ini salah satu

spesifikasi dari peralatan badan elektroda yang digunakan untuk

furnace.

Furnace gas exhaust & smoke exhaust

Jenis Spesifikasi

Lifting distance 1100 mm (closed) ; 1500 mm (full

stroke)

Distance between the

center of the electrodes 4000 mm

Tips of electrode cupper

pipes untuk 3 elektroda

Secondary cupper pipes

clamps 50/30 mm 20 buah per elektroda

Pressure rings 10 per elektroda buah

Mantles untuk 3 elektroda

Suspension frames untuk 3 elektroda

Skirt plates untuk 3 elektroda, dengan system

pendingin air

Tightening frames untuk 3 elektroda

Friction band untuk 3 elektroda, Double rubber

membrane type

Electrode case 1500 x 1,5 m





Gas exhausting pipe

2 pipa, diameter 850 mm dengan

sistem pendingin air.

Ejector fan (4th floor) 750 mm3/min ; 200 mmAg ; 55 KW 2

unit 0,74 KW 2 unit

Tabel 3.5. Spesifikasi Exhaust Gas Furnace

Raw material charging (Chute)

Sistem pendiginan (cooling system)

Salah satu contohnya sebagai berikut :

Tabel 3.6. Spesifikasi Air Cooling

untuk unit II dan III menggunakan Hatch Copper Cooler System, yang terdiri

dari :

- plate cooler (3 baris @ 24 buah)

- waffle cooler

- flanker cooler (4 buah)

- fin cooler

- skew cooler

- metal & slag tap block

Furnace Cover

Lantai dasar dari furnace menggunakan magnesia brick yang akan

dilapisi oleh tar dolomite.

Jenis Spesifikasi

Furnace bootom air cooling fan

700 m3/min ; 30 mmAq ; 11 KW - 3

unit

Bus bar air cooling fan 210 m3/min ; 50 mmAq ; 3,7 KW - 3

Electrode cylinder air

cooling fan

unit 50 m3/min ; 50 mmAq ; 1,5 KW -

3 unit





Jenis Spesifikasi

Quality of bricks

Al2O3 60% (center) ; 40% (edge)

Al2O3 60% (center) ; 40% (edge)

Stufing box Electrode penetrating, water cooled

sleeve, Gas seal 3 buah

Inspection hole 355 mm ; 27 holes

Inspection hatch Water cooled jacket, Inside lines castor,

Motor chain block.

Materials changing

hole

24 holes

Gas exhausting hole

2 holes

Furnace center

inspection hole

1 hole

Tabel 3.7. Spesifikasi peralatan furnace cover

Kapasitas dari suatu dapur peleburan dapat dihitung sebagai berikut :

Load x load_ factorx nickel di _poidmeter x yield x hour Power

consumption

Contoh :

“ Untuk FeNi I, Load sebanyak 18 MW dengan load factor 95 %, nikel

pada poidmeter 2,3% berproduksi selama 24 jam dengan power

consumption 250”, maka kapasitas tanur I adalah :

= Load x load factorx nickel di poidmeter x yield x hour

Power consumption

= 18000 x 0,95 x 2,3 x 90 x 24

550

= 15,45 ton Ni/hari (± 5 ladle jika per ladle-nya 3 ton Ni)

Sedangkan untuk FeNi II, perbedaanya pada load yaitu sebesar 22 MW,

dengan load factor 98 %maka kapasitas tanur II sebesar 19,47 ton Ni/hari





((± 7 ladle jika per ladle- nya 3 ton Ni).

A. Transportasi Kalsin

Kalsin yang keluar dari rotary kiln dipindahkan ke tanur listrik, kalsin

yang suhunya 900 C ditampung dalam surge hopper dan ditimbang beratnya. Pada

suatu periode tertentu diangkut sejumlah tertentu dengan meggunakan container

wagon yang dijalankan pada rel dibawa kontainer shaft. Hot Charge Crane

memiliki kapasitas maksimum hingga 25 ton, dengan berat kontainer kurang lebih

12 ton, kalsin yang diangkut berkisar 8-9 ton. Dengan menggunakan hot charge

crane, kalsin diangkut menuju 9 buah top bin, setelah terisi kalsin, top bin ditutup

dengan cover masing-masing untuk menghindari penurunan temperatur kalsin.

Container wagon yang telah kosong selanjutnya diturunkan kembali ke alat

transfer untuk diisi kembali dengan kalsin dari surge hopper. Untuk mengetahui

tingkat ketinggian kalsin pada top bin yang tersedia untuk urutan pengisian, hot

charge dilengkapi top bin level sounding device berupa rantai yang dinaik

turunkan. Pada sistem transportasi kalsin ini, untuk pengoperasiannya pada unit I

dan II secara manual dikontrol operator sedangkan unit III secara otomatis.

B. Proses Peleburan

Setelah semua kalsin sudah tertampung di top Bin dengan kapasitas 30

ton, kalsin diumpankan melalui 24 buah chute kedalam tanur listrik, tiga buah

chute berujung diantara elektroda, enam chute berada disekeliling elektrode, dan

15 chute lainnya berada disekeliling enam elektrode sebelummnya dan berguna

untuk menjaga temperatur dinding agar tidak teralu panas. Semua ujung chute

dilengkapi dengan damper untuk mengatur kecepatan masuknya kalsin bila

diperlukkan. Sebuah bin disiapkan untuk cadangan apabila sewaktu – waktu

diperlukkan yang mempunyai chute yang keluarannya dapat langsung ditampung.

Tanur yang digunakan adalah tanur listrik tertutup, badan yang berbentuk silinder

dengan diameter 15 meter dan tinggi 5,6 meter. Dinding tanur yang terbuat dari

plat baja dan dilapisi magnesia brick, carbon brick diantara dolomite stamp.





