1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sebelum suatu mineral dapat diekstrak logamnya, maka sebelumnya

dilakukan suatu proses yang bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi mineral

berharga di dalamnya. Proses ini dinamakan dengan proses konsentrasi.

Proses konsentrasi dilakukan setelah ukuran bijih diperkecil atau proses

kominusi. Proses konsentrasi ini memanfaatkan perbedaan sifat-sifat fisik mineral.

Sifat-sifat tersebut antara lain perbedaan berat jenis atau kerapatan untuk proses

konsentrasi gravitasi dan media berat, perbedaan sifat kelistrikan untuk proses

konsentrasi elektrostatik, perbedaan sifat kemagnetan untuk proses konsentrasi

magnetik, perbedaan sifat permukaan mineral untuk proses flotasi.

Oleh karena pentingnya proses konsentrasi dalam pengolahan mineral, maka

dalam makalah ini akan dibahas mengenai proses konsentrasi, khususnya proses

konsentrasi electrostatic.

1.2 Tujuan

Tujuan penulisan makalah ini antara lain:

1. Mengetahui pengertian proses konsentrasi electrostatic.

2. Mengetahui berjalannya proses konsentrasi electrostatic.

3. Mengetahui pengaruh variabel pada electrostatic separation.

1.3 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam makalah ini antara lain:

1. Apa itu proses konsentrasi electrostatic?

2. Bagaimana berjalannya proses konsentrasi electrostatic?

2

3. Apa pengaruh variabel pada electrostatic separation?

1.4 Batasan Masalah

Dalam makalah ini hanya akan dibahas mengenai proses konsentrasi

electrostatic.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Electrostatic Separation

Konsentrasi electrostatic adalah proses konsentrasi yang memanfaatkan

perbedaan sifat konduktor dan non-konduktor yang dimiliki oleh mineral. Proses

konsentrasi electrostatic, pemisahannya didasarkan pada kemampuan relatif

mineral untuk menerima muatan listrik yang ditentukan oleh konduktifitas

mineral dan prosesnya pemisahannya secara kering. Kekurangan dari proses

konsentrasi electrostatic adalah hanya sesuai untuk proses konsentrasi dengan

jumlah umpan tidak terlalu besar dan karena prosesnya harus kering, maka akan

timbul permasalahan dengan debu yang berterbangan.

Berdasarkan kemampuan relatif mineral untuk menerima muatan listrik,

maka mineral dibagi menjadi:

a) Material konduktor

Material mampu mengalirkan elektron ke rotary ketika berada di grounded maka

elektron menjadi ke bumi sehingga material akan bermuatan positif dan jatuh ke

bumi. Contohnya Magnetit (Fe3O4), Kasiterit (SnO2), Ilmenit (FeTiO3), Molibdenit

(MoS2), Wolframit [(Fe,M)WO4], Galena (PbS), Pirit (FeS2).

b) Material non-konduktor

Material tidak mampu mengalirkan elektron ketika di grounded, sehingga material

akan bermuatan negatif (-) dan menempel pada rotor. Contohnya Siderit, Apatit,

Garnet, Hornblende, Gypsum, Olivin, Biotit, Corundum, Zircon, Barit, Zenolit,

Tormalin, Anhydrit, Muscovit dan Fluorit

Produk dari proses konsentrasi electrostatic antara lain :

a) Konsentrat (mineral konduktor).

b) Tailing (mineral non-konduktor).

4

c) Middling. Dibagi menjadi dua, yaitu:

1.      Gravitational midling

Mineral jatuh karena gaya berat dan tidak sempat menerima elektron. Hal

ini terjadi karena putaran rotor yang terlalu cepat dan mineral konduktor

terhalang oleh mineral non-konduktor.

2.      Ionical charge midling

Mineral jatuh dikarenakan sudah menerima elektron, tetapi belum

memindahkan elektron pada rotor. Hal ini terjadi karena pengumpanan tidak satu

lapis.

Gambar 1 Prinsip Pemisahan Mineral pada Electrostatic Separation

Electrostatic Separation digunakan terutama untuk memisahkan mineral

dengan koduktivitas tinggi seperti emas dan sulfida logam dari mineral gangue

silikat yang mempunyai konduktivitas rendah. Electrostatic Separation hanya

digunakan terhadap sejumlah kecil mineral. Terdapat dua tipe dasar electrostatic

separation, yaitu electro-dynamic separation dan electro-static separation.

a

b

5

Gambar 2. a Electrodynamic Separator (High Tension Separator) b.Electrostatic

Separator

1. Electrodynamic Separator (High Tension Separator)

Proses pemisahan mineral pada electrodynamic separator adalah sebagai

berikut:

Di sekitar ionizing electroda akan terionisasi, dalam kondisi ini disebut

Corona. Corona menghasilkan elektron yang bergerak ke arah rotor. Mineral akan

melewati dua medan, yaitu medan Corona dan medan Electro static. Medan

corona akan menghasilkan elektron yang bergerak ke arah rotor. Mineral yang

melewati daerah ini akan menerima muatan negatif yang dihasilkan oleh ionizing

elektrode. Sedangkan untuk mineral konduktor, semua muatan negatif yang

diperoleh akan dikeluarkan ke bumi melalui rotor. Akibatnya mineral tersebut

akan bermuatan sama dengan rotor sehingga terjadi tolak-menolak dan mineral

akan terlempar akibat adanya gaya sentrifugal (putaran rotor).

Pada high tension separation, mineral akan mendapatkan tambahan muatan

elektron, sehingga bermuatan negatif terionisasi. Jika mineral tersebut konduktor,

maka ketika menempel pada rotor (bermuatan positif), elektron-elektron yang ada

akan disebarkan ke bumi melaui rotor. Jika mineral tersebut non konduktor, maka

elektron tidak disalurkan dan mineral akan mengalami gaya tarik-menarik dengan

rotor sehingga mineral akan menempel di rotor.

2. Electrostatic Separation

Prinsip pemisahan pada electrostatic separation hampir sama dengan prinsip

pemisahan pada high tension separation, hanya saja pada electrostatic separation

tidak terdapatnya medan Corona yang dihasilkan.

Proses pemisahan terjadi ketika mineral mengalami kontak dengan

permukaan rotor yang berbeda pada medan listrik, permukaan mineral akan

terinduksi secara cepat sehingga bermuatan. Mineral konduktor pada permukaan

kontaknya secara cepat akan bermuatan sama dengan permukaan rotor yang

dibumikan, maka mineral akan tertarik oleh elektroda (mineral tertolak dari

6

permukaan rotor). Mekanisme pemuatan mineral pada electrostatic separation

dilakukan dengan kontak antara mineral yang berbeda, penembakan elektron

dengan melewatkan mineral pada suatu medan corona dan induksi (terjadi dalam

medan listrik). Pemisahan yang terjadi pada permukaan yang dibumikan pada

elektrostatic separation dihasilkan dari kombinasi antara gaya-gaya listrik, gaya

sentrifugal dan gaya gravitasi (gaya gesek diabaikan).

Gambar 3. Skema Kemungkinan Konfigurasi pada Elektrostatik Separator

 Variabel yang mempengaruhi pemisahan mineral pada electrostatic separator

antara lain:

1. Kuat Tegangan

Kuat tegangan berfungsi untuk membentuk medan korona, kemudian

membombardemant mineral dengan muatan negatif. Jika medan korona sudah

terbentuk, maka kuat tegangan yang diperlukan sudah cukup. Tegangan tinggi

akan mempengaruhi hasil pemisahan, karena mineral akan mencapai muata

nmaksimum dalam waktu singkat(<1

50detik). Mineral yang sudah mencapai

7

muatan maksimum tidak dapat menerima muatan negatif lagi, bahkan

menolaknya. Muatan maksimum akan lebih besar untuk mineral konduktor

dibandingkan dengan mineral non konduktor.

