Laporan Estimasi Cadangan [PDF]

Citation preview

LAPORAN ESTIMASI CADANGAN NIKEL MENGGUNAKAN METODE IDW (INVERSE DISTANCE WEIGHTING)



OLEH :



KELOMPOK 21 INGKY WIJOYO ( R1D118095) DERIL SISWANTO ( R1D118082) HARINALDI ( R1D118098)



JURUSAN TEKNIK PERTAMBANGAN FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN UNIVERSITAS HALUOLEO KENDARI 2021



BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Perencanaan tambang merupakan suatu proses penetapan desain tambang dan langkah-langkah kegiatan yang akan dilakukan dalam menentukan kelayakan rancangan tambang dan tahapan pelaksanaan operasi penambangan guna mencapai hasil yang telah ditentukan. Potensi sumberdaya mineral Indonesia yang cukup banyak, tersebar hampir di seluruh nusantara dan merupakan salah satu modal untuk kegiatan pembangunan, terbukti di bidang pertambangan indonesia yang kaya karena sumberdaya mineral ini menghasilkan pemasukan yang cukup besar bagi negara melalui pajak dan royalti setiap tahunnya. Berdasarkan karakteristik geologi dan tatanan tektoniknya, terbentuk beberapa lokasi endapan nikel laterit yang potensial untuk ditambang. Nikel sebagai salah satu sumberdaya mineral ekonomis di bumi ini perlu ditemukan keberadaannya untuk dapat memenuhi kebutuhan dibidang perindustrian. Nikel mempunyai sifat tahan karat. Dalam keadaan murni nikel bersifat lunak, tetapi jika dipadukan dengan besi, krom dan logam lainnya dapat membentuk baja tahan karat yang keras. Perpaduan nikel, krom dan besi menghasilkan baja tahan karat (stainless steel) yang banyak diaplikasikan pada peralatan dapur (sendok, dan peralatan memasak), ornamenornamen rumah dan gedung, serta komponen industri (Sukandarrumidi, 2007). Dalam penambangan nikel laterit, diperlukan estimasi untuk dapat menghitung sumberdaya sebelum proses penambangan berlangsung. Estimasi sumberdaya berperan penting dalam menentukan kuantitas dan kualitas dari suatu endapan. Sebab dari hasil estimasi yang baik dan akurat yang sesuai dengan keberadaannya di lapangan dapat menentukan investasi yang akan ditanam oleh investor sebagai penanaman modal dalam usaha penambangan. cara penambangan yang akan dilakukan, bahkan dalam memperkirakan waktu yang akan dibutuhkan oleh perusahaan dalam melakukan usaha penambangannya sehingga dapat menekan jumlah cost serta memberikan



keuntungan bagi perusahaan itu sendiri dalam proses penambangan selanjutnya. Atas dasar hal tersebut diatas, maka dilakukanlah penelitian mengenai kegiatan eksplorasi yang bertujuan untuk mengetahui jumlah sumberdaya endapan nikel laterit. Pada penelitian ini dilakukan estimasi sumberdaya nikel laterit menggunakan metode Inverse Distance Weighting (IDW). 1.2 Rumusan masalah Rumusan masalah pada laporan analisis perhitungan cadangan antara lain: 1. Menentukan analisis kondisi gelogi 2. Menentukan analisis statistic 3. Menentukan kolerasi antara kondisi geologi dan analisis statistic 4. Menetukan metode estimasi cadangan 5. Menghitung nilai sumberdaya 1.3 Tujuan masalah Tujuan masalah pada laporan analisis perhitungan cadangan adalah sebagai berikut: 1. Mampu mengetahui analisis kondisi geologi 2. Mampu menentukan analisis statistic 3. Mampu menentukan kolerasi antara kondisi geologi dan analisis statistic 4. Mampu menentukan metode estimasi cadangan 1.4 Batasan masalah Adapun batasan masalah adalah agar dapat mengetahui metode apa yang dapat digunakan untuk menentukan estimasi cadangan nikel. 1.5 Manfaat Adapun manfaat yang dapat didapatkan adalah menambah pengetahuan pembaca mengenai penentuan metode estimasi cadangan nikel. Selain itu dapat mengetahui cara membuat database sampai dengan menghitung volume.



