NIKEL

KELOMPOK 11. Achmad Oktoriandy2. Aji Rahmad Raharjo3. Alkautsar4. Ilham Adi Pradana5. Rori Meidiantoni6. Wahono Rasyid7. Willy Amdana8. Yohanes Pambudi9. Yuki Januar Amin10. Andri Cristian S11. Andiko Putra Pratama12. Principal Roza13. Roni Eflizar

SIFAT KIMIA, FISIKA, SERTA KARAKTERISTIK NIKEL

1. SIFAT KIMIA NIKEL Pada suhu kamar, nikel bereaksi lambat dengan

udara. Jika dibakar, reaksi berlangsung cepat

membentuk oksida NiO. Bereaksi dengan HCl encer dan asam sulfat encer,

yang reaksinya berlangsung lambat Bereaksi dengan asam nitrat dan aquaregia, Ni

segera larut Ni + HNO3 Ni(NO3)2 + NO + H2O Tidak beraksi dengan basa alkali Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan

hitam

2. SIFAT FISIKA NIKEL logam putih keperak-perakan yang berkilat,

keras. dapat ditempa dan ditarik. feromagnetik TL : 1420ºC, TD : 2900ºC

3. KARAKTERISTIK NIKELNo. Karakteristik Keterangan Umum

1. Nama nikel

2. Lambang Ni

3. Nomor atom 28

4. Deret kimia logam transisi

5. Golongan VIII B

6. Periode 4

7. Blok d

8. Penampilan kemilau, metalik

9. Massa atom 58.6934(2) g/mol

10. Konfigurasi electron [Ar] 3d8 4s2

11. Jumlah elektron tiap kulit 2, 8, 16, 2

GENESA BAHAN GALIAN NIKEL LATERIT

1. BATUAN ASAL2. IKLIM3. STRUKTUR4. TOPOGRAFI5. WAKTU6. ZONASI NIKEL LATERIT

1. BATUAN ASAL Batuan asal merupakan syarat utama

terbentuknya nikel laterit.Nikel banyak terbentuk di batuan ultrabasa yang lapuk akibat perubahan iklim danlainnya. Dalam hal ini batuan ultrabasa banyak mengandung mineral-mineral tidak stabil seperti olivine dan piroksen. Batuan pembawa unsur nikel tersebutmerupakan modal awal untuk terbentuknya endapan bijih nikel.

2. IKLIM Pembentukan nikel laterit di daerah

Pomalaa didukung dengan iklim tropis yang dimiliki daerah tersebut. Iklim tropis berdampak terhadap adanya musim kemarau dan musim hujan dimana akan timbul perbedaan pada tingg permukaan air

tanah. Turun-naiknya air tanah membuat akumulasi dan terpisahnya unsur-unsur. Perbedaan temperatur yang diakibatkan oleh iklim juga membuat rekahan pada tanah yang menjadi jalan masuk air sehingga mempermudah proses kimia yang terjadi

3. STRUKTUR Nikel biasa terbentuk pada batuan

beku, pada batuan tersebut banyak terdapat kekar yang menjadi jalan masuk larutan hidrotermal pembawa mineral-mineral logam sehingga terjadi pengayaan. Selain hal tersebut kekar padabatuan beku juga membantu jalan masuk air yang mengakibakan proses kimiaterjadipada batuan tersebut, karena batuan beku biasanya mempunyaipermeabilitas yang kecil sehingga sangat susah untuk air dapat masuk.

4. TOPOGRAFI Derah tambang utara (bukit cheeroke dan

ranger) mempunyai profil yangberbeda dengan daerah tambang selatan (bukit triton). Daerah utara mempunyaikeadaan topografi yang agak landai. Hal tersebut berpengaruh pada laju air yangrelatif lambat sehingga cenderung lebih besar kesempatan air untuk melapukanbatuan dengan masuk kedalam celah-celah dari kekar batuan tersebut.sedangkan bagian selatan dengan karakter topografi yang berbukit cenderung membuat run off air cepat. Hal tersebut dapat dilihat dari profil daerah tambang bukit selatan yang lebih sering dijumpai boulder-boulder.

