Senin, 19 Mei 2014

Eksplorasi Pasir Besi

Secara sederhana, kegiatan pemetaan geologi pada eksplorasi pasir besi wajib dilakukan untuk mengetahui litologi serta batas sebaran endapan pasir yang mengandung bijih besi. Pemetaan geologi harus selalu difokuskan pada pengambilan data-data geologi seperti geomorfologi dan litologi. Selain itu, harus dilakukan pengamatan dan lokalisir endapan pasir yang diduga mengandung partikel bijih besi. Semua data dalam yang disajikan dalam tulisan ini merupakan salah satu contoh dalam melakukan eksplorasi pasir besi disuatu area penyelidikan. Hasil akhir penyelidikan nantinya diharapkan akan memperoleh gambaran mengenai batas litologi serta sebaran endapan pasir besi, yang kemudian akan ditindaklanjuti dengan pemboran auger untuk mengetahui sebaran vertikal, kualitas dan sumberdaya pasir besi.

Metode Eksplorasi Pasir Besi

Pemetaan geologi yang telah dilakukan menghasilkan data berupa sebaran endapan pasir yang mengandung bijih besi, yang terbagi atas beberapa blok diantaranya Block Seki South, Seki North, Loloro Kecil, Waymake, Loloro Besar, Auloto, Galao, Cio Pantai, Cio Gerong, Moloku, Libano, Boku, Hapo, dan Bere-bere Kecil. Gambar 1c dibawah memperlihatkan luas penyebaran serta rata-rata ketebalan endapan pasir per blok dalam area penyelidikan.

Pemetaan geologi pada kegiatan eksplorasi pasir besi
Gambar 1. (a) Batuan vulkanik sebagai sumber bijih besi, (b) akumulasi dan pencucian bijih besi oleh aktivitas air laut, (c) luas dan ketebalan endapan pasir lokasi penyelidikan.

Setelah diketahui penyebaran lateralnya, kegiatan selanjutnya adalah melakukan pengeboran "hand auger". Hal ini dilakukan untuk mendapatkan data penyebaran endapan pasir besi secara vertikal, dengan melakukan penetrasi pada kedalaman 1 – 4m. Dari kegiatan ini, dihasilkan 55 hole pengeboran dengan total kedalaman 80.42 m. Rata-rata penetrasi pengeboran yang dangkal disebabkan karena masalah watertable di daerah garis pantai, sehingga sampel yang terambil akan mudah lepas. Selain itu, apabila saat melakukan penetrasi dijumpai material yang berukuran lebih besar dari diameter alat bor maka akan menghambat kedalaman penetrasi (pengeboran dihentikan).

Pengambilan sampel hasil hand auger dilakukan tiap 1 meter, kemudian dilakukan proses preparasi sampel. Sampel insitu hasil pengeboran auger direduksi untuk mendapatkan sampel original dan backup. Sebelum dilakukan reduksi, sampel harus terkomposit dengan baik agar nantinya diperoleh hasil yang representatif. Kemudian sampel original tersebut direduksi lagi menjadi beberapa sampel (misalnya conto individu, conto original, dan conto backup) dengan berat masing-masing sekitar 150 – 200 gram. Conto individu dalam hal ini memakili per meter pengeboran kemudian di treatment untuk mendapatkan data-data seperti spesific gravity, persen berat fraksi, magnetic degree (MD), dan kualitas konsentrat. Untuk analisa kadar unsur/element seperti Fe total, Cr2O3, SiO2 dan TiO2 dilakukan pengiriman sampel ke laboratorium.

 

Analisa Berat Jenis dan Ukuran Butir Pasir Besi

Pengambilan data berat jenis pasir dilakukan dengan menggunakan metode volumetrik dalam fluida cair. Conto individu yang mewakili seberat 150-200 gram dimasukan kedalam air yang diketahui volumenya pada bejana/gelas ukur. Hasil pengambilan data berat jenis pasir menunjukan rata-rata material pasir pada daerah penyelidikan berada pada nilai 2.97 gr/cm3. Nilai yang demikian menunjukkan adanya partikel bijih besi didalam material pasir dengan konsentrasi yang yang cukup baik.