Badan tanur dilengkapi dengan sebuah metal tapping hole dan 2 buah slag tapping

hole. Tutup tanur terbuat dari bata tahan api yang dilengkapi lining sebagai

insulator, dan tanur ini berfungsi sebagai pencegah kehilangan panas dari tanur.

Tutup ini dilengkapi dengan lubang elektroda, bukaan untuk memasukkan klinker

(scrap) umtuk proses pelebuaran dan untuk 2 pipa gas buang.

Gambar 3.9 Chute

Pada badan dan tutup tanur dipasang termocoupel untuk mengukur

temperatur , terdapat 24 buah termocoupel dipasang pada dinding tanur dan buah

pada cover tanur. Proses peleburan dalam tanur listirk menggunakan 3 buah

elektroda yang dihubungkan pada transformator 3 fasa hubungan delta

berkapasitas 17.000 kVA (I) dan 40.000 kVA(II). Elektroda yang memiliki berat

40-45 ton adalah jenis elekroda soderberg yang terdiri dari steel case dan pasta.

Pasta dengan kandungan 81% fixed carbom ini selain sebagai konduktor juga

berfungsi sebagai reduktor dalam tanur listrik. Ketiga ujung elektroda ini

menghasilkan panas untuk melebur kalsin. Tegangan dijaga tetap untuk mengatur

jarak elektroda dengan permukaan kalsin melalui mekanisme naik turun elektroda

(slipping). Arus yang mengalir diusahakan sama agar tidak terjadi

ketidakseimbangan, jika hal ini terjadi akan terjadi ledakkan(bolling), ini juga

dapat terjadi jika dalam kalsin masih terdapat kandungan air ataupun terbentuk





debu-debu yang halus yang cukup tebal yang akan menghalangi keluarnya gas

dari cairan. Permukaan elektroda yang tidak boleh tercelup terlalu dalam kedalam

slag karena energi yang seharusnya digunakan untuk melebur kalsin dapat

terbuang untuk memanaskan slag. Ujung elektroda harus berada tepat

dipermukaan umpan sehingga busur api yang timbul dapat efektif untuk melebur

kalsin. Apabila elektroda memendek karena arus terbakar, perlu dilakukan

penyambungan untuk kelancaran proses peleburan. Penyambungan dilakukan 2-3

kali dalam satu bulan. Dalam tanur listrik, kalsin dilebur dan direduksi (untuk

membuat kalsin menjadi crude Fe-NI) oleh karbon dari ketiga elektroda serta

antrasit dan batu bara dalam kalsin. Sebagian Ni dan Fe yang ada dalam kalsin

akan tereduksi sedangkan batu bara dalam kalsin yang berfungsi sebagai pengikat

pengotor menjadi lag.

Menurut Pamco-Elkem Fundamental Book (1) reaksi reduksi kalsin bijih nikel

yang dilakukan oleh karbon dan gas CO dapat dituliskan sebagai berikut :

a. Reaksi reduksi langsung

Reaksi reduksi kalsin bijih nikel dilakukan karbon padat secara langsung.

Reaksi yang terjadi dapat dilakukan sebagai berikut:

NiO(s) + C(s) →Ni(s) + CO(g)

Fe2O3 + C(s) →2FeO(s) +CO(g)

FeO(s) + C(s) →Fe(s) + CO(g)

b. Reaksi reduksi tak langsung

Dapat dituliskan sebagai berikut:

NiO(s) + CO(g) →Ni(s) + CO2(g)

Fe2O3 + CO(g) →2FeO(s) +CO2(g)

FeO(s) + CO(g) →Fe(s) + CO2(g)

Sebagian besar gas CO2 yang terbentuk akan bereaksi dengan cepat hingga

dihasilkan gas CO. Reaksi sebagai berikut :

CO2 (g) + C (s) →2 CO (g)

Gas CO yang terbentuk ini akan mereduksi kembali kalsin bijih Ni. Sisa

gas CO dan CO2 yang tidak sempat mereduksi dan tereduksi akan keluar sebagai





gas tanur listrik bersama gas-gas lainnya. Dengan elektroda bersuhu tinggi maka

akan terjadi reaksi reduksi yang menyebabkan terjadinya pemisahan antara metal

cair dan terak (slag). Metal sebagai hasil dari reduksi akan berada dibawah dari

permukaan leburan sedangkan terak diatas permukaan leburan. Hal ini

dikarenakan metal cair memilki berat jenis yang lebih besar (6,7 -7) dibandingkan

slag (2,8-3). Metal cair akan diteruskan ke tahap selanjutnya sedangkan slag akan

dibuang. Bagian- bagian utama dari slag adalah SiO2, MgO, FeO dan yang

lainnya adalah CaO, Al2O3, Cr2O3, MnO dan NiO. Oksida –oksida yang tidak

tereduksi dalam kalsin seperti SiO2, MgO, CaO, dan lain-lain akan meleleh dan

membentuk slag, slag berperan penting dalam mengatur komposisi logam cair

karena merupakan bahan perantara terjadinya reaksi kimia. Sifat- sifat slag seperi

viskositas, konduktivitas listrik, titik lebur dan lain-lain. Hal ini sangat

berpengaruh terhadap pada metal yang dihasilkan. Contohnya adalah pengaruh

sifat slag adalah jika viskositasnya terlau besar maka difusi partikel FeNi akan

berjalan terlalu lambat sehingga akan tertahan di slag dan akan terbuang saat slag

tapping dilakukan. Titik leleh slag akan rendah jika basisitasnya rendah, basisity

dalam slag adalah perbandingan presentase berat antara oksida-oksida yang

bersifat basa dengan oksida-oksida yang bersifat asam.