BAB 2 KAJIAN PUSTAKA 2.1 KAJIAN PUSTAKA 2.1.1 Genesa Nikel Laterit Proses pelapukan dimulai pada batuan peridotit. Batuan ini banyak mengandung olivine, magnesium silikat, dan besi silikat yang pada umumnya mengandung 0.30% nikel (Sundari, 2012). Air tanah yang kaya akan CO2, berasal dari udara luar dan tumbuhan, akan menghancurkan olivine. Penguraian olivine, magnesium silika dan besi silika ke dalam larutan cenderung untuk membentuk suspensi koloid dari partikel-partikel silika. Di dalam larutan besi akan bersenyawa dengan oksida dan mengendap sebagai ferrihidroksida. Endapan ferrihidroksida ini akan menjadi reaktif terhadap air, sehingga kandungan air pada endapan tersebut akan mengubah ferrihidroksida menjadi mineral-mineral seperti goethite (FeO(OH)), hematit (Fe2O3) dan cobalt. Mineral-mineral tersebut sering dikenal sebagai “besi karat”. Endapan ini akan terakumulasi dekat dengan permukaan tanah, sedangkan magnesium, nikel dan silika akan tetap tertinggal di dalam larutan dan bergerak turun selama suplai air yang masuk ke dalam tanah terus berlangsung. Rangkaian proses ini merupakan proses pelapukan dan leaching. Unsur Ni sendiri merupakan unsur tambahan di dalam batuan ultrabasa. Sebelum proses pelindihan berlangsung, unsur Ni berada dalam ikatan serpentine group. Rumus kimia dari kelompok serpentin adalah X2-3 SiO2O5(OH)4, dengan X tersebut tergantikan unsur-unsur seperti Cr, Mg, Fe, Ni, Al, Zn atau Mn atau dapat juga merupakan kombinasinya. Adanya suplai air dan saluran untuk turunnya air, berupa kekar, maka Ni yang terbawa oleh air turun ke bawah, dan akan terkumpul di zona air sudah tidak dapat turun lagi dan tidak dapat menembus bedrock (Harzburgit). Ikatan dari Ni yang berasosiasi dengan Mg, SiO dan H akan membentuk mineral garnierit dengan rumus kimia (Ni,Mg) Si4O5 (OH)4. Apabila proses ini berlangsung terus menerus, maka yang akan terjadi adalah proses



pengkayaan supergen (supergen enrichment). Zona pengkayaan supergen ini terbentuk di zona saprolit. Dalam satu penampang vertikal profil laterit dapat juga terbentuk zona pengkayaan yang lebih dari satu, hal tersebut dapat terjadi karena muka air tanah yang selalu berubah-ubah, terutama dari perubahan musim. Dibawah zona pengkayaan supergen terdapat zona mineralisasi primer yang tidak terpengaruh oleh proses oksidasi maupun pelindihan, yang sering disebut sebagai zona Hipogen, terdapat sebagai batuan induk yaitu batuan Harzburgit. Profil endapan nikel laterit yang terbentuk dari hasil pelapukan batuan ultrabasa secara umum terdiri dari 4 (empat) lapisan, yaitu lapisan tanah penutup atau top soil, lapisan limonit, lapisan saprolit, dan bedrock. a) Lapisan tanah penutup Lapisan tanah penutup biasa disebut iron capping. Material lapisan berukuran lempung, berwarna coklat kemerahan, dan biasanya terdapat juga sisa-sisa tumbuhan. Pengkayaan Fe terjadi pada zona ini karena terdiri dari konkresi Fe-Oksida (mineral Hematite dan Goethite), dan Chromiferous dengan kandungan nikel relatif rendah. Tebal lapisan bervariasi antara 0 – 2 m. Tekstur batuan asal sudah tidak dapat dikenali lagi. b) Lapisan Limonit Merupakan lapisan berwarna coklat muda, ukuran butir lempung sampai pasir, tekstur batuan asal mulai dapat diamati walaupun masih sangat sulit, dengan tebal lapisan berkisar antara 1 – 10 m. Lapisan ini tipis pada daerah yang terjal, dan sempat hilang karena erosi. Pada zone limonit hampir seluruh unsur yang mudah larut hilang terlindi, kadar MgO hanya tinggal kurang dari 2% berat dan kadar SiO2 berkisar 2 – 5% berat. Sebaliknya kadar Fe2O3 menjadi sekitar 60 – 80% berat dan kadar Al2O3 maksimum 7% berat. Zone ini didominasi oleh mineral Goethit, disamping juga terdapat Magnetit, Hematit, Kromit, serta Kuarsa sekunder. Pada Goethit terikat Nikel, Chrom, Cobalt, Vanadium, dan Aluminium.



