Sistem Penambangan Nikel

Sumberdaya (resouces) dan cadangan (reserve) nikel umumnya keterdapatannya di alam

terletak tidak terlalu dalam dari permukaan. Oleh karena itu, sistem penambangan yang yang

biasa digunakan pada penambangan nikel di indonesia adalah dengan sistem tambang terbuka

seperti sistem open cast atau sistem open pit. Pada kedua sistem tersebut terdiri beberapa

tahapan, antara lain.

1. Land Clearing

Proses land clearing merupakan proses awal sebelum penggalian mareial bijih nikel

dilakukan. Pada proses ini, vegetasi yang terdapat diatas cadangan nikel dibersihkan terlebih

dahulu untuk memudahkan pembongkaran dan penggalian material tanah penutup dan bijih

nikel yang akan dilakukan kemudian.

2. Top Soiling

Top soiling merupakan tahapan selanjutnya yang akan dilakukan setelah tahap land

clearing telah selesai dilakukan. Pada tahap ini, lapisan tanah pucuk (top soil) yang

mengandung humus dan unsur hara yang penting untuk kesuburan tanah dikupas, diangkut

lalu ditimbun pada suatu lokasi khusus (dipisahkan dari mateial tanah penutup/overburden)

yang telah dipersiapkan untuk menimbun tanah pucuk ini (top soil bank). Hal ini dilakukan

dengan harapan kondisi dan komposisi tanak pucuk tersebut tidak berubah dan dapat

digunakan kembali ketika proses reklamasi dan revegetasi dilakukan setelah operasi

penambangan selesai dilakukan.

3. Pengupasan dan pengangkutan tanah penutup (Overburden)

Tahapan ini dilakukan bila tahapan land clearing dan top soiling telah selesai dilakukan.

Endapan cadangan timah (saprolit dan limonit) biasanya terletak dibawah lapisan tanah yang

tidak mengandung atau memiliki kadar nikel yang rendah. Sehingga untuk menambangnya

diperlukan pengupasan dan pengangkutan lapisan tanah penutup (overburden) terlebih

dahulu. Proses ini akan menggunakan kombinasi peralatan tambang berupa back hoe dan

dump truck. Tanah penutup yang telah dikupas tersebut kemudian akan ditimbun pada lokasi

penimbunan (disposal area).

4. Pengupasan dan pengangkutan bijih nikel

Setelah pengupasan lapisan tanah penutup selesai dilakukan, maka penambangan nijih

nikel (saprolit dan limonit) dapat dilakukan. Tahapan penambangan ini dikakukan dengan

dengan mengunakan kombinasi peralatan back hoe dan dump truck. Bijih nikel yang telah

ditambang kemudian akan diangkut ke stock pile untuk di timbun sementara pada lokasi

tambang, atau langsung menuju lokasi pabrik pengolahan maupun dikirim ke pelabuhan

untuk dikirim ke lokasi yang telah ditentukan.

5. Penimbunan

Kegiatan penambangan akan menghasilkan perubahan bentuk muka bumi jika yang

berupa cekungan-cekungan pada bekas lokasi penambangan. Oleh karena itu, perusahaan

tambnagn memiliki kewajiban untuk melakukan kegiatan penimbunan pada lokasi bekas

tambang sehingga berubahan bentang alam yang terjadi dapat diminimalisasi. Kegiatan

penimbunan menggunakan kombinasi peralatan back hoe dan bulldozer.

6. Pengangkutan

Setelah ditambang, mateial bijih nikel selanjutnya akan diangkut menuju lokasi

pengolahan untuk diolah untuk menghasilkan bahan olahan nikel maupun pelabuhan untuk

dikirm menuju pihak pembeli. Proses pengangkutan bijih nikel maupun bahan olahan nikel

menggunakan kombinasi peralatan dump truck dan kapal tongkang (tug boat)

TAHAPAN PENGOLAHAN BIJIH NIKEL

TEKNOLOGI PENGOLAHAN BIJIH NIKEL

Secara umum teknologi pengolahan bijih bikel untuk menjadi bahan olahan nikel dapat

dibagi menjadi dua macam yang terdiri dari Pirometalurgi dan Hidrometalurgi, yang

dijelaskan sebagai berikut :

1. Pirometalurgi

Proses pengolahan bijih nikel dengan menggunakan teknologi pengolahan pirometalurgi

yaitu proses ekstraksi bijih nikel dengan menggunakan suhu tinggi. Biasanya teknologi ini

digunakan untuk kriteria bijih dengan kadar nikel yang tinggi (kadar Ni > 1,5 %). Hasil akhir

pengolahan dengan menggunkan teknologi ini berupa ferronikel dalam bentuk ingot atau

granular nikel matte.