Analisa ukuran butir dilakukan untuk mengetahui jenis dan persen berat unsur/element, baik itu untuk fraksi magnetik maupun non magnetik yang pada akhirnya dapat diketahui ukuran butir pasir besi yang dominan di daerah penyelidikan. Sampel yang diambil mewakili blok pengeboran dan dibagi dalam beberapa fraksi, yaitu Fraksi yang lebih besar dari 0.595 mm atau + 30#, Fraksi antara - 0.595 + 0.4 mm atau – 30 + 40#, Fraksi antara - 0.4 + 0.25 mm atau – 40 + 60#, Fraksi antara - 0.25 + 0.177 mm atau – 60 + 80#, dan Fraksi yang lebih kecil dari 0.177 mm. Masing-masing fraksi dinyatakan dalam persen berat yang dapat digambarkan dalam diagram balok, sehingga sebaran pasir besi yang dominan dapat diketahui.

Dari grafik sebaran fraksi dapat terlihat bahwa endapan pasir didaerah penyelidikan dominan berada pada ukuran butir 0.4 – 0.177 mm. Dari grafik ini pula dapat diperkirakan bahwa partikel bijih besi akan lebih banyak dijumpai pada salah satu ukuran butir yang lebih dominan. Konsentrat merupakan crude sand yang telah mengalami benefisiasi melalui proses pemisahan magnet yang mempunyai derajat kemagnetan (MD=magnetic degree). Derajat kemagnetan (MD) diperoleh dari rumus : berat konsentrat/berat conto hasil reduksi x 100%. Magnetic degree ini dapat menggambarkan persentase keterdapatan partikel bijih besi didalam suatu deposit pasir. Hal ini sudah tentu merupakan salah satu parameter dalam mengetahui kuantitas (sumberdaya) partikel bijih besi dalam suatu endapan pasir. Berdasarkan hasil analisa tersebut diperoleh rata-rata nilai MD pada seluruh area penyelidikan sebesar 19.68%. Dapat dilihat bahwa 33% dari total sampel mempunyai MD dibawah 10%, 30.06% sampel mempunyai MD antara 10 – 20%, 25.03% sampel mempunyai MD antara 20 – 40%, dan 9.88% sampel mempunyai MD diatas 40%.


Dari hasil analisa butiran juga dapat terlihat bahwa pada umumnya konsentrat banyak dijumpai pada ukuran butir lebih kecil dari 0.25 mm. Proses eliminasi (benefisiasi) pada material dengan fraksi diatas 0.25 mm akan meningkatkan persentase kemagnetan (MD) dan diharapkan juga dapat meningkatkan kualitas konsentrat, akan tetapi apabila ini dilakukan maka akan terjadi pengurangan kuantitas (sumberdaya) deposit. dengan kata lain "kualitas konsentrat sangat ditentukan oleh proses benefisiasi". Proses benefisiasi dilakukan dengan menggunakan magnetic separator untuk mengambil partikel bijih besi.

Dari hasil benefisiasi, terlihat bahwa terjadi peningkatan Fe total yang signifikan pada sampel original. Peningkatan Fe Total ini sudah tentu dipengaruhi juga oleh tahapan saat preparasi (pencucian dan pengeringan material) serta fraksinasi. Selain itu, tingkat kekuatan magnet (gauss) dan teknik melakukan pemisahan materia yang magnetik dan non magnetik juga sangat mempengaruhi peningkatan kualitas Fe.

Hasil analisa sampel pasir besi
Gambar 2. (a) grafik sebaran ukuran butir, (b) grafik persentase distribusi MD pada klas tertentu, (c) grafik persentase berat konsentrat tiap fraksi, (d) grafik peningkatan Fe total pada proses benefisiasi dengan menggunakan magnetic separator.

