Air asam tambang

Air asam tambang yang timbul dapat dari lubang tambang, timbunan tanah penutup, pengolahan limbah tailing maupun lubang bekas tambang yang sudah lama ditutup berpotensi untuk menimbulkan dampak terhadap lingkungan, salah satunya adalah dampak terhadap sumber air. Sumber-sumber air yang mungkin terganggu antara lain, sumber air permukaan atau sumber air bawah tanah. 

                                                              Air sam tambang

Pendekatan masalah dilakukan dengan cara pengumpulan data-data yang diperoleh dari hasil pengamatan di lapangan. Dalam penyusunan tugas akhir ini penyusun menggabungkan antara teori dan kenyataan di lapangan sehingga didapatkan pendekatan masalah yang paling baik.

A.    DASAR TEORI

1.      Proses Terjadinya Air Asam Tambang

Air Asam Tambang adalah air yang bersifat asam dan mengandung senyawa logam terlarut terutama Fe dan senyawa sulafat yang terbentuk akibat teroksidasinya lapisan batuan yang mengandung pirit, markasit atau kalkopirit. Pada umumnya pembentukan air asam tambang tergantung pada tiga pereaksi utama yaitu ; air, oksigen dan materi (batuan) yang mengandung mineral-mineral sulfida (pirit, markasit, galena, kalkopirit, sphalerit dan lain-lain). Batuan tersebut tersingkap pada permukaan tanah sebagai akibat pembukaan lahan atau pembongkaran batuan pada saat penambangan berlangsung. Mineral sulfidis tersebut selanjutnya akan teroksidasi membentuk persenyawaan oksida dan bila terjadi kontak dengan air ( baik yang berasal dari air hujan maupun air dari dalam tambang) akan membentuk besi (II) sulfat dan asam sulfat.

Air Asam Tambang terjadi bila kondisi-kondisi berikut dipenuhi :

a)      Limbah tambang mengandung senyawa sulfida dalam jumlah yang cukup untuk dapat bereaksi baik secara kimia maupun biologi membentuk leachate asam dengan kecepatan reaksi pembentukan asam yang lebih cepat dibandingkan dengan kecepatan reaksi netralisasinya oleh senyawa alkali yang terdapat dalam limbah tersebut.

b)     Sifat-sifat fisik yang sedemikian rupa sehingga memungkinkan air dan oksigen masuk kedalamnya, dapat membentuk berlangsungnya reaksi pembentukan limbah asam tersebut baik secara kimia ataupun biologi.

c)      Kondisi lingkungan dengan kelembaban cukup akan menyebabkan infiltrasi air hujan pada limbah yang ditimbun diatas permukaan tanah, sehingga limbah yang terbentuk akan terbawa ke lingkungan di sekitarnya.

2.  Sumber Air Asam Tambang

            Air Asam Tambang atau disebut juga “Acid Mine Drainage” (AMD), yang disebut juga sebagai Acid Rock Drainage (ARD) terjadi sebagai akibat proses fisik dan kimia yang cukup kompleks yang melibatkan beberapa faktor dalam kegiatan penambangan. Kegiatan penambangan ini dapat berupa tambang terbuka maupun tambang bawah tanah. Umumnya keadaan ini terjadi karena sulfur yang terdapat di dalam batuan teroksidasi secara alamiah (pada proses pembukaan tambang). Selanjutnya dengan kondisi kelembaban lingkungan yang cukup tinggi akan menyebabkan oksida sulfur tersebut berubah menjadi asam.

            Sumber-sumber air asam tambang ini antara lain berasal dari kegiatan-kegiatan sebagai berikut :

a)       Penambangan

       Air Tambang Bawah Tanah

Air asam dari tambang dalam ini mudah dikenali/diidentifikasi karena pH nya yang rendah. Air asam tambang ini mempengaruhi peralatan tambang (mudah terkorosi) sehingga akan menjadi masalah tersendiri dalam pengeporasiannya.

