Tembaga (Cu) PENDAHULUAN Kajian tentang genesa mineral membahas persoalan mineralisasi dari suatu endapan bijih yang terdapat di alam. Seperti halnya dengan endapan yang mengandung unsur Cu, Pb dan Zn yang biasanya di alam terdapat dalam suatu lingkungan pengendapan yaitu lingkungan magmatik, hidrotermal (mesotermal) dan kontak metasomatis. Pertama, menyangkut genesa primer yang berhubungan erat dengan aktifitas magma. Sedangkan batuan intrusi yang menguntungkan dalam pembentukan bijih tembaga yaitu batuan sedang (intermediate igneous). Kedua, genesa sekunder berhubungan erat dengan keberadaan mineral (Cu) di alam yang bersifat tidak stabil bila terkena pengaruh air dan udara. Pembentukan bijih secara umum di alam melalui proses-proses sebagai berikut: o Pembekuan. Larutan pembawa bijih akan mengalami pembekuan akibat perubahan temperatur tekanan. o Pelapukan. Akibat kontaknya dengan organisme dan atmosfer, maka batuan akan mengalami pelapukan. o Sedimentasi. Akibat pelapukan yang terus-menrus maka massa batuan yang besar akan hancur dan tererosi kemudian tertransportasi ke daerah yang lebih landai kemudian akan terjadi proses sedimentasi. o Metamorfosa. Perubahan temperatur dan tekanan yang akan mengakibatkan mineral yang terkandung dalam suatu batuan akan terorientasi membentuk mineral baru akibat proses alterasi. Faktor-faktor yang mempengaruhipembentukan bijih : o Perubahan temperatur. o Perubahan tekanan.
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
Tembaga (Cu)
PENDAHULUAN
Kajian tentang genesa mineral membahas persoalan mineralisasi dari suatu endapan bijih yang terdapat di alam. Seperti halnya dengan endapan yang mengandung unsur Cu, Pb dan Zn yang biasanya di alam terdapat dalam suatu lingkungan pengendapan yaitu lingkungan magmatik, hidrotermal (mesotermal) dan kontak metasomatis.
Pertama, menyangkut genesa primer yang berhubungan erat dengan aktifitas magma. Sedangkan batuan intrusi yang menguntungkan dalam pembentukan bijih tembaga yaitu batuan sedang (intermediate igneous). Kedua, genesa sekunder berhubungan erat dengan keberadaan mineral (Cu) di alam yang bersifat tidak stabil bila terkena pengaruh air dan udara.
Pembentukan bijih secara umum di alam melalui proses-proses sebagai berikut:
o Pembekuan. Larutan pembawa bijih akan mengalami pembekuan akibat perubahan
temperatur tekanan.o Pelapukan. Akibat kontaknya dengan organisme dan atmosfer, maka batuan akan
mengalami pelapukan.o Sedimentasi. Akibat pelapukan yang terus-menrus maka massa batuan yang besar
akan hancur dan tererosi kemudian tertransportasi ke daerah yang lebih landai kemudian akan terjadi proses sedimentasi.
o Metamorfosa. Perubahan temperatur dan tekanan yang akan mengakibatkan
mineral yang terkandung dalam suatu batuan akan terorientasi membentuk mineral baru akibat proses alterasi.
Faktor-faktor yang mempengaruhipembentukan bijih :
o Perubahan temperatur.
o Perubahan tekanan.
o Kondisi media transportasi.
o Penambahan larutan sekunder.
o Kondisi kimia batuan induk.
o Aktifitas tektonik.
AKUMULASI ENDAPAN
Endapan bijih tembaga biasanya terdapat pada lingkungan magmatik. Magma adalah suatu lelehan silikat panas yang terdiri dari bahan-bahan yang terlarut didalamnya, yaitu bahan volatile yang merupakan bahan mudah menguap dan bahan
non volatile yaitu bahan yang tidak menguap. Bahan volatile seperti : CO2, H2O, HF dan HCl. Bahan non volatile seperti : SiO2, Al, Fe, Ca, Mg, K dan unsur-unsur trace elemen seperti : Cu, Pb, Zn dan rare earth element.
Lingkungan yang memungkinkan terbentuknya tembaga (Cu) adalah lingkungan mesotermal, dimana suhu berkisar 200oC sampai 300oC (temperatur sedang). Endapan yang bercirikan endapan ini adalah endapan sulfida dari Fe, Pb, Zn dan Cu. Sedangkan mineral pengotornya adalah kuarsa, kalsit, rodokrosit dan siderit.
KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH TEMBAGA
Berdasarkan kedalaman :
o Porfiri
o Mesotermal
o Epitermal
Hubungan dengan intrusi :
Porfiri Sulfida tinggi Sulfida rendahPorfiri Cu/Au
Skarn Cu/Au
Breksi Cu/Au
Epitermal
Mesotermal hingga porfiri
Epitermal
Urat Au/ basemetal
Sedimen
GENESA ENDAPAN BIJIH TEMBAGA
Genesa Primer
Logam tembaga, proses genesanya berada dalam lingkungan magmatik, yaitu suatu proses yang berhubungan langsung dengan intrusi magma. Bila magma mengkristal maka terbentuklah batuan beku atau produk-produk lain. Produk lain itu dapat berupa mineral-mineral yang merupakan hasil suatu konsentrasi dari sejumlah elemen-elemen minor yang terdapat dalam cairan sisa.
Pada keadaan tertentu magma dapat naik ke permukaan bumi melalui rekahan-rekahan (bagian lemah dari batuan) membentuk terowongan (intrusi). Ketika mendekati permukaan bumii, tekanan magma berkurang yang menyebabkan bahan volatile terlepas dan temperatur yang turun menyebabkan bahan non volatile akan terinjeksi ke permukaan lemah dari batuan samping (country rock) sehingga akan terbentuk pegmatite dan hidrotermal.
Endapan pegmatite sering dijumpai berhubungan dengan batuan plutonik tapi umumnya granit yang kaya akan unsur alkali, aluminium, kuarsa dan beberapa muskovit dan biotit.
Endapan hidrotermal merupakan endapan yang terbentuk dari proses pembentukan endapan pegmatite lebih lanjut, dimana larutan bertambah dingin dan encer. Cirri khas endapan hidrotermal adalah urat yang mengandung sulfida yang terbentuk karena adanya pengisian rekahan (fracture) atau celah pada batuan semula.
Endapan bijih tembaga porfiri merupakan suatu endapan bijih tembaga yang mempunyai kadar rendah, tersebar relatif merata dengan jumlah cadangan yang besar. Endapan bahan galian ini erat hubungannya dengan intrusi batuan Complex Subvolcanic Calcaline yang bertekstur porfitik. Pada umumnya berkomposisi granodioritik, sebagian terdeferensiasi ke batuan granitik dan monzonit. Bijih tersebar dalam bentuk urat-urat sangat halus yang membentuk meshed network sehingga derajat mineralisasinya merupakan fungsi dari derajat retakan yang terdapat pada batuan induknya (hosted rock). Mineralisasi bijih sulfidanya menunjukkan perkembangan yang sesuai dengan pola ubahan hidrotermal.
Zona pengayaan pada endapan tembaga porfiri:
o zona pelindian.
o Zona oksidasi.
o Zona pengayaan sekunder.
o Zona primer.
Reaksi yang terjadi pada proses pengayaan tersebut adalah :
Sifat susunan mineral bijih endapan tembaga porfiri adalah:
o Mineral utama terdiri : pirit, kalkopirit dan bornit.
o Mineral ikutan terdiri : magnetit, hematite, ilmenit, rutil, enrgit, kubanit, kasiterit,
kuebnit dan emas.o Mineral sekunder terdiri : hematite, kovelit, kalkosit, digenit dan tembaga natif.
Akibat dari pembentukannya yang bersal dari intrusi hidrotermal maka mineralisasi bijih tembaga porfiri berasosiasi dengan batuan metamorf kontak seperti kuarsit, marmer dan skarn.
Endapan hidrotermal
Genesa Sekunder
Dalam pembahasan mineral yang mengalami proses sekunder terutama akan ditinjau proses ubahan (alteration) yang terjadi pada mineral-mineral urat (vein). Mineral sulfida yang terdapat di alam mudah sekali mengalami perubahan. Mineral yang mengalami oksidasi dan berubah menjadi mineral sulfida kebanyakan mempunyai sifat larut dalam air. Akhirnya didapatkan suatu massa yang berongga terdiri dari kuarsa berkarat yang disebut Gossan (penudung besi). Sedangkan material logam yang terlarut akan mengendap kembali pada kedalaman yang lebih besar dan menimbulkan zona pengayaan sekunder.
Pada zona diantara permukaan tanah dan muka air tanah berlangsung sirkulasi udara dan air yang aktif, akibatnya sulfida-sulfida akan teroksidasi menjadi sulfat-sulfat dan logam-logam dibawa serta dalam bentuk larutan, kecuali unsur besi. Larutan mengandung logam tidak berpindah jauh sebelum proses pengendapan berlangsung. Karbon dioksit akan mengendapkan unsur Cu sebagai malakit dan azurit. Disamping itu
akan terbentuk mineral lain seperti kuprit, gunative, hemimorfit dan angelesit. Sehingga terkonsentrasi kandungan logam dan kandungan kaya bijih.
Apabila larutan mengandung logam terus bergerak ke bawah sampai zona air tanah maka akan terjadi suatu proses perubahan dari proses oksidasi menjadi proses reduksi, karena bahan air tanah pada umumnya kekurangan oksigen. Dengan demikian terbentuklah suatu zona pengayaan sekunder yang dikontrol oleh afinitas bermacam logam sulfida.