Dalam peleburan bijih nikel,kadar MnO dan NiO sangat kecil, sedangkan

kadar FeO dianggap konstan karena adanya pembatasan kadar Fe dalam bijih

nikel untuk menjaga kadar FeNi, maka % MnO , %NiO dan %FeO dapat

dihilangkan dai persamaan diatas menjadi:

Dari persamaan diatas dapat ditentukkan jumlah CaO yang harus

ditambahkan dalam proses peleburan. Bila jumlah SiO2 dalam slag jauh lebih

banyak dari jumlah basa, maka lapisan dinding tanur yang tersusun atas magnesia

brick akan terkikis dalam usaha mengembalikan kesetimbangan pembentukkan

senyawa stabil MgO.SiO2 atau MgSiO3 (enstatit) yang memiliki titik lebur rendah

(15570C). Hal ini menyebabkan umur pemakaian dinding akan berkurang, maka

ditambahkan batu kapur yang bersifat basa. Sebaliknya jika jumlah silika terlalu

sedikit, terdapat kemungkinan terbentuknya senyawa 2MgO.SiO2 atau Mg2SiO4





(forsterit) yang memiliki titik lebur tinggi (18900 C) sehingga slag susah mencair

dan menjadi kental (fluiditasnya menurun). Dengan pertimbangan trsebut, basicity

yang dianggap ideal bekisar 0.6 sampai 0.7. namun pada furnace II dan III yang

menggunakanHatch Copper Cooler System, basicity yang ada diolah bisa

mencapai 0,48 karena terbentukknya slag beku pada dinding yang dapat menjadi

proteksi bagi brick dari serangan slag.

Slag dikeluarkan melalui dua buah tapping hole yang dipakai bergantian

yang letaknya berlawanan dengan metal tapping hole. Lubang untuk proses slag

tapping dilapisi tembaga yang didinginkan dengan air (monkey piece). Pemakaian

listrik sebesar 100.000 – 110.000 kWH dan etinggian slag mencapai 90 cm, slag

langsung dikeluarkan melewati slag runner ke slag yard sambil disemprot dengan

penimbunan untuk dibuang atau dimanfaatkan lebih lajut, seperti untuk

mengurukan pantai atau pembuatan jalan raya. Waktu penurunan slag sekitar 40-

50 menit atau penurunan slag sekitar 35-45 cm, setiap 1 cm diperoleh 4 ton slag.

Metal cair atau crude FeNi dikeluarkan melalui metal tapping hole lalu dialirkan

melalui runner menuju ladle yang telah dipanaskan agar tidak terjadi pembekuan

logam didalam ladle dan juga tidak terjadi thermal shock. Kapasitas ladle 20 dan

32 ton. Dalam sekali tapping tapping dihasilkan sekitar 16 -18 ton crude FeNi

untuk ladle kecil, dan 25-30 ton untuk ladle besar. Untuk mengetahui kadarnya

metal diambil sedikit dijadikan sampel untuk dibawa ke laboratorium. Untuk

mengetahui ketebalan kalsin, slag dan metal cair dilakukan pengukuran metal

bath. Pengukuran menggunakan alat yang terbuat dari besi beton dimana

pengukuran dilakukan setiap pagi dengan kondisi tanur switch off.

Temperatur slag yang keluar melalui slag tapping hole biasanya berkisar

1000 C dengan temperatur logam cair. Jika slag memiliki kisaran temperatur

15000 C -16000 C maka temperatur metal berkisar antara 14000 C hingga 15000

C. Jika terlalu rendah slag dapat membeku di runner sebelum mencapai slag yard.

Untuk menjaga agar temperatur dalam tanur tidak terlampau panas, tanur

dilengkapi pendingin.





Pada furnace I, sisterm pendingin yang digunakan adalah sitem pendingin

air dan udara. Bagian- bagian tanur yang menggunakan sistem pendinin adalah

transformator, tutup tanur, pipa gas buang, penjepit elektroda, monkey piece pada

metal tapping hole dan dinding tanur. Untuk dinding tanur, air pendingin dialirkan

melalui pipa-pipa kemudian disemprotkan ke dinding tanur melalui shower

nozzle. Terdapat dua jenis air yang digunakan untuk bahan pendingin yaitu

saftened water dan non softened water. Pada bagian bawah tanur, sistem

pendinginannya menggunakan udara yang dihembuskan oleh lima buah fan yang

diedarkan melalui 24 buah pipa.

Pada furnace II dan III, sistem pendinginannya menggunakan hatch copper

cooler. Air yang mengalir pada sistem ini melalui pipa ke tiap-tiap cooler tanpa

harus menyemprotkan langsung ke dinding tanur.

3.2.4 Pemurnian

Pemurnian (refining) merupakan usaha untuk meningkatkan kadar suatu

unsur (logam) dengan cara menghilangkan unsur pengotor dalam suatu bahan

dalam hal ini crude metal untuk menghasilkan bahan/senyawa yang sesuai dengan

kadar bahan yang diinginkan. Tujuan dari proses pemurnian adalah untuk

mengurangi kadar unsur pengotor (impurities) dalam crude ferronikel (FeNi)

antara lain kadar Silika (Si), Karbon (C), Phospor (P), Sulfur (S). Proses

pemurnian selalu berdasarkan prinsip bahwa elemen-elemen yang berbeda akan

dapat dipisahkan menjadi bagian-bagian dengan fase yang berbeda-beda dan

selanjutnya akan dipisahkan secara fisika. Proses pemurnian crude metal menjadi

ferronikel dilakukan dengan beberapa jenis proses antara lain:

1. Proses Desulfurisasi.

Proses desulfurisasi bertujuan untuk mengurangi kadar sulfur yang ada

dalam crude FeNi hasil peleburan supaya kandungan sulfur pada produk akhir

maksimal menjadi 0,03%. Unsur pengotor dalam crude FeNi berasal dari bijih

nikel, bahan reduktor batu bara, serta heavy oil yang digunakan untuk proses





peleburan. Crude FeNi yang keluar dari proses peleburan saat tapping metal akan

ditampung dalam suatu ladle yang sebelumnya dipanaskan terlebih dahulu. Ladle

ini dibawa dengan menggunakan crane ke bagian pemurnian. Sebelum proses

desulfurisasi dimulai, terlebih dahulu bahan desulfurisasi seperti calcium carbide

(CaC2), soda ash (Na2CO3), fluospar (CaF2) dimasukkan ke dalam ladle.

