BAB III PEMBAHASAN III.1 Eksplorasi Nikel Efisiensi proses konsentrasi nikel sangat dipengaruhi oleh topografi. Dengan demikian foto udara memegang kunci utama dalam melakukan eksplorasi regional untuk nikel. Dari interpretasi foto udara, pertama-tama dihasilkan peta geologi yang memadai untuk dimulainya penelitian. Pada fase awal interpretasi foto udara ini, geomorfologi dari beberapa daerah yang sudah diketahui mengandung endapan nikel seperti Pomalaa dan Soroako menjadi bahan acuan. Hubungan antara adanya endapan nikel dengan morfologi yang khas : berbukit-bukit (hummocky) yang merupakan peninggalan dataran purba ( old land surface) yang berpotensi mengandung endapan nikel. Namun demikian, pematang pegunungan yang sempit pun juga mengandung endapan nikel yang berkadar tinggi (Bulubalang, Kolonedale) meskipun
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB III
PEMBAHASAN
III.1 Eksplorasi Nikel
Efisiensi proses konsentrasi nikel sangat dipengaruhi oleh
topografi. Dengan demikian foto udara memegang kunci utama
dalam melakukan eksplorasi regional untuk nikel. Dari
interpretasi foto udara, pertama-tama dihasilkan peta geologi yang
memadai untuk dimulainya penelitian. Pada fase awal interpretasi
foto udara ini, geomorfologi dari beberapa daerah yang sudah
diketahui mengandung endapan nikel seperti Pomalaa dan
Soroako menjadi bahan acuan.
Hubungan antara adanya endapan nikel dengan
morfologi yang khas : berbukit-bukit (hummocky) yang merupakan
peninggalan dataran purba ( old land surface) yang berpotensi
mengandung endapan nikel. Namun demikian, pematang
pegunungan yang sempit pun juga mengandung endapan nikel
yang berkadar tinggi (Bulubalang, Kolonedale) meskipun jumlah
tonasenya tidak besar. Interprestasi foto udara yang
mendeteksi dataran-dataran purba kemudian menjadi patokan pada
peta kerja bagi tim lapangan yang kemudian melakukan
pemboran-pemboran dengan bor tangan (Hand Auger). Pembuatan
sumuran dan atau parit-parit eksplorasi dapat dilakukan didaerah-
daerah yang menunjukkan potensi.
Dalam tindakan yang lebih lanjut, pemboran dengan alat-
alat yang lebih besar seperti B-40, Becker CSR, Becker Hammer, dsb
merupakan upaya optimal untuk mengetahui cadangan daripada
endapan yang ada. Pada saat diperlukan contoh-contoh yang
besar untuk keperluan penelitian proses pengolahan maka
contoh yang diperlukan diambil dari parit-parit (trenches) yang
tersebar luas dikawasan yang ingin diketahui potensinya.
III.2 Eksploitasi (Penambangan) Nikel
Penambangan nikel dapat dilakukan dengan cara tambang
terbuka dan tambang bawah tanah. Di Indonesia penambangan
nikel dilakukan secara tambang terbuka dengan membuat jenjang
(bench) pada lereng bukit dan penggaliannya dilakukan secara
back filling. Hal ini diterapkan di Pomalaa, Pulau Gebe dan
Soroako: Indonesia diperkirakan memiliki cadangan bijih nikel
sebanyak 974,8 juta ton dengan kandungan nikel rerata 1,45%. Cara
penambangannya adalah awalnya pohon-pohon dan semak-
semak di atas tanah yang akan tambang akan disingkirkan dengan
Bulldozer.Kemudian dengan alat yang sama dilakukan pengupasan
pada lapisan penutup (stripping of overburden). Lapisan penutup ini
nantinya dikembalikan untuk penghijauan apabila penambangan
didaerah tersebut telah selesai dikerjakan. Selanjutnya dilakukan
penggalian terhadap bijihnya sendiri. Sistem penggalian bijih adalah
sistem tangga (benching sistem) yaitu dimulai dari bawah ke atas
mengikuti kontur topograpi.
Bijih nikel digali dengan menggunakan alat gali power shovel
dan atau dozer shovel yang langsung mengisi ke atas dump truck.
