Peran Sulfur dalam HPAL Nikel

Apa itu HPAL dan bijih nikel apa yang diolah?

HPAL adalah proses hidrometalurgi yang melarutkan nikel dan kobalt dari bijih laterit dengan asam sulfat pada suhu dan tekanan tinggi. Total Materia menyebut proses ini sangat cocok untuk limonit, yaitu bijih laterit yang kadar besinya tinggi serta kadar magnesium dan silikanya rendah.

Lapisan limonit kaya oksida besi, dan nikelnya terikat di dalam mineral goethit (USGS). USGS dalam Mineral Commodity Summaries 2026 memperkirakan sekitar 54% sumber daya nikel dunia berada di endapan laterit. Di Indonesia, Kementerian ESDM pada Juli 2020 menyatakan bijih limonit berkadar rendah akan diolah lewat jalur hidrometalurgi.

Pelindiannya berlangsung di autoklaf berlapis titanium pada sekitar 240–270 °C dan tekanan sekitar 3,8–5,4 MPa, dengan waktu tinggal 30–90 menit (Total Materia). Reaksi pelindian menyerap panas, sehingga slurry bijih dipanaskan dulu dengan injeksi uap sebelum masuk autoklaf (paten Sherritt US12286686B2).

Mengapa HPAL membutuhkan asam sulfat?

HPAL membutuhkan asam sulfat karena nikel dalam limonit terikat di dalam struktur mineral besi. Menurut makalah teknis SGS (2003), hampir seluruh besi harus bereaksi dengan asam agar ekstraksi nikel mencapai 90% atau lebih.

Kalau besi itu tetap larut, kebutuhan asam secara stoikiometri sekitar 700–800 kg H₂SO₄ per ton bijih atau lebih. Pada suhu HPAL, besi yang larut terhidrolisis menjadi hematit (Fe₂O₃) dan melepaskan kembali asamnya. Uji laboratorium Abbasi Gharaei dkk. (2024) pada satu jenis limonit menunjukkan mekanisme ini membuat konsumsi asam bersih HPAL lebih rendah dibanding pelindian atmosferik.

Sebagian asam tetap terpakai secara permanen. SGS mencatat konsumsi asam terutama ditentukan oleh kadar magnesium dan aluminium bijih. Larutan keluaran autoklaf juga masih membawa asam bebas sekitar 30–60 g/L (Total Materia). SGS menyebut asam sulfat dan energi untuk memanaskan pulp di atas 240 °C sebagai dua biaya operasi utama HPAL.

Berapa asam sulfat yang dipakai HPAL per ton bijih?

Total Materia menyebut konsumsi asam HPAL umumnya 200–520 kg H₂SO₄ per ton bijih kering. Angka tiap pabrik berbeda karena bergantung pada komposisi bijih, terutama kadar magnesium dan aluminium.

Data dalam tabel bersifat historis, sampai 2003, dan tidak berasal dari pabrik di Indonesia. Tabel ini menunjukkan bahwa pabrik generasi awal ada yang membuat asam sendiri dari sulfur dan ada yang membeli asam jadi.

Paten Sherritt yang diberikan pada April 2025 mencatat bahwa ekonomi HPAL sangat ditentukan oleh biaya sulfur dan kebutuhan asam per ton nikel.

Bagaimana pabrik asam mengubah sulfur menjadi asam sulfat?

Pabrik asam pembakar sulfur memakai proses kontak: sulfur dibakar menjadi SO₂, SO₂ dioksidasi menjadi SO₃, lalu SO₃ diserap menjadi H₂SO₄. Secara teoretis, 1 ton sulfur menghasilkan sekitar 3 ton asam sulfat.

Urutan proses ini mengikuti dokumen EPA AP-42 §8.10. Argus (Oktober 2024) menyebut rasio 1:3 untuk pembakar sulfur. Hitungan yang sama muncul di SGS (2003): dalam uji yang mengoksidasi sulfur di dalam pulp limonit di autoklaf, penambahan 171 kg sulfur per ton bijih setara 513 kg asam bila seluruh sulfur terkonversi. Hasil nyata di pabrik asam bergantung pada efisiensinya.

Industri juga menghitung kebutuhan sulfur per ton nikel. FINI, dikutip CNBC Indonesia (April 2026), memperkirakan 10–12 ton sulfur per ton nikel dalam MHP, sedangkan data Mysteel yang dimuat Petromindo (Maret 2026) menyebut 8–10 ton per ton MHP. Basis angkanya berbeda antarsumber (ton MHP atau ton nikel terkandung), jadi angka ini hanya layak dibaca sebagai rentang.

1. Sulfur padat dilelehkan dan disaring untuk membuang abu, lalu sulfur cair disemprotkan ke ruang bakar.
2. Sulfur terbakar dengan udara menjadi SO₂. Gas panasnya didinginkan di waste heat boiler yang menghasilkan uap.
3. SO₂ bereaksi dengan oksigen menjadi SO₃ di konverter berkatalis vanadium pentoksida. Reaksi ini melepaskan banyak panas, dan gas keluar konverter didinginkan lagi sambil menghasilkan uap.
4. SO₃ diserap dalam asam sulfat sekitar 98% sehingga terbentuk H₂SO₄.

Mengapa uap dari pabrik asam penting bagi HPAL?

Pembuatan asam sulfat dari sulfur melepaskan panas yang dapat dipulihkan sebagai uap, sedangkan HPAL membutuhkan uap untuk memanaskan slurry. Karena itu, di banyak pabrik HPAL, pabrik asam sulfat menjadi sumber asam sekaligus uap tekanan tinggi (paten Sherritt).