Dari pengolahan data dan hasil analisa laboratorium, diperoleh kulitas konsentrat dengan kadar rata-rata Fe Total = 57.3% dan TiO2 = 7.36%. Kualitas konsentrat yang demikian masih belum sesuai dengan permintaan pasar, akan tetapi dengan melakukan tahapan benefisiasi lanjutan diharapkan dapat meningkatkan kadar Fe Total. Benefisiasi lanjutan yang kemungkinan dapat menaikkan kadar Fe Total adalah melakukan fraksinasi terhadap konsentrat yang dihasilkan, sehingga akan diperoleh kualitas konsentrat tiap fraksi. Kualitas konsentrat tiap fraksi diperkirakan akan berbeda karena berhubungan dengan resistensi mineral magnetit yang tinggi kadar Fe terhadap proses pelapukan, transportasi, dan pencucian oleh gelombang laut. Pada akhirnya benefisiasi lanjutan ini akan diperoleh recovery mass yang mempengaruhi kuantitas dari deposit pasir besi.


Hasil akhir dari kegiatan ini yaitu dengan melakukan perhitungan Sumberdaya Pasir Besi daerah penyelidikan dengan menggunakan dengan menggunakan formula : C=(L x T) x MD x SG x RM, dimana C = Sumberdaya pasir besi dalam bentuk konsentrat (mT), L / AOI = Luas Area Pengaruh/Luas endapan pasir (Sqm), T = Tebal rata-rata endapan Pasir (m), MD = Derajat Kemagnetan (%), SG = Berat Jenis (gr/cm3), RM = Recovery Mass, dipakai apabila dilakukan lagi proses benefisiasi lanjutan. Berdasarkan hasil perhitungan dengan rumus diatas, didapatkan estimasi sumberdaya pasir besi pada lokasi eksplorasi yaitu 484,065 mT dengan rata-rata kadar konsentrat Fe 57.3 % dan TiO2 7.36%. Ada beberapa kesimpulan yang diperoleh dari tahapan eksplorasi awal ini, yaitu :

1. Endapan pasir besi di lokasi penyelidikan berasal dari batuan vulkanik pada Formasi Bacan yang mengandung mineral besi berupa magnetite, ilmenit dan oksida besi. Partikel bijih besi ini tertransportasi oleh 3 (tiga) sistem aliran sungai besar (Sungai Hapo, Sungai Cio, dan Sungai Bere-bere) dan selanjutnya tercuci oleh gelombang laut dengan arus yang umumnya berarah NW – SE. 

2. Luas penyebaran endapan pasir  yang berada didaerah disekitar garis pantai (onshore) adalah ± 40.6 hektar dengan ketebalan rata-rata 2.04 m.

3. Ukuran butir pasir paling dominan berada pada 0.4 - 0.177 mm, ini berarti dominan lokasi penyelidikan disusun oleh endapan pasir sedang – halus.

4. Rata-rata persentase kemagnetan pasir besi daerah penyelidikan adalah sebesar 19.68%, dengan persentase berat konsentrat dominan berada pada ukuran butir kurang dari 0.25 mm.

5. Sumberdaya pasir besi area penyelidikan adalah sebesar 484,065 mT konsentrat, dengan kualitas Fe Total = 57.3% dan TiO2 = 7.36%.


Rekomendasi yang diberikan dalam kegiatan ini adalah : (a) Perlu dilakukan analisa laboratorium terhadap konsentrat fraksi tertentu dalam tiap hole atau tiap blok pengeboran, untuk mengetahui kualitas konsentrat yang lebih representatif. (b) Diperkirakan deposit pasir besi masih bisa dijumpai didaerah lepas pantai (offshore), sehingga perlu dilakukan tahapan eksplorasi yang lebih detail dari eksplorasi terdahulu khususnya dalam hal pengambilan sampel dengan penetrasi yang lebih dalam. Hal ini penting untuk meningkatkan jumlah sumberdaya pasir besi di area penyelidikan.