in
en

Kenapa Penyortiran Stockpile Nikel adalah penting untuk Smelter ?

Masalah :

Apakah itu Ni laterite

Definisi laterit, laterit nikel adalah:
  • Tanah Residual
  • Telah dikembangkan selama jaman batuan mafik / ultrabasa
  • Melalui proses kimia pelapukan dan pengayaan supergen
  • Di bawah kondisi iklim tropis
Laterit adalah sumber logam:
  • Ni, Co, Cr, Fe (dari laterit yang berasal dari batuan ultrabasa)
  • Al (dari laterit yang berasal dari batuan alumina)

Perbandingan antara endapan-endapan laterit dan sulfit di dunia.

nikel
Gambar: Sebagian besar bijih Nikel Indonesia (daerah tropis) adalah tipe laterit

Stratifikasi Nikel laterit

nikel
Gambar: Ini adalah gambaran umum mengenai lapisan-lapisan Nikel laterit seperti Limonit, Saprolit, etc dan komposisi geokimianya

Akan tetapi, karena sebagian besar endapan-endapan geologis Indonesia yang masih muda yang kurang terstratifikasi dibandingkan pada endapan-endapan yang matang. Stratifikasi laterit Nikel khas Indonesia adalah seperti di gambar bawah ini:


Gambar: Profil khas laterit dalam sebuah potongan jalan (road cut): limonit gelap overburden di atas garis merah; limonit kelas rendah ke kelas menengah antara merah dan garis hijau; dan saprolit di bawah garis hijau (lokasi Sorowako, Sulawesi)

Pada tingkat jalan (road) beberapa tanda kemungkinan puncak - puncak batuan dasar yang terekspos. Jika kita bor 3 Lubang bor dengan jarak sekitar 25 meter di foto ini akan memberikan interpretasi profil yang sama sekali berbeda dalam hal kuantitas dan posisi masing-masing dari tiga lapisan utama.

Keragaman laterit tingkat tinggi ini menambahkan risiko percampuran kadar saat penambangan. Hanya eksplorasi yang detil yang akan memberikan sebuah perencanaan tambang (mine planning) dan penandaan untuk mengurangi risiko ini.

 

Masalah penambanganya: campur aduk aneka kadar bijih (ore grading) Ni & Fe

  • Pertambangan selektif menggunakan tanda-tanda geologi adalah sulit karena terjadi pencampuran bijih-bijih pada saat pertambangan dalam kondisi basah.
  • Hal ini terutama berlaku untuk endapan-endapan geologis muda yang kurang terstratifikasi dibandingkan pada endapan-endapan yang matang.


Gambar: Jika tidak dilakukan perencanaan dan penandaan tambang yang baik, percampuran bijih-bijih Nikel akan terjadi dengan mudah, akibatnya terjadi percampuran kadar di stockpile

 

Apa akibat nya dengan percampuran kadar bijih-bijih ini ?

Aneka kadar Ni & Fe akan menentukan aneka proses pengolahan nya. Pengolahan Nikel Laterit bisa dibagikan sebagai berikut:

  • Pengolahan pirometalurgi (bijih nya dileburkan).
    • Nickel Pig Iron (NPI)
    • Ferro-Nickel
    • Nickel-Matte (Nickel Sulfide Matte)
  • Pengolahan hidrometalurgi (Pelindian - Leaching - dengan asam)
    • PAL (Pressure acid leaching) HPAL
    • AL (Atmospheric Leaching)
    • Heap Leaching
  • Gabungan proses piro dan hidro (Combined pyro and hydro process - Caron)
    (Bijih diturunkan dengan suhu tinggi, kemudian dilindikan)

Di Indonesia, saat ini hanya proses pengolahan p i rometalurgi yang sedang dan / atau akan diterapkan. Misalnya Vale (Inco sebelumnya) melakukan pengolahan Nickel Matte, Aneka Tambang sedang melakukan pengolahan Ferro-Nickel, dan sejumlah pabrik-pabrik pengolahan Nickel Pig Iron sedang atau akan dibangun.

Apakah ada perbedaan kebutuhan jenis kadar bijih nikel untuk pengolahan Nickel Pig Iron, Ferro Nickel dan Nickel Matte ?

  • Untuk pengolahan Nickel Pig Iron, jenis kadar bijih nikel nya adalah nikel limonit.
  • Proses pembuatan NPI dengan jalur terdiri dari tahapan sintering dan peleburan dalam tungku tegak atau tungku listrik(electric arc furnace).

    Nickel pig iron adalah logam besi wantah dengan kandungan Ni sekitar 5-10% Ni yang merupakan hasil dari proses peleburan bijih nikel kadar rendah di bawah 1.8% Ni (limonit). Pada saat ini NPI dihasilkan dari proses peleburan bijih nikel kadar rendah (limonit) dengan menggunakan tungku tegak, blast furnace. NPI digunakan sebagai bahan baku pembuatan stainless steel.

  • Untuk pengolahan Ferro-Nickel, jenis kadar bijih nikel adalah nikel saprolit.
  • Pembuatan ferro-nickel dilakukan melalui dua rangkaian proses utama yaitu reduksi dalam tungku putar (rotary kiln) dan peleburan dalam tungku listrik (electric furnace).

