Potensi Nikel di Indonesia

Sayatan Petrografi Dunite

Bisnis Energi (28/9/2015), Nikel adalah unsur kimia metalik dalam tabel periodik yang memiliki simbol Ni dan nomor atom 28. Nikel mempunyai sifat tahan karat, ringan, magnetis, mudah ditempa, dan merupakan konduktor yang baik terhadap panas dan listrik. Nikel tergolong dalam grup logam besi-kobalt yang dapat menghasilkan alloy yang sangat berharga. Nikel memiliki spesifik gravity 8,902 dengan titik lebur 1453⁰C dan titik didih 2732⁰C, resisten terhadap oksidasi, larut dalam asam nitrit, tidak larut dalam air dan amoniak, sedikit larut dalam hidrokhlorik dan asam belerang, berat jenis 8,8 untuk logam padat, dan berat jenis 9,04 untuk kristal tunggal. Dalam keadaan murni, nikel bersifat tidak terlalu keras akan tetapi jika nikel dipadukan dengan besi, krom, dan logam lainnya dapat membentuk baja tahan karat yang keras. Perpaduan nikel, krom, dan besi dapat menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada pembuatan alat-alat laboratorium fisika dan kimia, peralatan dapur, ornamen-ornamen rumah dan gedung, serta komponen industri. Di Indonesia, nikel termasuk bahan galian golongan A dimana termasuk ke dalam bahan galian strategis berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 27 Tahun 1980.

Deposit nikel dibagi menjadi dua, yaitu sulfida (primer) dan oksida (laterit). Sumberdaya nikel dunia terdiri dari 30% nikel primer dan 70% nikel laterit. Indonesia merupakan salah satu negara dengan potensi nikel laterit di dunia. Endapan nikel laterit di Indonesia mengikuti sebaran batuan beku ultrabasa yang terdapat di lengan timur Pulau Sulawesi, Maluku Utara (Pulau Obi, Pulau Gebe, Pulau Halmahera, Pulau Gee, dan Pulau Pakal), dan Papua (Pulau Gag, Pegunungan Cyclops, Pegunungan Tengah Papua, dan Pulau Waigeo). Oleh karena daerah tersebut didominasi oleh batuan beku ultrabasa, maka daerah tersebut termasuk daerah strategis untuk prospek cebakan sumberdaya mineral dengan batuan beku ultrabasa dapat menjadi sumber pelapukan laterit. Batuan beku ultrabasa (grup peridotit) merupakan batuan sebagai sumber pembawa nikel dimana batuan ini dapat mengalami perubahan dan pelapukan yang intensif diikuti proses laterisasi sehingga menghasilkan mineral-mineral pembawa unsur nikel.

Proses pembentukan endapan nikel laterit diawali dari proses pelapukan batuan beku ultrabasa (grup peridotit). Pada batuan ini didominasi oleh mineral yang tidak stabil dan mudah mengalami proses pelapukan seperti olivin dimana mineral ini kaya akan elemen nikel (Ni). Pada proses selanjutnya, mineral tersebut akan terurai akibat proses leaching (perlindian) yang dipengaruhi oleh airtanah yang kaya akan CO₂ sebagai media transportasi. Kemudian unsur-unsur pada batuan beku ultrabasa yang terurai seperti Ni, Fe, Mg, dan Si akan membentuk suatu larutan dan bergerak mengisi rekahan-rekahan pada batuan beku ultrabasa. Di dalam larutan tersebut, Fe akan bersenyawa dengan O dan mengendap sebagai ferri hidroksida. Endapan ferri hidroksida ini akan menjadi reaktif terhadap air dan membentuk mineral-mineral seperti goethit (FeO(OH)) dan hematit (Fe₂O₃). 

