Formulasi bahan peledak rendah nitrat, desain peledakan presisi, dan pengelolaan airtanah yang ketat terbukti memangkas beban nitrat—bahkan hingga 79%—tanpa mengorbankan produktivitas.
Di pertambangan modern, residu nitrat dari peledakan kerap menjadi biang kerok kualitas air. Kabar baiknya: data industri menunjukkan kombinasi “rantai pengendalian” — mulai dari bahan peledak rendah nitrat hingga monitoring airtanah — dapat menurunkan nitrat secara dramatis. Contoh konkret: emulsi “Fortis Protect” milik Orica (emulsi curah rendah nitrat) menurunkan nitrat pada air tambang sebesar 79% setelah uji coba empat tahun di sebuah tambang berlian Kanada (im-mining.com).
Skalanya berarti: sekitar ~20 juta ton (Mt) bahan peledak amonium nitrat (AN) dipakai tiap tahun secara global; beralih dari AN akan secara tajam memotong larian asam/nitrat (www.mining-technology.com). Di pertambangan nikel yang mengandalkan peledakan untuk extraction, dampak lingkungannya bisa langsung terasa di sumur pantau dan aliran air sekitar pit.
Filter Press & Leaching Ulang: Solusi Lumpur Nikel Hemat Biaya
Alternatif bahan peledak rendah nitratStrategi paling langsung: hilangkan nitrat dari bahan peledak. Formulasi modern berbasis hydrogen‑peroxide emulsion, HPE (emulsi berbasis hidrogen peroksida), atau campuran bebas nitrat meledak tanpa meninggalkan residu amonium nitrat. Riset R&D pertambangan Swedia mencatat HPE menghasilkan nyaris nol NOₓ (oksida nitrogen), nitrat, maupun amonia, dan menurunkan emisi CO₂ saat manufaktur ~90% dibanding ANFO (ammonium nitrate–fuel oil) (www.mining-technology.com).
Angkanya gamblang: 1 kg emulsi AN konvensional menghasilkan ~2,3 kg CO₂ saat produksi, sementara HPE hanya ~0,23 kg — penurunan 90% (www.mining-technology.com) (www.mining-technology.com). Di sisi praktik, Orica melalui program uji “Fortis Protect” membuktikan penurunan nitrat air tambang 79% di Gahcho Kué (2017→2023) (im-mining.com).
Pabrikan Afrika Selatan, BME, melaporkan emulsi cold‑mix lanjutannya hanya menyisakan ~0,7% dari kandungan nitrat awal ke dalam air pasca detonasi (www.mining.com). Ringkasnya, mengganti ANFO atau campuran berbasis AN dengan emulsi berbasis peroksida atau emulsi rendah nitrat dapat mengeliminasi hampir seluruh beban nitrat pasca-ledak (www.mining-technology.com) (www.mining.com).
Desain peledakan presisi dan eksekusi
Bahkan dengan bahan peledak konvensional, desain peledakan cermat membatasi kontaminan. Prinsipnya: minimalkan bahan yang tak terpakai dan pastikan detonasi sempurna. Caranya termasuk pengisian kolom yang presisi, stemming yang tepat (penyumbatan leher lubang), detonator elektronik berpenundaan (electronic delay detonators) untuk menghindari misfire, serta optimasi burden/spacing (jarak beban ledak/antar lubang) (im-mining.com).
Kerangka “Nitrate Risk Reduction” dari Orica di tambang berlian Kanada secara sistematis “mencari dan mengidentifikasi semua sumber nitrat peledakan,” lalu menata ulang rencana peledakan untuk menghilangkan serbuk terbuang dan misfire (im-mining.com). Data industri menunjukkan dampaknya: peledakan ANFO tipikal dapat membuat 28% nitrat AN melindi ke air, tetapi dengan praktik peledakan yang ditingkatkan kebocoran ini dapat ditekan menjadi ~2% (www.mining.com).
Di lapangan, pengisian bersekat (deck charging), pengurutan tembakan (blast sequencing), dan plug blasting mengurangi overbreak dan fraksi halus tempat nitrat bisa terkonsentrasi. Setelah menerapkan praktik ini plus detonator baru, kadar nitrat pada air lokasi Gahcho Kué turun ~79% (2017→2023) (im-mining.com). Intinya, pengisian kolom lengkap, inisiasi andal, dan penentuan waktu yang tepat meminimalkan sisa garam AN dan fragmen reaktif—material yang siap terlarut ke airtanah (im-mining.com) (www.mining.com).
Jaringan pemantauan nitrat airtanah
Monitoring ketat adalah keharusan. Sumur pantau ditempatkan di hulu dan hilir hidrogeologi dari zona peledakan dan disampling sistematis untuk NO₃⁻ (nitrat), serta spesies terkait seperti NH₄⁺ (amonium) dan NO₂⁻ (nitrit). Analisis dilakukan via kromatografi ion atau uji kolorimetri di lab; di beberapa lokasi, sensor nitrat in‑situ memberi data real‑time. Orica mencatat tim Gahcho Kué “secara rutin memonitor” nitrat dalam air tambang sebagai bagian programnya (im-mining.com).
