ekonomi tembaga

21
Tembaga (Cu) PENDAHULUAN Kajian tentang genesa mineral membahas persoalan mineralisasi dari suatu endapan bijih yang terdapat di alam. Seperti halnya dengan endapan yang mengandung unsur Cu, Pb dan Zn yang biasanya di alam terdapat dalam suatu lingkungan pengendapan yaitu lingkungan magmatik, hidrotermal (mesotermal) dan kontak metasomatis. Pertama, menyangkut genesa primer yang berhubungan erat dengan aktifitas magma. Sedangkan batuan intrusi yang menguntungkan dalam pembentukan bijih tembaga yaitu batuan sedang (intermediate igneous). Kedua, genesa sekunder berhubungan erat dengan keberadaan mineral (Cu) di alam yang bersifat tidak stabil bila terkena pengaruh air dan udara. Pembentukan bijih secara umum di alam melalui proses-proses sebagai berikut: o Pembekuan. Larutan pembawa bijih akan mengalami pembekuan akibat perubahan temperatur tekanan. o Pelapukan. Akibat kontaknya dengan organisme dan atmosfer, maka batuan akan mengalami pelapukan. o Sedimentasi. Akibat pelapukan yang terus-menrus maka massa batuan yang besar akan hancur dan tererosi kemudian tertransportasi ke daerah yang lebih landai kemudian akan terjadi proses sedimentasi. o Metamorfosa. Perubahan temperatur dan tekanan yang akan mengakibatkan mineral yang terkandung dalam suatu batuan akan terorientasi membentuk mineral baru akibat proses alterasi. Faktor-faktor yang mempengaruhipembentukan bijih : o Perubahan temperatur. o Perubahan tekanan.

Upload: david-son-s

Post on 20-Oct-2015

83 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

ekonomi tembaga

TRANSCRIPT

Page 1: Ekonomi tembaga

Tembaga (Cu)

PENDAHULUAN

Kajian tentang genesa mineral membahas persoalan mineralisasi dari suatu endapan bijih yang terdapat di alam. Seperti halnya dengan endapan yang mengandung unsur Cu, Pb dan Zn yang biasanya di alam terdapat dalam suatu lingkungan pengendapan yaitu lingkungan magmatik, hidrotermal (mesotermal) dan kontak metasomatis.

Pertama, menyangkut genesa primer yang berhubungan erat dengan aktifitas magma. Sedangkan batuan intrusi yang menguntungkan dalam pembentukan bijih tembaga yaitu batuan sedang (intermediate igneous). Kedua, genesa sekunder berhubungan erat dengan keberadaan mineral (Cu) di alam yang bersifat tidak stabil bila terkena pengaruh air dan udara.

Pembentukan bijih secara umum di alam melalui proses-proses sebagai berikut:

o Pembekuan. Larutan pembawa bijih akan mengalami pembekuan akibat perubahan

temperatur tekanan.o Pelapukan. Akibat kontaknya dengan organisme dan atmosfer, maka batuan akan

mengalami pelapukan.o Sedimentasi. Akibat pelapukan yang terus-menrus maka massa batuan yang besar

akan hancur dan tererosi kemudian tertransportasi ke daerah yang lebih landai kemudian akan terjadi proses sedimentasi.

o Metamorfosa. Perubahan temperatur dan tekanan yang akan mengakibatkan

mineral yang terkandung dalam suatu batuan akan terorientasi membentuk mineral baru akibat proses alterasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhipembentukan bijih :

o Perubahan temperatur.

o Perubahan tekanan.

o Kondisi media transportasi.

o Penambahan larutan sekunder.

o Kondisi kimia batuan induk.

o Aktifitas tektonik.

AKUMULASI ENDAPAN

Endapan bijih tembaga biasanya terdapat pada lingkungan magmatik. Magma adalah suatu lelehan silikat panas yang terdiri dari bahan-bahan yang terlarut didalamnya, yaitu bahan volatile yang merupakan bahan mudah menguap dan bahan

Page 2: Ekonomi tembaga

non volatile yaitu bahan yang tidak menguap. Bahan volatile seperti : CO2, H2O, HF dan HCl. Bahan non volatile seperti : SiO2, Al, Fe, Ca, Mg, K dan unsur-unsur trace elemen seperti : Cu, Pb, Zn dan rare earth element.

