Di sirkuit flotasi yang 80–90% berisi air, pabrik nikel modern menutup siklusnya: overflow thickener dan air supernatan di TSF ditangkap, dipompa balik, lalu dipoles agar siap pakai ulang.
Tambang nikel hari ini bermain di wilayah yang jelas: “no water, no problem.” Kutipan lugas itu datang dari Tailings.info. Dengan flotasi yang secara praktis ≈80–90% berupa air (SCIRP), kuncinya adalah merebut kembali sebanyak mungkin dari setiap tetes yang keluar bersama tailings.
Jawabannya ada di thickener (alat pengental tailings berbasis flokulasi dan pengendapan gravitasi) dan di TSF—Tailings Storage Facility (waduk/sistem tanggul penampungan tailings). Overflow “jernih” (supernatant: lapisan air di atas lumpur) dari thickener dan kolam TSF ditarik oleh sistem reclaim, lalu diolah ringan untuk menghilangkan sisa reagen dan logam terlarut sebelum kembali ke proses.
Contoh nyata datang dari studi kelayakan: rougher+cleaner tailings (umpan ~14–15% solid) diproses di thickener Supaflo diameter 64 m, menghasilkan underflow 60% solid dengan overflow ~170 mg/L TSS (Total Suspended Solids, mg/L), pada dosis polimer ~7 g/t sebagai optimum (SEC). Thickening seperti ini menangkap ~80–90% air; secara massa, hanya ~10–20% air masuk yang tertahan di underflow (pada 60% solid) sementara sisanya kembali sebagai overflow (SEC).
Desain tebal-kerucut (“Deep Cone” thickener—kerucut curam untuk densitas lebih tinggi) bahkan mendorong underflow hingga ~70% solid, makin meminimalkan kadar air tailings dan memaksimalkan recovery air (FLSmidth).
baca juga:
Sulfat Limbah Nikel HPAL: RO/NF vs BSR, Mana Paling Efektif?
Parameter desain thickener dan aliran reclaim
Parameter kunci thickener: densitas umpan 12–20% solid, target underflow 55–65% (konvensional) atau 65–70%+ (paste, Deep Cone), dan dosis flocculant 4–10 g/t. Uji pengendapan laboratorium digunakan untuk sizing pada beban padatan 0,8–1,0 t/m²·jam; feedwell dan sistem pengenceran penting untuk flokulasi yang efektif; dan neraca air umumnya menunjukkan ~85% air masuk bisa dikembalikan (FLSmidth, SEC). Di tahap ini, pemilihan dan kontrol dosis flocculant berperan langsung pada kejernihan overflow dan stabilitas operasi.
Overflow (supernatan) dialirkan ke kolam reclaim atau dipompa langsung kembali ke plant oleh pompa daur ulang khusus melalui pipa HDPE (High-Density Polyethylene, plastik berdensitas tinggi) diameter besar, lazimnya 450–710 mm. Salah satu desain mengoperasikan barge reclaim baja 12 m × 8,5 m dengan tiga pompa vertikal, menyalurkan air ke tangki reclaim plant melalui pipa HDPE yang ditanam (SEC). Penyimpanan penyangga (equalization tank/pond) disarankan untuk menahan fluktuasi—overflow thickener masih memuat padatan halus/organik (~0,17 g/L TSS), sehingga pengaliran ke kolam/tangki penyesuaian memudahkan pengendapan alami (SEC).
Pada titik injeksi bahan kimia (flokulan/koagulan, pengatur pH), akurasi dosis menjadi isu operasional; pemakaian dosing pump memudahkan kontrol koagulasi dan pH yang konsisten.
Decant dan aliran balik di TSF
Underflow tailings kental (~60% berat) dipompa ke TSF. Air bebas di permukaan TSF wajib seminimal mungkin. Sistem decant/reclaim—entah melalui barge pompa apung (floating pump barge) atau menara decant—mengambil supernatan untuk dikirim balik ke plant (Tailings.info). Menara decant (riser gravitasi) bersifat kurang fleksibel dan rawan bermasalah bila endapan tailings bergeser, sehingga platform pompa apung sering lebih disukai (Tailings.info).
Barge apung ditambatkan di kolam, membawa 2–4 pompa untuk redundansi. Contoh yang sama—barge baja 12 m × 8,5 m dengan tiga pompa vertikal—mengirim air via pipa 450–710 mm kembali ke tangki reclaim plant (SEC). Kapasitas dirancang untuk menguras kolam pasca-badai dalam ~2–4 minggu (berdasar curah hujan dan daerah tangkapan), lengkap dengan valve isolasi dan bypass darurat; catu daya dan kontrol ditempatkan di barge (Tailings.info).
Air decant TSF dipompa kembali ke feedwell thickener atau—lebih umum—ke tangki reclaim yang sama dengan overflow thickener, lalu ke process water dam (SEC). Secara praktis, keduanya menjadi sumber “clean” process water yang didistribusikan di plant lewat jaringan pipa HDPE/baja. Prinsip operasinya sederhana: minimalkan kolam air bebas—“no water, no problem”—dengan pemantauan rutin (deteksi kebocoran liner, piezometer untuk tekanan air pori) dan freeboard memadai; bila air berlebih menumpuk, pompa ke kolam evaporasi atau polishing pond (Tailings.info).
