Bijih

Bijih adalah sejenis batu yang mengandung mineral penting, baik itu logam maupun bukan logam. Bijih diekstraksi melalui penambangan, kemudian hasilnya dimurnikan lagi untuk mendapatkan unsur-unsur yang bernilai ekonomis.

Kereta angkut bijih di sebuah ilustrasi tambang di Museum dan Arsip Sejarah Pertambangan di Pachuca, Meksiko.

Kandungan atau kadar mineral, atau logam, juga bentuk keujudannya, secara langsung akan memengaruhi ongkos pertambangan bijih. Ongkos ekstraksi harus diberi pembobotan untuk dibandingkan dengan nilai ekonomis logam yang terkandung untuk menentukan bijih yang mana yang lebih menguntungkan dan bijih yang mana yang kurang atau tidak menguntungkan. Bijih logam secara umum merupakan persenyawaan oksida, sulfida, silikat, atau logam "murni" (misalnya tembaga murni yang biasanya tidak terkumpul di dalam kerak Bumi atau logam "mulia" (biasanya tidak berbentuk persenyawaan) seperti emas. Bijih harus diolah untuk mengekstraksi logam-logam dari "batuan sampah" dan dari mineral bijih. Tubuh bijih dibentuk oleh berbagai macam proses geologis. Di dalam bahasa Inggris, proses "pembentukan bijih" disebut sebagai ore genesis.

Cadangan bijih

"Cadangan bijih" atau "cebakan bijih" adalah timbunan bijih pada satu kawasan yang ditentukan batas-batasnya. Ini berbeda dengan sumber daya mineral yang didefinisikan menurut kriteria penggolongan sumber daya mineral. Cadangan bijih adalah kenampakan satu jenis bijih tertentu. Sebagian besar cadangan bijih dinamai menurut lokasinya (misalnya, Witswatersrand, Afrika Selatan), atau menurut penemunya (misalnya cadangan nikel kambalda dinamakan menurut pengebor perintisnya), atau menurut lelucon, tokoh sejarah, tokoh terkemuka, mitologi (phoenix, kraken, serepentleopard, dll) atau nama sandi perusahaan sumber daya yang mendirikannya (misalnya MKD-5 adalah nama singkatan untuk perusahaan tambang nikel Mount Keith).

Penggolongan cadangan bijih

Cadangan bijih digolongkan menurut bermacam-macam kriteria yang dikembangkan melalui pengkajian geologi ekonomi, atau pembentukan bijih. Berikut ini adalah penggolongan yang biasa dilakukan.

Cadangan epigenetik hidrotermal

Cadangan emas lapisan mesotermal, misalnya Golden Mile, Kalgoorlie, Australia Barat.
Konglomerat arkean yang mengandung cadangan emas-uranium, misalnya Elliot Lake, Kanada, dan Witwatersrand, Afrika Selatan
Cadangan emas jenis Carlin, meliputi;
- Subjenis penggantian jasperoid yang mengandung dolomit
Cadangan lorong mineral stockwork epitermal

Hidrotermal terkait granit

IOCG atau cadangan besi oksida tembaga emas, yang dicirikan oleh adanya cadangan Cu-Au-U Olympic Dam super-raksasa di Australia Selatan
Cadangan tembaga porfiri +/- emas +/- molibdenum +/- perak
Tembaga-emas terkait-intrusif +/- (timah-tungsten), yang dicirikan oleh adanya cadangan Tombstone, Arizona
Cadangan bijih besi magnetit hidromagmatik dan skarn
Cadangan bijih skarn dari tembaga, timbal, seng, tungsten, dll

Cadangan nikel-kobalt-platina

Cadangan terkait gunung berapi

Cadangan metamorfik

Terkait batuan beku karbonatit-alkali

Cadangan endapan

Cadangan hidrotermal endapan

Bijih terkait astroblema

- Tembaga dan nikel Cekungan Sudbury, Ontario, Kanada

Ekstraksi

Beberapa cadangan bijih di dunia

Beberapa cadangan bijih lainnya di dunia

Ekstraksi dasar cadangan bijih mengikuti tahapan-tahapan berikut ini;

