Pelindian in-situ

Pelindian in-situ/In-situ leaching (ISL), juga disebut pemulihan in-situ/in-situ recovery (ISR) atau penambangan larutan, adalah proses penambangan yang digunakan untuk memperoleh kembali mineral seperti tembaga dan uranium melalui lubang bor yang dibor ke dalam deposit, di tempat. Pelindian in situ bekerja dengan melarutkan mineral yang terbentuk secara alami dalam keadaan padat secara artifisial. Untuk perolehan kembali material yang terjadi secara alami dalam larutan. Pencucian in-situ memungkinkan penambangan deposit tertentu dengan biaya yang sangat rendah dan ramah lingkungan. Hal ini paling sering diterapkan pada jenis endapan U tertentu, namun juga dapat digunakan untuk tanah jarang, Cu, dan kemungkinan lainnya jika kondisinya tepat. Meskipun penggunaan ISL saat ini cukup terbatas, dan teknik ini tidak akan pernah menggantikan penambangan konvensional di banyak wilayah, ISL kemungkinan akan diterapkan pada deposito yang lebih luas di masa depan.

Proses awalnya melibatkan pengeboran lubang pada deposit bijih. Bahan peledak atau jalur dalam endapan untuk penetrasi larutan. Larutan pelindian dipompa ke dalam deposit dimana larutan tersebut bersentuhan dengan bijih. Larutan yang mengandung kandungan bijih terlarut kemudian dipompa ke permukaan dan diproses. Proses ini memungkinkan ekstraksi logam dan garam dari badan bijih tanpa memerlukan penambangan konvensional yang melibatkan penambangan bor dan ledakan, penambangan terbuka, atau penambangan bawah tanah.^[1]^[2]^[3]^[4]

Proses

Penambangan pelindian in-situ melibatkan pemompaan lixiviant ke dalam badan bijih melalui lubang bor, yang bersirkulasi melalui batuan berpori yang melarutkan bijih dan diekstraksi melalui lubang bor kedua.

Lixiviant bervariasi menurut deposit bijihnya: untuk deposit garam, lindi dapat berupa air tawar dimana garam dapat dengan mudah larut. Untuk tembaga, asam umumnya diperlukan untuk meningkatkan kelarutan mineral bijih dalam larutan. Untuk bijih uranium, bahan pencairnya bisa berupa asam atau natrium bikarbonat .

Metode pelindian in-situ

Metode pelindian in-situ (ISL) semakin memungkinkan penambangan deposit tertentu tanpa penggalian, sehingga mengesampingkan beberapa bagian penambangan yang merusak dan mahal. Sesuai dengan namanya, pelindian in-situ melibatkan pelindian dan ekstraksi logam dari badan bijih bawah tanah. Prosesnya mirip dengan pelindian tumpukan, yaitu bijih diekstraksi dan ditimbun sehingga larutan pelindian dapat diedarkan melaluinya, hanya saja ISL tidak melibatkan penggalian.

Secara umum, ISL melibatkan penyuntikan larutan kimia, atau lixiviant, ke dalam badan bijih melalui sumur injeksi; larutan ini bersirkulasi melalui bijih, melarutkan mineral target, dan memusatkan logam yang diinginkan ke dalam air garam kimia. Air garam ini kemudian dipompa ke permukaan untuk diproses melalui sumur ekstraksi yang mengelilingi lokasi injeksi. Air garam ini kemudian diolah di pabrik pengolahan untuk mengekstrak unsur yang diinginkan. Sumur pemantauan juga harus dipasang di sekitar tambang untuk memastikan air tanah tidak terkontaminasi oleh air garam kimia.

Ada beberapa persyaratan dasar untuk menggunakan ISL. Pertama, batuan induk harus cukup permeabel agar larutan dapat dipompa melaluinya. Ini berarti bahwa ISL pada umumnya terbatas pada endapan yang relatif dangkal yang terdapat dalam sedimen yang tidak terkonsolidasi (misalnya tanah), atau batuan sedimen. Kedua, unsur yang diinginkan, dan mineral yang terkandung di dalamnya, harus cukup larut untuk dapat larut. Pada prinsipnya segala sesuatu dapat dilarutkan dengan bahan kimia yang tepat, namun dalam praktiknya hanya beberapa mineral yang dapat dilarutkan dengan larutan kimia yang tersedia dengan cukup cepat sehingga ISL menjadi praktis. Ketiga, aliran solusi harus dapat dikontrol. Hal ini secara umum berarti bahwa endapan tersebut harus terletak di bawah permukaan air dan ditampung oleh batuan yang kedap air (biasanya kaya akan tanah liat). Yang terakhir, endapan tersebut tidak boleh mengandung mineral apa pun yang akan menetralkan sebelum waktunya atau bereaksi negatif dengan larutan.