Air dari Tambang Terbuka

Lapisan batuan akan terbuka sebagai akibat dari terkupasnya lapisan tanah penutup, sehingga sulfur yang terdapat dalam batuan sulfidis akan mudah teroksidasi dan bila bereaksi dengan air akan membentuk air asam tambang.

b)      Air dari Unit Pengelolaan Batuan Buangan (Waste Rock)

Material yang banyak terdapat pada limbah kegiatan penambangan adalah batuan buangan (waste rock ). Jumlah batuan buangan ini akan semakin meningkat dengan makin meningkatnya kegiatan penambangan. Sebagai akibatnya, batuan buangan yang banyak mengandung sulfur akan banyak berhubungan langsung dengan udara terbuka membentuk senyawa sulfur oksida. Selanjutnya dengan adanya air akan membentuk air asam tambang.

c)       Air dari Lokasi Penimbunan Bijih

Timbunan bijih yang berasal dari batuan sulfidis dapat mengahasilkan air asam tambang (AAT) karena adanya kontak langsung dengan udara bebas yang selanjutnya terjadi pelarutan akibat adanya air. Air dari lokasi penimbunan ini merupakan sumber utama air asam tambang.

d)      Air dari Unit Pengolahan Limbah Tailing

Kandungan sulfur dalam tailing diketahui mempunyai potensi yang besar dalam membentuk air asam tambang di industri-industri pertambangan. Kolam pengendapan tailing (tailing pond) biasanya mempunyai permeabilitas yang kecil dan selalu diisi  air yang mengandung limbah tambang dan limbah dari unit pengolahan; pH dalam kolam pengendap tailing (tailing pond) ini biasanya cukup tinggi karena adanya penambahan kapur untuk menetralkan air yang bersifat asam yang dibuang kedalamnya. Air yang masuk ke dalam kolam pengendap tailing yang bersifat asam tersebut diperkirakan akan menyebabkan limbah asam bila merembes (meskipun sedikit) ke luar kolam pengendap tailing.

 Identifikasi Potensi Air Asam Tambang

          Pada kegiatan pertambangan yang telah ada ataupun yang akan beroperasi, perlu dilakukan pengujian terhadap karakteristik limbah yang akan dihasilkan guna memperkirakan kemungkinan terbentuknya air asam tambang. Atau secara rinci tujuan identifikasi potensi air asam tambang adalah :

a.       Untuk merencanakan sistem pencegahan air asam tambang, baik perencanaan reklamasi daerah penimbunan material asam, reklamasi lahan bekas tambang dan perencanaan darinase tambang.

b.      Untuk merencanakan sistim pengelolaan air asam tambang, baik desain struktur drainase, desai setting pond dan unti penetral air asam tambang  (water treatment).

c.       Untuk merencanakan alternatif pengelolaan secara fisik air sam tambang, seperti daur ulang air asam tambang dan pemanfaatan lainnya.

Perkiraan yang tepat terhadap karakteristik limbah tambang akan kemungkinannya (potensinya) menghasilkan air asam tambang, akan dapat mengurangi kerusakan lingkungan dan bahkan biaya pengelolaan lingkungannya.

Dari beberapa prosedur prakiraan pembentukan air asam tambang yang telah ada 4 (empat ) merupakan uji statistik, 5 (lima) merupakan uji kinetik dan yang lainnya merupakan suatu uji yang bertujuan untuk memperoleh informasi terhadap sifat-sifat alami suatu material (apakah bersifat sebagai batuan pirit ataukah batuan karbonat).

Perbedaan antara kemampuan menetralkan (neutralization potensial/disingkat NP) dan kemampuan pembentukan asam (acid potensial disingkat AP ) disebut sebagai potensial netralisasi netto (Net Neutralization disingkat NET NP ) yang bertanda negatif, NET NP tersebut menggambarkan sumber potensial dari air asam tambang.

Perhitungan kemampuan batuan untuk menghasilkan asam bersih (Nett Acid Producing Potensial NAPP ) adalah suatu metode yang digunakan untuk mengidentifikasi keasaman suatu batuan, dengan perhitungan untuk menentukan kemampuan menghasilkan asam dari batuan sehingga dapat ditentukan apakah batuan berpotensi untuk menghasilkan asam atau tidak.

