High Tension Separation

HTS adalah penyortiran selektif benda padat dengan cara memanfaatkan gaya yang bekerja dalam polarisasi medan listrik. Pemisahan dipengaruhi dengan menyesuaikan kekuatan listrik, gaya gravitasi atau gaya sentrifugal. high tension separator berfungsi sebagai pemisah antara partikel konduktor dan non konduktor. High tension separation atau electrostatic separation adalah pemisahan mineral satu dengan lainnya berdasarkan perbedaan electrical conductivity-nya. Mineral di alam ada yang electrical conductivity-nya tinggi (mineral konduktor) dan ada yang rendah (mineral non konduktor).

Mineral konduktor mempunyai sifat mudah menerima ion negative juga mudah melepaskannya. Berbeda dengan mineral non konduktor yang sukar menerima maupun melepaskan ion negative. Pada praktek penggunaan HTS akan dihasilkan middling.

A. Bagian-bagian alat ini antara lain :

1. Hopper, merupakan alat penampung umpan yang dilengkapi dengan heater untuk memanaskan umpan agar dalam keadaan kering. Dalam keadaan material basah maka proses pemisahan dengan electrostatic separator tidak akan berhasil dengan baik.

2. Feeder (pengatur umpan), alat ini terletak pada hopper. Alat ini berguna agar umpan yang masuk ke rotor hanya satu lapis, dengan harapan proses dapat berjalan baik. Ujung dari hopper sebagai media keluarnya material dari hopper dapat diatur, agar jatuhnya material merupakan garis singgung dari rotor. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi lentingan material.3. Ionizer Electroda adalah elektrode yang berbentuk kawat halus. Fungsinya menimbulkan corona adalah pelepasan muatan listrik yang dapat memberikan muatan listrik yang dikehendaki pada mineral yang akan dipisahkan. Corona ini spesifik pada medan listrik yang sangat homogen. Untuk menimbulkan medan listrik yang non homogen ini maka dibuat diameter Ionizer Electrode jauh lebih kecil dari rotor.4. Deviason Electroda, berbentuk silinder yang fungsinya untuk menimbulkan medan listrik statis. Jarak antara Deviason Electroda dan Ionizer Electroda adalah tetap, dihubungkan dengan suatu sambungan konduktor.5. Rotor, berbentuk silinder yang berdiameter lebih besar dari Deviason Electroda dan dapat berputar. Panjang dan diameter menentukan kapasitasnya. Rotor merupakan electrode positif karena dalam operasinya dihubungkan dengan tanah.

6. Splitter, untuk memotong lintasan butiran mineral yang keluar dari medan listrik statis(sebagai penyekat letak hasil produk), sehingga diperoleh hasil konduktor, middling dan non konduktor, pengukuran jarak splitter dilakukan terhadap garis tengah yang dilalui rotor.7. Electrode, terdiri dari electroda kawat dan focussing electrode, merupakan sumber ion bombardement.

8. Brush (sikat), berguna untuk menyikat produk non konduktor yang ikut berputar dengan rotor.

9. Deviason Electroda, berbentuk silinder yang fungsinya untuk menimbulkan medan listrik statis. Jarak antara Deviason Electroda dan Ionizer Electroda adalah tetap, dihubungkan dengan suatu sambungan konduktor.B. Hal-hal yang mempengaruhi HTS :1. Kecepatan putaran Rotor Mempengaruhi gerakan mineral melalui gaya centrifugal yang dihasilkan pada putarannya, dimana mineral dengan berat jenis lebih besar akan terlempar lebih jauh dari posisi rotor. Semakin besar ukuran partikel, berat jenis dan diameter rotor sebaiknya menggunakan kecepatan putar rendah, agar didapat suatu gaya sentrifugal yang tidak terlalu besar dan dapat mengimbangi gaya tarik listrik yang semakin kecil pada ukuran butir yang kasar. Sehingga diharapkan partikel non konduktor tidak terlepas dari permukaan rotor. Sebaliknya apabila ukuran partikel halus, BJ kecil dan diameter rotor kecil, dapat menggunakan kecepatan puter rotor tinggi, karena gaya listrik semakin besar pada ukuran partikel kecil2. Ukuran diameter ElektrodeUkuran diameter "ionizer electrode" terhadap "deviation electrode" berpengaruh pada intensitas medan listrik. Medan listrik yang menimbulkan "lifting effect" dan "pinning effect", yang berpengaruh pada perolehan mineral non konduktor, midling dan konduktor.3. Kedudukan SplitterKedudukan splitter pertama dan kedua berpengaruh pada perolehan feed berkadar non konduktor, middling, dan konduktor. Untuk mendapatkan kasiterit dan mineral konduktor berharga lainnya dengan kadar tinggi, maka kedudukan splitter kedua harus dibuat lebih jauh dari splitter pertama.4. Laju Umpan (Feed Rate)

Laju umpan yang keluar dari hopper perlu diatur sedemikian rupa supaya menyebar sepanjang permukaan rotor. Tebal umpan diusahakan supaya terdiri dari satu lapis dan tidak berjejal-jejal.5. Keadaan Material .a. Gaya Berat .Gaya berat berbanding lurus dengan BJ dan ukuran partikel> Menurut coppo ukuran partikel yang dapat dikerjakan dengan pemisah tegangan tinggi adala 60 200 mesh untuk material bulat. Untuk yang berbentuk kasar masih dapat dipisahkan jika mempunyai perbedaan konduktivitas besarb. Derajat Liberasi .Mineral yang belum terliberasi sempurna akan mempunyai sifat fisik yang berbeda, tergantung pada jenis pengotor. Sebagai contoh ; mineral senotim bersifat konduktor, tetapi bila ada limonit yang menempel maka mineral senotim tersebut akan mudah menghantarkan listrik sehingga dapat dijumpai sebagai mineral konduktor .