Penambangan bijih nikel di Pomalaa disamping untuk keperluan
ekspor juga untuk keperluan pabrik pengolahan ferronikel. Bijih
nikel yag telah dipecah diangkut ke stockyard untuk ditimbun
menjadi beberapa timbunan masing-masing ± 6000 ton.
Untuk kedua daerah Tambang masing-masing dibangun
sebuah pelabuhan muat untuk memuat bijih nikel ke dalam
tongkang-tongkang yang selanjutnya ditarik dengan dengan tug
boat ke kapal samudera yang berlabuh kurang dari lebih 1,5 mil
dari pantai. Pemuatan bijih ke dalam dilakukan dengan belt
conveyer. Buldozer untuk mendorong bijih kemudian dengan
wheel loader untuk memasukkan ke dalam apron feeder langsung
masuk ke belt conveyer yang mengisi tongkang. Pemindahan bijih
dari tongkang ke dalam kapal Samudera dilakukan dengan grab
bucket.
Tiap bulan rata-rata pengapalan sebanyak 1 kali dengan
kapal yang memuat samapai 25. 000 MT denagn tujuan ekspor ke
Jepang. Kapasitas pemuatan rata-rata 4.000 MT/hari. Bijih nikel
untuk keperluan pabrik pengolahan diangkut dengan dumptruck ke
stockyard di dekat pabrik. Persyaratan untuk pabrik pengolahan
lebih sulit lagi karena harus memperhatikan beberapa komponen
lain dari bijih nikel, seperti basicity, dan iron content.
Sistem penambangan yang diterapkan sistem tambang
terbuka (open cut) dengan sistem berjenjang (bench). Dimana
pembukaan tambang dilakukan secara bertahap dengan
menggunakan metode per level. Arah penambangan di mulai dari
level paling atas ke arah bawah. Tahapan-tahapan kegiatan
penambangan nikel pada adalah :
a. Clearing
Clearing adalah pekerjaan Pembersihan atau
pembebasan lokasi penambangan dari pepohonan. Untuk
membersihkan lokasi penambangan dari pohon yang besar
(Diameter pohon > 30 cm) harus dilakukan penebangan
dulu. Penebangan dilakukan dengan chainsaw, agar kayu
tersebut dapat dimanfaatkan untuk keperluan konstruksi
yang ada di lokasi pertambangan (pembuatan Kantor, mess,
dan sarana pendukung lainnya). Untuk pohon yang kurang dari
30 cm langsung digusur dengan bulldozer ke arah bawah dari
sub sub blok yang akan ditambang. Kegiatan clearing di
tambang nikel mornopo ini menggunakan Bulldozer D85E-SS
dan D7G, sedangkan untuk perawatan menggunakan D 65 P.
b. Stripping Over Burden
Secara umum overburden terdiri dari dua jenis, yaitu
lapisan penutup (top soil) dan waste, kemudian diikuti
limonite dan saprolite yang ada di bawahnya. Selama
pengupasan overburden, aktivitas pengontrolan mutu terus
dilakukan untuk mendapatkan batas – batas lapisan dengan
mensinkronkan data logging dan mengambil contoh untuk
dianalisan di laboratorium. Sebelum mendapat data dari
laboratorium, daerah ini tidak boleh diganggu dengan
memberi tanda bendera putih sebagai peringatan. Alat yang
digunakan dalam stripping ini sama dengan yang digunakan
pada kegiatan clearing.
c. Penggalian Dan Pengangkutan Bijih Nikel
Limonite dan Saprolite digali dengan menggunakan
excavator PC 300 kemudian dimuat ke dalam articulated
dump truk dengan kapasitas 36 ton untuk di angkut ke ETO
(exportable transito ore). Selanjutnya material tersebut di
angkut ke Grissly I untuk dilakukan penyaringan. Dimana
dari grissly ini di dapatkan under size sekitar 75 % dan over
size sekitar 25 %. Untuk under size di angkut lagi ke
stockyard dengan alat muat PC 300 dan alat angkut
menggunakan dump truck ke stockyard. Dari stockyard
kemudian dilakukan proses pengapalan.