c) Lapisan Saprolit Merupakan



lapisan



dari



batuan



dasar



yang



sudah



lapuk,



berupa bongkah-bongkah lunak berwarna coklat kekuningan sampai kehijauan. Struktur dan tekstur batuan asal masih terlihat. Perubahan geokimia zone saprolit yang terletak di atas batuan asal ini tidak banyak, H2O dan Nikel bertambah, dengan kadar Ni keseluruhan lapisan antara 2 – 4%, sedangkan Magnesium dan Silikon hanya sedikit yang hilang terlindi. Zona ini terdiri dari vein-vein Garnierite, Mangan, Serpentin, Kuarsa sekunder bertekstur boxwork, Ni-Kalsedon, dan di beberapa tempat sudah terbentuk limonit yang mengandung Fe-hidroksida. d) Bedrock (Batuan Dasar) Merupakan bagian terbawah dari profil nikel laterit, berwarna hitam kehijauan, terdiri dari bongkah – bongkah batuan dasar dengan ukuran > 75 cm, dan secara umum sudah tidak mengandung mineral ekonomis. Kadar mineral mendekati atau sama dengan batuan asal, yaitu dengan kadar Fe ± 5% serta Ni dan Co antara 0.01 – 0.30%. 2.1.2 Analisa Dan Perhitungan Cadangan Menurut Mc. Kelvey yang dimaksud dengan cadangan (reserve) adalah bagian dari sumber daya terindikasi dari suatu komoditas mineral yang dapat diperoleh secara ekonomis dan tidak bertentangan dengan hokum dan kebijaksanaan pemerintah pada saat itu. Suatu cadangan dengan mineral biasanya digolongkan berdasarkan ketelitian eksplorasinya. Klasifikasi cadangan di Amerika menurut US Berau Of Mine and US Geological Survey (USBM and USGS) dan usulan Mc. Kelvey, 1973 sebagai berikut: a) Cadangan Terukur Cadangan terukur adalah cadangan yang kuantitasnya dihitung dari pengukuran nyata, misalnya dari pemboran, singkapan dan paritan, sedangkan kadarnya diperoleh dari hasil analisa contoh. Jarak titik-titik pengambilan contoh dan pengukuran sangat dekat dan terperinci, sehingga model geologi endpan mineral dapat diketahui dengan jelas. Struktur, jenis, komposisi, kadar, ketebalan, kedudukan, dan kelanjutan



endapan mineral serta batas penyebarannya dapat ditentukan dengan tepat. Batas kesalahan perhitungan baik kuantitas maupun kualitas tidak boleh lebih dari 20%. b) Cadangan Terkira/Teridikasi (indicated) Cadangan terkira adalah cadangan yang jumlah tonase dan kadarnya sebagian diperoleh dari hasil perhitungan dan sebagian lagi dihitung sebagai proyeksi untuk



jarak tertentu berdasarkan keadaan



geologi setempat titik-titik pemercontoh dan pengukuran jaraknya tidak perlu



rapat sehingga struktur, kadar, ketebalan, kedudukan, dan



kelanjutan endapan mineral serta batas penyebarannya belum dapat dihitung secara tepat dan baru



disimpulkan/dinyatakan berdasar



indikasi. Batas kesalahan baik kuantitas maupun kualitas 20% - 40%. c) Cadangan Terduga/Tereka (infered) Cadangan



