KIMIA BAHAN GALIAN

NIKEL

IKA NURCAHYANINGSIH1205025100

PENGERTIAN NIKEL

Nikel ditemukan dalam mineral pentlandit dalam bentuk lempeng-lempeng halus dan butiran kecil bersama pyrhotin dan kalkopirit.

Nikel adalah komponen yang ditemukan banyak dalam meteorit dan menjadi ciri komponen yang membedakan meteorit dari mineral lainnya.

Nikel ditemukan oleh A. F. Cronstedt pada tahun 1751, merupakan logam berwarna putih keperak-perakan yang berkilat, keras dan mulur, tergolong dalam logam peralihan, sifat tidak berubah bila terkena udara, tahan terhadap oksidasi dan kemampuan mempertahankan sifat aslinya di bawah suhu yang ekstrim

Keberadaan Nikel di Alam

No

Tempat ditemukan

Keadaan endapan

Reserve Diselidiki oleh

1 2

Sulawesi TengahSoroako Buluhalang

Hasil weathering dan lixiviation dari peridotit

700.000 ton 320.000 ton

Diens v/d Mijinbouw

1 2 3 4

Sulawesi Tenggara Pomalaa Tg. Pakar Pulau Maniang Pulau Lemo

Nikel laterit.........

1.372.543 ... 62.000 ...

PN Aneka Tambang

Operasi penambangan nikel biasanya digolongkan sebagai tambang terbuka dengan tahapan sebagai berikut:a. Pemboran

Pada jarak spasi 25 - 50 meter untuk mengambil sample batuan dan tanah guna mendapatkan gambaran kandungan nikel yang terdapat di wilayah tersebut.

b. 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.

1. Proses Penambangan Nikel

Proses Pengolahan Nikel

Lapisan bijih nikel yang berkadar tinggi setebal 5-10 meter dan dibawa ke tempat pengolahan. Setelah bahan galian ditambang dan lalu di dangkut dengan alat muat (wheel loader) menuju ke stockfile. Dan setelah diangkut sebaiknya melakukan proses pengolahan nikel. Dalam proses pengolahan bijih nikel meliputi beberapa tahapan proses utama.

c. Penggalian

Secara umum, mineral bijih di alam ini dibagi dalam 2 (dua) jenis yaitu mineral sulfida dan mineral oksida. Begitu pula dengan bijih nikel, ada sulfida dan ada oksida. Masing-masing mempunyai karakteristik sendiri dan cara pengolahannya pun juga tidak sama. Dalam bahasan kali ini akan dibatasi pengolahan bijih nikel dari mineral oksida (Laterit).

2. Pengolahan Bijih Nikel

Adapun tahap-tahap yang dilakukan untuk melakukan proses pengelolahan nikel melalui beberapa tahap utama yaitu, crushing, Pengering, Pereduksi, peleburan, Pemurni, dan Granulasi dan Pengemasan.

3. Proses Pengolahan Nikel

a. Crushing Dimana proses ini bertujuan untuk reduksi

ukuran dari ore agar mineral berharga bisa terlepas dari bijihnya.

b. Pengeringan di Tanur Pengering (Dryer)Dalam tahap pengeringan ini hanya dilakukan

penguapan sebagian kandungan air dalam bijih basa dan tidak ada reaksi kimia.

c. Kalsinasi dan Reduksi di Tanur PereduksiTujuannya untuk menghilangkan kandungan air

di dalam bijih, mereduksi sebagian nikel oksida menjadi nikel logam, dan sulfidasi.

Tujuan utama proses ini adalah menghilangkan air kristal yang ada dalam bijih,air kristal yang biasa dijumpai adalah serpentine (3MgO.2SiO2.2H2O) dan goethite (Fe2O3.H2O). Proses dekomposisi ini dilakukan dalam Rotary Kiln dengan tempetatur sampai 850°C menggunakan pulverized coal secara Counter Current. Reaksi dekomposisi air kristal yang terjadi adalah sebagai berikut:1)Serpentine

Reaksi dekomposisi dari serpentine adalah sebagai berikut:

3MgO.2SiO2.2H2O → 3 MgO + 2 SiO2 + 2 H2O

2)GoethiteReaksi dekomposisi dari goethite adalah

sebagai berikut: Fe2O3.H2O → Fe2O3 + H2O

d. Peleburan di Tanur Listrik Proses peleburan dalam electric furnace adalah

proses utama dalam rangkaian proses ini. Reaksi reduksi 80% terjadi secara langsung dan 20% secara tidak langsung pada temperature sampai 1650 C. Reaksi reduksi langsung yang terjadi adalah sebagai berikut:

NiO(l) + C(s) → Ni(l) + CO(g)

FeO(l) + C(s) → Fe(l) + CO(g)

Beberapa material yang mempunyai afinitas yang tinggi terhadap oksigen juga tereduksi dan menjadi pengotor dalam logam.

