KONSEP PENGOLAHAN BAHAN GALIANTujuan Mineral Dressing dan ManfaatLangkah-langkah Mineral DressingMacam-macam batuanProses-proses Pembentukan MineralKlasifikasi MineralGravity ConcentrationBasic crushing plant flowsheetOpen and closed circuit crushingFroth flotationMagnetic separation

HASIL TAMBANGBahan-bahan bangunan (Structural material) : batu (stone), clays, cement rocks, fuels, natural gas, coal, petroleumAbrasive : garnet, corundumFertilizers : potash, phosphate, nitratesMineral industry : sulfur, graphite, asbestosMineral logam : gold, silver, copper, lead, zinc, iron, aluminiumBatu mulia (precious stone) : intan, tourmaline, corundum

Pengolahan Bahan Galian (Mineral Dressing)Liberasi (pembebasan) mineral dari ore dengan crushing dan grinding kemudian pemisahannya dengan metoda fisik misal magnetic, dan electrical methods, flotation,dsb.

METALLURGY DIBAGI 3PYRO METALLURGY (MENGGUNAKAN PANAS)

HYDRO METALLURGY (MENGGUNAKAN SOLVENT)

ELECTRO METALLURGY (MENGGUNAKAN ELECTRIC)

FUNGSI MILL PLANT (CONCENTRATOR)MEREDUKSI BIAYA-BIAYA PADA PABRIK PELEBURAN

MENGURANGI KEHILANGAN METAL

Extractive MetallurgyMetoda kimia untuk mengolah ore dengan maksud mendapatkan metal dalam bentuk murni.

Physical MetallurgySifat-sifat fisik metal, struktur kristal, pengaruh impurities, alloys, heat treatment, metallography

MACAM-MACAM PERTAMBANGAN DILIHAT DARI SUDUT MACAM BAHAN GALIAN YANG DITAMBANGPERTAMBANGAN BIJIH (ORE MINING) Cu, Fe, MnPERTAMBANGAN BATUBARA (COAL MINING)PERTAMBANGAN MINYAK BUMI & GAS ALAMPERTAMBANGAN BAHAN GALIAN INDUSTRI ( MINING OF INDUSTRIAL MINERALS) ; PASIR, FOSFAT, BATU KAPUR,SULFUR, YANG DAPAT LANGSUNG DIPAKAI.

HASIL-HASIL TAMBANG 1. Group: berupa metal , Fe, Ni, Co, Sn, Pb, Cr. 2. Logam mulia: Au, Ag, Pt. Mineral mulia atau batu mulia: topaz, ametihist, intan,quartz, tourmaline, dst. 3. Mineral industri. Segala macam mineral/bahan yang dapat langsung dipergunakan dengan cepat, tanah liat, kaolin (industri keramik), pasir kuarsa, garam-garam, borate. 4. Batu-batu bangunan dan batu-batu hias (Building & Ornamental stones). Batu kapur, batu pasir, andesit, gypsum, Batu-batu hias: marmer, granit (berwarna), intan, corundum, garnet.

~ ISTILAH-ISTILAH PERTAMBANGAN ~.

6. Mineral adalah suatu istilah umum untuk semua benda padat yang terbentuk dialam , mempunyai komposisi kimia tertentu dan sifat-sifat phisik yang tetap.

7. Rock (batuan) adalah kumpulan mineral yang terdiri dari zat-zat anorganis yang membentuk kulit bumi.

8. Deposit : Endapan bahan galian / endapan mineral

9. Ore : Semua kumpulan endapan mineral yang ada di alam ini dari mana dapat diambil satu atau lebih metalnya yang menguntungkan berdasarkan kondisi ekonomi pada saat ini.

10. . Gangue : Mineral-mineral pengganggu (tidak berguna) yang terdapat bersama-sama mineral berharga pada suatu endapan bijih.

Glossary of term pada pengolahan bahan galian

Feed Bahan galian / ore sebagai umpan yang akan diproses oleh alat-alat pengolah untuk memisahkan mineral-mineral berharga dari yang tidak berharga.Consentratekumpulan mineral-mineral berhargaTailingkumpulan mineral- mineral tak berharga

RecoveryPerbandingan dari pada berat suatu metal yang berharga yang ada dalam concentrate dibandingkan dengan mineral atau metal yang berharga yang ada dalam feed.