Lingkungan yang memungkinkan terbentuknya tembaga (Cu) adalah lingkungan mesotermal, dimana suhu berkisar 200oC sampai 300oC (temperatur sedang). Endapan yang bercirikan endapan ini adalah endapan sulfida dari Fe, Pb, Zn dan Cu. Sedangkan mineral pengotornya adalah kuarsa, kalsit, rodokrosit dan siderit.

KLASIFIKASI ENDAPAN BIJIH TEMBAGA

Berdasarkan kedalaman :

o Porfiri

o Mesotermal

o Epitermal

Hubungan dengan intrusi :

Porfiri Sulfida tinggi Sulfida rendahPorfiri Cu/Au

Skarn Cu/Au

Breksi Cu/Au

Epitermal

Mesotermal hingga porfiri

Epitermal

Urat Au/ basemetal

Sedimen

GENESA ENDAPAN BIJIH TEMBAGA

Genesa Primer

Logam tembaga, proses genesanya berada dalam lingkungan magmatik, yaitu suatu proses yang berhubungan langsung dengan intrusi magma. Bila magma mengkristal maka terbentuklah batuan beku atau produk-produk lain. Produk lain itu dapat berupa mineral-mineral yang merupakan hasil suatu konsentrasi dari sejumlah elemen-elemen minor yang terdapat dalam cairan sisa.

Pada keadaan tertentu magma dapat naik ke permukaan bumi melalui rekahan-rekahan (bagian lemah dari batuan) membentuk terowongan (intrusi). Ketika mendekati permukaan bumii, tekanan magma berkurang yang menyebabkan bahan volatile terlepas dan temperatur yang turun menyebabkan bahan non volatile akan terinjeksi ke permukaan lemah dari batuan samping (country rock) sehingga akan terbentuk pegmatite dan hidrotermal.

Endapan pegmatite sering dijumpai berhubungan dengan batuan plutonik tapi umumnya granit yang kaya akan unsur alkali, aluminium, kuarsa dan beberapa muskovit dan biotit.

Page 3: Ekonomi tembaga

Endapan hidrotermal merupakan endapan yang terbentuk dari proses pembentukan endapan pegmatite lebih lanjut, dimana larutan bertambah dingin dan encer. Cirri khas endapan hidrotermal adalah urat yang mengandung sulfida yang terbentuk karena adanya pengisian rekahan (fracture) atau celah pada batuan semula.

Endapan bijih tembaga porfiri merupakan suatu endapan bijih tembaga yang mempunyai kadar rendah, tersebar relatif merata dengan jumlah cadangan yang besar. Endapan bahan galian ini erat hubungannya dengan intrusi batuan Complex Subvolcanic Calcaline yang bertekstur porfitik. Pada umumnya berkomposisi granodioritik, sebagian terdeferensiasi ke batuan granitik dan monzonit. Bijih tersebar dalam bentuk urat-urat sangat halus yang membentuk meshed network sehingga derajat mineralisasinya merupakan fungsi dari derajat retakan yang terdapat pada batuan induknya (hosted rock). Mineralisasi bijih sulfidanya menunjukkan perkembangan yang sesuai dengan pola ubahan hidrotermal.

Zona pengayaan pada endapan tembaga porfiri:

o zona pelindian.

o Zona oksidasi.

o Zona pengayaan sekunder.

o Zona primer.

Reaksi yang terjadi pada proses pengayaan tersebut adalah :

 5FeS2 + 14Cu2+ + 14SO42- + 12H2O 7Cu2S + 5Fe2+ + 2H+ + 17SO4

2-

Sifat susunan mineral bijih endapan tembaga porfiri adalah:

o Mineral utama terdiri : pirit, kalkopirit dan bornit.

o Mineral ikutan terdiri : magnetit, hematite, ilmenit, rutil, enrgit, kubanit, kasiterit,

kuebnit dan emas.o Mineral sekunder terdiri : hematite, kovelit, kalkosit, digenit dan tembaga natif.

Akibat dari pembentukannya yang bersal dari intrusi hidrotermal maka mineralisasi bijih tembaga porfiri berasosiasi dengan batuan metamorf kontak seperti kuarsit, marmer dan skarn.

Page 4: Ekonomi tembaga

Endapan hidrotermal

Genesa Sekunder

Dalam pembahasan mineral yang mengalami proses sekunder terutama akan ditinjau proses ubahan (alteration) yang terjadi pada mineral-mineral urat (vein). Mineral sulfida yang terdapat di alam mudah sekali mengalami perubahan. Mineral yang mengalami oksidasi dan berubah menjadi mineral sulfida kebanyakan mempunyai sifat larut dalam air. Akhirnya didapatkan suatu massa yang berongga terdiri dari kuarsa berkarat yang disebut Gossan (penudung besi). Sedangkan material logam yang terlarut akan mengendap kembali pada kedalaman yang lebih besar dan menimbulkan zona pengayaan sekunder.

Pada zona diantara permukaan tanah dan muka air tanah berlangsung sirkulasi udara dan air yang aktif, akibatnya sulfida-sulfida akan teroksidasi menjadi sulfat-sulfat dan logam-logam dibawa serta dalam bentuk larutan, kecuali unsur besi. Larutan mengandung logam tidak berpindah jauh sebelum proses pengendapan berlangsung. Karbon dioksit akan mengendapkan unsur Cu sebagai malakit dan azurit. Disamping itu

Page 5: Ekonomi tembaga

akan terbentuk mineral lain seperti kuprit, gunative, hemimorfit dan angelesit. Sehingga terkonsentrasi kandungan logam dan kandungan kaya bijih.

Apabila larutan mengandung logam terus bergerak ke bawah sampai zona air tanah maka akan terjadi suatu proses perubahan dari proses oksidasi menjadi proses reduksi, karena bahan air tanah pada umumnya kekurangan oksigen. Dengan demikian terbentuklah suatu zona pengayaan sekunder yang dikontrol oleh afinitas bermacam logam sulfida.

Logam tembaga mempunyai afinitas yang kuat terhadap belerang, dimana larutan mengandung tembaga (Cu) akan membentuk seperti pirit dan kalkopirit yang kemudian menghasilkan sulfida-sulfida sekunder yang sangat kaya dengan kandungan mineral kovelit dan kalkosit. Dengan cara seperti ini terbentuk zona pengayaan sekunder yang mengandung konsentrasi tembaga berkadar tinggi bila dibanding bijih primer.

TANDA-TANDA GEOLOGIS ENDAPAN BIJIH TEMBAGA

Pada zona kontak banyak terdapat bidang-bidang diskontinuitas seperti fissure, crack dan kekar. Pada waktu terjadi intrusi bidang-bidang ini akan terinjeksi oleh larutan sisa. Proses ini akan diikuti adanya pertukaran unsur-unsur larutan sisa dan batu gamping. Kejadian ini akan menyebabkan terbentuknya mineral seperti kalkoporot, pirit, magnetit, garnet, sphalerit dan kuarsa.

Tipe endapan kedua dari bijih tembaga adalah berbentuk zenolit. Endapan tembaga berbentuk zenolit ini merupakan hasil intrusi magma granit terhadap batuan samping limestone. Pada saat terjadinya intrusi dimana ada material yang memiliki titik lebur yang lebih tinggi terjebak dalam intrusi granit tersebut. Material ini berupa garnet diopside. Proses ini menyebabkan terbentuknya mineral-mineral tembaga sulfida dan tembaga silikat di dalm zenolit tersebut. Mineral-mineral itu seperti kalkopirit, pirit, pirotit dan sedikit piroksen dan flourit.

Tipe ketiga adalah endapan bijih tembaga dalam bentuk lensa. Endapan ini terbentuk dari proses intrusi magma andradite terhadap batuan samping limestone yang diikuti pula oleh proses pertukaran unsur-unsur. Endapan dalam bentuk lensa akan terbentuk dalam intrusi ini dimana posisinya tersebar dan tidak teratur. Mineral yang ditemukan antara lain kalkopirit, pirit dan piroksen.

SISTIM PENAMBANGAN

Sistim penambangan banyak dipengaruhi oleh kondisi batuan badan bijih. Batuan dan kondisi badan bijih secara umum yang bisa dilakukan penambangan secara block caving ialah :

Page 6: Ekonomi tembaga

o Batuan mempunyai karakter mudah ambruk.

o Cadangan atau badan bijih berukuran besar.

o Badan bijih mempunyai kemiringan lebih besar dari 60o.

o Tidak mudah dikotori oleh batuan samping.

o Perubahan kadar tidak terlalu besar.

Kegiatan penambangan dibagi dua, yaitu:

1. Kegiatan development.

Adalah kegiatan untuk menyiapkan bijih mulai dari dalam bentuk cadangan menjadi siap untuk dilakukan penambangan dan pengangkutan. Kegiatan ini meliputi dari pembuatan lubang buka (drift) dan peledakan (undercut blasting) untuk menciptakan ambrukan pada badan bijih.

2. Kegiatan penarikan dan pengangkutan bijih.

Pada penarikan bijih alat yang dipakai adalah slusher dan LHD (muat-angkut-tuang). Dimana bijih berasal dari lombong amrukan dialirkan melalui finger raise ke tempat draw point.

Keuntungan slusher :

o Waktu dan development lebih sedikit.

o Jumlah raise grizzly dan chute yang diperlukan sedikit.

Kerugian slusher :

o Diperlukan penggalian besar.

o Sulit menghitung bijih hasil penarikan.

o Diperlukan pekerja dengan skill baik.

o Diperlukan banyak peralatan tambahan.

Pada penarikan bijih dengan LHD (pemuatan, pengangkutran dan pencurahan), ukuran rata-rata bijih yang bisa ditarik lebih besar dibandingkan cara slusher sehingga pengontrolannya mdah. Cara ini dibantu alat tambahan yang berupa pemecah batu (rock breaker).

Keuntungan LHD :

o Development lebih cepat.

o Produktivitas tinggi.

o Biaya rendah dan mudah menangani bongkahan.

Page 7: Ekonomi tembaga

Kerugian LHD :

o Memerlukan bukaan lebar

o Diperlukan operator dan bagian perawatan yang harus lebih berpengalaman.

Tembaga diperoleh dari bijih tembaga yang disebut Chalcopirit. Besi yang ada larut

dalam terak dan tembaga yang tersisa / matte dituangkan kedalam konverter. Udara

dihembuskan kedalamnya selama 4 atau 5 jam, kotoran teroksidasi, dan besi

membentuk terak yang dibuang pada waktu tertentu. Bila udara dihentikan, oksida

kupro bereaksi dengan sulfida kupro maka akan membentuk Tembaga blister dan

Dioksida belerang.Tembaga blister ini dilebur dan dicor menjadi slab, kemudian diolah

secara elektrolitik menjadi tembaga murni.

Bagan proses pembuatan tembaga

Page 8: Ekonomi tembaga

PENELITIAN, PENAMBANGAN DAN PENGOLAHAN BIJIH TEMBAGA

1. Eksplorasi

Di Indonesia sendiri nama-mana dinas atau divisi suatu organisasi perusahaan,

lembaga pemerintahan serta penelitian memakai istilah eksplorasi untuk kegiatannya

yang mencakup mulai dari mencari prospek sampai menentukan besarnya cadangan

mineral. Sebaliknya ada beberapa negara, misalnya Perancis dan Uni Soviet (sebelum

negara ini bubar) yang menggunakan istilah eksplorasi untuk kegiatan mencari

mineralisasi dan prospeksi untuk kegiatan penilaian ekonomi suatu prospek (Peters,

1978). Selanjutnya istilah eksplorasi mineral yang dipakai dalam pembahasan ini berarti

keseluruhan urutan kegiatan mulai mencari letak mineralisasi sampai menentukan

cadangan insitu hasil temuan mineralisasi.

Berikut di bawah ini adalah tahap-tahap dalam perencanaan kegiatan eksplorasi

secara umum. Tahap- tahap itu adalah sebagai berikut.

1. Tahap Eksplorasi Pendahuluan

Menurut White (1997), dalam tahap eksplorasi pendahuluan ini tingkat ketelitian yang

diperlukan masih kecil sehingga peta-peta yang digunakan dalam eksplorasi

pendahuluan juga berskala kecil 1 : 50.000 sampai 1 : 25.000. Adapun langkah-langkah

yang dilakukan pada tahap ini adalah :

a. Studi Literatur

Dalam tahap ini, sebelum memilih lokasi-lokasi eksplorasi dilakukan studi

terhadap data dan peta-peta yang sudah ada (dari survei-survei terdahulu), catatan-

catatan lama, laporan-laporan temuan dan lai-lain, lalu dipilih daerah yang akan

disurvei. Setelah pemilihan lokasi ditentukan langkah berikutnya, studi faktor-faktor

geologi regional dan provinsi metalografi dari peta geologi regional sangat penting

untuk memilih daerah eksplorasi, karena pembentukan endapan bahan galian

dipengaruhi dan tergantung pada proses-proses geologi yang pernah terjadi, dan

tanda-tandanya dapat dilihat di lapangan.

Page 9: Ekonomi tembaga

b. Survei dan Pemetaan

Jika peta dasar (peta topografi) dari daerah eksplorasi sudah tersedia, maka

survei dan pemetaan singkapan (outcrop) atau gejala geologi lainnya sudah dapat

dimulai (peta topografi skala 1 : 50.000 atau 1 : 25.000). Tetapi jika belum ada, maka

perlu dilakukan pemetaan topografi lebih dahulu. Kalau di daerah tersebut sudah ada

peta geologi, maka hal ini sangat menguntungkan, karena survei bisa langsung

ditujukan untuk mencari tanda-tanda endapan yang dicari (singkapan), melengkapi peta

geologi dan mengambil conto dari singkapan-singkapan yang penting.

Selain singkapan-singkapan batuan pembawa bahan galian, yang perlu juga

diperhatikan adalah perubahan/batas batuan, orientasi lapisan batuan sedimen (jurus

dan kemiringan), orientasi sesar dan tanda-tanda lainnya. Hal-hal penting tersebut

harus diplot pada peta dasar dengan bantuan alat-alat seperti kompas geologi,

inklinometer, altimeter, serta tanda-tanda alami seperti bukit, lembah, belokan sungai,

jalan, kampung, dan lain-lain. Dengan demikian peta geologi dapat dilengkapi atau

dibuat baru (peta singkapan).

Tanda-tanda yang sudah diplot pada peta tersebut kemudian digabungkan dan

dibuat penampang tegak atau model penyebarannya (model geologi). Dengan model

geologi hepatitik tersebut kemudian dirancang pengambilan conto dengan cara acak,

pembuatan sumur uji (test pit), pembuatan paritan (trenching), dan jika diperlukan

dilakukan pemboran. Lokasi-lokasi tersebut kemudian harus diplot dengan tepat di peta

(dengan bantuan alat ukur, teodolit, BTM, dan lain-lain).

Dari kegiatan ini akan dihasilkan model geologi, model penyebaran endapan, gambaran

mengenai cadangan geologi, kadar awal, dll. dipakai untuk menetapkan apakah daerah

survei yang bersangkutan memberikan harapan baik (prospek) atau tidak. Kalau daerah

tersebut mempunyai prospek yang baik maka dapat diteruskan dengan tahap

eksplorasi selanjutnya.

2. Tahap Eksplorasi Detail

Setelah tahapan eksplorasi pendahuluan diketahui bahwa cadangan yang ada

mempunyai prospek yang baik, maka diteruskan dengan tahap eksplorasi detail (White,

1997). Kegiatan utama dalam tahap ini adalah sampling dengan jarak yang lebih dekat

(rapat), yaitu dengan memperbanyak sumur uji atau lubang bor untuk mendapatkan

Page 10: Ekonomi tembaga

data yang lebih teliti mengenai penyebaran dan ketebalan cadangan (volume

cadangan), penyebaran kadar/kualitas secara mendatar maupun tegak. Dari sampling

yang rapat tersebut dihasilkan cadangan terhitung dengan klasifikasi terukur, dengan

kesalahan yang kecil (<20%), sehingga dengan demikian perencanaan tambang yang

dibuat menjadi lebih teliti dan resiko dapat dihindarkan.

Pengetahuan atau data yang lebih akurat mengenai kedalaman, ketebalan,

kemiringan, dan penyebaran cadangan secara 3-Dimensi (panjang-lebar-tebal) serta

data mengenai kekuatan batuan sampling, kondisi air tanah, dan penyebaran struktur

(kalau ada) akan sangat memudahkan perencanaan kemajuan tambang, lebar/ukuran

bahwa bukaan atau kemiringan lereng tambang. Juga penting untuk merencanakan

produksi bulanan/tahunan dan pemilihan peralatan tambang maupun prioritas bantu

lainnya.

3. Studi Kelayakan

Pada tahap ini dibuat rencana peoduksi, rencana kemajuan tambang, metode

penambangan, perencanaan peralatan dan rencana investasi tambang. Dengan

melakukan analisis ekonomi berdasarkan model, biaya produksi penjualan dan

pemasaran maka dapatlah diketahui apakah cadangan bahan galian yang

bersangkutan dapat ditambang dengan menguntungkan atau tidak.

2. Penambangan Bijih Tembaga

Menurut Sukandarrumidi (2009) penambangan dilakukan dengan cara tambang

terbuka, apabila endapan bijih ditemukan tidak terlalu dalam. Dapat juga dilakukan

dengan penambangan dalam (underground) dengan membuat terowongan.

Pengangkutan dengan menggunakan alat-alat berat. Inventasi untuk usaha di industri

pertambangan tembaga memerlukan biaya yang sangat besar. Oleh sebab itu usaha

pertambangan jenis ini hanya mampu dilaksanakan oleh perusahan multi internasional.

Khusus untuk tambang tembaga Grasberg dan Batu Hijau adalah tipe porfiri. Cebakan

tembaga tipe porfiri mempunyai dimensi besar dan kadar relatif rendah sehingga atas

pertimbangan keekonomian, penambangan hanya dapat dilakukan dengan cara

tambang terbuka (open pit mining). Pengupasan lapisan penutup (overburden) dan

penambangan bijih dilakukan dengan sistem jenjang (benches). Cebakan bijih tembaga

Page 11: Ekonomi tembaga

yang sangat tebal memerlukan banyak jenjang, dengan lebar dan tinggi jenjang

diupayakan untuk dapat menahan batuan yang berhamburan saat peledakan, dan

menyediakan ruang gerak yang memadai untuk alat pembongkar (excavator) dan unit

pemuat (haulage).

Gambar 4.1. Tambang Batu Hijau, Sumbawa, NTB dengan cara tambang terbuka (open

pit mining)

Cebakan tembaga porfiri berdimensi sangat besar, dengan sebaran bijih ke arah

lateral bisa mencapai satu kilometer atau lebih, dan sebaran lebih dari satu kilometer ke

arah vertikal; sehingga pit (lubang tambang) yang dibuat mempunyai lebar lebih dari

dua kilometer, kedalaman penambangan disesuaikan dengan sebaran bijih ekonomis

yang dapat diambil. Karena penambangan dilakukan dengan cara menggali dan

memindahkan material dalam jumlah sangat besar, maka Tambang Grasberg dan Batu

Hijau mengoperasikan peralatan-peralatan berteknologi tinggi berukuran raksasa dan

berkapasitas angkut sangat besar.

Oleh karena sangat besarnya material yang dipindahkan, maka diperlukan lahan

luas dan secara teknis aman untuk penampungan bijih (stock pile), limbah tambang

(waste) yang ikut tergali, serta ampas pengolahan (tailing). Material yang pada desain

tambang berada di atas batas akhir pit seluruhnya akan tergali, baik berupa batuan

samping yang tidak mengandung bahan berharga maupun bijih kadar rendah yang

Page 12: Ekonomi tembaga

belum mempunyai nilai ekonomi. Mengingat kecenderungan harga logam tembaga

yang terus naik, maka bijih kadar rendah yang mempunyai peluang untuk menjadi

ekonomis di masa yang akan datang, disimpan sebagai stock pile yang terpisah dari

bijih kadar ekonomis. Apabila terjadi peningkatan harga tembaga dengan akibat bijih

kadar rendah menjadi ekonomis untuk diusahakan, maka dapat dilakukan pengolahan

secara terpisah atau dicampurkan bersama bijih kadar tinggi.

Gambar 4.2 Tubuh bijih pada Distrik Grasberg

Saat ini Grasberg ditambang dengan metode tambang terbuka. Namun karena

bukaan yang semakin dalam, sekitar tahun 2015, cara penambangan akan diubah

menjadi tambang bawah tanah. Jika semua terwujud, tambang bawah tanah Grasberg

akan menjadi salah satu yang terbesar. Tambang tembaga terbesar di Indonesia

adalah yang diusahakan PT Freeport Indonesia di area Grasberg, Papua. Freeport juga

mengoperasikan beberapa tambang bawah tanah besar, meski dengan kemampuan

produksi yang masih berada di bawah Grasberg.

5. Pengolahan Bijih Tembaga

Pengolahan bijih tembaga melalui beberapa tahap, yaitu: liberasi, pengapungan

(flotasi), pemanggangan, peleburan, pengubahan dan elektrolisis. Proses pengolahan

dari tahap liberasi (peremukan dan penggerusan) sampai flotasi dilakukan di wilayah

Page 13: Ekonomi tembaga

eksploitasi bijih tembaga. Proses selanjutnya dilakukan di smelter yang berada di

Gresik, Jawa Timur.

Pabrik pengolahan (mill) menghasilkan konsentrat tembaga dari bijih yang

ditambang melalui pemisahan mineral berharga dari pengotornya. Langkah-langkah

utamanya adalah penghancuran, penggerusan, pengapungan, dan pengeringan.

Penghancuran dan penggerusan mengubah bongkah bijih menjadi berukuran halus.

Penghalusan ukuran butir berfungsi untuk membebaskan butiran yang mengandung

tembaga dan emas, serta untuk proses pemisahan dan menyiapkan ukuran yang

sesuai dengan proses selanjutnya.

Bijih yang sudah halus diolah selanjutnya melalui proses flotasi, yaitu untuk

menghasilkan konsentrat tembaga. Permukaan mineral yang bersifat hydrophobic atau

aerophilic (menolak air) dipisahkan dengan yang bersifat hydrophilic atau aerophobic

(menerima air). Pada proses pengapungan (flotasi), bubur konsentrat (slurry) yang

terdiri dari bijih yang sudah halus (hasil gilingan) dicampur dengan reagen, kemudian

dimasukkan ke dalam rangkaian tangki pengaduk yang disebut sel flotasi, secara

bersamaan dipompakan udara ke dalam slurry tersebut.

Gambar 5.1 Permukaan gelembung buih flotasi (kiri) dan Luapan buih slurry (kanan)

mengandung konsentrat bijih tembaga.

Reagen yang digunakan berupa kapur 600 gram/ton bijih, pembuih (frother) dan

kolektor. Kapur berfungsi untuk mengatur pH. Pembuih membentuk gelembung stabil

yang tidak mudah pecah. Gelembung-gelembung mengapung ke permukaan sel flotasi

sebagai buih. Reagen kolektor bereaksi dengan permukaan partikel mineral sulfida

logam berharga, sehingga menjadikan permukaan tersebut bersifat menolakair

(hydrophobic). Butir mineral sulfida tersebutmenempel pada gelembung udara yang

terangkat dari zona slurry ke dalam buih yang mengapungdi permukaan. Buih

Page 14: Ekonomi tembaga

bermuatan mineral berharga tersebut yang menyerupai buih deterjen berkilapmetalik

akan meluap dari bibir atas mesin flotasi dan masuk ke dalam palung (launders)sebagai

tempat pengumpulan mineral berharga. Mineral berharga yang terkumpul di dalam

palung tersebut adalah konsentrat. Konsentrat (dalam bentuk slurry, 65% padat

menurut berat) dipompa ke pelabuhan melalui jaringan pipa slurry. Pada Tambang

Grasberg panjang jaringan pipa tersebut 115 km. Selanjutnya konsentrat dikeringkan

sampai kandungan airnya tinggal 9% dan kemudian dikapalkan untuk dijual.

Emas kasar dan bebas, tidak bereaksi dengan baik pada proses flotasi. Emas

tersebut dipisahkan dan diambil dengan menggunakan konsentrator, yaitu sebuah

sistem pengambilan yang juga berfungsi sebagai pemisahan, dilakukan secara gravitasi

dan menggunakan daya sentrifugal. Dengan demikian, perolehan emas dari bijih akan

mengalami peningkatan. Bahan yang tak bernilai ekonomi terkumpulkan di dasar sel

flotasi, sebagai limbah yang disebut tailing. Tailing ini disalurkan menuju areal

pembuangan (tailing dump).

Peleburan dan Pemurnian

Konsentrat tembaga dari hasil proses flotasi mengandung beberapa unsur

dengan kisaran kadar: 30% Cu, 30 ppm Au, 50 ppm Ag, 30% S, 25% Fe, 15% gangue

minerals yang selanjutnya dilebur dan dimurnikan di Gresik, Jawa Timur. PT Smelting

didirikan di Gresik Jawa Timur sebagai pabrik peleburan dan pemurnian konsentrat

tembaga pertama di Indonesia dalam rangka memenuhi kebutuhan bahan baku

tembaga di dalam negeri, yang mengolah sebagian produksi konsentrat PT Freeport

Indonesia (Grasberg) dan PT Newmont Nusa Tenggara (Batu Hijau). Sebagian besar

(60%) katoda tembaga produk PT Smelting diserap oleh industri dalam negeri dan

selebihnya diekspor. Konsentrat tembaga hasil proses flotasi dipanggang untuk

mengubah besi sulfide menjadi besi oksida, sedangkan tembaga tetap sebagai sulfida

melalui reaksi : 4CuFeS2 + 9O2> 2Cu2S + 2Fe2O3 + 6SO2.

Konsentrat bijih yang sudah melalui pemanggangan kemudian dilebur hingga

mencair dan terpisah menjadi 2 (dua) lapisan. Lapisan bawah berupa copper matte,

mengandung Cu2S dan besi cair, sedangkan lapisan atas merupakan terak silikat yang

mengandung FeSiO3. Copper matte dipisahkan dari terak berdasarkan perbedaan

Page 15: Ekonomi tembaga

gravitasi. Selanjutnya copper matte (68% Cu) dipindahkan ke dalam tungku lain dan

secara bersamaan ditiupkan udara sehingga terjadi reaksi redoks yang menghasilkan

tembaga lepuh (blister copper, 98,9% Cu).

Gambar 5.2 Diagram alir peleburan tembaga di Gresik, Jawa Timur (sumber:

www.smelting.com)

Pemurnian tembaga dilakukan dengan cara elektrolisis. Tembaga lepuh

digunakan sebagai anoda, sedangkan tembaga murni digunakan sebagai katodanya.

Elektrolit yang digunakan adalah larutan CuSO4. Selama proses elektrolisis, Cu

dipindahkan dari anoda ke katoda, dengan menggunakan potensial tertentu sehingga

bahan pengotor dapat terpisah.

Unsur-unsur dan mineral ikutan dalam konsentrat yang diolah PT Smelting,

menjadi bagian dari by product yang terdiri atas gas buang SO2, lumpur anoda (anode

slime), terak besi (slag) dan gipsum. Limbah gas SO2 tersebut diproses lebih lanjut

menjadi asam sulfat yang dapat digunakan sebagai bahan baku pupuk, sedangkan

terak besi dan gipsum digunakan sebagai bahan baku industri semen. Lumpur anoda

mengandung emas berkadar ± 3,25% dan ± 6,25 % perak diekspor.

Terdapat tiga proses pengolahan untuk mendapatkan logam tembaga (dalam

Sukandarrumidi, 2009). Proses tersebut adalah

1. Proses pyrometallurgy, yaitu proses pengolahan bijih dengan temperature tinggi dari

hasil pembakaran bahan bakar.

Page 16: Ekonomi tembaga

2. Proses hidrometallurgi, yaitu proses pengolahan bijih dengan melarutkan bijih yang

kemudian dipisahkan lagi dari larutan tersebut, sehingga didapatkan unsure tembaga

yang bebas dari unsure lain.

3. Proses elctrometallurgy, yaitu proses pengolahan bijih dengan tenaga listrik seperti

pada eloktrolisa dan elektrothermis.

Kegunaan Tembaga

Tembaga dapat digunakan sebagai bahan untuk kabel listrik dan kumparan

dinamo.Tembaga juga bisa dipadukan, paduan tembaga 70% dengan seng 30%

disebut kuningan, sedangkan paduan tembaga 80% dengan timah putih 20%

disebut perunggu. Perunggu yang mengandung sejumlah fosfor sering digunakan

dalam industri arloji dan galvanometer. Kuningan berwarna seperti emas sehingga

banyak digunakan sebagai perhiasan atau ornamen-ornamen. Sedangkan perunggu

banyak dijadikan sebagai perhiasan dan digunakan pada seni patung. Tembaga juga

digunakan sebagai bahan penahan untuk bangunan dan beberapa bagian dari kapal.

Dan, serbuk tembaga digunakan sebagai katalisator untuk mengoksidasi metanol

menjadi metanal.