5. WAKTU

Proses pembentukan nikel tentu membutuhkan waktu yang lama. Pergantian siang malam membuat batuan mengembang dikala siang dan mengerut dikala malam saat udara lebih dingin. Namun prosestersebut membutuhkan waktu berkelanjutan yang sangat lama hingga batuan tersebut terlapukan

6. ZONASI NIKEL LATERIT Secara garis besar zonasi nikel terbagi menjadi lima zona, yaitu 1. Top Soil pada bagian ini tanah sudah mengandung nikel hanya

biasanyakandungan nikel maupun besinya tidak banyak.2. Limonit pada zona ini sangat melimpah unsur-unsur logamnya

seperti Fe, Al, Cr, Ti, Mn dan Co. Pada zona ini kandungan Fe sangat tinggi.

3. Saprolit pada zona ini mulai terlihat peningkatan kadar Ni (>1,5%) dan penurunan kadar Fe (<25%). Unsur Ni pada zona saprolit biasanyaterakumulasi pada zona saprolit dengan hidrosilika seperti garnierit, minerallain seperti olivin dan serpentinit yang juga banyak ditemukan pada zona ini

4. Boulder zona ini merupakan transisi dari saprolit menuju bedrock. Pada daerah ini kandungan nikel mulai turun.Namun tidak tertutup kemungkinan ditemukan kembali saprolit setelah zona ini

5. Bedrock susunan kimia pada zona ini masih sama dengan batuan pembawa unsur Nikel. Pada lokasi kerja batuan dasar didominasi olehbatuan Dunit.

PROSES PENAMBANGAN Proses yang dimaksud ialah proses

membebaskan dan mengambil endapan bahan galian dari dalam kulit bumi yang kemudian menuju proses selanjutnya untuk dapat dimanfaatkan. Untuk mendapatkan hasil penambangan yang baik dilakukan beberapa metoda penambangan.

Pemilihan metodapenambangan tersebut didasari beberapa faktor yakni :a. Karakteristik endapan bahan galianb. Karakteristik geologi dan hidrogeologi daerah

sekitar rencana pertambanganc. Kondisi geoteknik yang berlaku pada daerah

rencana pertambangand. Pertimbangan ekonomie. Faktor teknologi yang dapat digunakanf. Kondisi lingkungan sekitar

PENGOLAHAN BAHAN GALIAN NIKEL LATERIT

1. PENGERINGAN (DRYING) Hearth type drying/air dried/air baked, yaitu

pengeringan yang dilakukan di atas lantai oleh sinar matahari dan harus sering diaduk (dibolak-balik).

Shaft drier, ada dua macam, yaitu :a. tower drier, material (mineral) yang basah dijatuhkan di dalam saluransilindris vertikal yang dialiri udara panas (800 – 1000).b. rotary drier, material yang basah dialirkan ke dalam silinder panjangyang diputar pada posisi agak miring dan dialiri udara panas yangberlawanan arah.

2. KALSINASI Tujuannya untuk menghilangkan

kandungan air di dalam bijih, mereduksisebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi

3. PELEBURAN ATAU SMELTING Pada tahap ini, calcine akan dilebur di

dalam tungku lebur yakni electric arcfurnace.

4. PEMURNIAN ATAU CONVERTING Proses converting menghasilkan crude

dengan kadar nikel tinggi yang dihasilkan dari dapur listrik EAF.

Kadar nikel naik setelah proses converting, sedangkan kadar besi dalam crude cair turun.

Jadi, proses converting merupakan proses pemurnian cair. Converting dilakukan dalam Top Blown Type Rotary Converter (TBRC) atau dalam Pierce Smith Converter.

5. GRANULATING Proses granulasi merupakan tahap akhir dari

pengolahan bijih nikel menjadi FeNi. FeNi cair dari proses converting ditransfer

menggunakan ladle ke lokasi granulasi. Pada proses granulasi, crude cair disemprot

dengan air bertekanan tertentu. Crude cair akan membeku dalam granul-granul atau partikel-partikel kecil.