Terdapat juga bahan-bahan pembantu seperti aluminum ingot, ferro silikon.

Temperatur crude FeNi harus memenuhi ketentuan supaya dapat dilakukan

desulfurisasi. Apabila temperatur crude FeNi lebih rendah dari yang diisyaratkan,

ada kemungkinan pengadukan akan berlangsung secara tidak sempurna akibat

adanya sebagian logam cair yang telah membeku karena seperti yang kita ketahui

bahwa reaksi pencampuran Crude FeNi dengan calcium carbide merupakan reaksi

endotermis sehingga kita harus tetap menjaga logam FeNi ini agar tidak membeku

sampai proses pemurnian selesai. Untuk menaikkan temperatur logam cair

tersebut dilakukan oxygen blowing, kemudian di bawa ke proses desulfurisasi.

Ladle desulfurisasi menggunakan stirrer yang dimasukkan ke dalam ladle

kemudian diputar, perputaran ini akan mengakibatkan gaya sentrifugal yang

bekerja di dalam ladle. Mengakibatkan terjadinya aksi pengadukan sehingga

bahan-bahan desulfurisasi dan crude Feni akan tercampur merata dan slag naik ke

atas. Pengadukan dilakukan selama 30-35 menit. Pengambilan sample yang akan

dianalisis biasanya akan dilakukan pada menit ke-20. Setelah pengadukan, slag

dikeluarkan dengan cara skimming. Crude FeNi hasil desulfurisasi dianalisis kasar

sulfurnya. Kadar sulfur yang

diinginkan adalah:

Untuk produk low carbon, S <0,01%

Untuk produk high carbon, S <0,02%





Gambar 3.10 Ladle

Apabila kadar sulfurnya tinggi, proses desulfurisasi harus diulang kembali

dan dilakukan penambahan calcium carbide sebanyak 2,5 % dari yang

ditambahkan sebelumnya. Namun sebelum proses de-S diulang, terperatur crude

FeNi harus diperhitungkan lagi karena pemakaian CaC2 dan Na2CO3 akan

menurunkan temperatur crude Feni. Pada akhir proses desulfurisasi, dilakukan

pengambilan sampel untuk mengetahui efisiensi proses desulfurisasi. Setelah

proses desulfurisasi selesai, slag hasil desulfurisasi dikeluarkan dengan cara

skimming yang ditampung di dalam pot penampungan. Setelah itu, ladle yang

telah di skimming akan dilakukan proses oksidasi di shaking converter ataupun

LD converter.

Desulphurizing agent

Calcium carbide (CaC2) mempunyai melting point yang cukup tinggi

yaitu 1750-2200OC. Temperatur ini jauh lebih tinggi dari melting point crude

FeNi. Agent ini bereaksi dengan sulfur dalam keadaan padat dengan metal cair.

Karena calcium tidak mudah menyublim maka lebih efisien digunakan dalam

bentuk serbuk sehingga permukaan kontak dengan metal cair menjadi lebih besar.

Senyawa soda ash (Na2CO3) mempunyai melting point yang hampir sama dengan

crude FeNi sehingga pada waktu ditambahkan pada metal cair akan segera

melebur dan reaksi desulfurisasi akan cepat berlangsung yang kemudian akan





menguap. Sedangkan fluospar (CaF2) akan meningkatkan kecepatan reaksi

desulfurisasi.

Desulphurizing reaction

Reaksi dari calcium carbide:

CaC2(s) + S → CaS(s) + 2C(sat)

Padatan calcium carbide bereaksi dengan sulfur dari molten metal menjadi slag

padat.

Reaksi dari soda ash:

Na2CO3 + S + Si → Na2S + SiO2 + CO

Dari reaksi diketahui bahwa soda ash akan mengoksidasi Si yang terkandung di

dalam molten metal.

Gambar 3.11 Proses Oksidasi





2. Proses Oksidaasi (Proses Desilikonisasi, Dekarbonisasi, dan

Dephoporisasi)

Tujuan dari proses oksidasi ini untuk menghilangkan impurity crude FeNi

menjadi sesuai standar permintaan dengan menggunakan alat shaking converter

atau LD converter.

Desilikonisasi

Setelah seluruh crude FeNi hasil desulfurisasi dimasukkan ke dalam

shaking converter atau LD converter, gas oksigen segera ditiupkan ke dalam agar

reaksi desilikonisasi terjadi pada tahap ini. Kandungan silikon dalam crude FeNi

akan berkurang sampai di bawah 0,5 %.

Reaksi yang terjadi adalah:

Si(l) + O2(g) → SiO2(l)

SiO2 yang terbentuk akan dibuang sebagai slag dalam bentuk CaO.SiO2 karena

adanya penambahan batu kapur dan kapur bakar ke dalam shaking converter atal

LD converter. SiO2 yang dihasilkan bereaksi dengan CaO yang dikandung dalam

bahan fluks tersebut. Reaksi yang terjadi adalah:

SiO2(l) + CaO(l) → CaO.SiO2(l)

Pada saat oxygen blowing, gas oksigen langsung bertabrakan dengan metal

melt yang mengakibatkan metal grain melompat keluar. Fenomena ini biasa

dikenal dengan istilah spitting yang dengan sendirinya mengurangi recovery Ni.

Untuk mencegahnya, ke dalam tanur dimasukkan mill scale atauiron sand yang

akan mempercepat proses pembentukan slag.

Bila blowing diteruskan, oksidasi Si akan berlangsung dengan hebatnya.