terduga



adalah



cadangan



kuantitasnya berdasarakan pengetahuan



yang



geologi,



diperhitungkan



kelanjutan endapan



mineral, serta batas dari penyebaran. Ini diperhitungkan dari beberapa titik contoh, sebagian besar perhitungannya didasarkan kepada kadar dan kelanjutan endapan mineral yang mempunyai ciri endapan sama. Toleransi penyimpangan kesalahan terhadap perhitungan cadangan adalah 60%. Di Indonesia mengikuti klasifikasi cadangan menurut Mc. Kelvey, karena dianggap paling detil, mempertimbangkan keadaan geologi, ekonomi, dan memiliki wawasan luas tentang klasifikasi cadangan. Klasifikasi cadangan yang diusulkan Mc.Kelvey ini berdasarkan pada: 2.2.3 Perhitungan Cadangan Setelah kita melakukan



ekplorasi



pada tahap-tahap kegiatan



penambangan kemudian melakukan analisa dan perhitungan cadangan. Adapun tujuan dari perhitungan cadangan yaitu agar dapat menentukan jumlah dan mutu kualitas yang dapat dipertanggung jawabkan untuk dieksploitasi sesuai dengan kebutuhan. Dengan perhitungan cadangan akan dapat operasi,



mengetahui control



biaya



produksi,



kehilangan



dalam



membantu



perencanaan, efisiensi



penambangan,



unsur



produksi



tambang, dan sebagainya. Kegiatan lapangan untuk memperoleh data guna perhitungan cadangan adalah sebagai berikut: a. Observasi Lapangan Merupakan gambaran praktis kondisi dan keadaan dilapangan meliputi pengambilan data geografi dan demografi. b. Pemetaan Tidak mutlak dilaksanakan, untuk pengambilan topografi, bentang alam, dan lereng awal jika peta telah tersedia maka hanya dilakukan ploting. c. Pengambilan Contoh Dapat berupa air, tanah, endapan, singkapan sesuai dengan metodenya. d. Pengambilan Data Geologi Dapat dilakukan dengan studi literatur dan pengecekkan langsung dilapangan. e. Pengolahan Data Dilakukan di lapangan (pengecekkan mudah) atau dikirim ke kantor termasuk pekerjaan studio, uji laboratorium dan analisa. Untuk Estimasi cadangan tidak lepas dari metode yang akan digunakan, adapun metode perhitungan cadangan dapat dikategorikan menjadi: 1. Metode Konvesional a. Tertua dan paling umum digunakan. b. Mudah diterapkan, dikomunikasikan, dan dipahami. c. Mudah di adaptasi dengan semua edapan mineral. d. Kelemahannya sering menghasilkan perkiraan salah, karena cendrung menilai kadar tinggi saja. e. Kadar suatu luasan diasumsikan konstan



sehingga



tidak



optimal secara matematika. f. Untuk endapan yang terpencar dapat terjadi penafsiran yang salah. 2. Metode Non Konvesional a. Pengembangan teori matematika dan statistic.



b. Secara teoritis akan lebih optimal. c. Kelemahannya rumit data terbatas dan tidak optimal. Parameter-parameter yang penting adalah antara lain : a) Kadar bijih Di dalam perhitungan cadangan dari bijih merupakan faktor yang menentukan (yang sangat penting) yang digunakan di dalam perhitungan (hal ini) adalah kadar rata-rata dari bijih. b) Ketebalan dan luas Kedua parameter ini mempunyai hubungan dengan geometri endapan dan penyebaran bijih. c) porositas dan kandungan air d) berat jenis Beberapa hubungan yang penting adalah :



Gd Gm  (1  P)



Gd  Gm 1- P P  1



Gd Gm



Gd  Gn 1- M Gd Gn  (1  M) Gn 



Gm 1- P (1  M)



Gm 



Gn 1- M (1  P )



Gm = berat jenis dari mineral tanpa pori, tanpa kandungan air (moisture) Gd = berat jenis dari rock (kering) - tanpa kandungan air, hanya pori Gn = berat jenis dari rock (natural) dengan pori dan kandungan air P = porositas