PENGAMATAN DAN KEGIATAN PENAMBANGAN

1. MODELLING HASIL EKSPLORASI Data hasil pengeboran terdahulu menjadi

modal awal untuk modelling, namun data pengeboran tersebut hanya menjadi acuan saja dikarenakan tingkat homogen bijih yang sangat kecil sehingga PT. Antam melakukan metoda SM menurut block model yang dibuat.

2. LAND CLEARING Keadaan endapan nikel laterit biasanya

terletak dibawah hutan atau pohon- pohon yang harus terlebih dahulu disingkirkan.

PT.Antam menggunakan Bulldozer untuk menyingkirkan vegetasi yang tumbuh diatas endapan Nikel

3. PENGUPASAN TOP SOIL Endapan nikel laterit di PT. Antam berada

di bawah tanah penutup yang menurut visualisasi di lapangan berwarna coklat kemerahan. Tanah tersebut biasa disebut Tanah Merah.

4. STRIPPING OVERBURDEN Zona limonit yang mempunyai ketebalan

bervariasi dari 1-3 meter bukan merupakan tujuan PT. Antam untuk ditambang. Maka zona itu disebut Overburden yaitu bagian yang bukan merupakan tujuan.

Overburdentersebut dikupas degan menggunakan buldozer dan kemudian dipindahkan dengan dumptruck untuk kemudian disimpan di Waste Dump.

5. PERENCANAAN PRODUKSI Departemen mineplan membuat

rencana produksi mingguan untuk dijadikan target produksi di lapangan.

6. ANALISA SELECTIVE MINING (SM) Dalam melakukan penambangan

PT.Antam terlebih dahulu melakukan SM. Dalam hal ini excavator menggali

beberapa titik dengan acuan peta block model yang sudah ditentukan oleh pengawas front.

Titik tersebu dilakukan sampling dan kemudian dikirim ke lab preparasi dan instrument untuk kemudian dianalisa kadarnya.

7. PENAMBANGAN (EXECUTE) Proses gali-muat-angkut dilakukan PT. Antam

dengan menggunakan Bulldozer, Backhoe, Dumptruck.

Backhoe terlebih dahulu melakuka Penggalian pada daerah yang telah di SM, terkadang bulldozer datang untuk membantu memindahkan ke front dekat tempat truck bermanuver.

Kemudian endapan bahan galian tersebut diangkut kedalam DT dan kemudian di bawa ke penimbangan lalu ke stockyard. Bulldozer yang tidak sedang membantu excavator tidak berada jauh dari area front kerja untuk memelihara jalan produksi.

8. BACKFILLING, LAND PREPARATION, DAN TOP SOILING Bukit/front yang telah selesai diproduksi

tidak ditinggalkan begitu saja. PT.Antam melakukan reklamasi dimulai

dengan memindahkan OB yang dahulu sudah disimpan, namun OB biasanya tidak subur untuk ditanami oleh tanaman.

OB yang sudah di backfilling kemudian ditumpuk dengan Top Soil yang mudah di tanami oleh tumbuhan

9. REKLAMASI Lahan yang telah disiapkan sebelumnya

kemudian di manfaatkan kembali tergantung kepada departemen pengolahan maupun DPRD yang meminta Beberapa lahan kembali dilakukan penghijauan namun ada juga laha yang dialih fungsikan.

LAND CLEARING Sebelum dilakukan penambangan

dilakukan terlebih dahulu pembersihan lahan yang dilanjutkan dengan pengupasan top soil dan overburden.

Foto Kegiatan Land Clearing pembersihan lahan

STRIPPING DAN PENGANGKUTAN OVERBURDEN Setelah dilakukan pembersihan lahan, tanah penutup diangkut

menggunakan 1 unit Excavator tipe PC-200 dan 3 buah Dumptruck Hino tip FM260TI yang di bukit Humvee dan 1 unit Excavator tipe PC-200 dan 3 buah Dumptruck Hino tipe FM260TI di bukit Cheerokee.

Kegiatan di bukit Ranger da Humvee dilakukan bergantian, apabila di bukit Humvee sedang melakukan pengangkutan OB maka produksi dilakukan di Ranger dan sebaliknya

Pengangkutan OB Bukit Humvee

PERENCANAAN PRODUKSI Parameter pembuatan pit di PT. Antam untuk bukit

Ranger, Cherokee, dan Humvee adalah kemiringan70° dengan ketinggian 7 meter. Hal tersebut

merupakan optimasi untuk memperoleh sebaran bijih yang ekonomis. Realisasi dilapangan untuk kemiringan lereng adalah 60° dengan ketinggian 6 meter sehingga masih tergolong aman.