SiO2 yang dihasilkan mulai menutupi permukaan melt. Karena interrelasi antara

keadaan pengeluaran gas CO dari dalam melt dan pertambahan jumlah slag, ada

kemungkinan slag dan melt meluap dan keluar dari SC. Fenomena ini dikenal

dengan istilah slopping. Basicity dari slag diatur pada kisaran 1,4-1,5. Harga

basicity tidak boleh terlalu rendah dan terlalu tinggi. Apabila terlalu rendah akan

mengakibatkan lining dari shaking converter akan cepat rusak karena bereaksi





dengan SiO2 dalam slag. Apabila terlalu tinggi dapat mengakibatkan ledakan

(slopping) karena slag terlalu padat untuk dapat dilalui gas-gas secara difusi yang

terdapat dalam melt.

Pada reaksi oksidasi karbon, reaksi pembentukan C menjadi CO cukup

dominan, selain itu terjadi pula reaksi oksidasi akibat penambahan fluks yang

ditambahkan untuk menaikkan kecepatan reaksi oksidasi. Jika kadar Si hasil

peleburan cukup tinggi, reaksi desilikonisasi dilakukan secara bertahap

berdasarkan ketentuan berikut: Kadar Si 0,5-1,5 % proses desilikonisasi dilakukan

satu tahap untuk mendapatkan kadar Si sebesar ±0,3 %. Kadar Si 1,6-2,5 % proses

yang dilakukan dalam 2 tahap dengan hasil akhir tahap I 0,5-1,5 % Si dan tahap II

±0,3 %. Kadar Si 2,5-4 % proses yang dilakukan dalam 3 tahap dengan hasil akhir

tahap I 1,6-2,5 % Si, tahap II 0,5-1,5 % Si dan tahap II ±0,3 %. Untuk setiap hasil

desilikonisasi dilakukan pengeluaran slag secara skimming.

Dekarbonisasi dan Dephosporisasi

Pada tahap ini, crude FeNi yang memiliki kandungan unsur pengotor

seperti 1,5% C, 0,3% Si, dan 0,8% Cr akan dimurnikan untuk mendapatkan kadar

yang diinginkan melalui peniupan oksigen. Pada tahap ini terdapat kemungkinan

temperatur crude FeNi akan tinggi sekali. Untuk mencegah hal ini tidak terjadi,

sebelum peniupan oksigen, dimasukkan coolant material yaitu produk material

yang digunakan sebagai pendingin seperti bahan scrap hasil sisa oksidasi.

Pada saat oksigen ditiupkan kedalam shaking converter, terjadi reaksi

oksidasi pada karbon dan krom. Karbon dalam crude FeNi akan keluar sebagai

gas CO, sedangkan gas Cr akan teroksidasi pada saat konsentrasi C berkurang

menjadi Cr2O3 yang akan memisah sebagai slag. Reaksi yang terjadi ialah sebagai

berikut:

C(l) + ½O2(g) → CO(g)

C(l) + O2(g) → CO2(g)

Cr(l) + SO2(g) → 2Cr2O3(l)





Pada saat karbon teroksidasi sampai 0,002% crude FeNi akan mengalami

reaksi oksidasi yang cukup hebat sehingga sebagian Fe dan Ni teroksidasi dan

terserap sebagai slag dalam bentuk FeO dan NiO ternyata kurang dari 1%

sehingga Ni loss akibat oksidasi cukup kecil. Pada tahap akhir peniupan oksigen,

phospor juga akan mengalami oksidasi menurut reaksi sebagai berikut:

4P(l) + 5O2(g) → 2P2O5(l)

CaO(l) + P2O5 → CaO.P2O5(l)

P2O5 yang terbentuk akan diikat oleh CaO untuk membentuk slag. Basicity yang

diinginkan dalam proses dekarbonisasi adalah 4,5-5. Basicity yang tinggi ini tidak

menyebabkan kerusakan pada lining shaking converter karena meskipun FeO

yang dihasilkan dalam proses ini cukup banyak akan diikat oleh CaO menjadi slag

CaO.FeO.

3.2.5 Casting

Suatu zat yang berada di atas temperatur leburnya akan mempunyai fasa

cair dan sebaliknya jika temperatur tersebut turun maka zat tersebut akan

membeku. FeNi yang telah dimurnikan akan dicetak dalam bentuk shot dan ingot.

Jika dilihat dari kandungan carbonnya, produk akhir ferronikel dibedakan atas

high carbon dan low carbon. Namun belakangan ini PT. ANTAM Tbk hanya

membuat dalam bentuk shot karena pemesanan konsumen dalam bentuk ingot

sudah hamper tidak ada.

Pembuatan shot

Prinsip pembuatan shot dilakukan dengan menumpahkan metal cair ke

dalam bak air (240 m3) yang airnya bersirkulasi. Sebelum metal cair mengenai

air, terlebih dahulu disemprotkan dengan udara (melalui jet nozzle) yang

bertekanan untuk menjaga temperatur ladle, kemudian menghasilkan produk

berupa butiran-butiran yang akan segera membeku sewaktu mengenai air (low

carbon shot, dengan temperatur pouring 1610-1630OC) ataupun dibentur

kandengan media pembentur (high carbon shot, dengan temperatur pouring 1400-





1450oC). di dalam bak air tersebut terdapat ban berjalan yang berfungsi untuk

mengangkat shot yang terbentuk menuju hot stove untuk mengalami proses

pengeringan. Lalu produk shot ini melewati ayakan untuk menyeragamkan

ukurannya. Setelah itu dimasukkan ke dalam bag berkapasitas 100 kg.

Gambar 3.12 Shot FeNi

3.3 QUALITY CONTROL

Departemen Quality Control memiliki 4 satuan kerja, diantaranya Jaminan

Kualitas Bijih, Preparasi Sampel, Laboratorium Kimia, dan Laboratorium

Instrumen. Departemen ini memiliki peranan dalam menjamin kualitas bijih hasil

penambangan dan pengolahan sesuai dengan permintaan pembeli

3.3.1 Jaminan Kualitas Bijih (Grade Control)

Satuan kerja ini bertugas dalam menerima bijih dari luar,

mengelompokannya di stockyard serta menyimpan data bijih. Satuan kerja ini

juga yang menjamin karakteristik bijih yang diumpankan ke dalam proses

pengolahan pabrik telah sesuai dengan kapasitas peralatan pabrik.