2. Kecepatan Putar Rotor

Semakin besar ukuran mineral, berat jenis dan diameter rotor maka kecepatan

putar rotor rendah agar gaya sentrifugal yang dihasilkan tidak terlalu besar dan

dapat mengimbangi gaya tarik listrik yang semakin kecil pada ukuran butir yang

kasar. Sehingga diharapkan mineral non-konduktor tidak terlepas dari permukaan

rotor. Sebaliknya jika ukuran mineral halus, massa jenis kecil dan diameter rotor

kecil, maka kecepatan puter rotor tinggi, karena gaya listrik semakin besar pada

ukuran mineral kecil.

3. Laju Umpan (Feed Rate)

Laju umpan yang keluar dari hopper perlu diatur agar menyebar sepanjang

permukaan rotor. Tebal umpan sebaiknya terdiri dari satu lapis dan tidak berjejal-

jejal.

4. Posisi Pembagi (Splitter)

Posisi pembagi tidak berpengaruh pada fenomena utama yang terjadi dalam

electrostatic separator, tetapi dapat mempengaruhi kadar dan perolehan produk.

Posisi pembagi tergantung pada kecepatan putar rotor, diameter rotor dan ukuran

butir. Jika diinginkan mineral konduktor dengan kadar tinggi maka posisi

pembagi diatur mendekati rotor, tetapi recovery menjadi rendah. Sebaliknya jika

diinginkan perolehan tinggi, maka posisi pembagi diatur menjauhi rotor, namun

kadarnya rendah.

5. Kelembaban

Kelembaban udara berhubungan dengan sifat permukaan mineral. Semakin

tinggi kelembaban relatif udara, maka mineral akan mempunyai sifat

konduktivitas yang tinggi.

8

Pengaruh kelembaban yang ditulis oleh Kakovsky, digolongkan menjadi: :

a. Mineral dengan konduktivitas tinggi dalam kelembaban rendah dan

perbedaan konduktivitas rendah dalam kelembaban tinggi, dapat dilakukan

pemisahan dengan melakukan pemanasan pada temperatur 110oC – 115oC.

b. Mineral dengan perbedaan konduktivitas tinggi dengan kelembaban tinggi

maupun rendah merupakan mineral yang paling mudah untuk dipisahkan.

c. Mineral dengan perbedaan konduktivitas rendah dengan kelambaban tinggi

maupun rendah merupakan mineral yang paling sulit untuk dipisahkan.

6. Keadaan Material

a. Gaya Berat

Gaya berat berbanding lurus dengan massa jenis dan ukuran mineral. Menurut

Coppo, ukuran mineral yang dapat dipisahkan dengan pemisah tegangan tinggi

adalah 60#– 200# untuk material bulat. Untuk mineral dengan bentuk kasar masih

dapat dipisahkan jika mempunyai perbedaan konduktivitas yang besar.

b. Derajat Liberasi

Mineral yang belum terliberasi secara sempurna akan mempunyai sifat fisik

yang berbeda, tergantung pada jenis pengotor yang ada pada mineral. Contohnya

mineral senotim yang bersifat non-konduktor, tetapi bila ada mineral limonit yang

menempel maka mineral senotim tersebut akan mudah menghantarkan listrik

sehingga dapat dijumpai sebagai mineral konduktor.

BAB III

KESIMPULAN

9

Berdasarkan isi makalah ini, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Konsentrasi electrostatic adalah proses konsentrasi yang memanfaatkan

perbedaan sifat konduktor dan non-konduktor yang dimiliki oleh mineral.

2. Proses konsentrasi electrostatic, pemisahannya didasarkan pada

kemampuan relatif mineral untuk menerima muatan listrik yang ditentukan

oleh konduktifitas mineral dan prosesnya pemisahannya secara kering

3.  Variabel yang mempengaruhi pemisahan mineral pada electrostatic

separator adalah kuat tegangan, kecepatan putar rotor, keadaan mineral,

kelembaban, posisi pembagi dan laju umpan.