Penghilangan padatan dan klarifikasi awal
Air reclaim masih membawa fines. Rute cepat dan efektif adalah klarifikasi gravitasi/kolam pengendap. PT Vale Indonesia, misalnya, menerapkan lebih dari 100 settling pond plus lamella clarifier untuk memoles air proses dan memenuhi baku mutu efluen tambang nikel (Vale). Pada konteks plant, polishing clarifier gravitasi atau tipe kompak seperti lamella settler efektif menurunkan TSS 90–99% ketika dipadukan dengan koagulasi dan polimer.
Koagulasi bisa dilakukan dengan koagulan berbasis besi/aluminium, didukung kontrol dosis dan mixing yang stabil. Paket peralatan clarifier dan bahan coagulants yang tepat menjaga kecenderungan carry‑over fines tetap rendah sebelum air masuk ke tangki reclaim.
Filter Press & Leaching Ulang: Solusi Lumpur Nikel Hemat Biaya
Penyesuaian pH dan presipitasi logam
Ketika pH dinaikkan, banyak logam terlarut (misalnya Ni, Cu, Fe, Al) mengendap sebagai hidroksida/sulfat. Dosis kapur atau kaustik yang tepat mampu mempresipitasi Ni(OH)₂ dan hidroksida logam lain, lalu dipisahkan di unit pengendap. Pada pH netral–alkalin ringan, padatan koagulan besi/aluminium ikut “menyapu” Ni/Cu tersisa dari larutan. Regulasi Indonesia (MOE Reg.9/2006)—yang disorot sebagai guideline berstandar ketat untuk nikel dan krom—mendorong kualitas reuse setara dengan baku efluen yang ditetapkan (Vale). Praktik industri menargetkan <0,5 mg/L Ni dan <0,1 mg/L Cr; sering kali butuh iterasi dosis kapur dan pengangkutan lumpur hasil presipitasi.
Kontrol presisi atas injeksi kapur/kaustik dipermudah dengan pompa dosing yang menjaga pH pada rentang yang diinginkan tanpa overshoot.
Penghilangan reagen organik dan opsi polishing
Reagen flotasi—kolektor, frother, dan lainnya—kebanyakan organik dan dapat terakumulasi di aliran recycle. Literatur menunjukkan organik terlarut/tersuspensi menurunkan perolehan flotasi dan memicu frothing (SCIRP). Pada tingkat recycle tinggi, sebagian aliran perlu dipoles: opsi termasuk bio‑treatment aerob/anaerob (penguraian organik oleh mikroba), oksidasi tingkat lanjut (O₃/H₂O₂), atau adsorpsi (karbon aktif, kitosan, resin khusus) (SCIRP, SCIRP).
Di praktik, ini bisa berupa unit biological digestion untuk aerob/anaerob, diikuti penyerapan memakai karbon aktif. Studi juga menyoroti integrasi teknologi vakum‑distilasi, reverse osmosis (RO), dan elektrodialisis sebagai pendekatan emerging untuk mengurangi organik koloidal/terlarut—kapital intensif dan hanya diadopsi bila diperlukan (SCIRP). Untuk skenario yang memerlukan RO air payau, paket brackish RO relevan sebagai bagian dari train polishing.
Dalam banyak plant, biodegradasi alami di clarifier berukuran besar atau constructed wetland—sejalan dengan MOEF Reg.5/2022—cukup untuk meredam residu organik (IEA).
Loop reuse, monitoring, dan kontrol akumulasi
Setelah pengendapan dan pengkondisian kimia, air reclaim masuk ke reservoir air proses. Monitoring berkelanjutan—TDS (total dissolved solids), pH, konduktivitas—diperlukan untuk menjaga kompatibilitas dengan flotasi. Bila ragu, sebagian kecil make‑up water segar bisa dibaurkan; purging terencana sebagian loop—selaras dengan ketentuan constructed wetland pada MOEF Reg.5/2022—mencegah akumulasi inert di sistem.
Perangkat pendukung seperti sensor, panel, hingga instrumentasi dapat dikelola sebagai paket ancillaries untuk mendukung operasi dan pemeliharaan loop reuse.
Blueprint WWTP Tambang Nikel: SCADA IoT 24/7 dan Suku Cadang Kritis
Kesimpulan desain dan rujukan teknis
Intinya, air reclaim butuh perlakuan yang “mendekati ZLD (zero‑liquid‑discharge, tanpa pembuangan cairan)” agar kualitasnya konsisten untuk digunakan ulang. Teknologi pengolahan air tambang terkini melaporkan pemulihan air >90–95% dengan penghilangan kontaminan yang tinggi (PMC). Untuk konsentrator nikel, rangkaian yang layak mencakup pengendapan lamella, presipitasi berbasis kapur, dan polishing wetland atau biofiltrasi sesuai regulasi (IEA, Vale). Dengan kombinasi thickener+decant yang tepat, sekitar 90% air dapat ditangkap dan dipakai ulang internal—mengurangi kebutuhan air baku dan mendukung kepatuhan.
Tambahan catatan desain yang mengikat semua potongan di atas: thickening menurunkan volume pompa tailings dan reclaim water—hasilnya instalasi pompa lebih kecil dan capex berkurang (SEC); overflow dari thickener dan decant TSF (puluhan hingga ratusan m³/jam, tergantung skala plant) sebaiknya diarahkan ke sistem clear‑water reclaim, bukan dibuang; dan thickener stewardship modern—misalnya integrasi fitur klarifikasi seperti E‑CAT—mendorong daur ulang >90% di banyak konsentrator (FLSmidth, SCIRP).