3.3.2 Preparasi Sampel

Pada satuan kerja ini dilakukan 4 jenis preparasi sampel, yaitu preparasi

sampel eksplorasi, preparasi sampel produksi, preparasi sampel pengapalan, dan

preparasi sampel moisture content. Secara umum, proses sampling meliputi proses

pre-drying, sieving and crushing, mixing, serta grinding. Pre-drying ditujukan

untuk mengurangi sebagian kadar kelembaban (moisture) bijih agar pada saat

sampling tidak melekat pada alat dengan memanfaatkan panas dari matahari (sun

drying). Output proses sieving dan crushing dimasukkan ke dalam mixer untuk

dicampur agar tercipta sampel yang homogen.

3.3.3 Laboratorium Kimia

Pada laboratorium kimia dilakukan analisis melalui cara basah, yaitu

dengan menggunakan larutan. Biasanya hasil analisis dalam laoratorium kimia

dijadikan sebagai data pembanding dengan hasil analisis dalam laboratorium

instrumen.

3.3.4 Laboratorium Instrumen

Laboratorium ini bertugas dalam melayani analisis sampel-sampel proses

pabrik. Sampel yang dianalisis mulai dari sampel pada SOM, rotary kiln, sampai

crude metal hasil peleburan. Analisa yang dilakukan di laboratorium ini

menggunakan alat X-ray Fluorescence (XRF).

Terdapat dua cara preparasi sampel sebelum sampel masuk ke dalam alat

XRF, yaitu sistem Fuse dan Press. Pada sistem fuse, bijih yang akan dianalisis

dilebur dengan penambahan fluks, setelah itu dicetak dan kemudian dianalisis

dengan XRF. Sistem press menggunakan alat press untuk mencetak logam

menjadi kepingan bundar seperti koin berdiameter ± 2 cm yang kemudian akan

menjadi input alat XRF untuk dianalisa.

Selain XRF, laboratorium instrumen juga memiliki peralatan lain yang

mendukung proses analisa sampel, seperti bomb-calorimeter untuk menganalisis





kalori dalam batubara, TGA untuk menganalisis kandungan karbon dalam

batubara, dan Leco untuk menganalisis kandungan karbon dan sulfur dalam metal.

Gambar 3.13 Alat Press

Gambar 3.14 Alat Fuse





Gambar 3.15 Alat XRF

Gambar 3.16 LECO





Gambar 3.17 Alat XRF





BAB IV

STUDI KASUS

4.1 PENDAHULUAN

4.1.1 Latar belakang

Seperti yang telah dijelaskan di dalam bab sebelumnya bahwa proses di

dalam plant feni PT. ANTAM Pomalaa ada banyak jenis dan salah satunya

adalah rotary dryer. Tujuan penggunaan alat ini adalah mengurangi moisture

content atau kandungan air yang terdapat di dalam bijih dari 33% menjadi 22%

yang akan di proses nantinya. Penentuan kadar tersebut dipilih karena kondisi

tersebut paling baik untuk mereduksi nikel losses, mengurangi polusi, dan

keawetan mesin. Moisture content tidak dihilangkan semua karena jika ore terlalu

kering, maka saat proses sizing, ore akan menjadi debu sehingga tidak dapat

diproses selanjutnya. Output proses ini dinamakan dry ore apabila tidak ada rotary

dryer atau alat yang berfungsi mengurangi kandungan air dalam bijih maka pada

proses selanjutnya atau pada rotary kiln akan menghasilkan banyak clinker.

Alat ini beroperasi pada temperature 600o C selama 30 menit. Pengeringan

bijih diakibatkan oleh terjadinya kontak langsung dengan panas dari burner yang

terletak sebelum rotary dryer sehingga terjadi aliran panas searah (co-current)

dengan aliran masuk ore

4.1.2 Tujuan penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah menghitung mass balance dan heat

balance rotary dryer serta dapat menganalisa fungsi dari perhitungan mass dan

heat balance tersebut

4.1.3 Batasan masalah

Proses pengolahan Fe-Ni PT Antam Tbk. UBPN Pomalaa meliputi Ore

Preparation. Namun penulis membatasi ruang lingkup pembahasan pada proses

Ore Drying dengan menggunakan Rotary Dryer, yaitu "Studi Mass Balance dan

Heat Balance Proses Ore Drying FENI Plant III”





4.1.4 Metodologi penelitian

Dalam menyusun laporan ini, penulis menggunakan metode penelitian sebagai

berikut :

Pengambilan Data

Data yang diolah adalah data dari tanggal 1-01-2013 s/d 13-01-2013. Data

tersebut diambil dari data arsip unit RD FENI Plant III PT Antam Tbk. UBPN

Pomalaa.

Pengolahan Data

Data tersebut digunakan untuk menghitung mass balance dan heat balance

serta efisiensi panas dari Rotary Dryer FeNi 3 yang mengacu pada basic design

4.2 DASAR TEORI, PENGOLAHAN DATA, DAN ANALISA

4.2.1 Rotary Dryer

Rotary Dryer (RD) merupakan alat yang bertujuan untuk mengeringkan

ore. Di PT.ANTAM Tbk Pengeringan tersebut mengurangi kadar MC dari 30%

menjadi 22% ± 1%. Penentuan kadar tersebut dipilih karena kondisi tersebut

paling baik untuk mereduksi nikel losses, mengurangi polusi, dan keawetan

mesin. Moisture content tidak dihilangkan semua karena jika ore terlalu kering,

maka saat proses sizing, ore akan menjadi debu sehingga tidak dapat diproses

selanjutnya. Output proses ini dinamakan dry ore. Rotary dryer (unit 1)

merupakan suatu tanur silinder yang berputar dengan panjang 30 m, diameter 3,2,

dan kemiringan 3o. Alat ini beroperasi pada temperature 600o C selama 30 menit.

