PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
5.3 Pencucian di Kapal Keruk
Pencucian di KK menggunakan alat yakni saringan putar dan Jig. Saringan putar memisahkan material berdasarkan ukuran butir sementara Jig berdasarkan berat partikel. Membran jig akan memberi pukulan (pulsion) dan hisapan (suction), mineral ringan akan terpukul naik saat suction dan terbawa arus horizontal (cross flow) sementara mineral berat akan masuk melewati lapisan bed (pemisah) yang memiliki berat jenis diantara mineral pengotor dan berharga yakni hematite.
Undersize yang lolos dari saringan putar akan menjadi feed untuk jig, jalur pencucian dapat dilihat di gambar di bawah ini :
Gambar 23. Skema Pencucian di Kapal Keruk Keterangan:
Konsentrat A dari jig primer diolah pada jig clean up. Konsentrat BC dari jig primer diolah pada jig sekunder. Konsentrat A dari jig sekunder diolah pada jig clean up
Proses pencucian di KK menghasilkan konsentrat berkadar 20-40% Sn. Meskipun proses pencucian lebih panjang dibanding di KIP namun konsentrat yang dihasilkan memiliki kadar lebih rendah sehingga diperlukan proses pemurnian yang lebih panjang. 5.4 Penambangan Menggunakan KIP
Penambangan timah dengan menggunakan Kapal Isap Produksi biasanya dilakukan pada lahan bekas penggalian Kapal Keruk atau di lahan antara kolong kapal keruk, pada intinya di lahan yang tidak ekonomis ditambang dengan kapal keruk.
Untuk melakukan penggalian, Kapal Isap Produksi menggunakan cutter untuk memberai lapisan tanah dan pompa tanah untuk memberi energi tarik sehingga melemahkan lapisan dan sebagai alat transport material dari dasar laut ke instalasi pencucian di atas kapal.
Penambangan dengan menggunakan kapal isap produksi dilakukan melalui tahapan sebagai berikut:
1. Menyiapkan peta Rencana Kerja yang telah didapat dari Satuan Kerja Geologi Tambang.
2. Mobilisasi kapal menuju lokasi kerja yang tertera dalam RK tersebut.
3. memposisikan kapal tepat pada koordinat yang telah ditentukan dalam rencana kerja. 4. Membuka ruang operasi Kapal Isap Produksi yang berupa kolong kerja (werk put)
dengan menggunakan cutter dan pompa isap tanah.
5. Memperdalam kolong sesuai dengan data pada profil bor hingga seterusnya akan mendapatkan material yang mengandung mineral timah.
Penambangan dengan Kapal Isap bersifat mobile atau dapat bepindah untuk mencari timah selama masih berada di koordinat kerja karena kapal isap memiliki penggerak sendiri (propeler), umumnya penambangan dilakukan berlawanan arah arus sehingga kapal tidak hanyut dan dapat memanfaatkan tenaga propeller untuk menyodok dinding kolong sehingga membantu kerja cutter.
Gambar 24. Proses Pembuatan Werk Put KIP 5.5 Pencucian di Kapal Isap Produksi
Feed dari lapisan kaksa yang telah diberai oleh cutter akan diisap oleh pompa tanah sentrifugal, diberi tekanan dan kemudian dipompakan ke saring putar. Saring putar memisahkan material berdasarkan perbedaan ukuran butir, butir kecil lolos menjadi feed untuk jig primer sementara oversize yang tidak lolos dikeluarkan ke saluran tailing.
Di jig primary, mineral akan dipisahkan berdasarkan berat jenis. Adanya pulsion dan suction dari jig menarik mineral-mineral berat masuk menembus lapisan hematite (bed) dan terus masuk ke saluran spigot untuk dialirkan ke jig sekunder.
Pada jig sekunder, metode pemisahan mineral hampir sama dengan pemisahan pada jig primer. Bedanya fungsi jig sekunder untuk meningkatkan kadar sedangkan jig primer untuk menampung mineral yang sebanyak-banyaknya dengan losses seminimal mungkin dan perbedaan komponennya terletak pada ukuran batuan hematit, ukuran diameter rubber screen dan jumlah pukulan pada karet membran. Mineral dari jig sekunder ini akan disalurkan ke bak penampungan.
Mineral dalam bak penampungan akan diolah secara manual pada sakan (sluice box) oleh petugas pencucian. Konsentrat akhir dari sakan ini akan diperoleh Sn ±40-60% dan akan dikemas dalam karung berkemasan 55kg (1 kampil) untuk dikirim ke darat.