III.3 Pengolahan Nikel
Secara umum proses pengolahan nikel Dalam proses
pengolahan bijih nickel meliputi beberapa tahapan proses utama
(Gambar 3.1) yaitu :
GAMBAR 3.1
NICKEL PROCESS ILLUSTRATION
1. Pengeringan di Tanur Pengering (Dryer)
Dari stockpile, hasil tambang (ore) diangkut menuju
apron feeder. Di apron feeder ore mengalami penyaringan
dan pengaturan beban sebelum diangkut dengan belt
conveyor menuju dryer atau tanur pengering. Diruang
pembakaran tersebut terdapat alat pembakar yang
menggunakan high sulphur oil atau yang biasa disebut minyak
residu sebagai bahan bakar.
Dalam tahap pengeringan ini hanya dilakukan
penguapan sebagian kandungan air dalam bijih basa dan
tidak ada reaksi kimia. Ore kemudian dihancurkan dan
kemudian dikumpulkan di gudang bijih kering (Dry Ore
Storage).
GAMBAR 3.2
TANUR PENGERING DAN GUDANG BIJIH KERING
2. Kalsinasi dan Reduksi di Tanur Pereduksi
Tujuannya untuk menghilangkan kandungan air di
dalam bijih, mereduksi sebagian nikel oksida menjadi nikel
logam, dan sulfidasi. Setelah proses drying, bijih nikel yang
tersimpan di gudang bijih kering pada dasarnya belumlah
kering secara sempurna, karena itulah tahapan ini
bertujuan untuk menghilangkan kandungan air bebas dan
air kristal serta mereduksi nikel oksida menjadi nikel
logam.
Proses ini berlansung dalam tanur reduksi. Bijih dari
gudang dimasukkan dalam tanur reduksi dengan komposisi
pencampuran menggunakan ratio tertentu untuk
menghasilkan komposisi silika magnesia dan besi yang
sesuai dengan operasional tanur listrik. Selain itu
dimasukkan pula batubara yang berfungsi sebagai bahan
pereduksi pada tanur reduksi maupun pada tanur pelebur.
Untuk mengikat nikel dan besi reduksi yang telah tereduksi
agar tidak teroksidasi kembali oleh udara maka
ditambahkanlah belerang. Hasil akhir dari proses ini disebut
kalsin yang bertemperatur sekitar 700oC
GAMBAR 3.3
TANUR REDUKSI
3. Peleburan di Tanur Listrik
Untuk melebur kalsin hasil kalsinasi/reduksi sehingga
terbentuk fasa lelehan matte dan Slag. Kalsin panas yang
keluar dari tanur reduksi sebagai umpan tanur pelebur
dimasukkan kedalam surge bin lalu kemudian dibawa
dengan transfer car ke tempat penampungan. Furnace
bertujuan untuk melebur kalsin hingga terbentuk fase lelehan
matte dan slag. Dinding furnace dilapisi dengan batu tahan
api yang didinginkan dengan media air melalui balok
tembaga. Matte dan slag akan terpisah berdasarka berat
jenisnya. Slag kemudian diangkut kelokasi pembuangan
dengan kendaraan khusus.
GAMBAR 3.4
PELEBURAN DITANUR LISTRIK
4. Pengkayaan di Tanur Pemurni
Bertujuan untuk menaikkan kadar Ni di dalam matte
dari sekitar 27 persen menjadi di atas 75 persen. Matte yang
memiliki berat jenis lebih besar dari slag diangkut ke tanur
pemurni / converter untuk menjalani tahap pemurnian dan
pengayaan. Proses yang terjadi dalam tanur pemurni adalah
peniupan udara dan penambahan sililka. Silika ini akan
mengikat besi oksida dan membentuk ikatan yang memiliki
berat jenis lebih rendah dari matte sehingga menjadi mudah
untuk dipisahkan.
GAMBAR 3.5
TANUR PEMURNI
5. Granulasi dan Pengemasan
Untuk mengubah bentuk matte dari logam cair menjadi
butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan
dikemas. Matte dituang kedalam tandis sembari secara terus
menerus disemprot dengan air bertekanan tinggi. Proses ini
menghasilkan nikel matte yang dingin yang berbentuk
butiran- butiran halus. Butiran-butiran ini kemudian
disaring, dikeringkan dan siap dikemas.
