Perkenalan

Nikel, komponen penting dalam sektor kendaraan listrik (EV) dan energi terbarukan yang berkembang pesat dan memainkan peran penting dalam pengembangan baterai berkinerja tinggi. Karena permintaan nikel terus meningkat, memahami perbedaan antara dua sumber utama ekstraksi nikel (lateralit dan sulfida) sangatlah penting ketika memutuskan di mana akan berinvestasi di sektor pertambangan. Artikel ini akan membahas perbedaan antara nikel laterit dan nikel sulfida serta menggali pertanyaan tentang jenis nikel mana yang lebih cocok untuk aplikasi baterai.

Nikel Laterit

Nikel laterit merupakan sumber penting nikel untuk berbagai industri, termasuk produksi baja tahan karat dan, yang terbaru, pembuatan baterai untuk kendaraan listrik dan sistem penyimpanan energi terbarukan. Nikel laterit adalah formasi geologi yang berkembang dalam jangka waktu lama melalui pelapukan batuan ultrabasa, yang kaya akan mineral seperti olivin dan piroksen. Proses pelapukan ini terjadi di daerah beriklim tropis seperti Indonesia dan Filipina, di mana suhu tinggi dan curah hujan yang signifikan berkontribusi terhadap kerusakan batuan tersebut. Air hujan diperkaya dengan oksigen dan karbon dioksida dan berinteraksi dengan mineral di bebatuan, menyebabkan reaksi kimia yang melepaskan unsur-unsur terlarut seperti magnesium dari matriks sehingga meninggalkan nikel, besi, silikon dan aluminium menjadi pekat. Seiring waktu, lapisan atau profil berbeda terbentuk di dalam endapan laterit. Sebagai contoh, bagian paling atas disebut zona limonit. Zona ini sebagian besar mengandung nikel dalam bentuk nikel oksida dan terakumulasi hidroksida. .

Laterit umumnya ditemukan di dekat permukaan bumi, seringkali dalam jarak beberapa puluh meter, namun bukan berarti laterit juga tidak ditemukan di kedalaman. Namun, secara umum, kedekatannya dengan permukaan membuatnya lebih mudah diakses untuk operasi penambangan dibandingkan dengan endapan sulfida yang umumnya terletak lebih dalam. Seperti disebutkan di atas, Laterit mengandung sejumlah besar unsur lain seperti Besi, silikon, dan aluminium. Kehadiran pengotor ini menimbulkan tantangan bagi pemisahan unsur-unsur ini dan memerlukan pencucian asam bertekanan tinggi. Proses ini bisa mahal dan memerlukan proses yang canggih dan boros energi.

Meskipun endapan ini merupakan sumber nikel yang berharga, komposisinya menimbulkan tantangan dalam tahap ekstraksi dan pemrosesan untuk digunakan dalam aplikasi baterai. Kemajuan teknologi dan penelitian yang sedang berlangsung bertujuan untuk mengoptimalkan perolehan nikel dari bijih nikel untuk memenuhi permintaan yang terus meningkat dalam industri baterai, namun infrastrukturnya belum memadai.

Nikel Sulfida

Deposit nikel sulfida berasal dari magma yang diperkaya nikel, yang menyusup ke dalam kerak bumi. Selama pendinginan dan pemadatan batuan cair seiring berjalannya waktu, mineral mulai mengkristal dalam proses yang dikenal sebagai kristalisasi fraksional kristal. Nikel, sebagai unsur siderofil (afinitas terhadap besi), cenderung terkonsentrasi dalam fase cair sisa, yang mengarah pada pembentukan mineral sulfida kaya nikel. Ketika pendinginan dan kristalisasi terjadi, mineral sulfida terpisah dari batuan induk dan terakumulasi di zona tertentu yang dapat ditemukan di permukaan dan ditelusuri pada kedalaman hingga beberapa kilometer dari permukaan bumi. Penambangan pada kedalaman yang lebih dalam dapat menjadi sebuah tantangan, namun model penambangan terbuka dengan tonase tinggi untuk menambang endapan ini dilakukan jauh sebelum operasi bawah tanah dilakukan.

