PROSES PENGOLAHAN NIKEL DAN HASILNYA

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.