Konsentrasi dapat tinggi: sebuah studi menemukan airtanah dangkal di dekat peledakan memiliki NO₃⁻ 5–170 mg‑N/L (satuan “mg‑N/L” menyatakan nitrat sebagai nitrogen), jauh di atas akuifer tak terganggu yang sering <1 mg/L NO₃‑N (www.researchgate.net). Pada kasus ekstrem (tambang bawah tanah di Burkina Faso), monitoring menemukan NO₃⁻ hingga 1054 mg/L di beberapa air tambang—jauh melampaui standar air minum mana pun (www.researchgate.net).
Untuk memilah sumber, analisis isotop stabil (δ¹⁵N, δ¹⁸O) dapat dipakai; studi di New Hampshire menggunakan isotop plus hidro‑kimia untuk menegaskan NO₃⁻ tinggi di sumur berasal dari peledakan NH₄NO₃ (pubs.acs.org). Pembandingan terhadap ambang (mis. batas air minum Indonesia ~50 mg/L NO₃⁻) memberi sinyal kapan aksi korektif diperlukan.
baca juga:
Blueprint WWTP Tambang Nikel: SCADA IoT 24/7 dan Suku Cadang Kritis
Opsi remediasi dan manajemen nitrat
Jika nitrat melampaui batas, ada jalur pengolahan fisik/kimia: membran reverse osmosis (RO) dan unit ion‑exchange (IX) efektif menguangkan NO₃⁻ dari air (www.mdpi.com). Pada konteks airtanah tambang dengan salinitas menengah, paket brackish‑water RO (maksimum TDS 10.000) lazim dipilih; pretreatment dengan ultrafiltration membantu menahan padatan halus agar membran RO stabil di operasi.
Di sistem pertambangan yang memilih pertukaran ion, unit ion‑exchange menyediakan konfigurasi kation/anion lengkap, sementara pemilihan resin dapat disesuaikan — misalnya menggunakan resin anion kuat untuk target nitrat. Perlu dicatat, kedua metode ini intensif energi dan perawatan (www.mdpi.com).
Alternatifnya adalah bioremediasi/denitrifikasi. Bioreaktor rekayasa (mis. bed serbuk kayu) atau constructed wetlands mendukung bakteri yang mengonversi NO₃⁻ menjadi gas N₂. Ulasan terkini menegaskan denitrifikasi lengkap oleh mikroba asli bersifat “sustainable, cost effective, and environmentally friendly” (www.mdpi.com). Pada skenario proses terintegrasi, MBBR (bioreaktor biofilm tersuspensi) kerap diadopsi untuk denitrifikasi stabil dalam jejak ruang yang kompak.
Tanaman air juga dapat menyerap nitrat (fitoremediasi): spesies akuatik tertentu dapat menghilangkan >90% nitrat dari air dalam hitungan hari (www.mdpi.com). Untuk target kepatuhan nitrogen dan fosfor, paket nutrient removal yang menurunkan N dan P hingga <10 mg/L membantu mencegah eutrofikasi. Pengendalian hidrologi jangka panjang tetap kunci: alihkan limpasan permukaan atau rembesan menjauhi zona terkontaminasi, atau tampung dan olah air rembesan sebelum dilepas.
Pada kondisi darurat—misalnya lonjakan nitrat yang perlu ditangani sementara—unit kontainer siap pakai seperti rental SWRO memudahkan penyediaan kapasitas pengolahan air cepat hingga solusi permanen terpasang.
Nikel untuk Baterai: Leaching Asam Cepat vs Bioleaching Hemat CO₂
Rantai pengendalian dan hasil terukur
Best practice adalah rantai pengendalian: beralih ke bahan peledak rendah nitrat; rancang setiap blast untuk meniadakan misfire dan pemborosan; monitor nitrat residual di sumur; dan obati atau kendalikan air dengan nitrat tinggi. Data menunjukkan pendekatan ini bekerja: penurunan ~79% di tambang Kanada (im-mining.com), atau emulsi BME yang hanya menyisakan 0,7% nitrat (www.mining.com). Sebaliknya, kegagalan kontrol blast dapat menghasilkan beban nitrat sangat tinggi (ratusan ppm) (www.researchgate.net) (www.researchgate.net).
Dengan kombinasi bahan peledak maju, rekayasa peledakan presisi, dan manajemen airtanah yang disiplin (sumur sampling, analisa laboratorium, serta remediasi), tambang dapat memenuhi batas regulasi seperti NO₃⁻<50 mg/L pada standar air minum Indonesia (www.mdpi.com) (im-mining.com).
Sumber: Riset terbitan dan industri tentang bahan peledak dan pengendalian lingkungan pertambangan (www.mining-technology.com) (im-mining.com) (www.mining.com) (www.mining.com) (pubs.acs.org) (www.mdpi.com).
