PROSES PENGOLAHAN NIKEL
Pengolahan bahan galian adalah suatu
proses pemisahan mineral berharga secara ekonomis berdasarkan teknologi yang
ada sekarang. Berdasarkan tahapan proses, pengolahan bahan galian dapat dibagi
menjadi tiga tahapan proses, yaitu tahap preparasi, tahap pemisahan dan tahap
dewatering.
Tujuan dilakukannya kegiatan
Pengolahan bahan galian ini yaitu untuk Membebaskan mineral berharga dari
mineral pengotornya (meliberasi), Memisahkan mineral berharga dari pengotornya,
Mengontrol ukuran partikel agar sesuai dengan proses selanjutnya (reduksi
ukuran), Mengontrol agar bijih mempunyai ukuran yang relatif seragam,
Mengontrol agar bijih mempunyai kadar yang relative seragam, Membebaskan
mineral berharga, Menurunkan kandungan pengotor (menaikkan kadar mineral
berharga). Dengan demikian kita akan mendapatkan keuntungan-keuntungan berupa
Mengurangi ongkos / biaya pengangkutan, Mengurangi ongkos / biaya peleburan,
serta Mengurangi kehilangan mineral berharga pada saat peleburan.
Preparasi merupakan proses tahap awal dalam pengolahan bahan
galian yang meliputi :
Sampling
merupakan pengidentifikasian bahan galian baik sifat fisik, kimia, kemagnetan,
serta kelistrikan dari mineral yang terkandung dalam bahan galian diantaranya
Macam dan komposisi mineral dalam bahan galian, Kadar masing-masing mineral
dalam bahan galian, Besar ukuran
dan distribusi ukuran, Distribusi
mineral-mineralnya, Macam dan tipe ikatan mineral-mineralnya, Derajat liberasi
mineral-mineralnya, Sifat-sifat fisik mineralnya seperti berat jenis,
kemagnetan, konduktivitas listrik, sifat-sfat permukaan mineralnya dan sebagainya.
Genesa Pembentukan Bijih Nickel
Nickel ore
adalah bijih nikel, yaitu mineral atau agregat mineral yang mengandung nikel.
Ferronickel adalah produk metalurgi berupa alloy (logam paduan) antara besi
(ferrum) dan nikel.
Baja
menggunakan produk alloy ini Nickel bisa berasal dari Laterite (Ni Oxides)
hasil proses pelapukan batuan Ultramafik dan Sulfida (Ni Sulphides) hasil dari
proses magmatisme. Sumber batual Ultramafik bisa dari Dunite, Peridotite,
Lherzolite,Serpentinite, dll.
Orebody
dengan Ni grade yg tinggi umumnya didapat dari proses pelapukan batuan
(bedrock) yg kaya Olivine karena memang kandungan Ni di Olivine lebih tinggi
dibanding mineral mafik yg lain. Kandungan Ni di bedrock sebenar nya kecil
sekali (<0.7%), kandungan dibedrock didominasi oleh silica (>40%) dan
magnesia (>30%), proses pengkayaaan Ni terjadi karena adanya proses Leaching
dimana elemen-elemen yg mudah larut dan punya mobilitas tinggi terutama SiO2
dan MgO dilarutkan oleh air sehingga %Ni yg tinggal di profile jadi tinggi
(>2%).
Proses leaching yg efektif biasanya
terjadi pada Daerah tropis dimana curah hujan tinggi dan banyak vegetasi yang
membentuk lingkungan asam. Morfologi yg "gentle" termasuk plateua
karena sirkulasi air bagus untuk "mencuci/mengeluarkan" Silica dan
magnesia, jika terlalu terjal hasil pelapukan akan tererosi sehingga profile
yang akan dihasilkan tipis. Kalo terlalu landai seperti di lembah/dataran
rendah sirkulasi air kurang bagus. Struktur geologi yang intensif karena
penetrasi air ke bedrock akan lebih efektif.
LAPISAN PENYUSUN BIJIH NICKEL
Proses
leaching membentuk profile Limonite (bagian atas/zona oksidasi) dan Saprolite
(bagian bawah/zona reduksi) dimana pada lapisan limonite proses pelapukan sudah
sangat lanjut sehingga hampir semua Silica dan magnesia sudah tercuci dan
sisa-sisa struktur/tekstur batuan sudah boleh dikatakan hilang (semua lapisan
bedrock sudah jadi tanah), lapisan limonite mengandung Fe yang sangat tinggi
karena memang Fe sangat suka lingkungan oksidasi. Kalo saprolite boleh dikatakan
setengah lapuk dimana masih ditemukan sisa-sisa batuan dasar. Kandungan Ni
tertinggi akan didapat pada zona saprolite karena Ni lebih stabil di zona
reduksi.
Penambangan Nikel
Endapan nikel laterit terbentuk
karena proses pelapukan dari batuan ultramafik yang terbentang dalam suatu
singkapan tunggal terbesar di dunia seluas lebih dari 120 km x 60 km. Sejumlah
endapan lainnya tersebar di provinsi Sulawesi Tengah dan Tenggara.
Operasi penambangan nikel biasanya
digolongkan sebagai tambang terbuka dengan tahapan sebagai berikut:
1. Pemboran
pada jarak spasi 25 - 50 meter untuk
mengambil sample batuan dan tanah guna mendapatkan gambaran kandungan nikel
yang terdapat di wilayah tersebut.
2. Pembersihan dan pengupasan
lapisan tanah penutup setebal 10– 20
meter yang kemudian dibuang di tempat tertentu ataupun dipakai langsung untuk
menutupi suatu wilayah purna tambang.
3. Penggalian
lapisan bijih nikel yang berkadar tinggi setebal 5-10
meter dan dibawa ke tempat
pengolahan.
Pengolahan Bijih Nickel
Setelah bahan
galian ditambang dan lalu di dangkut dengan alat muat (wheel loader) menuju ke
stockfile. Dan setelah diangkut sebaiknya melakukan proses pengolahan nickel.
Dalam proses pengolahan bijih nickel meliputi beberapa tahapan proses utama
(Gambar 3.2.) yaitu :
NICKEL PROCESS ILLUSTRATION
Setelah bahan galian ditambang dan
lalu di dangkut dengan alat muat (wheel loader) menuju ke stockfile. Dan
setelah diangkut sebaiknya melakukan
proses pengolahan nickel. Adapun
tahap-tahap yang dilakukan untuk melakukan proses pengelolahan nikel melalui
beberapa tahap utama yaitu, crushing, Pengering, Pereduksi, peleburan, Pemurni,
dan Granulasi dan Pengemasan.
1. Crushing
Dimana proses ini bertujuan untuk reduksi ukuran dari ore
agar mineral berharga bisa terlepas dari bijihnya. Berbeda dengan pengolahan
emas, dalam tahap ini untuk nikel ore ini hanya dibutuhkan ukuran maksimal 30
mm sehingga hanya dibutuhkan crusher saja dan tidak dibutuhkan grinder.
2. 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).
TANUR PENGERING DAN GUDANG BIJIH KERING
3. 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
TANUR REDUKSI
4. 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.
PELEBURAN DITANUR LISTRIK
5. 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
TANUR PEMURNI
6. 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar