NICKEL LATERITE PROCESSING Mei 2021 DIVISI TECHNOLOGY DEVELOPMENT Out line Profil Nikel Laterit General Proses Metalurgi Proses Pirometalurgi Proses Hidrometalurgi Proses Piro-hidrometalurgi Kondisi Market Nikel 2 Prof il Nikel Lat erit Extraction Process Hydrometallurgy Pyro-hydro metallurgy Pyrometallurgy Sumber : Daniel T Fisher, “Rheological characterisation of nickel laterite slurry in processing environments”, 2006 3 General Proses Met alurgi Kom parasi Um um Proses Met alurgi Komparasi Pirometalurgi Hidrometalurgi Bijih Bijih dengan kadar nikel tinggi, kobalt rendah, besi rendah, dan magnesium tinggi Bijih dengan kadar nikel rendah, kobalt tinggi, besi tinggi, dan magnesium rendah Produk Produk akhir berupa logam/matte, variasi produk terbatas Produk akhir berupa non logam (oksida, hidroksida, sulfida), variasi produk lebih banyak Kebutuhan energi listrik Tinggi Rendah Kebutuhan reagen kimia Rendah Tinggi Kinetika reaksi Cepat Lambat Lingkungan Handling terhadap lingkungan air mudah, namun sulit terhadap lingkungan udara Handling terhadap lingkungan air sulit, namun mudah terhadap lingkungan udara Residue Volume residue lebih kecil, berbentuk padatan kering yang relatif stabil, mudah diolah menjadi produk samping Volume residue lebih besar, berbentuk slurry/cake, butuh dinetralkan dan disimpan pada Tailing Storage Facility (TSF) Kebutuhan area pabrik Membutuhkan area yang lebih sedikit Membutuhkan area yang lebih luas General Proses Met alurgi Pengaruh Kom posisi Kim ia pada Proses Parameter Implikasi ke Proses Pirometalurgi Besi, Fe Fe ikut tereduksi bersama nikel oleh karbon. Rasio Fe/Ni yang tinggi di dalam bijih lebih cocok diolah menjadi produk NPI namun lebih berpotensi terbentuknya klinker di Rotary Kiln, sedangkan rasio Fe/Ni yang rendah di dalam bijih lebih cocok diolah menjadi produk FeNi. Fe mudah larut dalam asam, sehingga perlu dilakukan purifikasi pemisahan nikel dari besi. Magnesium, Mg Oksida Mg memiliki pengaruh terhadap temperatur leleh dan viskositas slag, dimana rasio SiO2/MgO dijaga pada 1,8 – 2,2. Oksida Mg akan meningkatkan konsumsi asam. Oksida Mg yang tinggi dapat membentuk scale Mg-silicate di dalam Autoclave pada proses HPAL. Silika, Si Oksida Si memiliki pengaruh terhadap temperatur leleh dan viskositas slag, dimana rasio SiO2/MgO dijaga pada 1,8 – 2,2 Oksida Si yang tinggi dapat membentuk scale Mg-silicate dan/atau Alsilicate di dalam Autoclave pada proses HPAL. Aluminium, Al Oksida Al memiliki pengaruh terhadap temperatur leleh dan viskositas slag. Oksida Al akan meningkatkan konsumsi asam. Oksida Al yang tinggi dapat membentuk scale Al-silicate di dalam Autoclave pada proses HPAL. Chrom, Cr Oksida Cr memiliki pengaruh terhadap temperatur leleh dan viskositas slag. Cr yang tinggi dapat menyebabkan abrasi pada autoclave proses HPAL, sehingga perlu ada pre-treatment terhadap kandungan Cr. Clay dapat mempengaruhi proses transportasi bijih dan debu yang dihasilkan dari proses. Clay pada proses HPAL dan AL dapat meningkatkan viskositas slurry, serta pada proses heap leach dapat menurunkan porositas. Clay Implikasi ke Proses Hidrometalurgi 5 General Proses Met alurgi Pem ilihan Jalur Proses Berdasarkan Tipe Bijih dan Produk yang Dihasilkan Nickel Laterite Low Grade Saprolite Ore High Grade Saprolite Ore Pyrometallurgy Pyrometallurgy (Blast Furnace / RKEF) (RKEF) Pyro-hydro metallurgy Hydrometallurgy (Caron) (HPAL / AL / Heap Leach) Nickel Oxide Ni ±75% Nickel Pig Iron Ferronickel Nickel Matte Ni ±10% Ni ±20% Ni ±70% Stainless Steel Industries Ores Limonite Mixed Hydroxide Precipitate Ni ±40% Processing Mixed Sulfide Precipitate Ni ±50% Products Battery / Ni-Alloy / Chemicals Industries 6 Proses Pirom et alurgi Kom parasi Proses Pirom et alurgi di Indonesia Komparasi RKEF ANTAM RKEF VALE RKEF CHINA BLAST FURNACE Peralatan Rotary Dryer Rotary Kiln Electric Furnace Desulfurisasi LD Converter Rotary Dryer Rotary Kiln Electric Furnace Piercesmith Converter Rotary Dryer Rotary Kiln Electric Furnace Drying Sintering Blast Furnace Energi Utama Proses Listrik Listrik Bahan Reduktor Batubara bituminus Batubara bituminus Bahan Imbuh di Rotary Kiln dan Furnace Tidak membutuhkan bahan imbuh di Electric Furnace karena menggunakan teknologi copper cooling Produk Ferronickel Nickel Matte Nickel Pig Iron Nickel Pig Iron Kandungan Nikel dalam Produk ±20% ±70% 10-15% ±10% Recovery Nikel ±92% ±90% ±92% ±87% Menambahkan sulfur di ujung Rotary Kiln, dan menambahkan silika di Pierce-smith Converter Listrik Arahan Semikokas Spesifik Kokas Kokas • Economic and Social Value for Indonesia Membutuhkan batu kapur Membutuhkan kapur diModel Innovation • batu Business dan fluorspar untuk Electric Furnace karena tidak Leadership • Technology mengatur basisitas slag, serta menggunakan• teknologi Energize Investment menurunkan temperatur • Unleash Talent copper cooling leleh dan viskositas slag 7 Proses Pirom et alurgi Proses RKEF FeNi General Saprolit e ore Coal com bust ion Of f gas Rot ary Dryer Condit ione d ore Coal com bust io n Of f gas Treat m ent Of f gas Reduct ant coal Proses RKEF Ni-m at t e General Saprolit e ore Coal com bust ion Rot ary Dryer Revert s product Condit ione d ore Sulphur HSFO com bust io n Of f gas Treat m ent Elect rode carbon Calcined Elect rode carbon Of f gas Slag Slag Of f gas Treat m ent Sint ering Lim est one Coke Sint ered ore Of f gas Treat m ent Elect ric Furnace Silica Sulphur* Calcium com pounds Ferronickel Ref ining Product s Ant hracit e Of f gas Treat m ent Of f gas Of f gas Revert s product Drying Process Reduct ant coal Of f gas Treat m ent Elect ric Furnace Condit ioned ore Saprolit e ore Quicklim e Of f gas Rot ary Kiln Rot ary Kiln Calcined Of f gas Proses Blast Furnace General Ref ining Ni-m at t e Product s Slag Nickel Pig Iron Blast Furnace Product s 8 Proses Hidrom et alurgi Kom parasi Um um Proses Hidrom et alurgi Komparasi HPAL AL Kom parasi Um um Produk Hidrom et alurgi Heap Leach Recovery nikel Tinggi, >90% Sedang, ±85% Rendah, <70% Kinetika reaksi Cepat Sedang Lambat Selektivitas terhadap pengotor Selektif terhadap besi Tidak selektif terhadap besi Tidak selektif terhadap besi Konsumsi reagen Rendah, ±300 kg asam/ton bijih Tinggi, >600 kg asam/ton bijih Sedang, ±450 kg asam/ton bijih Kendali proses Rumit Sedang Mudah Perlu memerhatikan potensi terjadinya abrasi, korosi dan scaling Perlu memerhatikan potensi terjadinya abrasi, korosi dan scaling Perlu memerhatikan potensi terjadinya ponding (aliran asam tersumbat ditumpukan bijih) Masalah mekanikal Jenis Produk Kelebihan Kekurangan Kadar nikel-nya lebih tinggi (> 55%) Presipitasi serta pelarutan kembali harus dilakukan Mixed Arahan Sulfide Spesifik MSP dalam autoclave Precipitate, Kadar pengotor rendah • Economic and Social ValuePresipitasi for MSP harus MSP (Fe dan Mg tidak menggunakan gas H2S Indonesia membentuk sulfida) yang mana handling• Business Model Innovation • Technology Leadership nya tidak mudah • Energize Investment Presipitasi dan Kadar Ni lebih rendah • Unleashpelarutan Talentkembali MHP dari MSP dapat dilakukan pada Mixed tekanan atmosfer Hydroxide Presipitasi lebih Kadar pengotor lebih Precipitate, MHP sederhana karena tidak tinggi karena Fe, Al membutuhkan gas H2S dan Mg sebagian ikut mengendap 9 Proses Hidrom et alurgi Proses AL General Proses HPAL General Lim onit e ore Sulf uric acid Proses Heap Leach General Lim onit e ore Sulf uric acid Lim onit e ore Sulf uric acid St eam Slurry Leaching Wash w at er S/L Separat ion & Solid Washing Residue Leaching Leaching Slurry Spent ore Pregnant Leach Solut ion, PLS PLS Pond Pregnant Leach Solut ion, PLS Lim est one Lim est one Pregnant Leach Solut ion, PLS Residue Residue PLS MgO Residue Precipit at ion PLS Residue Precipit at ion Pregnant Leach MgO H2 S MHP Product s MHP Precipit at ion Solut ion, PLS MSP Product s MSP Precipit at ion MHP Product s MHP Precipit at ion 10 Proses Piro-hidrom et alurgi Proses Caron General Nickel ore Coal com bust ion Of f gas Rot ary Dryer Of f gas Treat m ent Condit ioned Of f gas ore Coal com bust ion Reduct ant coal Rot ary Kiln Carbonat e Am m onia Calcined Slurry Leaching Residue Kelebihan Precipit at ion Kekurangan Dapat mengolah campuran bijih nikel saprolit dan limonit Recovery nikel <90% Jumlah reagen pelindi sedikit Konsumsi energi tinggi untuk pengeringan dan kalsinasi Minim resiko terjadi korosi di reaktor Precipit at e Coal com bust ion S/L Separat ion Ext ract ant Pregnant Leach Solut ion, PLS Pregnant Leach Solut ion, PLS Solvent Ext ract ion Rot ary Kiln Nickel Oxide Product s 11 Kondisi Market Nikel Nickel Product ion Nickel Consum pt ion Nickel Price Sum ber: Wood Mackenzie, 2020 12 Thank You 13