2. Hidrometalurgi

Proses pengolahan bijih nikel dengan menggunakan teknologi hidrometalurgi adalah

proses ekstraksi bijih nikel dengan menggunakan proses pelindian (leaching) dengan

menggunakan reagent-reagent tertentu. Teknologi ini biasanya digunakan untuk pengelohan

bijih nikel dengan kadar rendah. Hasil akhir pengolahan ini berupa nikel (Ni).

DIAGRAM ALIR PENGOLAHAN BIJIH NIKEL

1. Metode Pirometalurgi

Diagram alir pengolahan bijih nikel dengan metode pirometalurgi dapat dilihat pada

skema sebagai berikut ini :

Dari Skematika Tahapan proses pengolahan bijih nikel laterite cara pirometalurgi di atas

dapat dilihat secara umum:

Proses Pengeringan/Drying

Proses pengeringan merupakan tahap awal pengolahan bijih nikel dan dilakukan dengan

menggunakan rotary dryer. Sebagai sumber panas digunakan bahan bakar yang umumnya

minyak residu. Bahan bakar disemprotkan dari arah ujung dan samping dapur pengering.

Pada tahap ini, bijih nikel yang awalnya memiliki kadar air sekitar 35 persen, setelah

dikeringkan kadar airnya menjadi sekitar 20 persen. Setelah pengeringan, bijih nikel dikirim

dan simpan di dalam gudang.

Proses Reduksi/Reduction

Setelah mengalami pengeringan dengan kadar air 20 persen, kemudian bijih nikel

diumpan ke dalam rotary kiln untuk direduksi. Pada tahap awal, kadar air bijih nikel akan

berkurang menjadi nol persen. Kemudian bijih nikel akan mengalami proses reduksi. Proses

reduksi akan mengkonversi bijih nikel oksida menjadi logam nikel dan logam besi. Bahan

reduktor atau pereduksi adalah gas CO dan H2 (gas hidrogen). Gas reduktor ini dihasilkan

dari pembakaran tidak sempurna minyak residu. Pada tahap ini ditambahkan juga batubara

dan diakhir proses ditambahkan sulphur cair.

Produk tahap ini biasa disebut dengan calcine/kalsin. Kalsin yang dihasilkan kemudian

dibawa ke proses berikutnya yaitu proses peleburan dilakukan dalam electric arc furnace,

EAF atau tungku busur listrik.

Proses Peleburan/Smelting

Pada tahap ini, calcine akan dilebur di dalam tungku lebur yaitu electric arc furnace.

Kalsin dilebur menjadi matte yang memiliki kualitas tertentu. Selain nikel matte, pada tahap

ini juga dihasilkan slag/pengotor. Tahap ini menghasilkan Nikel matte yang mengandung

nikel sekitar 27 persen. Matte cair ditampung dalam ladle untuk selanjutnya ditransfer

menuju converter.

Proses Converting/Pemurnian

Proses converting adalah proses peningkatan kadar nikel dalam matte cair yang

dihasilkan dari dapur listrik EAF. Kadar nikel naik setelah proses converting, sedangkan

kadar besi dalam matte cair turun. Jadi, proses converting merupakan proses pemurnian nikel

matte cair. Converting dilakukan dalam Top Blown Kaldo Type Rotary Converter (TBRC)

atau dalam Pierce Smith Converter. Pada tahap ini, kadar nikel dalam matte cair ditingkatkan

sehingga mencapai kadar nikel sekitar 78 persen. Sedangkan kadar besi menjdai 0,7 persen.

Proses pemurnian dilakukan dengan menambahkan udara dan silika sebagai fluks, bahan

imbuh.

Proses Granulasi/Granulating

Proses granulasi merupakan tahapan akhir dari pengolahan bijih nikel menjadi matte.