% SolidPerbandingan berat solid yang ada pada pulp dengan pulp itu sendiri

Pulp Solid +airsuspensi

Solid factorPerbandingan berat solid terhadap berat cairan yang ada dalam pulp

DilutionPerbandingan dari pada berat air terhadap berat solid yang ada dalampulp tesebut

Liberasimembebaskan mineral-mineral yang berharga dari mineral-mineral yang tidak berharga

Communition mereduksi ukuran partikel mineral sampai ukuran kecil cara kering dan basah

SizingProses pemisahan berdasarkan perbedaan ukuran

ConcentrationProses pengkayaan mineral-mineral berhargaconcentrate

IDENTIFIKASI MINERALSECARA MELIHATALAT-ALAT SEDERHANAALAT-ALAT X-RAY

DENGAN ALAT-ALATX - RAY DIFFRACTION

EMISSION SPECTROGRAPH

D.T.A. (DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS)ATOMIC ABSORPTION

SECARA SEDERHANA DENGAN MELIHATBENTUK KRISTAL CLEAVAGE SIFAT PATAH YANG SEMPURNA, MENGIKUTI STRUKTUR KRISTAL. HARDNESS (KEKERASAN) (MOHS SCALE)KILAP (LUSTER)

NON-METALLICMETALLIC

METALLIC (OPAQUE)MINERAL-MINERAL TAK TEMBUS CAHAYA ( ZnS)NON METALLIC TEMBUS CAHAYA (INTAN,KACA)

WARNA : S (KUNING), SiO2 (KUARSA) DIALAM BERMACAM-MACAM, BISA SEPERTI GELAS KALAU DIDALAMNYA TIDAK ADA ELEMEN-ELEMEN

SiO2 + Mn jinggaSiO2 + Fe hijau,Cu - hijau/biru, Vanadium- merah, Uranium-kuning

HARDNESS MOHS SCALE

1.TALC (MUDAH DIREMUKKAN OLEH JARI)

2. GYPSUM (MUDAH DIGORES OLEH KUKU JARI)

3. CALCITE (SUKAR DIGORES OLEH KUKU JARI) 4. FLUORITE (MUDAH DIGORES OLEH PISAU) 5. APATITE (DAPAT DIGORES OLEH PISAU)

6. ORTHOCLASE (SANGAT SULIT UNTUK DIGORES OLEH PISAU) 7. QUARTZ (DAPAT DIGORES OLEH FILE (SPECIALSTEEL)

8. TOPAZ (DAPAT DIGORES OLEH EMERY)

9. CORUNDUM (DAPAT DIGORES OLEH DIAMOND) 10. DIAMOND

Klasifikasi dalam mineralBERZELIUSBerdasarkan atas sifat fisik atau kimia mineralElemen-elemen asli (native element) yang tidak membentuk ikatan dengan elemen lain: Au ,; Ag ; SSulfida-sulfida: galena (PbS); sphalerite (ZnS); pyrite (FeS2) ; molybdenite MoS2 ;chalcosite (Cu2S); chalcopyrite (CuFeS2)Oxide & hydroxide(OH) ; kaolin, montmorilonite, muscovite, biotite.Halida: NaCl, KCl , CaF2Carbonate, nitrate, borate:CaCO3 , MgCO3 (magnesite), FeCO3 (siderite)Sulfate, chromate, molybdates, tungstate: BaSO4,, SiSO4,PbSO4Phosphate, arsenate, vanadates

PROSES-PROSES PEMBENTUKAN MINERALKristalisasi magma cairPresipitasi larutan panas dari magma (hot aqueous solution of magmatic origin)Weathering, transportation dan settling.Presipitasi dari permukaan airEvaporation (penguapan) permukaan air.

ALAT-ALAT KONSENTRASISLUICE BOXSHAKING TABLEFLOTASIJIGELECTROSTATICMAGNETICMEMISAHKAN MINERAL BERHARGA DARI YANG TAKBERHARGA

LANGKAH-LANGKAH MINERAL DRESSINGCOMMINUTIONCONCENTRATIONDEWATERING

COMMUNITIONSEPARATIONLIBERATION

Flowsheet (bagan alir) memperlihatkan langkah-langkah operasi kegiatan pengolahan di pabrik. Pada bentuknya yang sederhana ia dapat berbentuk block diagram dimana operasi-operasi dari satu karakter disatukan (lihat gb.) Dalam hal ini blok comminution terkandung proses crushing, grinding, dan rejeksi pertama.

Blok berikutnya adalah blok separation (pemisahan) yaitu grup pelbagai kegiatan untuk memproduksi konsentrat dan tailing, ke tiga yaitu product handling yang menangani pengeluaran produk.

RUN-OF-MINE OREComminutionSeparationProduct handlingFlowsheet block sederhana

Flowsheet dengan menggunakan garis (lihat gambar),dimaksudkan untuk lebih melengkapi dan dapat memperlihatkan detail dari suatu mesin,setting, rates dsb.

OreCrushersScreensGrindingClassificationSeparationTailingConcentrate( )(+)(+) menunjukkan oversize material dikembalikan untuk diproses lebih lanjut(-) Undersize material, diperbolehkan langsung menuju proses berikutnyaFlowsheet garis

Meninggikan kadar tanpa merubah sifat-sifat fisik dan kimiaMengurangi muatan (load)Mengurangi kehilangan metal dalam smelterMereduksi ongkos peleburanMANFAAT M.D.

