pengolahan bijih nikel

pengolahan bijih nikel: Sebuah Ikhtisar

Pengolahan bijih nikel adalah operasi metalurgi kompleks yang penting untuk memproduksi nikel yang dibutuhkan untuk baja tahan karat, baterai, dan berbagai paduan. Teknik khusus yang digunakan terutama ditentukan oleh mineralogi bijih, yaitu apakah itu benar sulfida atau Laterit (Oksida). Sedangkan bijih sulfida diolah melalui penghancuran konvensional, menggiling, dan flotasi diikuti dengan metode pirometalurgi, bijih laterit memerlukan rute hidrometalurgi atau pirometalurgi yang lebih intensif energi karena kadarnya yang lebih rendah dan struktur mineralnya yang kompleks.. Artikel ini menguraikan proses utama untuk kedua jenis bijih, menyajikan analisis komparatif, menjawab pertanyaan umum, dan memeriksa kasus operasional dunia nyata.

1. Pengolahan Bijih Sulfida
Bijih sulfida (MISALNYA., pentlandit) biasanya kelasnya lebih tinggi dan dapat menerima konsentrasi fisik. Aliran standar melibatkan:

• Penumbukan: Menghancurkan dan menggiling untuk membebaskan mineral yang mengandung nikel.
• Konsentrasi: Flotasi buih memisahkan nikel sulfida dari gangue, menghasilkan konsentrat nikel (10-20% Di dalam).
• Peleburan: Konsentratnya dilebur dalam flash atau tungku listrik untuk menghasilkan matte (campuran nikel dan tembaga sulfida).
• pengilangan: Matte selanjutnya disempurnakan melalui konversi (mirip dengan tembaga), diikuti dengan pemurnian elektrolitik atau proses karbonil (Proses Senin) untuk menghasilkan logam nikel dengan kemurnian tinggi.

2. Pengolahan Bijih Laterit
Bijih laterit adalah endapan dekat permukaan yang terbentuk akibat pelapukan. Mereka tidak dapat ditingkatkan secara fisik dan diproses melalui dua jalur utama:

• Rute Pirometalurgi (feronikel): Bijih dikeringkan dan dikalsinasi, kemudian dilebur dalam tungku busur listrik pada suhu tinggi (~1600°C) untuk memproduksi feronikel (20-40% Di dalam), digunakan langsung dalam pembuatan baja.
• Rute Hidrometalurgi (Pelindian Asam Tekanan Tinggi - HPAL): Bijih tersebut dilindih dengan asam sulfat pada tekanan dan suhu tinggi (~250°C). Nikel dan kobalt dilarutkan, kemudian diperoleh kembali dari larutan melalui presipitasi atau ekstraksi pelarut/penyalinan listrik (SX-EW) untuk menghasilkan campuran sulfida atau hidroksida nikel/kobalt.

Analisis Komparatif: Sulfida vs. Pengolahan Laterit

Fitur	Pengolahan Bijih Sulfida	Pengolahan Bijih Laterit (Contoh HPAL)
Kelas Pakan	Relatif tinggi (1-3% Di dalam)	Rendah (1-2% Di dalam)
Proses Kunci	Konsentrasi flotasi, Peleburan	Pencucian asam langsung di bawah tekanan
intensitas energi	Sedang	Sangat Tinggi
Biaya Modal	lebih rendah	Jauh lebih tinggi
Fokus Lingkungan	SO₂ ditangkap dari peleburan	Pengelolaan Tailing, penetralan
Produk Utama	Logamnya Halus, Ni sulfat	Produk hidroksida campuran (Ni+Co), logam halus

Pilihan antara rute-rute ini pada dasarnya bersifat ekonomis, didorong oleh jenis bijih, Skala, biaya energi, dan peraturan lingkungan hidup.

Studi Kasus Dunia Nyata: Operasi Nikel Goro

Contoh yang menonjol dari pengolahan laterit adalah Operasi Goro Nikel di Kaledonia Baru, dioperasikan oleh Prony Resources Kaledonia Baru. Ini adalah salah satu pabrik hidrometalurgi terbesar di dunia yang menggunakan teknologi HPAL.

• Tantangan: Memproses bijih laterit limonit bermutu rendah.
• Larutan: Pabrik Goro menggunakan HPAL di mana bijih dibuburkan dan dilarutkan dengan asam sulfat dalam autoklaf. Nikel dan kobalt dilarutkan.
• Pemulihan: Solusinya mengalami beberapa tahap pemurnian menggunakan presipitasi dan teknologi SX-EW.
• produk: Ini menghasilkan nikel oksida sebagai produk akhir untuk pasar baterai.
  Proyek ini telah menghadapi tantangan teknis yang signifikan terkait dengan pengendalian korosi dan pengelolaan tailing sejak awal, namun merupakan penerapan penting teknologi HPAL untuk deposit besar laterit..

Pertanyaan yang Sering Diajukan (Pertanyaan Umum)

Q1: Mengapa pengolahan laterit umumnya lebih mahal dibandingkan pengolahan sulfida??
Laterit memerlukan penanganan material bermutu rendah dalam jumlah besar yang tidak dapat ditingkatkan secara fisik. Proses HPAL menuntut bahan tahan korosi yang mahal (MISALNYA., autoklaf berlapis titanium), masukan energi tinggi untuk pemanasan dan tekanan, dan sirkuit pemulihan bahan kimia yang kompleks dengan konsumsi reagen yang tinggi.

Q2: Apa peran kobalt dalam pengolahan bijih nikel?
Cobalt merupakan produk sampingan berharga yang ditemukan pada kedua jenis bijih namun sangat signifikan pada bijih laterit. Dalam operasi HPAL seperti Goro atau perusahaan patungan Moa Bay di Kuba, pemulihan kobalt merupakan bagian integral dari keekonomian proyek. Kedua logam tersebut terlindi bersama dan diperoleh kembali melalui langkah SX-EW atau presipitasi yang serupa.

Q3: Apa yang "besi kasar nikel" (NPI) dan di mana tempatnya?
Nikel Pig Iron adalah produk feronikel kualitas rendah yang dibuat terutama dari bijih laterit menggunakan tanur tiup yang dimodifikasi atau tanur listrik tanur putar. (RKEF) teknologi terutama di Tiongkok. Ini mewakili alternatif pirometalurgi berbiaya lebih rendah dibandingkan produksi feronikel konvensional untuk memberi makan pabrik baja tahan karat.

Q4: Betapa pentingnya asam sulfat untuk produksi nikel?
Asam sulfat sangat penting baik sebagai reagen maupun produk sampingan. Ini adalah agen pelindian utama dalam operasi HPAL—seringkali merupakan bahan pelindian 25% biaya operasional—membutuhkan pabrik asam di lokasi atau rantai pasokan yang aman. Sebaliknya, peleburan konsentrat sulfida menghasilkan gas SO₂ dalam jumlah besar yang harus ditangkap untuk menjadikan asam sulfat sebagai kebutuhan lingkungan.

Kesimpulannya, ekstraksi nikel tetap merupakan industri dua jalur yang ditentukan oleh geologi. Sementara pemrosesan sulfida mengikuti prinsip-prinsip pembalut mineral yang sudah mapan, pengolahan laterit mendorong batas-batas kimia suhu tinggi di bawah tekanan. Kemajuan teknologi terus berfokus pada pengurangan jejak energi dari batuan laterit sekaligus meningkatkan tingkat pemulihan di seluruh operasi