Data eksplorasi yang dilakukan oleh Unit Eksplorasi Geomin kemudian diserahkan kepada departemen mining dan akan dibuat block modelnya. Block model tersebut lalu digunakan untuk membuat perhitungan cadangan serta rencana penambangannya. Block pada PT. Antam dikategorikan menjadi 6 golongan warna berdasarkan perbedaan kandungan nikel yang terkandung.

Block Model

KEGIATAN PENAMBANGAN Kegiatan penambangan di tambang utara

dilakukan bertahap dari blok ke blok lain dengan acuan data SM hari sebelumnya. Ore tersebut ditambang apabila kadarnya > 1,8% yang mana COG yang telah ditentukan.

Ore yang memiliki kadar > 1,8% akan masuk pada transito, yaitu suatu tempat sementara yang digunakan untuk menyimpan ore sementara yang nantinya akan masuk kedalam pabrik sebagai umpan.

ALAT YANG DIGUNAKAN Excavator Backhoe PC-200

Excavator yang digunakan adalah komatsu PC-200 dengan tipe tracks dengan FF sebesar 1,05. Excavator jenis ini sangat cocok digunakan di daerah pomalaa karena ukurannya yang tidak terlalu besar sehingga mobilisasi excavator tergolong mudah. Selain hal tersebut kondisi tanah yang lembek juga menguntungkan untuk alat berat yang tidak terlalu besar.

Sumber : Mine Production PT. ANTAM Tbk UBPN SultraFoto Komatsu PC-200

EXCAVATOR HYDRAULIC ROCK BREAKER(PC-200 BREAKER) Terkadang dalam zona saprolit ditemukan boulder

besar yang dapat menghambat kinerja Excavator Backhoe maupun

Dumptruck.Maka Excavator PC-200 HRB digunakan untuk memecah batuan keras

agar dapat dengan mudah diangkut ke Dumptruck

Sumber : Mine Production PT. ANTAM Tbk UBPN SultraFoto Komatsu Excavator PC - 200 HRB

BULLDOZER Bulldozer yang digunakan adalah Komatsu

tipe D85E-SS untuk kegiatan supporting dan produksi

DUMP TRUCK (DT) DT yang digunakan oleh PT. Antam adalah jenis Rigid Dump Truck. DT

yang digunakan tergolong kecil karena kapasitas baknya kurang dari 25 ton. DT yang digunakan PT. Sarana Jaya Sultra selaku Kontraktor adalah Hino tipe FM260TI. Dalam satu siklus biasanya DT dapat mengangkut 12-13 bucket pada Excavator backhoe dengan berat rata-rata 18 - 20 ton dengan kecepatan rata – rata 40 Km/Jam. Pekerjaan yang biasa dilakukan oleh DT seperti production menambang bijih dan development stripping/mengangkut OB atau top soil

MOBIL PENYIRAM DEBU saat terik matahari bijih di front menjadi debu

dan mengganggu penglihatan serta pernafasan. Hal tersebut dapat mengurangi produktivitas operator alat berat, maka tiap beberapa jamsekali dilakukan penyiramanair agar menghilangkandebu yang mengganggu. Alatyang digunakanadalah Watertank Hino tipe FM260TI.

QUALITY CONTROL Quality control merupakan satuan kerja pada PT

Antam Tbk. UBPN Sultra yang akan menangani dan bertanggung jawab mengenai kualitas ore. Quality control akan memberikan treatment pada ore hasil produksi tambang. Quality control juga akan memberikan sasaran mutu kepada satuan kerja material handling sesuai dengan ketentuan yang telah ditetapkan pabrik FeNi. Quality control memiliki beberapa departemen kerja yang bekerjasama dalam proses pengendalian mutu ore. Departemen tersebut ialah :

1. SAMPLE PREPARATIONDalam proses pengendalian mutu satuan kerja quality control melakukan pengambilan sample untuk diketahui perubahan kadar dari setiap material movement-nya. Sample diambil dari beberapa proses kegiatan penambangan sampai pengolahan. Hal tersebut dilakukan demi memantau kadar ore yang diinginkan. Perubahan yang terjadi sangat sulit untuk dihindari namun analisa perubahan kadar tersebut akan membantu

menghindari dilusi yang tidak diinginkan.