DressingOpening the oreRecoveryPreparationof metalRefiningOrePure OreConcentra-tion by physical methodLeachingAlkalifusionRoastingChlorinationFluorination

CrystallizationPrecipitationCementationAdsorptionExchange ionSolvent extractionReductionThermal-DecompotionElectrolysis

SlaggingDistillationElectrolysisGeneral flowsheet for metal extraction

Diantara kegiatan-kegiatan Pengolahan BGCOMMINUTION

CRUSHINGGRINDING 2.CONCENTRATION SLUICE BOX, SHAKING TABLE, FLOTASI,JIGS, ELECTROSTATIC, MAGNETIC 3. SIZING / SCREENING + CLASSIFYING4. DEWATERING (THICKENERS,FILTERS, DRIERS)

METODA FISIK UNTUK KONSENTRASIAdanya perbedaan spesifik gravitasiAdanya perbedaan sifat permukaanAdanya perbedaan sifat magnetAdanya perbedaan sifat penghantar listrik

Run-of-mine-ore.Surge bin.Feeder.GrizzlyPrimary crusherWashing plantWashed oreBins or stockpileScreensSecondary crushers.Tertiary crushersScreensSandsSlimesFine ore bin(+)(+)(+)( - )( - )( - )Fig. 6.1. Basic crushing plant flowsheet

FeedPrimary crusherScreenSecondary crushersProduct( - )(+)( a )FeedPrimary crusherScreenSecondary crushers( - )(+)Product( b )Fig. 6.2. (a) Open-circuit crushing , (b) Closed-circuit crushing.

CRUSHERCRUSHING:SUATU PROSES MEKANIK YANG PERTAMA KALI DILAKUKAN DALAM PENGOLAHAN BAHAN GALIAN YANG BERTUJUAN UNTUK MEMBEBASKAN MINERAL BERHARGA DARI GANGUE (MINERAL TAK BERHARGA)

TIPE JAW CRUSHERBLAKEDODGEUNIVERSALFixed receiving areaVariable feed areaPivotPivotPivotFixed deliveryareaGb.3-8

ADA 2 BENTUK BLAKE CRUSHERDOUBLE TOGGLE

SINGLE TOGGLE

GB.3-10 CROSS SECTION SINGLE TOGGLE CRUSHER

GB. 3-9 CROSS SECTION DOUBLE TOGGLE CRUSHER

FAKTOR PENENTU APAKAH JAW ATAU GYRATORYUKURAN MAKSIMUM DARI ORE YANG AKAN DITANGANI OLEH CRUSHER

KAPASITAS YANG DIINGINKAN

Kelebihan dan kekurangan gyratory crusher dibandingkan dengan jaw crusher,Gyratory lebih efisien disbanding jaw crusher Gyratory memiliki kapasitas 3 x jaw crusher dengan gape yang samaGyratory cocok untuk menangani material keras, abrasiveGyratory dapat menerima feed dari semua jurusanJaw crusher biasa digunakan bila crusher gape lebih diutamakan dari pada kapasitas.Jaw crusher lebih mudah dalam transportasi dan instalasi.Jaw crusher lebih baik dari gyratory dalam menangani clay, plastic material.Power consumption gyratory lebih menguntungkanGyratory transport susah mesin sukar dilepas.

Gb. 3-11 Gyratory Crusher

Gb. 3-12 Crusher Head

Gb.3-4 Tumbling mill

Gb.3-7 Gerakan partikel di dalam Tumbling mill

Gb.3-6 Mekanisme pecah batuan(a) Impact or compression(b) Chipping (c) Abrasion

GRINDING MEDIUMSTEEL RODSBALLSHARD ROCKS

Partikel berukuran 5-250 mm sbg. feed dapat diolah menjadi berukuran 10- 300 mCorrect grinding dalam hal ini merupakan kunci dari good mineral processingUndergrind: hasil terlalu kasar, derajat liberasi rendah, recovery juga rendah Overgrind: hasil terlampau halus, mengganggu pada proses selanjutnya,pemborosan energi.

Gb. 3-3 Rod mill

KEMAMPUAN ROD MILLBISA SEBAGAI FINE CRUSHER ATAU SEBAGAI COARSE GRINDING MACHINE.MAMPU MENGOLAH FEED BERUKURAN 50 MM DAN MENGHASILKAN PRODUK BERUKURAN SEHALUS 300 MREDUCTION RATIO: 15-20 : 1SANGAT DISUKAI SEBAGAI FINE CRUSHING MACHINE BILA ORE MENGANDUNG CLAY, KARENA CENDERUNG UNTUK MENYUMBAT CRUSHER.