SGS (2003) menghitung bahwa pembuatan 1 ton H₂SO₄ secara teoretis melepaskan sekitar 5,4 GJ panas. Pabrik asam konvensional memulihkan sekitar 70% panas itu dalam bentuk yang bisa dipakai, sedangkan pabrik berefisiensi tinggi dapat memulihkan 90% atau lebih.

Di pabrik HPAL, uap kilat (flash steam) dari keluaran autoklaf ditambah uap segar dari pabrik asam atau pembangkit, dan sebagian besar uap itu dipakai untuk memanaskan slurry. Paten yang sama mencatat bahwa pabrik asam yang sering dinyalakan dan dimatikan menjadi lebih pendek umurnya. Karena pabrik asam memasok asam dan uap, kelancaran pasokan sulfur ke pabrik asam menyangkut kedua kebutuhan itu.

Apa itu MHP dan bagaimana hubungannya dengan HPAL?

MHP (mixed hydroxide precipitate) adalah produk antara nikel-kobalt yang dihasilkan HPAL. Nikel dan kobalt diendapkan dari larutan pelindian dengan menambahkan basa seperti MgO, NaOH, atau Ca(OH)₂ (paten Sherritt).

Alternatif MHP adalah MSP (mixed sulphide precipitate), yang diendapkan dengan H₂S. Kementerian ESDM (Juli 2020) menyebut MHP sebagai bahan awal untuk produksi baterai. MHP masih diolah lebih lanjut sebelum menjadi bahan baterai kendaraan listrik.

Mengapa pasokan sulfur perlu direncanakan untuk HPAL di Indonesia?

Menurut CRU (Mei 2026), kebutuhan asam terkait nikel di Indonesia naik cepat, dan kebutuhan asam Indonesia secara keseluruhan sudah melampaui pasokan lokal. Asam dari pembakaran sulfur menjadi sumber utama, dan sulfurnya sebagian besar diimpor.

Autoklaf HPAL pertama di Indonesia mulai uji produksi pada akhir April 2021 di Pulau Obi, Maluku Utara (International Mining, April 2021). CRU (Mei 2026) memperkirakan kebutuhan asam terkait nikel di Indonesia mencapai 16 juta ton per tahun pada 2025, naik dari 3,5 juta ton pada 2021.

Untuk sulfur, data Mysteel yang dimuat Petromindo (Maret 2026) mencatat impor Indonesia sekitar 5,35 juta ton pada 2025, naik 48% dari tahun sebelumnya. Perhapi, dikutip Kontan (April 2026), mencatat pasokan umumnya datang dari negara Teluk melalui Selat Hormuz.

Kendala pasokan pada 2026 terlihat di proyeksi produksi. BMI, dalam laporan Bloomberg Technoz yang dimuat ulang IMA (Juli 2026), memperkirakan pertumbuhan produksi HPAL 2026 jauh di bawah rata-rata lima tahun sebelumnya karena pasokan sulfur dari Teluk Persia terkendala. USGS (Februari 2026) juga memperkirakan kenaikan produksi nikel HPAL akan menambah permintaan sulfur.

Apa yang direncanakan tim pengadaan saat membeli sulfur HPAL?

Tim pengadaan sulfur untuk pabrik asam HPAL biasanya merencanakan volume yang berkelanjutan, jadwal pemuatan, kemurnian dan kadar pengotor, serta dokumen.

1. Volume dan kontinuitas. Hitung kebutuhan dari konsumsi asam hasil uji bijih sendiri dan efisiensi pabrik asam, bukan dari angka umum.
2. Jadwal dan cadangan. Kadin (April 2026) menyarankan kontrak jangka menengah sampai panjang serta cadangan penyangga.
3. Sumber pasokan. Perhapi (April 2026) menyarankan diversifikasi agar pasokan tidak bergantung pada satu kawasan.
4. Kemurnian dan pengotor. Menurut EPA, sulfur dengan pengotor hidrokarbon menghasilkan lebih banyak uap air dan kabut asam di pabrik asam. Minta spesifikasi lengkap dari penjual, dan uji sampel bila memungkinkan.
5. Bentuk dan jadwal angkut. Dalam aturan pelayaran internasional (IMSBC Code), sulfur bongkahan (lump) dibedakan dari sulfur yang dibentuk, seperti granul atau prill, dan keduanya memakai jadwal pengangkutan yang berbeda.
6. Dokumen dan istilah dagang. Pastikan pembagian tanggung jawab jelas. Dalam FOB, misalnya, pembeli menunjuk kapal, mengatur asuransi, serta mengurus izin impor dan bea masuk.

Apa artinya bagi pembeli sulfur FOB?

Dalam skema FOB, penjual menyerahkan barang di atas kapal yang ditunjuk pembeli di pelabuhan muat, lalu pembeli mengatur pengapalan ke Indonesia. PT Samudra Rayya Nusantara adalah trading company yang menjual sulfur lump asal Oman dengan kemurnian 99,54% secara FOB di Pelabuhan Sohar. Kemasannya jumbo bag, dengan volume 500–20.000 ton per transaksi. Sohar terletak di pesisir Teluk Oman, di luar Selat Hormuz.

Barang tetap berada di negara asal. Perusahaan ini tidak memegang stok di Indonesia dan tidak mengirim barang. Spesifikasi lain disampaikan bersama penawaran. Sampel dan pertemuan tersedia bagi pembeli dengan rencana pembelian yang jelas.

Kebutuhan smelter nikel dibahas di halaman sulfur untuk smelter nikel, dan detail produk ada di halaman sulfur lump.