Di dalam larutan, unsur Fe bersifat kurang mobile selama proses laterisasi sehingga endapan ini terakumulasi dekat dengan permukaan tanah dan pada zona limonit. Adapun tingkat mobilitas Fe relatif kecil (0,01-0,03) yang terakumulasi pada zona limonit sebagai pengayaan residu. Unsur Ni, Mg, dan Si akan tetap tertinggal di dalam larutan dan bergerak turun mengisi rekahan (kekar) selama suplai air yang masuk ke dalam tanah terus berlangsung. Hal ini dipengaruhi oleh tingginya mobilitas unsur Ni, Si, dan Mg dibandingkan dengan Fe yang mengalami pengayaan pada zona limonit. Adapun Si memiliki derajat mobilitas 0,5-1,0; Mg memiliki derajat mobilitas 1,0; dan Ni memiliki derajat mobilitas 0,03-0,12. Proses selanjutnya Si dan Ni akan terakumulasi yang mengalami proses pengayaan (supergen enrichment) membentuk mineral silikat yang kaya akan Ni seperti garnierite dan crysophrase di zona saprolit. Proses ini terus berlangsung hingga larutan tidak dapat turun lagi mengisi rekahan (kekar) dan menembus batuan dasar (bedrock). Adapun urutan profil endapan nikel laterit dari bagian paling bawah ke bagian paling atas adalah batuan dasar (bedrock), zona saprolit, zona limonit, dan top soil (verricrite). Berikut adalah penjelasan profil endapan laterit nikel :

• Top Soil (Verricrite)

Tanah penutup atau top soil (verricrite) terletak pada bagian paling atas zona pelapukan. Zona ini berwarna gelap (merah hingga hitam) karena kehadiran besi (Fe) sebagai lapisan penutup. Ditemukan material organik berupa akar-akaran dari pohon yang tertanam di atas zona ini. Kandungan besi (Fe) pada zona ini berkisar antara 40-43% dan Al₂O₃ berkisar antara 6-8%. Pergantian lapisan ditandai oleh perubahan warna dan semakin berkurang material organik serta ukuran butir bergradasi menjadi lebih halus menuju ke ukuran lempung.

Zona Saprolit

• Zona Saprolit

Zona saprolit merupakan zona yang kaya akan nikel dan merupakan zona paling ekonomis. Zona ini berada di bawah zona limonit. Zona saprolit ini umumnya berwarna abu-abu, coklat kehijauan, hijau cerah, hingga kuning muda. Ukuran butir yang menyusun zona ini dominan merupakan material halus hingga berukuran pasir hingga kerakal, namun terlihat bongkah-bongkah batuan dasar yang telah mengalami pelapukan. Zona saprolit ini memiliki komposisi nikel yang paling banyak diantara zona lainnya dimana rekahan-rekahan pada zona ini terisi silika sekunder, chrysophrase, dan garnierite.  

• Batuan Dasar (Bedrock)

Zona ini merupakan zona paling dasar dari profil penampang endapan nikel laterit. Warna pada zona ini umumnya hitam kehijauan. Pada batuan dasar, komposisi Ni sangat sedikit sedangkan komposisi MgO dan SiO₂ melimpah sehingga dikatakan tidak ekonomis lagi. Adapun batuan dasar dalam endapan nikel adalah batuan beku ultrabasa (grup peridotit).

Berikut faktor-faktor yang memengaruhi terbentuknya endapan nikel laterit : 

• Batuan Asal

Adanya batuan asal merupakan syarat utama untuk terbentuknya endapan nikel laterit, macam batuan asalnya adalah batuan beku ultrabasa (grup peridotit). Batuan beku ultrabasa memiliki elemen nikel (Ni) yang paling banyak diantara batuan beku lainnya dan mempunyai mineral-mineral yang paling mudah lapuk atau tidak stabil, seperti olivin yang mempunyai komponen-komponen mudah larut sehingga memberikan lingkungan pengendapan yang baik untuk nikel.   

• Iklim dan Airtanah

Pergantian musim kemarau dan musim penghujan menyebabkan terjadinya kenaikan dan penurunan muka airtanah juga dapat menyebabkan terjadinya proses pemisahan dan akumulasi unsur-unsur. Perbedaan temperatur yang cukup besar akan membantu terjadinya pelapukan mekanis sehingga membentuk rekahan-rekahan dalam batuan yang akan mempermudah proses atau reaksi kimia pada batuan.
 

