Tahap Proses Pengolahan Bijih Nikel
Laterite
Pengertian, Definisi Bijih Nikel
Pada lapisan bumi, Genesa endapan nikel terdapat dalam dua bentuk yang bebeda, yaitu nikel sulfida dan nikel laterite atau nikel oksida dan silika. Bijih nikel sulfida adalah endapan nikel yang terjadi sebagai mineral kompleks yang mengandung tembaga, dan sedikit logam mulia dan kobal. Bijih nikel jenis sulfida umumnya ditemukan di negara maju seperti Kanada, Australia, dan Finladia.
Bijih laterite terjadi sebagai endapan yang massive di permukaan tanah atau tidak jauh di dalam tanah (sub-surface). Bijih nikel laterite merupakan bijih dengan karakteristik mineralogis yang cukup kompleks. Bijih nikel jenis laterite banyak terdapat di negara berkembang, seperti Indonesia, Filipina, Kaledonia baru, dan Dominika.
Sebelum proses ekstraksi, kadar Bijih nikel sulfida yang semula antara 1 – 2 persen dapat ditingkatkan terlebih dahulu dengan menggunakan metoda konsentrasi menjadi konsentrat yang berkadar nikel 6-20 persen
Sedangkan bijih nikel laterite dengan karaktteristik mineralogis kompleknya tidak mungkin untuk ditingkatkan kadarnya dengan metoda konsentrasi konvesional seperti pada
umumnya.`Dengan demikian, dalam pengolahannya, bijih nikel laterit selalu melibatkan jumlah yang sangat besar dengan kadar nikel yang rendah. Hal ini menyebabkan
pengolahan/ekstraksi bijih nikel laterit menjadi lebih mahal.
Dalam prakteknya, metoda pengolahan bijih nikel laterite dapat dilakukan dengan dua metoda yang berbeda yaitu hidrometalurgi dan pirometalurgi.
Metoda pirometalurgi umunya diterapkan untuk bijih nikel laterite jenis silika melalui
tahapan pengeringan, reduksi, peleburan pada suhu tinggi. Sedangkan metoda hidrometalurgi digunakan untuk pengolahan bijih nikel melalui pelindian. Prinsip proses hidrometalurgi adalah melarutkan logam-logam yang terdapat dalam bijih nikel seperti nikel dan kobal tanpa terjadinya pelarutan logam lain yang tidak diinginkan seperti logam besi.
Cadangan bijih nikel di Indonesia merupakan bijih jenis laterite. Tersebar dibeberapa daerah seperti Sulawesi Soroako dan Pomala, Kepulauan Maluku, Pulau Halmahera, Irian Jaya, dan Kalimantan Timur.
Tahapan Proses Pengolahan Bijih Nikel
Skematika Tahapan proses pengolahan bijih nikel laterite cara pirometalurgi dapat dilihat pada gambar di bawah.
Diagram Alur Proses Pengolahan Bijih Nikel
Proses Pengeringan/Drying
Proses pengeringan merupakan tahap awal pengolahan bijih nikel dsn dilakukan dengan menggunakan rotary dryer. Sebagai sumber panas digunakan bahan bakar yang umumnya minyak residu. Bahan bakar disemprotkan dari arah ujung dan samping dapur pengering. Pada tahap ini, bijih nikel yang awalnya memiliki kadar air sekitar 35 persen, setelah
dikeringkan kadar airnya menjadi sekitar 20 persen. Setelah pengeringan, bijih nikel dikirim dan simpan di dalam gudang.
Proses Reduksi/Reduction
Setelah mengalami pengeringan dengan kadar air 20 persen, kemudian bijih nikel diumpan ke dalam rotary kiln untuk direduksi. Pada tahap awal, kadar air bijih nikel akan berkurang menjadi nol persen. Kemudian bijih nikel akan mengalami proses reduksi. Proses reduksi akan mengkonversi bijih nikel oksida menjadi logam nikel dan logam besi.
Bahan reduktor atau pereduksi adalah gas CO dan H2 (gas hidrogen). Gas reduktor ini
dihasilkan dari pembakaran tidak sempurna minyak residu. Pada tahap ini ditambahkan juga batubara dan diakhir proses ditambahkan sulphur cair.
Produk tahap ini biasa disebut dengan calcine/kalsin. Kalsin yang dihasilkan kemudian dibawa ke proses berikutnya yaitu proses peleburan dilakukan dalam electric arc furnace, EAF atau tungku busur listrik.
Proses Peleburan/Smelting
dihasilkan slag/pengotor. Tahap ini menghasilkan Nikel matte yang mengandung nikel sekitar 27 persen. Matte cair ditampung dalam ladle untuk selanjutnya ditransfer menuju converter.
Proses Converting/Pemurnian
Proses converting adalah proses peningkatan kadar nikel dalam matte cair yang dihasilkan dari dapur listrik EAF. Kadar nikel naik setelah proses converting, sedangkan kadar besi dalam matte cair turun. Jadi, proses converting merupakan proses pemurnian nikel matte cair. Converting dilakukan dalam Top Blown Kaldo Type Rotary Converter (TBRC) atau dalam Pierce Smith Converter.
Pada tahap ini, kadar nikel dalam matte cair ditingkatkan sehingga mencapai kadar nikel sekitar 78 persen. Sedangkan kadar besi menjdai 0,7 persen. Proses pemurnian dilakukan dengan menambahkan udara dan silika sebagai fluks, bahan imbuh.