Prospekting atau eksplorasi untuk menentukan dan kemudian mendefinisikan keluasan dan nilai bijih tempat di mana ia berada ("tubuh bijih")
Menjalankan penaksiran sumber daya untuk menaksir secara matematika ukuran dan kadar cadangan
Menjalankan pengkajian pra-kelayakan untuk menentukan keekonomian cadangan bijih secara teoretis. Tindakan ini mengenali secara dini, apakah penanaman modal lanjutan untuk pengkajian penaksiran dan teknis dapat dijamin secara aman atau tidak, dan mengenali risiko dan wilayah kunci untuk pengerjaan selanjutnya.
Menjalankan studi kelayakan untuk menilai kesinambungan dana, risiko teknis dan keuangan, dan kesehatan projek dan membuat keputusan apakah projek pertambangan yang diajukan dapat diteruskan atau dihentikan. Ini meliputi perencanaan penambangan untuk menilai porsi keterpulihan ekonomi cadangan, metalurgi dan bijih, kelayakan penjualan dan keterbayaran konsentrat bijih, biaya-biaya teknik, penggilingan, dan infrastruktur, persyaratan keuangan dan ketergulirannya, dan lokasi sampel untuk menganalisis tambang yang mungkin dilakukan, dari penggalian awal melalui reklamasi.
Pengembangan untuk menciptakan akses ke tubuh bijih dan bangunan instalasi pertambangan dan peralatannya
Operasi pertambangan yang sebenarnya
Reklamasi untuk membuat tanah bekas pertambangan dapat dimanfaatkan di masa depan

Perdagangan

Bijih (logam) diperdagangkan secara internasional dan memberikan porsi yang cukup berarti di dalam perdagangan internasional bahan-bahan mentah, baik itu secara nilai ekonomisnya maupun jumlah fisiknya. Ini disebabkan oleh sebaran bijih di dunia tidaklah seragam, di satu pihak kaya akan bijih tetapi miskin fasilitas pengolahannya, sedangkan di pihak lain miskin akan bijih tetapi kaya akan fasilitas pengolahannya.

Mineral bijih penting

Argentit: Ag₂S untuk menghasilkan perak
Barit: BaSO₄
Bauksit Al₂O₃ untuk menghasilkan aluminium
Beril: Be₃Al₂(SiO₃)₆
Bornit: Cu₅FeS₄
Kasiterit: SnO₂
Kalkosit: Cu₂S untuk menghasilkan tembaga
Kalkopirit: CuFeS₂
Kromit: (Fe, Mg)Cr₂O₄ untuk menghasilkan kromium
Sinabar: HgS untuk menghasilkan Raksa
Kobaltit: (Co, Fe)AsS
Kolumbit-Tantalit atau Koltan: (Fe, Mn)(Nb, Ta)₂O₆
Galena: PbS
Emas: Au, biasanya berserikat dengan kuarsa atau sebagai cadangan utama
Hematit: Fe₂O₃
Ilmenit: FeTiO₃
Magnetit: Fe₃O₄
Molibdenit: MoS₂
Pentlandit:(Fe, Ni)₉S₈
Pirolusit:MnO₂
Skeelit: CaWO₄
Sfalerit: ZnS
Uraninit: UO₂ untuk menghasilkan uranium
Wolframit: (Fe, Mn)WO₄