Adapun prinsip perhitungan NAPP sebagai berikut :

 1.  Menggunakan suatu metode yang cepat untuk menentukan nilai kemampuan  menghasilkan asam dari sampel batuan.

 2.  Potensi/kemampuan untuk menghasilkan asam  (  acid Produsing Potensial –          APP )

3.     Dihitung dengan menentukan kandungan sulfur menggunakan leco furnace  method.Kapasitas untuk menetralkan asam  (Acid Neutralising Capacitiy – ANC )   ditentukan dengan mengukur kadar dari logam Ca, Mg, dan Mn yang larut dalam cairan asam, dengan asumsi bahwa logam-logam tersebut terdapat sebagai karbonat dan perhitungan kapasitas penetralannya diekuivalenkan sebagai CaCO_3.

4.    Akhirnya NAPP dihitung dengan mengurangkan potensi untuk menghasilkan asam dengan kapasitas menetralkan asam.

alat gali-muat dan dan alat angkut pertambangan

Macam-macam alat gali-muat dan dan alat angkut, inilah alat gali-muat dan alat angkut yang digunakan di dunia kerja pertambangan.

1. Alat gali-muat ; alat yang digunakan untuk menggali bahan galian lunak atau hasil peledakan sekaligus memuat material kedalam alat angkut.
2. Alat angkut ; alat yang digunakan untuk menggangkut bahan galian dari lokasi front kerja tambang ke stoke pile atau ke proses selanjutnya atau langsung ke konsumen.

1.  Alat gali

1. Backhoe (pull shovel)

Backhoe sering juga disebut pull shovel, adalah alat dari golongan shovel yang khusus dibuat untuk menggali material di bawah permukaan tanah atau di bawah tempat kedudukan alatnya. Galian di bawah permukaan ini misalnya parit, lubang untuk pondasi bangunan, lubang galian pipa dan sebagainya.
Keuntungan beckhoe ini jika dibandingkan dregline dan clamshell ialah karena beckhoe dapat menggali sambil mengatur dalamnya galian yang lebih baik. Karena jangkauan konstruksinya, beckhoe ini lebih menguntungkan untuk penggalian dengan jarak dekat dan memuat hasil galian ke truk. Tipe backhoe dibedakan dalam beberapa hal antara lain dari alat kendali dan under carriage nya.

Menurut alat kendali:

• Dengan kendali kabel (cable controlled).
• Dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled)
• Menurut undercarriage nya:
• Roda rantai (crawler mounted).
• Roda karet (wheel mounted)

Cara Kerja Backhoe :

Sebelum mulai bekerja dengan backhoe sebaiknya kita pelajari lebih dahulu kemampuan alat seperti yang diberikan oleh pabrik pembuatnya, terutama mengenai jarak jangkauan, tinggi maksimal pembuangan dan dalamnya galian yang mampu dicapai, karena kemampuan angkat alat ini tidak banyak berpengaruh terhadap kemampuan standar alatnya. Untuk mulai menggali dengan backhoe bucket dijulurkan ke depan ke tempat galian, bila bucket sudah pada posisi yang diinginkan lalu bucket diayun ke bawah seperti dicangkulkan, kemudian lengan bucket diputar ke arah alatnya sehingga lintasannya seperti terlihat pada gambar di bawah. Setelah bucket terisi penuh lalu diangkat dari tempat penggalian dan dilakukan swing, dan pembuangan material hasil galian dapat dilakukan ke truk atau tempat yang lain.

                                                                   backhoe loader

2. Power Sovhel

Dengan memberikan shovel attachment pada excavator, maka didapatkan alat yang disebut dengan power shovel. Alat ini baik untuk pekerjaan menggali tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan ke dalam truk atau alat angkut lainnya. Alat ini juga dapat untuk membuat timbunan bahan persediaan (stock pilling). Pada umumnya power shovel ini dipasang di atas crawler mounted, karena diperoleh keuntungan yang besar antara lain stabilitas dan kemampuan floatingnya. Power shovel di lapangan digunakan terutama untuk menggali tebing yang letaknya lebih tinggi dari tempat kedudukan alat. Macam shovel dibedakan dalam dua hal, ialah shovel dengan kendali kabel (cable controlled), dan shovel dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled).