Gb.3-5 Grinding action of rod

GRINDING MILLSGRINDING ADALAH PROSES TERAKHIR DARI COMMINUTION, PADA TINGKAT INI PARTIKEL DIPECAHKAN DENGAN KOMBINASI IMPACT DAN ABRASION

PARTIKEL 5-250 MM 10 - 300 M

KUNCI DARI GOOD MINERAL PROCESSINGCORRECT GRINDINGFUNGSI GRINDING:

UNTUK MENGONTROL UKURAN PRODUK AGAR DIPEROLEH OPTIMUM MESH OF GRIND

AGAR DIPEROLEH KONSENTRAT YANG BERSIH DENGAN SEDIKIT GANGUE MINERAL,PERLU MENGGERUS ORE SEDEMIKIAN HALUS AGAR MINERAL-MINEERAL YANG TEERIKAT BISA TERBEBASKANFINE GRINDING: - BIAYA AKAN MAHAL - HASIL KEMUNGKINAN TERLALU HALUS (VERY FINE/SLIME)HILANG TERBAWA TAILING

HARUS MEMPERTIMBANGKAN ANTARA 3:CLEAN CONCENTRATECOST OPERATIONLOST TO TAILING

UNDER GRIND OREPRODUK AKAN KASAR

DEGREE OF LIBERATION TOO LOW FOR ECONOMIC SEPARATION

POOR RECOVERY

PENENTUAN UKURAN PARTIKELMETODA PENGUKURAN BESAR BUTIR

- ALAT MICROSCOPE - ALAT SCREEN - ALAT SEDIMENTASI - ALAT ELUTRIASI - DLLPengukuran ini dipengaruhiRange dari ukuranSifat-sifat fisikPartkel basah /kering

TUJUAN UTAMA SCREENINGAda banyak maksud dan tujuan dilakukannya kegiatan screening. Adapun tujuan utama dari screening diantaranya yaitu:

Mencegah masuknya partikel-partikel halus (under size) ke dalam crusher, dengan demikian akan meningkatkan kapasitas dan efisiensi.Mencegah material-material kasar (oversize material) masuk ke proses lanjutan closed-circuit pada operasi fine-crushing dan grindingMempersiapkan suatu feed dengan ukuran relatip sama untuk proses konsentrasi mineral dengan menggunakan sifat gravitasi.Untuk menghasilkan produk akhir yang berukuran sama. Hal ini penting pada penambangan quarry, dimana ukuran produk akhir adalah sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan.

Vibrating sieve shaker

GRAVITASIPEMISAHAN BERAGAM MINERAL DENGAN MENGGUNAKAN SIFAT GRAVITASI TELAH BANYAK DIPAKAI, MULAI DARI METAL-METAL SULFIDA MISAL GALENA DENGAN S.G. 7,5 SAMPAI BATUBARA DENGAN S.G. 1,3 PADA UKURAN PARTIKEL

Metoda ini menggunakan prinsip pemisahan berdasarkan perbedaan gerak dari mineral-mineral karena adanya gaya graviasi dan gaya-gaya lain yaitu gaya tahanan terhadap gerakan oleh media bisa berupa fluida (air) atau udara. Agar diperoleh suatu pemisahan yang efektif maka perlu perbedaan densityyang jelas antara mineral dan gangue.Kriteria konsentrasi (concentration criterion) adalah suatu kriteria yang memberikan gambaran kemungkinan-kemungkinan apakah mineral mineral dapat dipisahkan atau tidak

RUMUS DARI CONCENTRATION CRITERION (C.C.) YAITU:

Dimana: Dh = s.g. Mineral-mineral berat Dl = s.g. Mineral mineral ringan Df = s.g. Fluida mediumBila: cc>2,5 Mineral-mineral ini mudah dilakukan pemisahan pada ukuran berapapun cc= 1,75 Pemisahan 65 - 100 mesh cc = 1,5 Pemisahan sampai 10 mesh cc < 1,5 Pemisahan sulit sekali

Kalau cc dibawah 1,25 pemisahan sama sekali tidak mungkin dilakukan dengan specific gravity.Contoh : Apakah PbS dapat dipisahkan dengan ZnS? Bila diketahui s.g. PbS=7,5 dan ZnS = 2,6

Pemisahan mudah dilakukan

JIGAdalah alat konsentrasi dengan menggunakan metoda gravitasi yang cukup tua.Pemisahan mineral-mineral berikut masih menggunakan jig sebagai alat konsentrasi pada:Tambang batu baraTambang cassiterite, tungsten, gold, barytes.

Pemisahan mineral dalam jig dilakukan dengan membuat gelombang (turun naik) arus air dengan maksud untuk membentuk stratifikasi, agar lapisan terberai, dengan demikian mineral berat, berukurankecil akanmenembus celah-celah yang ada pada lapisan, sedang mineral yang besar dengan s.g. Tinggi akan jatuh pada suatu keadaan yang hampir sama dengan hindered settling

VARIASI-VARIASI JIGFEED RATETEBAL BEDUKURAN BEDKOMPOSISI BEDS.G. BEDPANJANG STROKEKECEPATAN STROKEUNDER WATER

POWER JIGBERAT MATERIALUKURAN DAN BERAT PLUNGERFRICTION STROKEPANJANG STROKEJUMLAH STROKE PER MENIT

UKURAN FEED4 - 30 MESH UNTUK TEBAL BED : 1 - 4 INCH.

BED TEBAL YANG BAIK, TERLALU TEBAL TIDAK TERANGKAT WAKTU PULSION, BILA TIPIS AKAN TERJADI TURBULENSI.