Salah satu faktor utama yang membedakan Laterit dan sufida adalah kadarnya. Walaupun di permukaan tampak bahwa laterit memiliki kadar yang lebih tinggi, namun karena hambatan metalurgi, sulfida sebenarnya mengandung lebih banyak nikel karena berada dalam keadaan yang lebih pekat karena kristalisasi fraksional. Selain itu, berkurangnya tingkat pengotor menyederhanakan langkah-langkah pemrosesan metalurgi yang diperlukan untuk mengekstraksi nikel dari bijih. Metode penambangan tradisional dan proses flotasi biasanya digunakan untuk mengekstraksi nikel dari bijih sulfida. Namun, penelitian terbaru dari perusahaan seperti Canada Nickel dan FPX telah menyoroti kemajuan dalam pemrosesan metalurgi yang menunjukkan tingkat pemulihan yang menjanjikan untuk sulfida kadar rendah.

Manfaat tambahan lain dari sulfida adalah bahwa tailing tambang umumnya tidak menghasilkan asam dan jauh lebih bersih dibandingkan dengan laterit. Memiliki tailing yang dihasilkan tanpa asam akan menghemat banyak uang untuk pembuangan limbah dan netralisasi asam dalam tailing. Selain lebih bersih dan hemat biaya, deposit nikel sulfida umumnya mengandung brucite, mineral yang secara alami menyerap karbon. Studi-studi baru di bidang ini membuka jalan bagi operasi penambangan karbon netzero karena perusahaan-perusahaan telah menemukan cara untuk menggunakan tailing untuk menyerap karbon secara permanen.

Dengan kemajuan terbaru dalam teknologi pertambangan ini, perusahaan-perusahaan mulai memanfaatkan potensi nikel sulfida tingkat rendah, sehingga berkontribusi terhadap signifikansinya dalam memenuhi permintaan nikel di berbagai industri, khususnya dalam produksi baterai untuk kendaraan listrik dan sistem penyimpanan energi terbarukan. .

Aplikasi Baterai

Pemilihan antara nikel laterit dan nikel sulfida untuk aplikasi baterai memerlukan pertimbangan cermat atas berbagai faktor, yang masing-masing faktor memainkan peran penting dalam menentukan sumber nikel yang paling sesuai. Mari kita lihat beberapa faktor penentunya;

Pertimbangan Biaya:

• Nikel Sulfida: Secara umum, nikel sulfida dianggap lebih ekonomis untuk aplikasi baterai karena kandungan nikelnya yang lebih tinggi dan proses ekstraksi yang relatif lebih sederhana. Metode penambangan tradisional, seperti penambangan bawah tanah dan flotasi, umumnya digunakan dan seringkali lebih murah dibandingkan teknik yang diperlukan untuk penambangan laterit.
• Nikel Laterit: Walaupun biaya penambangan dimuka untuk bijih nikel lebih rendah, tantangan pengolahannya, terutama kebutuhan pencucian asam bertekanan tinggi untuk mengekstraksi nikel, dapat membuat biaya produksi secara keseluruhan menjadi lebih tinggi. Namun, kemajuan teknologi yang sedang berlangsung bertujuan untuk meningkatkan efektivitas biaya pemrosesan laterit.

Dampak lingkungan:

• Nikel Sulfida: Endapan sulfida mempunyai dampak lingkungan yang lebih rendah dibandingkan dengan endapan laterit. Proses ekstraksi nikel sulfida sering kali melibatkan metode yang tidak terlalu menggunakan bahan kimia secara intensif, sehingga mengurangi gangguan lingkungan dan memiliki bonus tambahan karena mampu menetralkan keluaran karbonnya. Namun penambangan sulfida masih dapat menimbulkan dampak terhadap lingkungan, namun risiko tersebut memerlukan praktik pengelolaan yang tepat dan dapat dimitigasi melalui praktik penambangan yang bertanggung jawab.
• Nikel Laterit: Penambangan dan pengolahan laterit dapat menimbulkan tantangan lingkungan, khususnya akibat penggunaan bahan kimia dalam proses HPAL. Pembuangan limbah dan pengelolaan dampak lingkungan dari operasi laterit skala besar memerlukan perencanaan yang cermat dan kepatuhan terhadap peraturan lingkungan.