M = kandungan air (moisture content) 2.2.4 Data dan Permodelan Untuk menghitung cadangan nikel terlebih dahulu dibuat permodelan endapannya. Data yang dibutuhkan pada permodelan yaitu: a) Dalam perhitungan manual 1. Jarak dari lubang bor satu ke lubang bor yang lain. 2. Data log bor. b) Dalam menggunakan software 1. Data assay adalah merupakan data hasil analisis kadar nikel. 2. Data collar adalah data koordinatdan elevasi titik bor. 3. Data geology adalah data litologi profil nikel laterit titik bor. 4. Data survey adalah data total kedalaman titik bor. Prosedur perhitungan cadangan dengan metode Inverse Distance yaitu: a) Dalam perhitungan manual 1. Dapatkan data lubang bor (log bor) untuk menghiung kadar endapan. 2. Dapatkan data jarak antara titik lubang bor. 3. Melakukan perhitungan sesuai dengan rumus yang tersedia untuk mendapatkan estimasi kadar endapan. b) Dalam menggunakan software 1. Masukan data assay, collar, survey, dan litologi pada database surpac. 2. Membuat file DTM (Digital Terrain Model) yaitu sebuah file yang terbentuk dari koordinat X dan Y serta elevasi Z dari tiga titik yang membentuk segitiga litologi limonit, saprolit, badrock dan topografi. 3. Membuat blok model 3D (tiga dimensi berdasarkan batas keleluruhan titik bor. 4. Membuat composit setiap litologi limonit, saprolit dan bedrock. 5. Membuat constrain setiap litologi limonit, saprolit, dan bedrock. 6. Tambahkan atribut Ni. 7. Masukkan massa jenis saprolit 1,5 ton/m³. 8. Mengestimasi blok model 3D (tiga dimensi) dengan metode inverse distance dengan kekuatan inverse distance adalah power 2.



9. Menghitung volume dan tonase setiap batas COG yang diinginkan. Kelebihan metode inverse distance antara lain: 1. Perhitungannya hanya menggunakan data jarak antara lubang bor dan kadar sampel pada log bor. 2. Pada pangkat yang sangat besar menghasilkan pendekatan metode polygon. Kelemahan metode inverse distance antara lain: 1. Tidak ada hubungan antara jarak dan range a pada variogram. 2. Pada deposit irregular dengan range kecil akan diperlakukan sama dengan pada deposit reguler dengan luas a. 3. Jika titik referensi adalah lubang bor, kemudian faktor pembobotan tak berhingga, maka metode ini tidak dapat diterapkan. 4. Metode ini didasarkan pada estimasi titik dan tidak bergantung pada ukuran blok. 5. Invers Distance hanya memperhatikan jarak dan belum memperhatikan efek pengelompokan data. Sehingga data dengan jarak yang sama namun mempunyai pola sebaran yang berbeda masih akan memberikan hasil yang sama. 6. Metode ini belum memberikan korelasi ruang antara titik data dengan titik data yang lain. 2.2.5 Penentuan Batas Cadangan Ketidakteraturan bentuk endapan bijih dan ketidakmerataan distribusi kadar akan menimbulkan kesulitan dalam penentuan batas-batas endapan bijihnya. Distribusi kadar merupakan satu rangkaian dalam penentuan batasbatas cadangan. Terdapat dua kriteria dalam penentuan batas cadangan, yaitu: 1) Penentuan batas cadangan didasarkan pada interprestasi geologi atas daerah mineralisasi, sehingga batas-batas struktur maupun litologi juga merupakan batas cadangan. 2) Batas cadangan didasarkan atas nilai kandungan bijih nikel (kadar) di dalam bijih.