Gb.5-1 Hand jig

Gb. 5-2 Perbedaan percepatan awal

Gb.5-3 Hidered Settling

Gb.5-4 Consolidation trickling

StartDifferential initialaccelerationHinderedsettlingFig. 5.5. Ideal jigging process.GRAVITY CONCENTRATIONConsolidationtrickling

Jig terdiri dari tangki terbuka berisi air, dibagian atas dilengkapi dengan horizontal screen, pada bagian bawah ada spigot dan hutch compartment dimana konsentrat diperoleh.

Gambar 5-6 adalah konstruksi dasar sebuah jig.

TailingsoverflowJiggingactionHutchFeedWaterRaggingJig screenWaterConcentratedischarge spigotFig. 5-6 Basic jig construction.

Bed jig terdiri darilapisan partikelkasar, berat atau ragging ditaruh diatas screen dimana slurry dituangkan sebagai feed. Feed mengalir melalui ragging dan pemisahan terjadi di Jig bed, demikian hingga butiran-butiran dengan s.g. tinggi akan menembus melalui ragging dan screen dan terkumpul sebagai konsentrat,partikel-partikel ringan akan terbawa aliran air yangakan dikeluarkan sebagai tailing. Gerakan harmonis yang dihasilkan oleh eccentric drive dan dibantu oleh suplai sejumlah air secara kontinu dari hutch water, akan mempertinggi kecepatan aliran air ke atas dan mengurangi aliran air arah ke bawah.(Gb. 5-7)

Gb.5-7 Effek Dari Hutch Water Terhadap Flow melalui Bed

Contoh Jig: 1.Harz (plunger type) 2. Denver Jig (diaphragm type)Gb 5-.8 Harz Jig

Gb.5-9 DenverJig

Shaking Table (Meja Goyang)Bila partikel-partikel suatu mineral dimasukkan ke dalam film, partikel kecil tidak akan bergerak secepat partikel besar, karena yangkecilakan terbenam berada padadaerah dengan gerakan lambat darifilm. Partikel-partikel dengan s.g. tinggi akan bergerak lebih lambat dari pada partikel dengan s.g. rendah, dengan demikian akan terbentuk jarak lateral diantara mereka Gambar 5-10 Action in a flowing film.

Gb.5-10 Action in a flowing film Flowing film dapat secara effektif memisahkan partikel kasar danringan dari partikel kecil padat,dan mekanisme ini dipakai pada alat konsentrasi shaking table (Gb.5-11)

Gb.5-11 Shaking Table (Meja Goyang)

Meja goyang terdiri dari deck A yang sedikit miring, dimana pada feed box dimasukkan feed dengan solid sekitar 25 % dan distribusi sepanjang C, wash water (air pencucian) didistribusi sepanjang sisi feed dari launder D.

Meja diberi goyangan secara longitudinal (memanjang) oleh mesin penggerak B dengan memakai stroke maju perlahan dan kembali cepat, yang menyebabkan partikel bergerak crawl (merangkak) sepanjang deck sejajar dengan arah gerakan

Oleh karenanya partikel mengalami duagaya, pertama gerakan meja dan ke dua dari flowing film (aliran air) yang tegak lurus arah gerakan meja. Akibatnya (resultante) dari dua gaya tersebut partikel akan begerak secara diagonal melalui meja dari ujung feed.

3 GAYA PADA TABLINGGRAVITASI

DORONGAN AIR

GESEKAN ANTARA PARTIKEL DENGAN ALAS MEJA

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KECEPATAN PERGERAKAN PARTIKELSLOPE DECKTEBAL FILM/KECEPATAN FLUIDVISKOSITAS FLUIDCOEFICIENT FRICTION ANTARA PARTIKEL DENGAN DECKS.G. PARTIKELBENTUK PARTIKELKEKASARAN DECK

TIPE MEJA GOYANGSAND TABLE UNTUK KASARSLIME TABLEUNTUK HALUS

KLASIFIKASI SIFAT-SIFAT PEMISAHRoughing Table : recovery tinggiFinishing Table : grade tinggiSand Table : riffle dalamSlime Table selalu mempunyai bagian yang tidak mempunyai riffleRoughing Table tertutup semua oleh riffle dan rata-rata dalam

Bilamana pengaruh dari flowing film tergantung kepada ukuran (size) dan kepadatan (density) dari partikel, mereka akanmenyebar di atas meja, partikel-partikel yang lebih kecil, partikel-partikel yang lebih padat akan mencapai daerah concentrate launder, yang berada diujung, sedang partikel yang lebih besar dan ringan akan menuju daerah tailing launder yang berada disepanjang meja. Gambar 5-12 memperlihatkan diagram ideal distribusi table product

Gb.5-12 Distribusi Produk Meja Goyang

FLOTASIFLOTASI MERUPAKAN SALAH SATU TEKNIK PEMISAHAN MINERAL ATAU SUATU PROSES KONSENTRASI UNTUK MEMISAHKAN BUTIRAN-BUTIRAN PADAT SUATU MINERAL YANG SANGAT HALUS (100 - 150 ) DARI MINERAL-MINERAL LAIN DENGAN MEMPERGUNAKAN SIFAT-SIFAT FISIK DAN KIMIA DARI BIDANG BATAS ANTARA PHASE-PHASE PADAT, CAIR, DAN GAS/UDARA.