Gambar 25. Alir Pencucian pada KIP 5.6 Pengolahan bijih timah di Pusat Pengolahan Bijih Timah
Konsentrat yang dikirim dari KK dan KIP adalah konsentrat dengan kadar timah yang rendah (15-30% Sn untuk KK, 40-60% Sn untuk KIP Timah dan ±70% Sn untuk KIP mitra) sehingga tidak memenuhi ketentuan kadar minimal dilakukannya peleburan yakni ≥ 68% Sn sehingga konsentrat yang kadarnya tidak mencukupi harus mengalami pencucian lagi di pusat pengolahan bijih timah (PPBT).
Proses yang terjadi di PPBT adalah sebagai berikut : Tahap proses basah, bijih dari KK atau KIP yang masuk ke PPBT ditampung dalam ore bin, menggunakan gaya gravitasi bijih tadi masuk ke Jig Harz dengan 8 kompartemen (A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1 dan D2), bijih yang lolos melalui kompartemen A dan B akan langsung dialirkan ke bak penampungan, ditampung dalam drum-drum kemudian ditumpahkan di indeker untuk mengurangi kadar airnya, sesudah itu dilanjutkan pengeringan menggunakan rotary dryer sebelum akhirnya disampling dan disimpan di Gudang Bijih Timah (GBT).
Gambar 26. Ore Bin
Gambar 28. Bak Penampung dan Drum Transport
Gambar 30. Rotary Dryer
Sementara bijih yang lolos melalui kompartemen C dan D akan kembali dicuci dengan Jig Sekunder, bijih yang lolos kemudian ditampung dalam drum-drum, ditumpahkan di indeker dan mengalami pengeringan menggunakan rotary dryer sebelum akhirnya mengalami proses kering.
Proses kering dialami oleh bijih yang melalui jig sekunder, pertama bijih akan dimasukkan ke vibro screen 40mesh, undersize yang lolos kemudian dibawa oleh bucket conveyor ke bandar feed untuk pemisahan menggunakan magnetic separator. Kasiterit yang nirmagnetis dipisahkan dari ilmenit yang magnetis, kemudian kasiterit halus yang sudah lolos dari magnetic separator akan memasuki proses tabling menggunakan air table. Memanfaatkan prinsip berat jenis, kasiterit yang berat akan bergerak naik di air table yang bergoyang sementara ilmenit yang ringan akan bergerak turun, kasiterit yang lolos dari air table akan ditampung dan dibawa ke GBT sementara ilmenit dibawa sebagai midling. Oversize dari vibro screen 40 mesh akan masuk ke Vibro screen berukuran 30 mesh, undersize akan lolos dan dibawa oleh bucket conveyor ke bandar feed untuk magnetic separator kemudian dipisahkan berdasarkan sifat kemagnetannya, timah yang nirmagnetik dipisahkan dengan mineral besi (pyrite, ilmenit) yang magnetis dimana selanjutnya timah akan disimpan di GBT sedangkan ilmenite disimpan di gudang ilmenit. Sementara oversize akan di simpan sebagai middling.
Gambar 32. Vibro Screen dan Magnetic Separator 5.7 Peleburan dan Pemurnian Bijih Timah di Smelter
Selepas proses pemurnian di PPBT, konsentrat bijih timah yang merupakan mineral oksida disimpan di GBT akan dimurnikan hingga kadar Sn 99% di pusat peleburan. Peleburan bertujuan untuk memurnikan kadar timah dari konsentrat timah dimana SnO2 akan direduksi sehingga menjadi Sn murni. 5 Syarat utama peleburan adalah sebagai
berikut :
1. Bahan baku atau bijih timah dengan kadar minimal 69-70% 2. Reduktor, dalam kasus ini menggunakan Batubara Antrasit
3. Flux atau pengikat pengotor, dalam kasus ini menggunakan batu kapur
4. Bahan bakar, di pusat peleburan timah menggunakan MFO (Marine Fuel Oil) sebagai 5. Tanur/furnace, yang digunakan adalah tanur dengan alas bata tahan api berbahan
alumina yang tahan terhadap reaksi dan dinding tahan api berbahan bauksit untuk memantulkan panas.
Reaksi yang terjadi digambarkan dalam skema berikut :
Gambar 33. Reaksi Kimia dalam Peleburan Timah
Konsentrat dari GBT akan dicampur dengan antrasit sebagai reduktor dan batu kapur sebagai flux di gudang mixing, hasil dari mixing ketiga material tadi sebanyak 40 ton dibawa oleh belt conveyor masuk ke dalam bunker penyimpanan sementara.