SiO2(l) + 2C(s) → Si(l) + 2CO(g)

Cr2O3(l) + 3C(s) → 2Cr(l) + 3CO(g)

P2O5(l) + 5C(s) → 2P(l) + 5CO(g)

3Fe(l) + C(s) → Fe3C(l)

Karbon disupplay dari Antracite (tergantung desain), dan reaksi terjadi pada zona leleh elektroda.

CO(g) yang dihasilkan dari reaksi ini ditambah dengan CO(g) dari reaksi boudoard mereduksi NiO dan FeO serta Fe2O3 melalui mekanisme solid-gas reaction (reaksi tidak langsung):

NiO(s) + CO(g) → Ni(s) + CO2(g)

CoO(s) + CO(g) → Co(s) + CO2(g)

FeO(s) + CO(g) → Fe(s) + CO2(g)

Fe2O3(s) + CO(g) → 2FeO(s) + CO2(g)

e. Pengkayaan di Tanur Pemurni (Refining)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. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut:

CaC2 (S) + S → CaS (S) + 2C (Sat)

Na2CO3 + S + Si → Na2S + (SiO2) + CONa2CO3 + SiO2 → Na2O . SiO2 + CO2

f. Granulasi dan PengemasanUntuk mengubah bentuk matte dari logam cair

menjadi butiran-butiran yang siap diekspor setelah dikeringkan dan dikemas.

Sifat Kimia dan Fisis Nikel

1. Sifat Kimiaa.Pada suhu kamar nikel bereaksi lambat dengan udarab.Jika dibakar, reaksi berlangsung cepat membentuk oksida NiOc.Bereaksi dengan Cl2 membentuk Klorida (NiCl2)d.Bereaksi dengan steam H2O membentuk Oksida NiOe.Bereaksi dengan HCl encer dan asam sulfat encer, yang reaksinya berlangsung lambatf.Bereaksi dengan asam nitrat dan aquaregia, Ni segera larut Ni + HNO →Ni(NO3)2 + NO + H2Og.Tidak beraksi dengan basa alkalih.Bereaksi dengan H2S menghasilkan endapan hitam

2. Sifat Fisikaa. Logam putih keperak-perakan yang berkilat, kerasb. Dapat ditempa dan ditarikc. Feromagnetikd. TL : 1420ºC, TD : 2900ºC

Kegunaan Nikel

Nikel sangat banyak manfaatnya antara lain : 1. Untuk pembuatan baja tahan karat,2. Sebagai selaput penutup barang-barang yang

dibuat dari besi atau baja,3. Alat-alat laboratorium Fisika dan Kimia,4. Digunakan dalam bentuk paduan untuk

pembuatan alat-alat yang dipakai dalam industri mobil dan pesawat terbang.

5. Nikel juga digunakan sebagai bahan paduan logam yang digunakan industri logam.

6. Untuk membuat magnet.

Dampak Penambangan Nikel Terhadap Lingkungan

1. Dampak Penambangan Nikel Terhadap Lahan/Tanaha. Tanaman masyarakat menjadi rusak akibat aktifitas penambangan.b. Merusak lahan-lahan masyarakat dengan lubang-lubang eksplorasi sementara.c. Dari aktifitas pertambangan menyebabkan terjadinya hujan asam yang mengebabkan tanah menjadi tercemar dan tanaman yang terkena hujan asam menjadi mati.d. Lahan di sekitar pertambangan penuh dengan lubang dan tandus. e. Lahan hutan di sekitar pertambangan mengalami penebangan liar.

2. Dampak Penambangan Terhadap Aira. Ekosistem Danau rusak karena hempasan debu dan asap dari pabrik, pembuangan limbah dari perumahan di atas danau, erosi tanah dan sedimentasi dari bekas galian yang hanyut ke danau.b. Polusi penambangan berupa asap yang mengandung asam akan menyebabkan terjadinya hujan asam yang akan mencemari air.c. Merubah bentang sungai mejadi PLTA untuk menyuplai listrik ke pabrik peleburan nikel.

Upaya Penanggulangan Penambangan Nikel

1. Upaya Penanggulangan Penambangan Nikel Terhadap Lahan/Tanah

a. Jalan menuju tempat penambangan seharusnya tidak melalui daerah pemukiman dan daerah pertanian warga agar warga tidak mendapat penyakit dan tanamannya tidak tercemar atau rusak.

b. Menutup kembali lubang-lubang bekas penambangan.

c. Mengelola limbah hasil peleburan nikel dengan prinsip 3R (reduse, seuse, dan recycle)

d. Mereklamasi /revegetasi di lahan-lahan yang telah ditambang.

e. Tidak menebang hutan

2. Upaya Penanggulangan Penambangan Nikel Terhadap Aira. Mengelola limbah hasil peleburan nikel dengan prinsip 3R (reduse, seuse, dan recycle) b. Menggunakan saringan pada cerobong asap agar zat asam tidak terlalu banyak bertebaran di udara dan mengurangi dampak terjadinya hujan asam.c. Mengalihkan aliran air agar tidak mengenai pemukiman warga apabila debit air sungai meningkat, seperti sebelum dialihkan dan didirikannya PLTA untuk memenuhi kebutuhan listrik di area penambangan.