FLOATIBILITY DARI MINERAL TERTENTU DITENTUKAN DENGAN TENDENSI DARI MINERAL TADI UNTUK MENGIKAT PADA GELEMBUNG UDARA, HAL MANA TERGANTUNG PADA SIFAT PERMUKAAN

SIFAT PERMUKAAN MINERALSIFAT PERMUKAAN MINERAL DIKONTROL DAN DAPAT BERUBAH-UBAH.

UNTUK DAPAT PEMISAHAN BERMACAM-MACAM MINERAL DENGAN MENGGUNAKAN REAGENT-REAGENT FLOTASI YANG BERBEDA.

DEFINISICOLLECTOR: Suatu bahan H.C. Yang terdiri dari bagian-bagian polar dan non-polar yang digunakan untuk menguah sifat peermukaan mineral yang ada dalam pulp sehingga menjadi tidak tertarik oleh air sedang mineral-mineral lainnya yang tertarik oleh air tidak diubah.

FROTHER : Reagent agar gelembung udara tidak pecah

MODIFIER : Reagent yang ditambahkan pada collector untuk membantu / menghalangi flotasiContoh Modifier: pH Controlle depressing agent activating agent dispersant agent

ADA 2 MINERALMINERAL DENGAN PERMUKAAN POLAR (NON- FLOTABLE / WETABLE) NaCl

MINERAL DENGAN PERMUKAAN NON-POLAR (FLOATABLE / NON WETABLE) C, S, TALC, DIAMOND, COAL,GRAPHITE

LANGKAH-LANGKAH FLOTASIPenghancuran dan pelembutan bijih (wet grinding)maximum 35 - 48 mesh, rata-rata 100-150 mesh, minimal < 200 mesh,tergantung pada sifat-sifat bijih.Pulp preparation pulp density optimum: 15 - 35%solid - sifat alam bijih - tipe mesin flotasi - faktor pengalaman Penambahan reagent kimia pada pulp: a) Conditioning agent / Conditioner / Modifier Zat anorganik yang segera larut dalam air, berfungsi untuk mengubah keadaan permukaan mineral dalam air daripada pulp. Waktu conditioning tergantung pada reagent dan sifat mineralACTIVATOR Membantu bekerjanya collectorDEPRESSANT Menghalangi bekerjanya collector

b) Penambahan collector. Zat-zat organic, dan dalam beberapa hal hanya sebagian yang larut dalam air, mengubah permukaan mineral dalam pulp yang mengakibatkan permukaan mineral tidak dapat ditempel dengan air sedang sebagian lain dapat. c) Penambahan jumlah sedikit dari frother. Zat-zat organic dipakai untuk menghasilkan busa-busa / froth. Busa-busa harus dihasilkan sedemikian rupabergerak bebas dalam pulp dan mengambil partikel-partikel mineral dikumpulkan pada permukaan pulp dalam cell.4. AERATION Menghantarkan udara tekanan rendahfaktor penting dalam pemisahan.5. Pemisahan busa-busa bermuatan mineral dari pulp concentrate

PRINSIP FLOTASIGambar 6-1 memperlihatkan prinsip flotasi: Flotasi gelembung udara menggunakan perbedaan sifat kimia dan fisika permukaan mineral. Setelah mengalami pengolahan dengan sejumlah reagent,maka ada kecenderungan perubahan sifat permukaan antara pulp flotasi dengan mineral, dimana pada keadaan ini flotasi akan terbentuk, gelembung udara harus mampu mengikat partikel dan mengangkatnya kepermukaan.

AirPulpCellAgitatorAirbubblesMineralised frothMineral attachesto air bubblesFig. 6.1. Principle of froth flotation.MINERAL PROCESSING TECHNOLOGY

GAYA-GAYA YANG BEKERJA PADA PERMUKAAN MINERALKeaktipan permukaan mineral dengan adanya flotation reagent dalam air tergantung dari gaya yang bekerja pada permukan mineral tersebut. Kecenderungan gaya tersebut untuk memisahkan sebuah partikel dengan gelembung udara dapat ditunjukkan oleh gambar 6-2.

Gaya tensile akan sangat berperan dalam hubungan terbentuknya sudut antara permukaan mineral dan permukaan gelembung.

AirWaterSolidT s/wT w/aT s/AFROTH FLOTATIONFig. 6.2. Contact angle between bubble and particle in an aqueous medium.