Gambar 35. Buckle
Material dalam bunker dituangkan dalam buckle berukuran 2,5 ton yang digunakan untuk memindahkan material ke hopper tanur. Tanur tetap memiliki 12 hopper dimana untuk charging material menggunakan 10 hopper. Dalam 1 kali peleburan ( 1 kampanye=19 jam) terdapat dua kali proses pengisian material ke dalam tanur (charge A dan B) dimana untuk charge A adalah sebanyak 25 ton dan charge B adalah sebanyak 15 ton. Sementara untuk proses pengeluaran material (tapping) dilakukan 3 kali, yakni tapping A, tapping B dan tapping C. Selain charging dan tapping, material dalam tanur harus rutin digemburkan atau diaduk agar pemanasan merata, proses penggemburan ini disebut dengan rabbling. Proses charging, tapping dan rabbling dijadwalkan sebagai berikut :
Gambar 36. Jadwal Charging, Tapping dan Rabbling
Smelting tahap I yaitu peleburan hasil mixing di tanur tetap untuk menghasilkan cairan timah (crude tin) dari tapping A dan B serta slag 1 yang dikeluarkan dari tapping C ( slag I mengandung timah ±20%). Cairan timah dari smelting 1 akan diproses diketel III (Refining I) pada suhu ±270°C melalui proses polling atau pembuihan untuk menghilangkan material pengotor, caranya adalah dengan penambahan agen yakni aluminum dengan tujuan menghilangkan arsen (As) dan unsur lainnya serta serbuk gergaji untuk menggumpalkan pengotor yang berafinitas dengan aluminum tadi. Pengotor akan dikeluarkan sebagai dross (13-18% Sn) yang akan dilebur kembali di flame oven.
Gambar 39. Penirisan Dross
Smelting tahap II ialah pembakaran slag I di tanur sehingga menghasilkan produk berupa Hardhead (Timah Besi/TB) dan Slag II yang terdiri atas oksida besi, silika dan tanpa kandungan timah sama sekali sehingga slag II banyak dimanfaatkan sebagai pelapis saluran panjang dan float saat tapping agar hasil tapping tidak melekat dan mudah dibersihkan. Hardhead ini akan dilebur kembali di flame oven dan slag II akan ditampung sebagai tailing peleburan.
Selama peleburan di tanur berlangsung asap dan debu pembakaran akan disaring (filter) sehingga udara yang keluar dari cerobong asap tidak mencemari lingkungan. Sementara debu hasil filtrasi akan dicetak seperti bata dan dilebur kembali dengan slag I karena masih mengandung timah.
Timah yang sudah murni dengan kadar Sn 99,82% kemudian dipompakan ke Ketel IV yang merupakan ketel untuk pencetakan (casting) balok timah atau ingot. Timah cair dipompakan ke cetakan-cetakan dan dibiarkan menjadi padat kemudian dicap sebagai
identitas, masing-masing ingot memiliki berat 25kg dan dibawa ke gudang untuk di kemas per ton (40 balok) dan disimpan sebelum di kapalkan untuk dijual.
Tahapan peleburan timah secara singkat digambarkan dalam alur berikut :
BAB VI PENUTUP
6.1 Kesimpulan
1. Kapal keruk (KK) dan kapal isap produksi (KIP) adalah alat penambangan yang masih ekonomis dan cakap secara teknis untuk melakukan penggalian timah alluvial lepas pantai.
2. Penggunaan KK dan KIP sebagai alat penggalian perlu didukung dengan pengukuran, evaluasi yang rutin untuk membantu dalam mencapai produksi yang baik dan ekonomis.
3. Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam pengoperasian kapal keruk dan Kapal isap yaitu :
Kondisi lapisan tanah yang akan dikeruk.
Tata cara teknik pengerukan/penggalian yang tepat untuk dilakukan. Kondisi cuaca disekitar lapangan .
Kondisi pasang surut air yang harus diperhatikan. Kondisi peralatan
4. Instalasi pencucian harus selalu di monitor, di evaluasi dan disesuaikan dengan sifat material yang ingin dipisahkan sehingga dapat diupayakan proses pencucian yang efektif dengan recovery yang tinggi dan biaya serendah-rendahnya.
5. Pusat Pengolahan Bijih Timah merupakan tahapan akhir untuk meningkatkan kadar (grade) Sn dari Kapal Keruk dan Kapal Isap Produksi menjadi 70% Sn sehingga memenuhi persyaratan untuk dilebur (smelting).
6. Peleburan pada prinsipnya adalah untuk mengekstraksi unsur Sn (stannum) dari SnO2
(cassiterite) sehingga didapatkan timah murni. Maka bijih timah dilebur bersama antrasit sebagai reduktor dan batu kapur sebagai pengikat pengotor.
6.2 Saran
1. Eksplorasi perlu ditingkatkan agar diketahui persebaran bijih timah sehingga dapat dilakukan selective mining.
2. Alat-alat yang berperan dalam proses penambangan seharusnya diperhatikan dan dirawat sebaik-baiknya agar availability dan produksi tinggi dan tidak terus kehilangan spot-spot timah, selain itu mengurangi keperluan penggantian spare part dan alat baru yang mahal.