Sejarah teori

Georg Bauer atau Georgius Agricola pada abad ke-16, mengobservasi cebakan bijih. Dia juga disebut sebagai "Bapak Ekonomi Geologi". Buku yang diterbitkannya berjudul: De re Metallica (tahun 1556).
Nicolaus Steno dari pertengahan abad ke-18: memberikan pandangan mengenai tanggung jawab dan sumbangsih geologiwan yang berhubungan dengan geologi umum harus dihubungkan dengan mineral bijih.
Henkel (tahun 1725 dan 1727) dan Zimmerman (tahun 1746) memberi masukan tentang pentingnya solusi hidrotermal atau uap yang berasal dari bagian terdalam (deep seated origin) yang menghasilkan endapan bijih karena proses metasomatisme (penggantian).
Von Oppel (tahun 1749) membuat perbedaan antara urat kuarsa (vein) dan lapisan endapan (bedded deposits), di mana cross cutting features adalah sekunder dan open fissure adalah primer (origin), dan kemudian menyesuaikan diri dengan lapisan interbedded.
Delius (tahun 1770 dan 1773) mempelajari tentang alterasi bijih oleh agen atmosfer, dia juga mengamati perkembangan mineral sekunder pada zona alterasi sebagai zona supergen.
Charpenter seorang profesor dari Jerman (tahun 1778 dan 1779) yakin bahwa urat kuarsa (vein) terbentuk oleh alterasi dari batuan induk (country rock) dan memotong batuan-batuan dinding yang di antaranya terjadi silifikasi.
Gerhard (tahun 1781) menulis bahwa urat kuarsa (vein) terbuka dan terisi oleh sisa cairan magma atau mineral-mineral yang terbawa (mineral leached) atau open fissure fillid dari dalam bumi.
Teori sekresi lateral (cadangan batuan bijih berasal dari mineral cucian (mineral leached) dari wall rock oleh air (meteoric origin). Teori dari Charpenter dan Gerhard ini bertahan selama 100 tahun (sampai tahun 1882)
James Huton, Scot, dan Abraham Gottlob Wenner dari Jerman, memprediksikan pengaruh yang luas tentang cadangan bijih. Huton seorang plutonis (tahun 1888 dan 1895) terkenal dengan teorinya: yaitu magma yang berhubungan dengan endapan mineral logam, berasal dari perputaran cairan sisa magma.
Joseph Bruneur (1801), Scipione Breaslak (1811) geologiwan Italia menyebutkan bahwa proses segregasi magma dapat menjelaskan bagaimana mineral hadir terkonsentrasi dalam lapisan batuan beku.
Spurr (1923) memodifikasi bahwa magma bijih (bijih magma) diterima sebagai pembawa/mengandung tubuh bijih (bijih bodies).
Werner seorang Neptunis menerangkan bahwa cadangan bijih basalt, sandstone, limestone terbentuk sebagai endapan awal dalam lautan. Dalam bukunya yang berjudul: New teory of the formation of veins. Diterangkan bahwa vein berasal dari dasar laut. Bermula dari terbentuknya sebagai rekahan/crack yang disebabkan oleh slumping atau gempa bumi, kemudian crack terisi oleh proses resapan kimia.

Berdasarkan atas proses cara terbentuknya bahan galian logam/mineral bijih/bijih dibagi menjadi 2 yaitu:

bijih primer = bijih hipogen (bijih yang diendapkan pada saat terjadinya proses metalisasi)
bijih sekunder = supergen (bijih yang diendapkan sebagai akibat alterasi dari bijih primer, oleh proses pelapukan dari air permukaan yang meresap ke dalam tanah).

Proses pembentukan bahan galian

Proses terbentuknya bahan galian adalah sangat kompleks. Sering lebih dari satu proses bekerja bersama-sama. Meskipun dari satu jenis bahan galian logam, apabila terbentuk oleh proses yang berbeda-beda, maka akan menghasilkan tipe endapan yang berbeda pula.

Contoh proses pengendapan bijih besi

Diferensiasi magmatik
Larutan hidrotermal
Proses sedimentasi
Proses pelapukan

Kategorisasi endapan bijih besi

Mutu
Besar cadangan
Jenis mineral ikutan

Manfaat pengenalan proses pembentukan endapan bahan galian

Membantu dalam proses pencarian
Membantu dalam proses penemuan
Membantu dalam proses pengembangan bahan galian

Proses yang dapat membentuk endapan bahan galian

Konsentrasi magmatik Deposit magmatik
Sublimasi Sublimat
Kontak metasomatisme Deposit kontak metasomatik
Konsentrasi hidrotermal Pengisian celah-celah terbuka (Pertukaranion pada batuan)
Sedimentasi Lapisan sedimenter (Evaporit)
Pelapukan Konsentrasi residual
Metamorfisme Deposit metamorfik
Hidrologi Airtanah