Keuntungan dan kerugian

Keuntungan utama ISL adalah kenyataan bahwa ia melewatkan langkah yang sulit dan mahal dalam menggali material dalam jumlah besar. Hal ini berarti tambang ISL memerlukan lebih sedikit infrastruktur dan lebih sedikit karyawan, sehingga menekan biaya dan mencegah kecelakaan kerja. Kurangnya penggalian juga berarti tidak ada lubang terbuka raksasa atau tailing dan tumpukan batuan sisa yang berpotensi beracun; Anda bisa berjalan melewati tambang ISL tanpa menyadarinya. Bahkan terdapat pengurangan besar dalam emisi gas rumah kaca karena ISL tidak memerlukan armada besar peralatan bertenaga diesel atau transportasi dan penggilingan bijih yang boros energi. Meskipun ISL tidak selalu merupakan pilihan, namun seringkali ISL merupakan metode yang paling hemat biaya dan ramah lingkungan: sebuah solusi win-win yang jarang terjadi bagi para penambang dan lingkungan.

Kerugian utama ISL adalah sedikitnya deposit yang dapat diterapkan. Meskipun upaya sedang dilakukan untuk mengembangkan teknik baru untuk lebih banyak jenis deposit, kecil kemungkinan ISL akan menggantikan penambangan konvensional di sebagian besar wilayah. Aluminium, misalnya, sangat sulit larut, dan mungkin tidak akan pernah ditambang melalui ISL.

Karena ISL terjadi di luar pandangan bawah tanah, maka sulit untuk memahami dan mengendalikan kimia secara detail. Artinya, jika terjadi kesalahan, misalnya tingkat perolehan logam yang rendah, akan sulit menemukan cara untuk memperbaiki masalah tersebut.

Pencucian in situ juga tidak sepenuhnya bebas dari dampak lingkungan. Proses ini menghasilkan larutan bekas beracun dalam jumlah besar yang harus dibuang. Hal ini juga memerlukan remediasi setelah penambangan selesai. Remediasi biasanya terdiri dari pengambilan air tanah yang terkontaminasi dan menyuntikkan larutan yang dirancang untuk menstabilkan kandungan kimia yang baru terganggu dari endapan tersebut sehingga logam terlarut dan produk samping beracun lainnya tidak lolos ke air tanah yang tersisa. Remediasi dapat memakan waktu bertahun-tahun, seringkali sama lamanya atau bahkan lebih lama dibandingkan dengan penambangan sebenarnya, dan prosesnya masih belum sepenuhnya dipahami.

Mineral yang ditambang

Endapan yang paling mudah ditambang adalah evaporit, seperti halit (garam biasa) dan silvit (kalium AKA, sumber pupuk kalium), yang mudah larut dengan air tawar. Faktanya, proses tersebut sebenarnya dapat berjalan dengan baik, pelarutan material yang terlalu banyak dapat meninggalkan rongga-rongga besar yang tidak dapat ditopang dan dapat runtuh, sehingga menimbulkan lubang runtuhan.

Logam yang paling umum ditambang melalui ISL adalah uranium (U). Uranium memiliki kelarutan yang tinggi dalam air yang mengandung oksigen, dan penambahan asam (asam sulfat atau lebih jarang asam nitrat) atau larutan karbonat memungkinkan sebagian besar mineral U larut dengan cepat. Tidak semua endapan U cocok untuk ISL, misalnya endapan pegmatit terlalu kohesif dan kedap air sehingga larutan ISL dapat bersirkulasi. Sebaliknya, endapan gaya batupasir, yang terdapat pada batupasir dengan permeabel tinggi yang umumnya berada di dekat permukaan, sangat cocok untuk ISL sehingga tidak ada alasan untuk mempertimbangkan metode lain. Sekitar setengah produksi U global berasal dari operasi ISL di Australia, AS, dan, khususnya, Kazakhstan. Denison Mines baru-baru ini mendemonstrasikan pengujian ISL yang sangat sukses pada endapan terkait ketidaksesuaian di Cekungan Athabasca, Kanada, membuka kemungkinan menarik untuk menerapkan metode ISL berbiaya sangat rendah pada jenis endapan yang bermutu sangat tinggi namun seringkali menantang untuk ditambang secara konvensional.