C. Mekanisme Pemisahan

Feed yang masih panas jatuh merata pada rotor yang berputar, lalu mineral memasuki corona antara elektrode dan rotor dimana terjadi pemberian muatan listrik. Untuk mineral yang bersifat konduktor muatan yang menempel pada permukaannya diteruskan pada rotor yang ditanahkan, lalu cenderung jatuhnya menjauhi rotor (hasil konduktor).

Sedangkan untuk mineral yang bersifat non konduktor muatan yang diterimanya tidak diteruskan dan tetap melakat pada rotor, jatuh ke hasil non konduktor. Hasil middling adalah mineral yang jatuhnya antara hasil konduktor dan hasil non konduktor. Midling merupakan hasil dari HTS yang jatuh antara hasil konduktor dan hasil non konduktor, middling dibagi atas :1. "Gravitational Midling", terdiri dari butiran mineral yang belum sempat dipengaruhi "corona" atau dipengaruhi medan listrik static.2. "Ionicall Charge Midling", terdiri dari butiran mineral yang sudah dipengaruhi "corona", tetapi belurn sempat dipengaruhi oleh medan listrik static dengan sempurna Mekanisme pemisahan HTS pada gambar 2.

GAMBAR 2

MEKANISME PEMISAHAN PADA HTS

D. Perilaku butiran mineral di dalam medan listrik akibat keadaan electrode yang berbeda1. Lifting Effect.Keadaan ini terjadi akibat ukuran dari diameter "Ionizer Electrode" besar. "Lifting effect" merupakan perbandingan gaya listrik dan gaya sentrifugal.

Sifat-sifat "lifting effect" adalah :a. Tergantung dari mineral untuk menerima muatan listrik pada permukaannya.b. Untuk mineral yang konduktifitasnya sama tetapi "afinitet" terthadap muatan listrik pada permukaan berbeda.c. Tingkat pemisahan rendah, 10%-20%. d. Terpengaruh oleh temperature.e. Interval voltase yang digunakan, 0-20000 volt.

GAMBAR 3

PERISTIWA LIFTING EFFECT PADA ALAT PEMISAHAN LISTRIK

2. Pinning effectKeadaan ini terjadi akibat dari ukuran diameter "Ionizer Electroda" yang kecil. "Pinning Effect" merupakan perbandingan gaya image dan gaya sentrifugal.Sifat-sifat "pinning effect" adalah :a. Muatan permukan dari konduktor yang lemah.b. Pemisahan mineral berdasrkan perbedaan hantaran listrik.c. Tingkat pemisahan tinggi, 80% - 95%. Banyaknya pengulangan proses 20%-40%.d. Tidak dipengaruhi oleh temperature.e. Interval voltase yang digunakan, 0 - 30000 volt.

GAMBAR 4

PERISTIWA PINNING EFECT PADA ALAT PEMISAHAN LISTRIK

3. Pengaruh "Pinning effect" yang sangat kuat pada HTSKeadaan ini terjadi akibat dari "deviation elektrode " dan "Ionier Electroda" merupakan garis lurus dengan titik tengah dari rotor. Maka pengaruh listrik sangat kuat.

GAMBAR 5

PERISTIWA PINNING EFEECT YANG SANGAT KUATSifat-sifat "pinning effect" yang sangat kuat adalah :a. Pengaruh listrik sangat kuat, bahkan akan menarik mineral konduktor dengan kuat bila tidak ada pengontrolan.b. Pemisahan hanya berdasarkan perbedaan hantaran listrik.c. Tingkat pemisahan tinggi, 85% - 98%, pengulangan proses adalah 20 % - 40%.d. Tidak dipengaruhi temperature.e. Interval voltase yang digunakan, 0 - 50000 volE. Gaya-gaya yang bekerja dan berpengaruh pada HTS :1. Gaya Listrik : Mempengaruhi gerakan mineral bermuatan menuju electrode.2. Gaya Image : Mempengaruhi gerakan mineral bermuatan menuju rotor. 3. Gaya Centrifugal : Mempengaruhi gerakan mineral berukuran tertentu (20-40 mesh) mendekati atau menjauhi rotor.4. Gaya Gravitasi : Mempengaruhi gerakan mineral dengan berat jenis tertentu menuju media penampung.

F. Pengaruh keadaan Feed terhadap HTS :1. Pengaruh temperature : Temperatur ini berhubungan dengan kelembaban udara, mineral non konduktor dapat bersifat konduktor karena dilapisi uap air. Dalam keadaan lembab butiran mineral akan bersifat konduktor iebih besar. Pemanasan dilakukan terhadap butiran mineral dengan temperature 150C.2. Ukuran butir : Butiran mineral kasar pengaruh gaya gravitasi dan gaya sentrifugal lebih dominan, butiran mineral halus gaya listrik yang lebih dominan.3. Kecepatan feed : Apabila variabel-variabel tetap, dengan kecepatan feed yang makin besar akan diperoleh konduktor dengan recovery dan kadar yang rendah.4. Kadar feed : Apabila variabel-variabel lain tetap, dengan kadar feed yang makin besar akan dihasilkan kadar dan recovery yang besar pula.