Persyaratan Teknologi Baterai:

• Nikel Sulfida: Kandungan nikel yang lebih tinggi dan tingkat pengotor bijih sulfida yang lebih rendah menjadikannya menarik untuk bahan kimia baterai tertentu, seperti nikel-kobalt-mangan (NCM) dan nikel-kobalt-aluminium (NCA), yang biasa digunakan pada kendaraan listrik. Kimia ini mendapatkan keuntungan dari kepadatan energi yang lebih tinggi yang terkait dengan katoda kaya nikel.
• Nikel Laterit: Laterit juga saat ini digunakan dalam baterai NMC yang banyak digunakan pada kendaraan listrik dan sistem penyimpanan energi stasioner.

Ketersediaan Global:

• Nikel Sulfida: Deposit sulfida ditemukan di berbagai lokasi secara global, termasuk Kanada, Rusia, Australia, dan kawasan lainnya. Distribusi yang luas ini meningkatkan keamanan pasokan dan mengurangi ketergantungan pada wilayah pertambangan tertentu.
• Nikel Laterit: Endapan laterit terkonsentrasi di wilayah tropis tertentu seperti Indonesia dan Filipina. Konsentrasi geografis ini dapat menimbulkan tantangan terkait ketahanan rantai pasokan dan faktor geopolitik, serta tingginya jejak karbon yang ditinggalkan oleh pembangkit listrik tenaga batubara yang digunakan untuk menggerakkan fasilitas pemrosesan.

Kemajuan teknologi:

• Nikel Sulfida: Metode penambangan tradisional dan proses flotasi sudah mapan untuk nikel sulfida. Kemajuan teknologi yang berkelanjutan dalam eksplorasi, penambangan, dan pemrosesan berkontribusi pada peningkatan efisiensi dan kinerja lingkungan secara berkelanjutan.
• Nikel Laterit: Upaya penelitian dan pengembangan berkelanjutan sedang dilakukan untuk meningkatkan efisiensi pemrosesan bijih laterit, menjadikannya lebih kompetitif dan berkelanjutan. Inovasi teknologi dapat mempengaruhi daya tarik laterit untuk aplikasi baterai di masa depan.

Pasar Global

Baru-baru ini terdaftar sebagai mineral penting di Amerika Utara, baik pemerintah Kanada maupun Amerika tertarik pada pengembangan proyek untuk memasok pasar yang sedang berkembang. Secara historis, pasokan Nikel terbukti mudah berubah karena faktor-faktor seperti ketegangan geopolitik, gangguan pertambangan, dan perubahan kebijakan pemerintah. Selain itu, terdapat kekhawatiran yang semakin besar mengenai keberlanjutan produksi nikel, terutama mengenai dampak lingkungan dan praktik penambangan yang etis. Indonesia, khususnya, telah meningkatkan kapasitas produksi nikelnya, didorong oleh pertumbuhan produksi nikel pig iron (NPI) dan investasi pada produksi nikel tingkat baterai, namun jejak karbonnya sangat tinggi karena negara ini sangat bergantung pada batu bara untuk menghasilkan energi. kekuatan. Akibat volatilitas pasar pasokan nikel itu sendiri, harga nikel dapat mengalami fluktuasi yang signifikan dalam perdagangan spekulatif di pasar komoditas.

Kesimpulan

Dalam lanskap teknologi baterai yang terus berkembang, pilihan antara nikel laterit dan nikel sulfida bukanlah skenario yang bisa diterapkan secara universal. Kedua sumber tersebut mempunyai kelebihan dan tantangan masing-masing, dan keputusan pada akhirnya bergantung pada kombinasi faktor ekonomi, lingkungan, dan teknologi. Ketika permintaan nikel terus meningkat, penelitian dan inovasi yang berkelanjutan kemungkinan akan memainkan peran penting dalam mengoptimalkan ekstraksi dan pemrosesan nikel laterit dan sulfida untuk memenuhi kebutuhan industri baterai yang terus berkembang. Namun, jika kita harus memilih salah satunya, sulfida memiliki keunggulan tersendiri dalam berbagai kategori dan pada akhirnya merupakan pilihan yang lebih baik untuk memasok pasar kendaraan listrik yang berkembang pesat.

Ditulis oleh: Mike Coyle