Dalam keadaan setimbangTs/a = Ts/w + Tw/a cos Dimana: Ts/a = energi permukaan antara padat -udara Ts/w = energi permukaan antara padat - air Tw/a = energi permukaan antara air-udara = sudut kontak, antara peermukaan mendatar dan gelembung udara Gaya yang diperlukan untuk melepas ikatan gelembung udara dengan partikel disebut work adhesion ( Ws/a ). Besar work adhesion ini akan sama dengan energi yang diperlukan untuk memisah ikatan solid dan udara dan akan menghasilkan pemisahan ikatan udara-air dan solid-air.Ws/a = Tw/a + Ts/w - Ts/a digabung dengan persamaan diatasWs/a = Tw/a ( 1 - cos )(1 - cos ) disebut floability factorBila = 0mineral non flotable. Floatibility darimineral bertambah atau berkurang dengan perubahan sudut .

METODA MAGNETIC DAN ELEKTROSTATICProses pemisahan di sini menggunakan adanya perbedaan sifat kemagnitan pada mineral. Ferro-magnetic dan para-magnetic adalah mineral-mineral yang tertarik sepanjang garis dari gaya-gaya magnet dalam sebuah daerah magnet kearah/suatu tempat dengan intensitas magnet terbesar, sementara non-magnetic mineral tidak tertarik.Ferro-magnetic mineral memiliki susceptability yang besar terhadap gaya-gaya magnet dan dapat menahan kemagnetan bila keluar dari daerah magnet. Mineral magnetite (Fe3O4) adalah contoh yang terbaik diantara mineral.Para-magnetic mineral memiliki susceptability yang rendah terhadap gaya magnet. Sifat-sifat yangada pada para-magnetic minerals biasanya disebabkan karena adanya unsur besi dalam bentuk ferro-magnetic, albeit dalam jumlah kecil.

Beberapa elemen berikut ini adalah para-magnetic: Ni, Co, Mn, Cr, Ce, Ti, O, Pt group

Contoh para-magnetic mineral: - ilmenit FeTi O3 - rutile TiO2 - hematite Fe2O3

KEMAMPUAN DARI MAGNETIC SEPARATOR UNTUK MEMISAHKAN MINERAL-MINERAL TERGANTUNG DARI:A) FIELD INTENSITYB) FIELD GRADIENT

Dimana : F = gaya pada partikel H = field intensity dh/dl = field gradient

Mineral-mineral dengan magnetic susceptability tinggi (misal magnetic, chromite) dipisahkan dengan low intensity magnetic separator

Mineral-mineral dengan magnetic susceptability rendah (misal ilmenite) dipisahkan dengan high intensity magnetic separator dengan field gradient yang tinggi.

MAGNETIC SEPARATORDRYWET

WET M.S.WET HIGH INTENSITYMAGNETIC SEPARATORW.H.I.M.S.DRUM MAGNET

DRUM MAGNETGambar 7-1 memperlihatkan concurrent feed single drum magnet. Magnet berada tetap pada bagian dalam sebelah bawah drum dan drum berotasi.Pulp dari material mengalir pada bagian bawah drum, dengan partikel-partikel yang memiliki susceptability magnet tinggiakan tertarik padadrum, sedang yang non-magnetic terus mengalir dan keluar pada bagian bawah drum.Dibeberapa tempat berikut,tipe drum ini dipergunakan: a. Produksi magnetite dan titanomagnetite dari alluvial dan beach deposite yaitu diproduksi dari New Zealand Steel, Waipipi Iron Sands, Aneka Tambang b. Recovery dan densification dari ground magnetite dan ferrosilicon dalam heavy media dan coal wahing plants.

Feed HopperRotation of oylinderTake Off RollCoilNon magneticmaterialMiddlingparticlesMagneticmaterialLower pole noseUpper pole noseTYPE DH MAGNETIC DRUM SEPARATOR

MAGNETIC SEPARATOR UNTUK MEMPROSES MINERAL KERINGPermanent Drums,magnetic head pulleysCrossbelt MagnetsDisc MagnetsInduce Roll Magnets

CROSS BELT SEPARATORCross belt digunakan apabila feed banyak mengandung magnetic mineral yaitu fairly magnetic (agak baik magnetic) dan bukan ferro-magnetic. Mineral-mineral yang umum diolah cross belt ini yaitu ilmenite dan wolframite.

Contoh pemakaian crossbelt yaitu pada produksi ilmenite di West Coast Australia, Pengeluaran gangue ilmenite dari tin di Malaysia dan produksi wolframite dissebelah Timur dan Utara Australia.

Gb.7-2 Cross Belt Separator

DISC SEPARATORModifikasi dari cross belt separator adalah discseparator, dibuat oleh Boxmag-Rapid Ltd, dimana gap udara yang terjadi lebihkecil dibanding cross belt separator dan memiliki derajat selectivitas tinggi.

Prinsip kerjanya terletakpada adanya sejumlah disc yang dilengkapi dengan concentrating grooves, berputar diatas conveyor belt, dan diberi/dilewati dengan gaya magnet dari magnet konduksi dari powerful stationery electro magnets yang berada dibawah belt (Gb.7-3)Separator tipe ini digunakan pada beach sand deposit di India,Sri Langka dan Australia, dan pada deposit alluvial Malaysia pada tin ore, dimana para-magnetic ilmenit dan monozite dipisahkan dari non-magnetic cassiterite.