Matte cair dari proses converting ditransfer menggunakan ladle ke lokasi proses granulasi.

Pada proses ganulasi, matte cair disemprot dengan air bertekanan tertentu. Matte cair

membeku dalam bentuk granul-granul atau partikel-partikel kecil.

2. Metode hidrometalurgi

Pengolahan bijih nikel dengan menggunakan metode hidrometalurgi dapat dilihaat pada

skema berikut :

Dari skema tahapan proses pengolahan bijih nikel dengan cara hidrometalurgi dapat kita

lihat secara umum sebagai berikut :

Persiapan Bijih dan Pelindihan Atmosfirik

Bijih limonit dan saprolit ditambang secara bersama-sama, dan kemudian dicampur

dengan air laut untuk menghasilkan bubur bijih. Bubur bijih tersebut kemudian dilindih

dengan asam sulfat untuk melarutkan logam nikel dan kobalt secara selektif dari besi,

pengotor utama yang tertinggal dalam padatan. Langkah pelindihan ini berada pada

menggunakan tekanan atmosferik dan temperatur sektiar 100oC. Tekanan tinggi tidak

digunakan untuk menghindari tantangan teknologi yang terkait.

Netralisasi dan pemisahan padatan/cairan

Sebagian besar pengotor kemudian diendapkan sebagai padatan dengan menambahkan

cairan kapur pada lindihan. Ini disebut netralisasi utama. Pengotor padat yang telah

diendapkan kemudian dipisahkan dari cairan yang berisi nikel dan kobalt, sebelum dicuci

dengan air, dinetralkan dengan cairan kapur dan disaring. Padatan yang dihasilkan, disebut

residu besi, merupakan residu proses utama.

Ekstraksi bahan pelarut (SX) dan perolehan logam

SX adalah sebuah proses dimana bahan ekstraksi organik dapat memisahkan semua

kobalt dan mangan, dalam aliran cairan yang 20 kali lebih kecil. Mereka dapat dipisahkan

dari aliran cairan utama yang mengandung nikel, kemudian diendapkan dengan

menambahkan abu soda. Hasil produk berwarna hijau yang disebut hydroxy-nickel carbonate

dikeringkan sebelum dikemas untuk diekspor ke pasar dunia. kobalt diendapkan dari aliran

yang lebih kecil seperti sulfida kobalt dengan menambahkan sulfida sodium. Ini adalah

produk komersial kedua yang juga dikemas untuk ekspor. Sisa Mangan diendapkan dengan

manambahkan kapur dan membentuk sisa padatan kedua dari proses tersebut.

Pengolahan residu cair

Semua residu cair yang dihasilkan oleh proses tersebut kemudian dinetralkan dengan

kapur untuk mendapatkan kembali sebagian besar sisa logam terlarut. Dalam residu cair sisa

tersebut, semua logam dan garam yang terlarut masih berada pada tingkatan yang memenuhi

standar peraturan di Indonesia dan praktik-praktik terbaik dalam industri-industri

internasional serta aman untuk dikembalikan ke laut. Garam ion dalam residu cair tersebut

secara alamiah telah ada dalam air laut (sodium, mangan, klorida, dan sulfat).

Pengolahan residu padat

Proses hidrometalurgi menghasilkan dua residu padat: residu besi dan mangan. Kedunya

stabil. Mereka akan ditransportasikan dengan cara konvensional (truk, konveyor) dan

disimpan secara terpisah dalam Fasilitas Penyimpanan Residu, yang dirancang dan dikelola

sesuai dengan peraturan lingkungan Indonesia dan internasional.

Produk Akhir

Dalam kondisi kering, produk nikel mengandung 43-45% nikel. Sulfida kobalt

mengandung sekitar 55% kobalt (saat kering).

PRODUK OLAHAN NIKEL

Seperti yang telah dijelaskan diatas, bahwa teknologi pengolahan bijih nikel dapat dibagi

menjadi dua macam teknologi yang mempunyai produk akhir yang berbeda-beda. Produk

olahan dari bijih nikel yang umumnya dihasilkan diindonesia adalah sebagai berikut.

1. Ferronikel (menggunakan teknologi pirometalurgi)

2. Nikel Matte (menggunakan teknologi pirometalurgi)

3. Nikel (menggunakan teknologi hidrometalurgi)