BAB 3 HASIL DAN PEMBAHASAN



3.1. Hasil 3.1.1 Analisis Litologi, Morfologi dan Struktur Adapun hasil dari analisis litologi, morfologi dan struktur yaitu : a) Peta Topografi



Gambar 3.1 Peta Topografi Peta topografi adalah salah satu jenis peta yang mempunyai ciri-ciri khusus yang memperlihatkan keadaan bentuk, penyebaran roman muka bumi dan dimensinya dengan ditandai adanya skala besar dan lebih detail. Sebuah peta topografi biasanya terdiri dari dua atau lebih peta yang tergabung untuk membentuk keseluruhan peta. Sebuah garis kontur merupakan kombinasi dari dua segmen garis yang berhubungan namun tidak berpotongan, ini merupakan titik



elevasi pada peta topografi. Peta topografi biasanya menggunakan garis kontur dalam pemetaan. 3.1.2 Analisis Geostatistik Adapun hasil dari analisis geostatistik yaitu : a) Statistics fe



Gambar 3.2 Statistic fe



b) Statistic ni



Gambar 3.3 Statistics ni



c) Statistics Report



Gambar 3.4 Statistics Report



Berdasarkan data pada Statistics Report maka data yang diolah terdistribusi normal karena nilai mean dan median mendekati yaitu mean dengan nilai 1,373832 dan median dengan nilai 1,300000 Selain itu berdasarkan data pada Statistics Report dapat diketahui metode apa yang akan digunakan untuk menghitung estimasi cadangan nikel dengan melihat nilai Coefficient of variation, jika nilainya lebih kecil dari 0,25 maka dapat menggunakan metode NNP (Nearest Neigh Bour) namun jika nilainya lebih besar dari 0,25 maka menggunakan metode IDW (Inverse Distance Weighted) atau Kriging dengan melihat nilai Skewness dengan nilai lebih kecil dari 0,5 maka bisa menggunakan menggunakan metode Kriging. Maka berdasarkan data pada Statistics Report maka dapat digunakan metode IDW (Inverse Distance Weighted) karena nilai dari Coefficient of variation lebih besar dari 0,25 yaitu dengan nilai 0,350509 dan nilai dari Skewness lebih besar dari 0,5 yaitu dengan nilai 0,718816. Metode IDW (Inverse Distance Weighted) adalah salah satu metode interpolasi untuk menaksir suatu nilai pada lokasi yang tidak tersampel berdasarkan data disekitarnya. Metode ini sering digunakan dalam kegiatan eksplorasi karena dalam proses perhitungannya lebih sederhana dan mudah dipahami. Metode ini memiliki asumsi bahwa setiap titik input mempunyai pengaruh yang bersifat lokal yang berkurang terhadap jarak. 3.1.3 Hasil Estimasi Adapun hasil dari estimasi dengan menggunakan metode IDW (Inverse Distance Weighted) yaitu :



a)



Gambar Hasil Perhitungan Cadangan COG



Gambar 3.5 Hasil Perhitungan Cadangan COG b) Tabel Hasil Perhitungan Cadangan COG Ni



Volume



Tonnes



Ni



0,0-1,65



0



0



0,00



1,65-1,8



8750



13125



1,73



1,8-999,0



1860000



2790000



6,27



Grand Total



1860000



2803125



6,25



Tabel 3.1 Hasil Perhitungan Cadangan COG Berdasarkan table diatas maka dapat dilihat Ni dengan nilai 0,0-1,65 memiliki volume = 0, Tonnes = 0, Ni = 0,00. Ni dengan nilai 1,65-1,8 memiliki volume = 8750, Tonnes = 13125, Ni = 1,73. Ni dengan nilai 1,8-999,0 memiliki volume = 1860000, Tonnes = 2790000, Ni = 6,27. Maka didapatkan grand total dengan volume = 1860000, Tonnes = 2803125, Ni = 6,25.



BAB 4 KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan Adapun Kesimpulan yang dapat disampaikan adalah sebagai berikut : 1) Dapat mengetahui analisis kondisi geologi 2) Dapat menentukan analisis statistic 3) Dapat menentukan kolerasi antara kondisi geologi dan analisis statistic 4) Dapat menentukan metode estimasi cadangan 4.2 Saran Adapun saran yang dapat disampaikan adalah mengenai durasi pada saat praktikum agar dapat lebih dikurangi.