Gb.7-3 Diagram Disc Separator

INDUCED ROLL SEPARATORMineral-mineral para-magnetic yang sangat lemah hanya akan dapat dikeluarkan secara efektive dari ore feed bila intensitas field bisa mencapai 2 T (tesla) atau lebih.I.R.S. Banyak dipakai untuk mengelola beach sands, wolframite,tin ores, glass sands,dan batuan phosphate.

Dengan mengubah-ubah arus dan jarak (air-gap) antara nose iron dan rotorI.R.M. Dapat menghasilkan intensitassampai 20.000 gauss.

Kegunaan dari Roll magnet:Untuk mendapatkan high grade non-magnetic product; yaitu mengeluarkan ilmenite dari rutile product atau ferro-magnesians. Untuk mengeluarkan silicates misal garnet, horn blende, pyroxene, tourmaline,dll dari zircon.Oleh karena memiliki high field strength maka roll magnet ini dipergunakan untuk mengambil mineral magnetic yang sangat lemah untuk memperoleh kualitas yang tinggi dari silika sands dan limestone untuk pembuatan gelas. Dengan menggunakan special nose irons dan rollers memungkinkan roll magnet ini untuk digunakan pada mineral-mineral kasar misal 4 mm.

Gb. 7-4 Induced Roll Magnet

PEMISAHAN DENGAN TEGANGAN TINGGI(HIGH TENSION SEPARATION /HTS)Proses pemisahan partikel dengan alat HTS ini memanfaatkan adanya perbedaan sifat dari mineral bahwa mineral mempunyai sifat yang berbeda dalam konduktivitas listrik. Pada prakteknya metode ini memiliki sedikit batasan, banyak dipakai pada proses pemisahan mineral yang ada pada heavy sands, dari beach (pantai). Kenyataan bahwa feed harus benar-benar kering membuat adanya batasan pada proses, juga hal lain yang merugikan pada penggunaan feed kering yaitu karena dry-magnetic separator berkapasitas kecil. Untuk kebanyakan operasi feed harus berupa sebuah lapisan,hal mana akan membatasi pada output bila partikel berukuran kecil, katakanlah 75 m.

Pemisahan dengan tegangan tinggi (HTS) menggunakan jumlah yang besar dari hamburan listrik, dengan elektron-elektron yang berterbangan dan suasana ionisasi; hal ini harus dimiliki pada proses ini.

Daya tarik dari partikel dengan muatan tertentu terhadap elektroda dari muatan yang berlawanan disebut dengan lifting effect, sama halnya dengan sebarang partikel yang tertarik ke arah elektroda.

Material-material yang berpotensi untuk bermuatan dengan polaritas tertentu, akan dapat dipisahkan dengan yang lain dengan menggunakan lifting effect walaupun boleh jadi konduktivitas mereka sangat sama. Sebagai contoh misal mineral quartz dengan muatan negatip sangat cepat akan dipisahkan dari konduktor lemah oleh elektroda bermuatan positip

Pemisahan elektrostatik murni adalah tidak effisien,walau dengan mineral bersih sekalipun, dan sensitive untuk berubah oleh perubahan humidity dan temperatur.

HTS banyak digunakan pada aplikasi komersial dengan menggunakan pinning effect, dimana partikel mineral yang non-conductor,menerima muatan listrik dari elektroda,menahan muatannya dan kemudian tertarik pada permukaan separator yang bermuatan berlawanan oleh adanya daya tarik menarik positp negatip.

Gambar 7-5 adalah Carpco laboratory high tension separator, menggunakan pinning effect kombinasi dengan sebagian lifting effect. Gambar 7-6 menunjukkan prinsip pemisahan secara diagram.

Gb.7-5 Carpco Laboratory H.T.S.

Gb.7- 6 Prinsip Pemisahan Dengan High Tension

Agar supaya proses dapat dilakukan dengan baik, semua parameter yang dapat mempengaruhi pemisahan harus segera dipertimbangkan pada saat proses berjalan.Diantara variabel-variabel tersebut yaitu:

Kecepatan roll (roll speed)Posisi kawat elektroda terhadap elctrode tubePosisi assembly electrode terhadap rollVariasi dari voltage DC dan polarityPosisi splitterJumlah feed dan pemanasan feed.

Jarang sekali bahwa hanya dengan single pass (satu kali jalan) akan cukup memperkaya ore. Gb. 7-7 memperlihatkan tipe flowsheet,dimana partikel yang jatuh dibelokkan kepada roller dan elektrode yang ada dibawahnya dst., sampai pada tahap pemisahan yang dikehendaki tercapai.

Gb.7-7 Susunan Pemisahan Bertingkat

Sekian Sampai disini

Terima Kasih Wassalam ....