GAMBAR 3.6
GRANULASI DAN PENGEMASAN
III.4. Peleburan Bijih Nikel
Proses peleburan dilakukan dalam dapur listrik berukuran
diameter 15 m berkapasitas 18 megawatt, bagian dalam dapur listrik
dilapisi batu tahan api jenis “magnesia brick” calcined ore yang
dihasilkan dari rotary kiln dengan temperature 800 oC sebelum
diumpankan ke dalam dapur listrik di angkut dengan menggunakan
sistim container car-over head crane ke dalam 9 buah top bin yang
berkapasitas masing-masing 50 ton dan lengkapi dengan 4 buah chute
yang “kakinya” terpasang mengelilingi atap dapur listrik.
Didalam dapur listrik akan terjadi proses peleburan calcine
dan reduksi semua oksida yang terkandung dalam bijih oleh antrasit
dan batubara melalui reaksi-reaksi sebagai berikut :
NiO + C Ni + CO (95% Ni tereduksi)
CoO + C Co + CO (95% Co tereduksi)
Fe2O3 + C 2FeO + Co (100% Fe2O3 tereduksi)
FeO + C Fe + CO (60% Feo tereduksi)
Cr2O3 + 3 C 2Cr + 3 CO (20% Cr2O3 tereduksi)
P2O5 + 5C 2P + 5CO (90% P2O5 tereduksi)
MnO + C Mn + CO (20% MnO tereduksi)
SiO2 + C Si + 2CO (20% SiO2 tereduksi)
Oksida-oksida didalam bijih yang tidak tereduksi akan diikat oleh
CaO dari batu kapur membentuk slag. Pemisahan antara logam
ferronikel dan slag dalam dapur listrik berlangsung karena adanya
perbedaan berat jenis, slag dengan berat jenis sekitar 2,6 akan
membnetuk lapisan di sebelah atas lapisan logam ferronikel yang
mempunyai berat jenis 6,9. Tebal lapisan slag dalam dapur listrik
mencapai 1 – 1,5 m, sedangkan tebal lapisan logam feronikel berkisar
antara 40 – 80 cm. Slag dikeluarkan (di tap) dari dapur listrik setiap
90.000 kwh sebanyak 90 ton/tap, dialirkan ke dalam air dan
disemprot dengan air sehingga tergranulasi menjadi butiran-butiran
berukuran 5 – 10 cm. Sedangkan logam feronikel yang dikeluarkan (di
tap) dari dapur listrik ditampung dalam laddle berkapasitas 18 ton
untuk dimurnikan.
Proses pemurnian dilakukan untuk maksud menghilangkan
unsur pengotor, seperti sulfur, carbon, silikon, dan fosfor. Proses
penghilangan unsur sulfur (disulfurisasi) dilakukan dengan proses
rhein stall yaitu menambahkan carbid dan soda ash untuk mengikat
sulfur yang terkandung dalam metal. Setelah melalui proses
disulfurisasi, sebagai hasilnya di peroleh logam ferronikel arang tinggi
(H/C) yang komposisinya disesuaikan dengan permintaan pasar.
Untuk pembuatan feronikel arang rendah (L/C) perlu dilakukan
penghilangan unsur Si (desilikonisasi) dan C (dekarbonisasi) dan P
(defosforisasi), proses-proses ini dilakukan dalam shaking convertor
berkapasitas 20 ton. Ke dalam logam feronikel cair dalam convertor
dilakukan penghembusan O2 sehingga unsur-unsur Si, C, P akan
teroksidasi membentuk oksida-oksida SiO2, CO, dan P2O5. CO akan
dikeluarkan sebagai gas, sedangkan SiO2 dan P2O5 akan diikat oleh
CaO dari batukapur dan kapur bakar yang ditambahkan sebagai flux,
membentuk slag. Pemisahan slag dan logam feronikel murni (Feni)
dalam shaking convertor dilakukan secara skimming.