• Reagen-Reagen Kimia dan Vegetasi

Reagen-reagen kimia adalah unsur-unsur dan senyawa-senyawa yang membantu mempercepat proses pelapukan, Airtanah yang mengandung CO₂ memegang peranan penting di dalam proses pelapukan kimia. Asam-asam humus menyebabkan dekomposisi batuan dan dapat merubah pH larutan. Asam-asam umus ini erat kaitannya dengan vegetasi daerah. Dalam hal ini, jalur perakaran pada vegetasi akan mengakibatkan penetrasi air dapat lebih dalam dan lebih mudah dengan mengikuti jalur akar pepohonan, akumulasi air hujan akan lebih banyak dan humus akan lebih tebal. Kondisi ini dapat menjadi suatu petunjuk bahwa hutan lebat pada lingkungan yang baik akan terdapat endapan nikel yang lebih tebal dengan kadar yang lebih tinggi. Selain itu, vegetasi dapat berfungsi untuk menjaga hasil pelapukan terhadap erosi mekanis.
 

• Struktur Geologi

Struktur geologi yang berpengaruh terhadap proses laterisasi adalah struktur kekar (joint) dibandingkan terhadap struktur patahannya yang terbentuk akibat proses tektonik. Seperti diketahui, batuan beku mempunyai porositas dan permeabilitas yang kecil sehingga penetrasi air sangat sulit, maka dengan adanya rekahan-rekahan tersebut akan lebih memudahkan masuknya air dan berarti proses pelapukan dan laterisasi akan lebih intensif.
 

• Topografi

Topografi memiliki peranan yang sangat penting dalam pembentukan endapan laterit nikel karena berhubungan dengan drainase dan posisi muka airtanah. Pada daerah dengan topografi tinggi, zona pengayaan paling baik terdapat pada bagian lereng-lereng bukit, bagian puncak, dan plato.

Pemetaan Geologi

Untuk mengetahui lebih detail mengenai potensi nikel pada suatu wilayah, dapat dilakukan survei berupa survei topografi, pemetaangeologi, survei geofisika IP, drilling(pemboran), dan survei geokimia. Survei topografi bertujuan untuk mengetahui keadaan permukaan atau lahan daerah yang dipetakan, informasi yang disajikan meliputi keadaan fisik/detail baik yang bersifat alamiah atau buatan manusia serta keadaan relief (tinggi-rendah) permukaan lahan atau area yang dipetakan. Survei pemetaan geologi bertujuan untuk mengetahui batas sebaran endapan nikel laterit yang bertujuan untuk mengcover area prospek. Survei geofisika IP (Induced Polarization) bertujuan untuk mengetahui potensi nikel sampai dengan kedalaman tertentu.  Pada prinsipnya, metode IP merupakan suatu metode yang mendeteksi terjadinya polarisasi listrik pada permukaan mineral-mineral logam di bawah permukaan bumi. 

Metode ini dapat mendeteksi adanya anomali resistivitas meski dalam jumlah yang sangat kecil yang tidak terdeteksi oleh metode lain. Pada umumnya konfigurasi yang tepat untuk pengukuran ini adalah dipole-dipole karena dapat memberikan hasil variasi tahanan jenis dan chargeability ke arah vertikal dan horizintal. Metode penyelidikan selanjutnya adalah drilling atau pemboran eksplorasi. Tujuan dari pemboran eksplorasi adalah untuk menemukan cadangan baru secara faktual yang terdapat di dalam suatu endapan nikel laterit dimana dapat diketahui zona batuan dasar (bedrock), zona saprolit, zona limonit, dan top soil (verricrite). 

Adapun tiap zona yang diketahui berdasarkan hasil bor dapat dikorelasi sehingga dapat diketahui area prospek endapan nikel laterit. Survei geokimia bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia berdasarkan sampel core sehingga hasil tersebut dapat dibuat zonasi daerah prospek nikel yang dibedakan berdasarkan grade atau kadarnya. Adapun survei geokimia yang dilakukan menggunakan assay sehingga dapat diketahui besaran atau persentase komposisi mineral nikel (Ni) dan unsur-unsur lainnya seperti Fe, Mg, dan Si yang masing-masingnya terdapat pada zona batuan dasar (bedrock), zona saprolit, zona limonit, dan top soil (verricrite) dalam endapan nikel laterit. Volume cadangan nikel dapat dihitung berdasarkan perhitungan cadangan tertambang (mineable reserve) dengan menggunakan mining software. (Zahir & Hens)

Korelasi Endapan Nikel Laterit Berdasarkan Data Titik Bor