Pengeringan bijih diakibatkan oleh terjadinya kontak langsung dengan panas dari

burner yang terletak sebelum rotary dryer sehingga terjadi aliran panas searah (co-

current) dengan aliran masuk ore. Bahan bakar yang digunakan untuk menyalakan

burner adalah puvurized coal dan bahan bakar minyak. Pulvurized coal

merupakan batubara yang diolah melalui coal firing dan di screening dengan

ukuran ±95mesh. Batu bara yang oversize akan di grinding dan di saring oleh bag





fiter kemudian ditransportasikan sebagai pulverized coal. Sedangkan bahan bakar

minyak yang digunakan dapat berupa IDO (industry diesel oil) dan MFO (marine

fuel oil).

4.2.2 Mass Balance

Bentuk umun dari kesetimbangan massa adalah massa yang memasuki

sebuah sistem akan meninggalkan sistem tersebut atau terakumulasi dalam sistem

tersebut. Mass balance digunakan di lingkungan analisis engineering maupun

lingkungan secara luas. Sebuah kesetimbangan massa adalah sebuah aplikasi dari

kekekalan massa pada sistem analisa fisik. Dengan menghitung material yang

masuk dan meningggalkan sistem, aliran massa dapat diidentifikasi dengan

sesuatu yang belum diketahui atau susah untuk diukur tanpa teknik ini. Kekekalan

massa digunakan untuk analisis pada sistem tergantung konteks, yakni masalah

tidak dapat hilang atau dibuat secara spontan.

Hubungan dan pelengkap pada teknik analisa ini meliputi population

balance, energy balance, dan entropy balance. Pada pemantauan lingkungan,

perhitungan budget digunakan untuk menggambarkan persamaan mass balance

yang digunakan untuk mengevaluasi data (membandingkan input dan output).

Secara matematik, mass balance untuk sistem tanpa reaksi kimia adalah sebagai

berikut :

Input = Output + Accumulation

Berikut merupakan perhitungan mass balance RD FeNi 3 selama kurun

waktu 1 minggu dengan waktu yang telah ditentukan sebelumnya yaitu pada

tanggal 7 Januari 2013- 13 Januari 2013

Item Input Output

Wet Ore Dried Ore Vaporized

Dried Material (t/h) 88.34 88.34

Adh water (t/h) 35.6 27.28 8.32

Total (t/h) 123.93 115.61 8.32

MC% 28.72% 22.01% 6.71%





Temperature Hag o C 587.1 115.4

Temperature Ore o C 25 70

4.2.3 Heat Balance

Pengertian heat balance tidak jauh berbeda dengan mass balance yang

telah dibahas sebelumnya, penggunaannya pun cukup luas di lingkungan analisis

engineering namun heat balance berhubungan dengan bahan bakar mesin dan

efisiensi thermal sebuah mesin. Pada mesin ini gas panas berasal dari hot air

generator dengan hasil panas dari pembakaran batu bara High yang kandungan

moisture contennya <2%. Hasil yang didapat adalah efisiensi termal dari mesin

adalah persentase dari energi panas yang ditransformasikan menjadi kerja.

Efisiensi termalnya didefinisikan dengan

1. Design basis

A. Fuel coal

Nilai kalor bersih Hl=6868.787 kca1/kg

Moisture content setelah coal mill 1.614286%

Proximate Analisis

Fixed Carbon Volatile Matter Ash Total

42.94 44.81 12.25 100

sulfur content:

Tabel 4.1 Proximate Analisis

Analisa diatas berguna untuk mengetahui komposisi susunan kimia dan

kegunaannya suatu bahan.

Ultimate Analisis

C H N O

62.01 5.26 1.37 31.36

Tabel 4.2 Ultimate Analisis





Volume Udara Pembakaran Batubara

Ao = 7.74 Nm3/kg-coal

Volume Gas Pembakaran

Gw = 7.88 Nm3/kg-coal

B. Temperatur

Temperatur HAG awal 587.1 0C

Temperatur HAG akhir 115.4 0C

Temperatur Ore Awal 25 0C

Temperatur Ore Akhir 70 0C

Rata- rata perbedaan temperature HAG dan ore

∆tm: 218.7 0C

C. Konsumsi Batu bara sebagai Bahan Bakar

Mc : 88.34 ton/hour = 1803.85 kg/h

3) Kadar Pembuangan Gas

A. Vaporized moisture dari input ore

G1 : 8.32 x 22.4/18= 10.35 x 103 Nm3/h





B. Pembuangan gas dari pembakaran batu bara

G2 : Mc x Gw = 1803.85 x 7 .88 = 14214.34 Nm3/h

Kadar dan komposisi gas:

CO2: 1.33x 1162.20 = 2399.12 Nm3/h

H2O: 0.65x 1162.20 = 1172.50 Nm3/h

N2 : 5.89x 1162.20= 10642.72 Nm3/h

C. Excess air for combustion

G3 = Mc x Ao x (m-l) = 1803.85 x 7.74 (1.6-l) : 8576.53 Nm3/h


N2: 6806.77 Nm3/h

O2: 1769.76 Nm3/h

D. Udara tersier untuk HAG

G4 = Mc x K: 1162.20 x 14.7= 26,516.60 Nm3/h -coal

dimana K: Koefisien K = l4.7Nm3/kg -coal


N2 = 21044.92 Nm3/h

O2 = 5471.68 Nm3/h

E. Leak air through hood

G5= 3000 Nm3/h -Estimasi


N2 = 2380.95 Nm3/h

O2 = 619.05 Nm3/h

F. Total kadar dan komposisi gas pembuangan

Total gas terhitung sebesar 62655.90 Nm3/h

Go= G1 + G2+ G3+ G4+ G5= 62655.90 Nm3/h

A. Heat Input

Q1:Nilai Kalor Batu Bara

1803.85 kg/h x 6868.787 kcal/kg = 12,390.26 x 103 kcal/h

Q2: Calorific Value of E/F Gas





Gef x Cef x (Tef- T0) = 0

B. Heat Output

Q1:Panas Sensible dari Dry Ore

88.34 t/h x 0.25kcal/k (70-25) = 993.79 x 103 kcal/h

Q2:Panas Sensible dari Adherent Moisture

27.28 x (70-25) = 1227.46 x 103 kcal/h

Q3: Panas Sensible dan Latent dari Vaporized Moisture

8.3 t/h { lx (70-25)+ 557.5+ 0.435 x (115.4 -70)}= 5173.68x103

kcal/h

Q4:Panas Radiasi dari Rotary Dryer Shell

Shell average temperature: 150o C

Q4: Ad x Qs Ad:

Dryer Shell surface area 528 m2

Radiation Heat loss at 150"C 2,047kcal/m2h

528x 2,047= 1,081 x 103 kcal/h

Q5:Panas Radiasi dari Hot Stove Shell

Q5: Ag x Qg –

Ag: Hot Stove Shell surface area 260m2

Qg: Radiation Heat loss 2,047k cal/m2h

260 x 2,047 = 532 x l03 kcal/h

Q6: Panas Sensible dari Pembuangan gas tidak termasuk vaporized moisture

Q6: (Go – G1) x Cg x (tg2-tgo)

Cg: 0.319 kcal/mrtl

(62,655.90- 10,348.43) x 0.319 x (115.4 - 25) : 1508.42 x 103 kcal/h

Q7: Panas yang tidak teridentifikasi

Q7: Q input – Qoutput (Q1 to Q6) = (12,390.26) – (10,516.4) = 1,902.7 x

103 kcal/h





Item x103kcal/h Ratio %

Hea

t In

pu

t Q1 Calorific Value of Fuel Coal 12390.26 100.00

Q2 Panas Sensible dari Adherent Moisture 0 0.00

Total 12390.26 100

Hea

t O

utp

ut

Q1 Panas Sensible dari Dry Ore 993.79 8.02

Q2 Panas Sensible dari Adherent Moisture 1227.46 9.91

Q3 Panas Sensible dan Latent dari Vaporized

Moisture 5173.68 41.76

Q4 Panas Radiasi dari Rotary Dryer Shell 1080.82 8.72

Q5 Panas Radiasi dari Hot Stove Shell 532.22 4.30

Q6 Panas Sensible dari Pembuangan gas tidak

termasuk vaporized moisture 1508.42 12.17

Q7 Panas yang tidak teridentifikasi 1873.86 15.12

Total 12390.26 100

Thermal Efisiensi : { (Q2+ Q3+ Q4)/Q l } x 100%

59.68%

Kesetimbangan yang diketahui ada ketika semua sumber panas masuk dan

panas keluar untuk wilayah tertentu dicatat. Perhitungan yang digunakan dalam

pembakaran sehingga penambahan atau penghapusan panas dapat dikontrol untuk

menjaga suhu optimal dalam mesin bereaksi. Efisiensi thermal berguna untuk

mempermudah melihat perkembangan kerja mesin. Pada hasil bias dilihat bahwa

efisiensi RD 3 pada tanggal 7 s/d 13 Januari hanya 59.68% sedangkan pada tahun

sebelumnya lebih dari angka tersebut. Hal ini mungkin disebabkan perawatan

mesin yang kurang optimal sehingga mengalami penurunan kualitas yang dapat

dilihat dari efisiensi thermal. Selain itu umur mesin yang sudah lama digunakan

secara terus menerus (continuous) bisa menjadi penyebab turunnya nilai efisiensi

thermal RD FeNi 3.





BAB V

PENUTUP

5.1 KESIMPULAN

Berdasarkan kerja praktek yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Proses pengolahan bijih nikel di PT. Antam (Persero) Tbk. UBPN

Sulawesi Tenggara menggunakan metode pirometalurgi.

2. Proses pengolahan biji nikel dilakukan pada sebuah plant yang terdiri dari

departemen ore stockyard, ore receiving, ore drying (menggunakan rotary

dryer), ore sizing, ore mixing, ore calcining, smelting, serta refining dan

casting.

3. Untuk menunjang proses pengolahan bijih nikel menjadi ferronikel, PT

Antam (Persero) Tbk. UBPN Sulawesi Tenggara memiliki Departemen

Quality Control untuk memastikan kualitas dari produk terjaga dan Utilitas

untuk menyediakan kebutuhan perusahaan yang terdiri dari perencanaan

sipil, pengolahan energi, pengolahan air, pengolahan oksigen (oxygen

plant), galangan, dan distribusi listrik dan komtel.

4. Thermal Efisiensi Rotary Dryer FeNi III pada tanggal 7-13 Januari 2013

mencapai 59.68%, jika dibandingkan basic design nilai actual ini turun

bisa disebabkan karena penggunaan rotary dryer sudah cukup lama dan

berkelanjutan (continuous) sehingga penurunan nilai efisiensi tersebut

merupakan hal yang wajar.





DAFTAR PUSTAKA

Wills, BA. “Mineral Processing Technology”. Pergamon press. 1988

Basu, Prabir. “Heat Balance – Boiler Unit – 5”. 2007

PT Antam Tbk., Basic Design Report for Pomalaa Expansion Project - Volume:III

Ore Preparation and Calcining System. 1991

PT Antam Tbk., Fe-Ni Smelting Plant No.3 Pomalaa – Process Calculation for No.3

Smelting Plant. 2005.





LAMPIRAN DATA

Laporan Kerja Praktek PT ANTAM (Persero) Tbk Pomalaa

Documents

Transcript of Laporan Kerja Praktek PT ANTAM (Persero) Tbk Pomalaa