    Hasil proses pemurnian dituang menjadi balok feronikel (ferronickel ingot) atau digranulasi menjadi butir-butir feronikel (ferronickel shots), dengan kadar nikel di atas 30%. Logam campuran ferronickel (balok atau ingot), dengan komposisi kimia:

    • High carbon Fe-Ni: 23.4%-Ni; 1.75%-C;
    • Low carbon Fe-Ni: 24.4%-Ni; 0.01%-C
    Kondisi proses:
    • Mempunyai kadar nikel tinggi (>2.2%Ni)
    • Rasio Fe/Ni rendah (5-6)
    • Kadar MgO tinggi
    • Rasio SiO2/MgO >2.5
  • Untuk pengolahan Nickel-Matte, jenis kadar bijih nikel adalah nikel saprolit.
  • Pembuatan Nickel-Matte dilakukan dengan menggunakan tanur putar dan tanur listrik.

    Hasil nya adalah Nickel-Matte dengan komposisi kimia: 70-78%-Ni; 0.5-1-%Co; 0.2-06%-Cu; 0.3-0.6%-Fe; 18-22%-S Kondisi proses:

    • Mempunyai kadar nikel tinggi (>2.2%Ni)
    • Rasio Fe/Ni rendah (>6)
    • Kadar MgO tinggi
    • Rasio SiO2/MgO antara 1.8-2.2

    Kesimpulan: Jika stockpile yang sudah tercampur aduk antara bijih nikel limonit dan saprolit, akan menjadi masalah untuk pengolahan berikut nya (QC jenis kadar bijih yang masuk ke pabrik pengolahan). Selain itu, dari sudut pandang ekonomis, harga bijih nikel limonit berbeda dengan saprolit.

 

Bagaimana solusinya ?

Melakukan penyortiran stockpile sedemikian rupa, menghasilkan aneka kualitas stockpile. Contohnya: dari tabel 1, sebuah stockpile yang tercampur aduk bisa di sortir menjadi 15 stockpile dengan komposisi Ni & Fe nya.

Klasifikasi dan Optimisasi Stockpile


Tabel 1: Setiap tenda sudah teridentifikasi kadar Ni & Fe-nya

Dengan informasi ini, bisa dilakukan optimisasi stockpile dengan blending (lihat gambar dibawah).

 


Gambar : Dengan ada nya identifikasi kadar Ni & Fe stockpile (lihat warna nya yg sesuai dengan yang ada di tabel 1, bisa di lakukan optimisasi kadar limonit dengan blending

Keuntungan dari usaha ini:

  • Dari sudut pandang penjual bijih Nikel, pekerjaan pertambahan nilai ini bisa meng optimisasikan stockpile nya. Menambah nilai ke limonit rendah dengan blending. Produk yang dijual terjamin kualitasnya.
  • Dari sudut pandang smelter, feed-in nya menjadi lebih terjamin dan jelas spesifikasi dan kualitasnya.

Tabel dibawah menjelaskan tipe feed yang cocok untuk setiap tipe smelting :

Proses

Feed

Fe-Ni Smelting

Saprolit

Ni Matte Smelting

Saprolit

Ni Pig Iron

Limonit

Tabel: Aneka Feed dan aneka proses nya

 

Penyortiran Stockpile yang Tercampur dengan Alat Analisa Indutech XRF/Microwave OXEA® On-line


Gambar: Peralatan analisa unsur XRF dan kompensasi kelembaban di atas sabuk konveyor

Jika suatu stockpile yang sudah tercampur aduk, cara yang paling efektif adalah melakukan sortir dengan alat analisa Indutech online XRF OXEA Ò di sabuk konveyor pendek.

Penyortiran ini menggunakan prinsip XRF + Microwave dengan menetapkan kadar Ni & Fe tertentu, dengan tambahan pengukur kadar air untuk perhitungan kompensasi kelembaban nya. Diujung penyortiran ini ada sebuah diverter, yang akan mengalihkan ore dengan kadar Ni & Fe diatas tingkatan yang sudah ditetapkan ke kiri (misalnya) menjadi tumpukan 1, dan mengalihkan ore dengan kadar Ni & Fe dibawah tingkatan yang sudah ditetapkan ke kanan (misalnya) tumpukan 2. Selanjutnya, tinggal menetapkan tingkatan kadar Ni & Fe yang baru, dan dilakukan penyortiran ulang lagi terhadap tumpukan itu, sampai menjadi aneka tumpukan yang diinginkan.


Gambar: Layar penyortir Ni ore dimana bisa ditetapkan tingkatan kadar Ni & Fe

Misalnya: Kita mau sortir sebuah stock pile menjadi 5 jenis kadar.

 
FE
Tenda
Ni
0-1.25% VLG_S : Fe% < 25
1
VLG_L : Fe% > 25
2
1.25-1.5% LG_S : Fe% < 25
3
LG_S : Fe% 25 - 35
4
MG_L : Fe% > 35
5

Dengan demikian penyortiran ini bisa dilakukan berulang-ulang kali sampai mencapai optimisasi aneka tumpukan dengan kadar Ni & Fe nya yang berbeda-beda. Tumpukan-tumpukan yang sesuai spesifikasi pembeli bisa langsung di kirim ke smelter, atau bisa optimisasi kadar rendah limonit dengan blending. Dengan dimikian, stockpile bijih Ni Fe bisa di optimisasikan nilai nya. Smelter akan mendapatkan kadar bijih (ore grading) yang optimal untuk produksi nya.

Nota: Untuk informasi mengenai alat sortir online XRF + Microwave Indutech, hubungin Tawada Scientific.

-- Tampilan terbaik menggunakan Versi terbaru dari Mozilla Firefox, Google Chrome, Internet Explorer, Opera --
Dengan resolusi monitor, minimal 1024 x 768