Beberapa deposit tembaga (Cu) dapat ditambang melalui ISL, faktanya ISL telah digunakan untuk mengekstraksi Cu di Tiongkok selama lebih dari 1000 tahun. Asam sulfat atau asam klorida digunakan untuk melarutkan mineral Cu tertentu seperti perunggu, azurit, tenorit, dan chrysocolla. Mineral bijih Cu yang paling umum seperti kalkopirit dan bornit adalah sulfida yang hanya dapat dilarutkan dengan penambahan oksidan seperti oksigen. Meski begitu, proses ini lambat, dan ISL digunakan pada deposit Cu yang relatif sedikit.

Pencucian in situ juga digunakan untuk beberapa endapan unsur tanah jarang (REE). Endapan tanah liat yang menyerap ion di Tiongkok bagian selatan dan Myanmar ditambang melalui metode ISL (seringkali primitif), dan terdapat minat yang besar untuk menggunakan ISL pada endapan REE lainnya yang terdapat dalam sedimen permeabel dan batuan induk.

Telah ada upaya untuk menambang emas, yang terkadang diekstraksi melalui pelindian tumpukan, dengan ISL, namun sejauh ini belum berhasil.

Perusahaan tambang in situ

Tambang Inkai adalah contoh bagus potensi ISL. Inkai adalah deposit U roll front (gaya batupasir) di Kazakhstan yang terdapat pada batupasir permeabel pada kedalaman sekitar 250 m. Cadangan terbukti dan terkira sebesar 344 Mt pada 0,04% U3O8. Penambangan dimulai pada tahun 2009 dan diperkirakan akan berlanjut hingga tahun 2045. 60% dimiliki oleh Kazatomprom, yang mayoritas dimiliki oleh pemerintah Kazakh, dan 40% oleh Cameco.

Inkia menggunakan kombinasi oksidan dan asam sulfat untuk menghasilkan sebanyak 10,4 Mlbs U3O8 per tahun, dengan perolehan kembali sebesar 85%. Meskipun ukuran depositnya sangat besar, kadarnya yang sangat rendah akan membuat Inkai sangat sulit menambang secara ekonomis melalui metode konvensional. Namun, total biaya produksi ISL sangat rendah, kurang dari 10$/lb, sehingga memungkinkan tambang untuk beroperasi dengan sukses meskipun harga U rendah dan pemulihan U relatif rendah selama bertahun-tahun. Yang lebih menakjubkan lagi, lokasi tambang tidak didominasi oleh lubang dan kolam tailing, namun oleh rumput dan tumbuh-tumbuhan.

Lihat pula

Referensi

^ Hardy, M.; Ramey, M.; Yates, C.; Nielsen, K. (2003). Solution Mining of Nahcolite at the American Soda Project, Piceance Creek, Colorado (PDF). 2003 SME Annual Meeting. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2007-09-28.
^ Uranium 2014, International Atomic Energy Agency/OCED Nuclear Energy Agency, 2014.
^ Mudd, Gavin M. (January 2000). Acid In Situ Leach Uranium Mining : 1 - USA and Australia (PDF). Tailings & Mine Waste '00. Fort Collins, CO, USA. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2009-09-13.
^ HONEYMOON PROJECT

[1] Hardy, M.; Ramey, M.; Yates, C.; Nielsen, K. (2003). Solution Mining of Nahcolite at the American Soda Project, Piceance Creek, Colorado (PDF). 2003 SME Annual Meeting. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2007-09-28.

[2] Uranium 2014, International Atomic Energy Agency/OCED Nuclear Energy Agency, 2014.

[sea-us-3] Mudd, Gavin M. (January 2000). Acid In Situ Leach Uranium Mining : 1 - USA and Australia (PDF). Tailings & Mine Waste '00. Fort Collins, CO, USA. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2009-09-13.

[4] HONEYMOON PROJECT

[1]