Cara Kerja/Power Shovel Pada dasarnya gerakan-gerakan selama bekerja dengan shovel ialah:

• maju untuk menggerakkaa dipper menusuk tebing
• mengangkat dipper/bucket untuk mengisi
• mundur untuk melepaskan dari tanah/tebing
• swing (memutar) untuk membuang (dump)
• berpindah jika sudah jauh dan tebing galian, dan
• menaikkan/menurunkan sudut boom jika diperlukan

                                                                                   Power Shovel

3. Dragline.

Dragline adalah alat untuk menggali tanah dan memuatkan pada alat-alat angkut. misalnya truk atau ke tempat penimbunan yang dekat dengan tempat galian. Pada umumnya power shovel sampai dengan kapasitas 2.5 cu-yd dapat diubah menjadi dragline, dengan melepas boom shovel diganti boom dan bucket dragline. 

Untuk beberapa proyek. power shovel atau dragline digunakan untuk menggali, tetapi dalam beberapa hal, dragline mempunyai keuntungan yang umumnya disebabkan oleh keadaan medan dan bahan yang perlu digali. 

Dragline biasanya tidak perlu masuk ke dalam tempat galian untuk melaksanakan pekerjaannya, dragline dapat bekerja dengan ditempatkan pada lantai kerja yang baik, kemudian menggali pada tempat yang penuh air atau berlumpur Jika hasil galian terus dimuat ke dalam truk, maka truk tidak periu masuk ke dalam lubang galian yang kotor dan berlumpur yang menyebabkan teriebaknya truk tersebut. Dragline sangat baik untuk penggalian pada parit-parit, sungai yang tebingnya curam, sehingga kendaraan angkut tidak periu masuk ke lokasi penggalian. Satu kerugian dalam menggunakan dragline untuk menggali ialah produksinya yang rendah, antara 70% – 80% dibandingkan dengan power shovel untuk ukuran yang sama.

Macam dragline ada tiga tipe ialah crawler mounted, wheel mounted dan truck mounted. Crawler mounted digunakan pada tanah-tanah yang mempunyai daya dukung kecil sehingga floating-nya besar, tetapl kecepatan geraknya rendah dan biasanya diperlukan bantuan alat angkut untuk membawa alat sampai ke lokasi pekerjaan.

Cara Kerja Dragline

Penggalian dimulai dengan swing pada keadaan bucket kosong menuju ke posisi menggali, pada saat yang sama drag cable dan hoist cable dikendorkan, sehingga bucket jatuh tegak lurus ke bawah. Sesudah sampai di tanah maka drag cable ditarik, sementara hoist cable digerak-gerakkan agar bucket dapat mengikuti permukaan tebing galian sehingga dalamnya lapisan tanah yang terkikis dalam satu pass dapat teratur, dan terkumpul dalam bucket. Kadang-kadang hoist cable dikunci pada saat penggalian, berarti pada saat drag cable ditarik, bucket bergerak mengikuti lingkaran yang berpusat pada ujung boom bagian atas. Keuntungan cara ini ialah bahwa tekanan gigi bucket ke dalam tanah adalah maksimal.
Setelah bucket terisi penuh, sementara drag cable masih ditarik, hoist cable dikunci sehingga bucket terangkat lepas dari pennukaan tanah. Hal ini untuk menjaga agar muatan tidak tumpah, juga dijaga posisi dump cable tetap tegang dan tidak berubah kedudukannya. Kemudian dilakukan swing menuju tempat (dump)nya material dari bucket. Sebaiknya truk ditempatkan sedemikian rupa sehingga swing tidak melewati kabin truk. Jika bucket sudah ada di atas badan truk, drag cable dikendrokan bucket akan terjungkir ke bawah dan muatan tertuang.

                                                                        Dragline 

4. CLAMSHELL

Clamshell adalah alat gali yang mirip dengan dragline yang hanya tinggal mengganti bucketnya saja. Clamshell terutama digunakan untuk mengerjakan bahan-bahan lepas, seperti pasir, kerikil, lumpur dan lain-lainnya. Batu pecah dan batubara dapat juga diangkut secara massa oleh clamshell. Clamshell bekerja dengan mengisi bucket, mengangkat secara vertikal ke atas, kemudian gerakan swing dan mengangkutnya ke tempat yang dikehendaki di sekelilingnya untuk kemudian ditumpahkan ke dalam truk, atau alat-alat angkut lain, atau hanya menimbun saja. Karena cara mengangkat dan membuang muatan vertikal, maka clamshell cocok untuk pekerjaan pengisian pada hopper yang lebih tinggi letaknya.