A. MINE PRODUCTION SAMPLINGSampling ini ialah kegiatan pengambilan percontoh ore pada titik yang telah ditentukan di block penambangan. Sampling ini dilakukan untuk memperkuat dan meyakinkan data eksplorasi yang telah ada sebelumnya.

B. RECHECK SAMPLING

Sesuai dengan namanya recheck sampling proses pengambilan perconto ore yang telah di analisa kadarnya pada saat selective mine sampling. Namun recheck sampling ini dilakukan setelah material ore telah dipindahkan ke area stockyard. Kegiatan ini bertujuan untuk mengetahui perubahan kadar-kadar ore setelah diekstrak.

2. ORE PREPARATIONOre preparation merupakan tahapan penyiapan ore hingga dapat dilebur dalam tungku peleburan. Ore preparation terbagi atas 4 yakni :• RD (Rotary Dryer) 1&2,• RD 3,• RK (Rotary Kiln) 1&2,• RK 3.

A. ROTARY DRYERMesin ini berfungsi untuk menurunkan kadar air yang terkandung dalam raw ore. Kadar air pada bijih nikel yang berkisar 30-34% dapat berpengaruh besar terhadap proses peleburan.

B. ORE MIXING PLANTDry ore selanjutnya akan dibawa oleh belt conveyor menuju ore mixing plant yang akan ditampung dalam bin sementara. Di sini dry ore sebelum masuk rotary kiln akan dicampur dengan beberapa bahan seperti batubara, antrasit, dan ore debu (ore sisa proses rotary kiln) dalam bentuk pellet kecil-kecil.

Foto Ore Bin pada Mixing Plant

Pelletizer bertujuan untukmengolah debu-debu darigas buang rotary kiln untuk dibentuk pellet. Masing-masing pabrik memiliki unit pelletizer sendiri dan pada pelletizer 3 selain debu dari rotary kiln 3, debu dari rotary dryer 3 juga diproses di sini. Pellet dibentuk menggunakan campuran debu yang terbentuk di kiln dan conditioned ore. Pellet terbentuk ketika campuran debu dan ore ditambahkan air sebagai pengikat. Bentuk pellet seperti

ini diinginkan karena ketika masuk ke kiln dan memasuki zona kalsinasi, maka air sebagai pengikat pellet bersama kadar LOI akan hilang dan pellet akan menjadi powder. Pellet dikirim ke mixing plant bercampur dengan conditioned ore yang akan masuk kiln.

Foto Pelletizer

C. ORE CALCININGConditioned ore dengan kadar air 22% serta memiliki LOI (Lost of Ignition) besar dapat mengakibatkan masalah pada proses peleburan. Dengan kondisi ore seperti itu dapat membentuk gas-gas yang menekan elektroda dalam furnace. Oleh sebab itu perlu dilakukan pengeringan lebih lanjut menggunakan rotary kiln. Rotary kiln pada pabrik FeNi 3 memiliki panjang 110 m, kapasitas 130 ton/jam, dan kecepatan putaran 0,8 rpm.

Foto Rotary Kiln Pabrik FeNi 3

D. COAL FIRING SYSTEMPada pabrik 3 dilakukan penambahan scoop feeder yang berfungsi untuk sebagai feeder batubara. Penambahan batubara melalui scoop feeder bertujuan untuk penambahan batubara yang memiliki kadar volatile matters yang tinggi dan akan terbakar sehingga meningkatkan temperatur di dalam rotary kiln sehingga akan terbentuk calcined ore yang mempunyai Lost on Ignition (LOI) rendah. Di dalam rotary kiln terjadi proses pre-reduksi dimana NiO ada yang tereduksi menjadi Ni dan Fe2O3 ada yang tereduksi menjadi FeO. Calcined ore keluar dari rotary kiln dan ditampung dalam surge hopper untuk kemudian ditampung dalam container dan dikirim ke bin pada electric furnace.