Logam tembaga mempunyai afinitas yang kuat terhadap belerang, dimana larutan mengandung tembaga (Cu) akan membentuk seperti pirit dan kalkopirit yang kemudian menghasilkan sulfida-sulfida sekunder yang sangat kaya dengan kandungan mineral kovelit dan kalkosit. Dengan cara seperti ini terbentuk zona pengayaan sekunder yang mengandung konsentrasi tembaga berkadar tinggi bila dibanding bijih primer.
TANDA-TANDA GEOLOGIS ENDAPAN BIJIH TEMBAGA
Pada zona kontak banyak terdapat bidang-bidang diskontinuitas seperti fissure, crack dan kekar. Pada waktu terjadi intrusi bidang-bidang ini akan terinjeksi oleh larutan sisa. Proses ini akan diikuti adanya pertukaran unsur-unsur larutan sisa dan batu gamping. Kejadian ini akan menyebabkan terbentuknya mineral seperti kalkoporot, pirit, magnetit, garnet, sphalerit dan kuarsa.
Tipe endapan kedua dari bijih tembaga adalah berbentuk zenolit. Endapan tembaga berbentuk zenolit ini merupakan hasil intrusi magma granit terhadap batuan samping limestone. Pada saat terjadinya intrusi dimana ada material yang memiliki titik lebur yang lebih tinggi terjebak dalam intrusi granit tersebut. Material ini berupa garnet diopside. Proses ini menyebabkan terbentuknya mineral-mineral tembaga sulfida dan tembaga silikat di dalm zenolit tersebut. Mineral-mineral itu seperti kalkopirit, pirit, pirotit dan sedikit piroksen dan flourit.
Tipe ketiga adalah endapan bijih tembaga dalam bentuk lensa. Endapan ini terbentuk dari proses intrusi magma andradite terhadap batuan samping limestone yang diikuti pula oleh proses pertukaran unsur-unsur. Endapan dalam bentuk lensa akan terbentuk dalam intrusi ini dimana posisinya tersebar dan tidak teratur. Mineral yang ditemukan antara lain kalkopirit, pirit dan piroksen.
SISTIM PENAMBANGAN
Sistim penambangan banyak dipengaruhi oleh kondisi batuan badan bijih. Batuan dan kondisi badan bijih secara umum yang bisa dilakukan penambangan secara block caving ialah :
o Batuan mempunyai karakter mudah ambruk.
o Cadangan atau badan bijih berukuran besar.
o Badan bijih mempunyai kemiringan lebih besar dari 60o.
o Tidak mudah dikotori oleh batuan samping.
o Perubahan kadar tidak terlalu besar.
Kegiatan penambangan dibagi dua, yaitu:
1. Kegiatan development.
Adalah kegiatan untuk menyiapkan bijih mulai dari dalam bentuk cadangan menjadi siap untuk dilakukan penambangan dan pengangkutan. Kegiatan ini meliputi dari pembuatan lubang buka (drift) dan peledakan (undercut blasting) untuk menciptakan ambrukan pada badan bijih.
2. Kegiatan penarikan dan pengangkutan bijih.
Pada penarikan bijih alat yang dipakai adalah slusher dan LHD (muat-angkut-tuang). Dimana bijih berasal dari lombong amrukan dialirkan melalui finger raise ke tempat draw point.
Keuntungan slusher :
o Waktu dan development lebih sedikit.
o Jumlah raise grizzly dan chute yang diperlukan sedikit.
Kerugian slusher :
o Diperlukan penggalian besar.
o Sulit menghitung bijih hasil penarikan.
o Diperlukan pekerja dengan skill baik.
o Diperlukan banyak peralatan tambahan.
Pada penarikan bijih dengan LHD (pemuatan, pengangkutran dan pencurahan), ukuran rata-rata bijih yang bisa ditarik lebih besar dibandingkan cara slusher sehingga pengontrolannya mdah. Cara ini dibantu alat tambahan yang berupa pemecah batu (rock breaker).
Keuntungan LHD :
o Development lebih cepat.
o Produktivitas tinggi.
o Biaya rendah dan mudah menangani bongkahan.
Kerugian LHD :
o Memerlukan bukaan lebar
o Diperlukan operator dan bagian perawatan yang harus lebih berpengalaman.
Tembaga diperoleh dari bijih tembaga yang disebut Chalcopirit. Besi yang ada larut
dalam terak dan tembaga yang tersisa / matte dituangkan kedalam konverter. Udara
dihembuskan kedalamnya selama 4 atau 5 jam, kotoran teroksidasi, dan besi
membentuk terak yang dibuang pada waktu tertentu. Bila udara dihentikan, oksida
kupro bereaksi dengan sulfida kupro maka akan membentuk Tembaga blister dan
Dioksida belerang.Tembaga blister ini dilebur dan dicor menjadi slab, kemudian diolah