Bucket Clamshell

Bucket clamshell yang digunakan terdapat dalam berbagai ukuran, mempunyai dua macam bucket yakni :

Heavy duty bucket, yang dilengkapi dengan gigi yang dapat dilepas, digunakan untuk penggalian

Light duty bucket, untuk mengangkat bahan ringan, tanpa dilengkapi oleh gigi-gigi.

Kapasitas bucket dihitung dalam 3 macam ukuran yaitu:

• Water level capasity adalah kapasitas bucket dimana bucket terendam air (digantungkan setinggi permukaan air)
• Plate line capacity adaleh kepasitas, dimana bucket terisi rata mengikuti! garis sepanjang puncak clamshell
• Heaped capacity adalah kapasitas bucket munjung.

                                                                       Clamshell

5.Exavator

Alat-alat gali sering disebut sebagai excavator, yang mempunvai bagian-bagian utama antara lain:

Bagian atas yang dapat berputar (revolving unit)

Bagian bawah untuk berpindah tempat (travelling unit), dan

Bagian-bagian tambahan (attachment) yang dapat diganti sesuai pekerjaan yang akan dilaksanakan.

Attachment yang penting kita ketahui adalah crane, dipper shovel, backhoe, dragline dan clamshell. Bagian bawah excavator ini ada yang digunakan roda rantai (track/crawler) dan ada yang dipasang di atas truk (truck mounted). Umumnya excavator mempunyai tiga pasang mesin pengerak pokok yaitu :

• Penggerak untuk mengendalikan attachment, misalnya untuk gerakan menggali mengangkat dan sebagainya
• Penggerak untuk memutar revolving unit berikut attachment yang dipasang
• Penggerak untuk menjalankan excavator pindah dan satu tempat ke tempat lain

Excavator adalah alat yang bekerjanya berputar bagian atasnya pada sumbu vertikal di antara sistem roda-rodanya, sehingga excavator yang beroda ban (truck mounted), pada kedudukan arah kerja attachment tidak searah dengan sumbu memanjang sistem roda-roda, sering terjadi proyeksi pusat berat alat yang dimuati berada di luar pusat berat dari sistem kendaraan, sehingga dapat menyebabkan alat berat tergulmg. Untuk mengurangi kemungkinan terguling ini diberikan alat yang disebut out-triggers.

Alat-alat gali sering disebut sebagai excavator, yang mempunvai bagian-bagian utama antara lain:

Bagian atas yang dapat berputar (revolving unit)

Bagian bawah untuk berpindah tempat (travelling unit), dan

Bagian-bagian tambahan (attachment) yang dapat diganti sesuai pekerjaan yang akan dilaksanakan.

Attachment yang penting kita ketahui adalah crane, dipper shovel, backhoe, dragline dan clamshell. Bagian bawah excavator ini ada yang digunakan roda rantai (track/crawler) dan ada yang dipasang di atas truk (truck mounted). Umumnya excavator mempunyai tiga pasang mesin pengerak pokok yaitu :

• Penggerak untuk mengendalikan attachment, misalnya untuk gerakan menggali mengangkat dan sebagainya
• Penggerak untuk memutar revolving unit berikut attachment yang dipasang
• Penggerak untuk menjalankan excavator pindah dan satu tempat ke tempat lain

Excavator adalah alat yang bekerjanya berputar bagian atasnya pada sumbu vertikal di antara sistem roda-rodanya, sehingga excavator yang beroda ban (truck mounted), pada kedudukan arah kerja attachment tidak searah dengan sumbu memanjang sistem roda-roda, sering terjadi proyeksi pusat berat alat yang dimuati berada di luar pusat berat dari sistem kendaraan, sehingga dapat menyebabkan alat berat tergulmg. Untuk mengurangi kemungkinan terguling ini diberikan alat yang disebut out-triggers.

                                                                           Exavator

 -Alat Muat

  

1. Wheel Loader

Wheel loader adalah alat yang dilengkapi dengan bucket untuk memuat material ke dalam truk atau aplikasi lain seperti waste handling, yang memuat batu ke dalam crusher. Alat ini menggunakan ban sebagai penggeraknya, yang memudahkan mobilitas dan fungsi artikulasi yang memberikan ruang gerak fleksibel. Dalam pertambangan wheel loader termasuk dalam alat angkut material tambang.

                                                                                                                 Wheel Loader