Foto Coal Firing System Pabrik FeNi 3

SMELTINGSmelting atau peleburan merupakan salah satu tahap pemurnian dengan menggunakan energy listrik melalui 3 elektroda.Ketiga ujung elektroda menghasilkan panas yang akan melebur kalsin.Kalsin tertampung dalam top bin dengan kapasitas masing-masing 30 ton. Kalsin diumpankan melalui 24 buah chute ke dalam dapur listrik. Tiga buah chute berujung di antaraelektroda. Enam buah chute berada di sekeliling elektroda. Sedangkan lima belas buah chute lainnya berada di sekeliling enam elektroda sebelumnya dan berguna untuk menjaga temperature dinding tanur agar tidak terlalu panas.

Foto angkaian Chute Pada Pabrik FeNi 3

Ketiga ujung elektroda tadi menghasilkan panas untuk melebur kalsin. Pasta pada ujung elektroda yang memiliki kandungan 81% fixed carbon ini selain sebagai konduktor, juga berfungsi sebagai reduktor dalam tanur listrik. Pada badan dan tutup tanur dipasang thermocouple untuk mengukur temperatur. Selain sebagai pengukur suhu, thermocouple juga berfungsi sebagai indikator penipisan lining pada tanur. Upaya untuk mendinginkan dinding tanur menggunakan system water spray. Air dingin dialirkan pada dinding furnace. Air tersebut dialirkan secara kontinyu dan didinginkan dalam alat yang disebut cooper cooler

Foto Cooper Cooler Pada Pabrik FeNi 3

REFINING & CASTINGTahapini merupakan proses akhir metal cair hingga siap untuk dipasarkan. Berikut ialah beberapa tahapan dalam refining & casting.1. Desulfurisasi2. Casting (Pencetakan)3. Penyelesaian produksi

1. DESULFURISASISetalah proses peleburan selesai maka crude metal didistribusikan menuju ladle. Di dalam ladle crude mengalami penurunan temperature dengan rate 2o C/ menit sehingga untuk menaikkan suhunya kembali diperlukan aliran gas oksigen, proses ini disebut lancing. Setelah proses lancing selesai maka ladle diangkut menggunakan crane menujuunit de-sulfurisasi untuk menurunkan kadar sulfur dalam produk akhir sesuai kadar yang diinginkan pembeli.

2. CASTING (PENCETAKAN)Produk yang saat ini diproduksi adalah feronikel bentuk shot yang proses pencetakannya menggunakan jet water sebagai pendingin metal. Terdapat perbedaan dalam pencetakan low carbon (LC) dengan high carbon (HC) shot. Untuk pencetakan LC, ladle yang membawa metal cair diangkat dan dituangkan melalui launder dan selanjutnya jatuh ke shot making tank yang diisi dengan air yang disuplai jet pump. Selanjutnya metal yang digranulasi membeku dan memadat untuk selanjutnya turun ke bagian bawah tank. Metal yang sudah padat kemudian jatuh ke net conveyor yang membawa metal keluar. Karena metal didinginkan dengan air, tentu masih basah sehingga perlu dilakukan pengeringan dengan udara panas 400° C sampai benar-benar kering. Saringan trommel dipasang untuk menyaring partikel berukuran diameter < 5 mm dan > 50 mm.

3. PENYELESAIAN PRODUKSIUnit Penyelesaian Produksi bertugas menangani produk FeNi yang akan dibungkus dan dikirim ke pelabuhan untuk diekspor. Setelah metal keluar dari hopper pada pencetakan, selanjutnya ditampung dan ditimbang beratnyakemudian pencatatan. Lalu metal dibawa menuju hopper yang berguna untuk pengisian metal untuk bag. Normalnya satu bag Feni seberat 1,2 ton, namun bisa bervariasi tergantung permintaan pembeli. Metal juga bisa dijual dalam bentuk curah, namun jumlah metal yang hilang proses pengangkutan cukup besar. Metal kemudian dikirim ke pelabuhan untuk shipment sesuai kontrak jual beli.