3. Operator yang mengendalikan KIP seharusnya diberi pemahaman geologis mengenai persebaran timah, stratigrafi, prosedur penggalian dan proses pencucian di kapal sehingga lebih cakap dalam penggalian.
4. Mekanik/masinis yang bertanggung jawab atas kinerja mesin-mesin di atas kapal sebaiknya diberi pemahaman lebih mengenai mesin-mesin diatas kapal sehingga apabila terjadi kerusakan atau anomali dapat melakukan diagnosa dan perbaikan yang tepat dan cepat.
5. Perputaran cutter seharusnya lebih cepat sehingga dihasilkan potongan batuan yang berukuran lebih kecil, meminimalkan resiko penyumbatan pada pipa isap dan pompa tanah.
6. Instalasi pencucian di kapal seharusnya di atur sedemikian rupa sesuai rekomendasi dari teknik pencucian yang sudah memperhitungkan pengaturan sesuai sifat bijih timah yang ditambang sehingga saringan putar dan jig dapat bekerja maksimal, tidak tersumbat, dan recovery tinggi.
7. Bijih timah banyak terdapat dalam lapisan kerikil-pasir, untuk menghemat energi sebaiknya dibuat sistem yang dapat membypass overburden langsung ke bandar tailing sehingga tidak perlu melewati instalasi pencucian.
8. Jarak celah antar kisi pada saringan putar sebaiknya diperkecil atau dijaga agar kisi tidak ada yang jebol untuk meminimalisir mineral kasar dan berat lolos dan mengganggu kinerja jig.
9. Bed (lapisan hematite) dalam jig seharusnya tidak berbentuk pipih karena lapisan batu pipih akan saling mengunci sehingga menyulitkan bijih timah untuk lolos (tidak terdapat celah) dan juga meminimalisir efek pukulan dari jig.
10. Pukulan jig seharusnya lebih kuat sehingga bed dapat terangkat dan membuka cukup celah untuk masuknya bijih, selain itu mineral pengotor seperti pasir kuarsa
11. Kebutuhan onderwater harus tercukupi atau sedikit dilebihkan agar material yang terbawa crossflow tidak mengalami kecenderungan mendesak masuk ke dalam bed karena kekurangan onderwater dan lemahnya pukulan.
12. Bed dan screen harus sering dirawat, dibersihkan dan digemburkan sehingga kinerja jig maksimal, tidak tersumbat dan tidak mengalami banyak losses.
13. Prestasi kapal akan meningkat sesuai dengan kinerja staff kapal, sangat disarankan untuk memberi pengetahuan dan memperhatikan aspirasi, keluhan serta motivasi staff sehingga semua dapat bekerja dengan senang, semangat dan kreatif.
14. Operasional kapal keruk tidak murah, sangat disayangkan apabila bijih timah yang dihasilkan memiliki kadar yang rendah karena akan butuh biaya banyak untuk memurnikannya sesuai spesifikasi yang dibutuhkan untuk peleburan (keekonomisan).
15. Perlunya peremajaan kapal keruk untuk menjaga kinerja alat-alat penggalian dan juga demi keselamatan para pekerja karena konstruksi kapal yang sudah rapuh. 16. Pusat Pengolahan Bijih Timah (PPBT) menjadi hilir dari semua hasil produksi KK
dan KIP yang melakukan aktivitas penambangan sehingga diperlukan desain pencucian yang sederhana namun efisien dalam memisahkan mineral pengotor seperti ilmenit yang sulit dipisahkan dan arsen yang menjadi musuh di smelter. 17. Pekerjaan di PPBT dan pusat peleburan (smelter) tidak mungkin jauh dari panas,
asap dan debu. Ada baiknya pekerja dibekali dengan alat pelindung yang sesuai untuk menghindari resiko gangguan saluran pernafasan, luka bakar atau alergi kulit karena yang dihadapi tidak hanya debu tapi juga gas yang tidak tersaring masker biasa.
18. Daerah kerja di pusat peleburan seharusnya dapat lebih bersih dan teratur agar tercipta suasana kerja yang nyaman.
19. Salah satu elemen yang penting dalam peleburan adalah panas, panas dihasilkan dari generator, pembakaran bahan bakar dan juga pembakaran batubara sebagai reduktor. Maka sebaiknya digunakan batubara antrasit tulen yang selain memiliki fixed carbon tinggi juga memiliki kalori yang tinggi sehingga kebutuhan energi yang tinggi dapat mudah terpenuhi dan juga lebih irit dalam penggunaannya.