KLASIFIKASI1. Pengantar Klasifikasi merupakan metode pemisahan campuran mineral menjadi dua atau lebih produk berdasarkan kecepatan dengan mana butir-butir jatuh melalui medium fluida (Heiskanen, 1993). Dalam pengolahan mineral, medium yang biasa digunakan adalah air, dan klasifikasi basah umumnya diterapkan pada partikel mineral yang halus, yang akan disortir secara efisien oleh screening. Karena kecepatan partikel dalam medium fluida tidak hanya bergantung pada ukuran partikelnya, tetapi juga pada berat jenis dan bentuk partikel.Prinsip-prinsip klasifikasi sangat penting dalam pemisahan mineral untuk memanfaatkan konsentrator gravitasi. Alat Pemisah juga sangat mempengaruhi kinerja penggilingan sirkuit.2. Prinsip-prinsip klasifikasi Prinsip klasifikasi Ketika partikel padat jatuh bebas dalam ruang hampa, partikel padat tersebut mengikuti percepatan konstan dan kecepatan bertambah tanpa batas, dimana tidak terikat antara ukuran dan kepadatan. Demikian juga pada gumpalan timah dan butiran halus jatuh tepat pada tingkat yang sama. Dalam fluida kental, seperti udara atau air, terdapat hambatan terhadap gerakan fluida dan nilainya akan bertambah dengan cepat. Ketika kesetimbangan dicapai antara gaya gravitasi dan gaya hambatan fluida, maka partikel mencapai batas kecepatan dan kemudian jatuh pada angka yang seragam. Sifat resistensi tergantung pada rendahnya kecepatan. Dengan kecepatan rendah gerakannya halus karena kontak dalam lapisan cairan dengan partikel berpindah ke kecepatan rendah tersebut. Sementara cairan dengan jarak tempuh yang dekat tidak dapat bergerak. Antara dua posisi ini adalah zona geser yang kuat disekitar partikel dalam cairan tersebut menurun. Efektifnya, semua hambatan terhadap gerakan ini bergantung pada gaya geser atau viskositas fluida dan oleh karena itu disebut Hambatan Viskos. Pada kecepatan tinggi resistensi utamanya disebabkan oleh perpindahan fluida dan resistensi kental yang relatif kecil. Hal ini disebut sebagai Resistensi Turbulen. Apakah hambatan viskos atau turbulent dibatasi oleh percepatan partikel dalam fluida dengan cepat mengalami penurunan dan batas kecepatan tercapai. Pada dasarnya alat pemisah terdiri dari kolom penyortiran di mana fluida akan naik pada tingkat yang seragam (Gambar 9.1). Pemilahan partikel dalam kolom penyortiran antara tenggelam maupun mengapung berdasarkan apakah batas kecepatan tersebut lebih besar atau lebih kecil daripada kecepatan yang naik ke fluida. Oleh karena itu, kolom penyortiran untuk memisahkan umpan menjadi dua produk yang melimpah terdiri dari partikel dengan batas kecepatan lebih rendah daripada kecepatan fluida dan yang dibawah aliran atau partikel spigot product dengan batas kecepatan lebih besar dari kecepatan untuk naik ke permukaan.

Gambar 9.1 Kolom Penyortiran Alat Pemisah

Pengendapan BebasPengendapan bebas mengacu pada tenggelamnya partikel dalam volume fluida yang besar terhadap total volume partikel, maka desakan partikel diabaikan. Baik tersebar maupun pengendapan bebas bersifat lebih dominan ketika berat persentase padat kurang dari 15 (Taggart, 1945).Pertimbangkan, diameter partikel yang bulat d dan berat jenis Ds yang jatuh di bawah gravitasi dalam kekentalan fluida sedangkan berat jenis Df jatuh dibawah gravitasi dalam kondisi pengendapan bebas, idealnya suatu fluida dari tingkat yang tak terbatas. Partikel tersebut ditindaklanjuti oleh tiga kekuatan: gaya gravitasi yang bekerja ke bawah, gaya apung ke atas disebabkan oleh fluida yang dipindahkan dan gaya tarik D bertindak ke atas. Persamaan gerakan partikel adalah

Dimana m adalah massa dari partikel, m adalah massa yang dipindahkan fluida, x adalah kecepatan partikel, dan g adalah percepatan yang disebabkan oleh gravitasi. Batas kecepatan mencapai, dx/dt = 0 maka .Oleh karena itu,

Stokes (1891) diasumsikan sepenuhnya gaya geser pada partikel yang bulat disebabkan oleh hambatan viskos dan penyataan tersebut dapat disimpulkan

Dimana adalah viskositas fluida dan v adalah batas kecepatan.Oleh sebab itu, substitusikan dengan persamaan 9.2,

Dan

Pernyataan ini dikenal dengan hukum Stokes.Menurut Newton, gaya geser tersebut disebabkan oleh hambatan turbulen dan pernyataan tersebut dapat disimpulkan :

Substitusikan ke dalam persamaan 9.2, sehingga diperoleh

Ini adalah Hukum Newton untuk hambatan turbulen. Hukum Stoke berlaku untuk partikel dengan diameter dibawah 50 m. Batas ukuran tertinggi ditentukan oleh jumlah Reynold yang berdimensi (Gambar 4). Hukum Newton berlaku untuk partikel yang lebih besar dari diameter sekitar 0.5 cm. Oleh karena itu, ukuran partikel menengah sesuai dengan rentang di mana klasifikasi partikel basah yang dilakukan, di mana hukum tersebut tidak sesuai dengan data eksperimen. Hukum Stokes (9.4) untuk fluida tertentu dapat disederhanakan dengan

Dan Hukum Newton dapat disederhanakan dengan

Dimana k1 dan k2 adalah konstan, dan (Ds Df) dikenal sebagai kepadatan efektif dari kepadatan partikel D dalam kepadatan fluida Df. Kedua hukum tersebut menunjukkan bahwa batas kecepatan partikel dalam fluida tertentu hanya berfungsi pada ukuran partikel dan kepadatan. Hal ini dapat dilihat bahwa: (1) Jika dua partikel memiliki kepadatan yang sama, maka partikel dengan diameter yang lebih besar memiliki batas kecepatan lebih tinggi.(2) Jika dua partikel memiliki diameter yang sama, maka partikel yang lebih berat memiliki batas kecepatan lebih tinggi. Pertimbangkan dua partikel mineral dengan kepadatan D a dan D b serta diameter da dan db masing-masing, partikel tersebut jatuh tepat dalam cairan dengan kepadatan fluida Df mengendap pada tingkat yang sama. Batas kecepatan harus sama, maka dari hukum Stokes (9.7)

Atau,

Pernyataan ini disebut dengan rasio pengendapan bebas dari dua mineral, yaitu rasio ukuran partikel yang dibutuhkan untuk kedua mineral jatuh pada tingkat yang sama. Demikian pula dari hukum Newton (9.8), rasio pengendapan bebas dari partikel besar adalah

Pertimbangkan campuran galena (berat jenis 7,5) dan kuarsa (berat jenis 2.65) dengan partikel klasifikasi dalam air. Untuk partikel kecil, mengikuti hukum stoke, rasio pengendapan bebas (Persamaan 9.9) adalah

yaitu partikel kecil galena akan menetap pada laju yang sama seperti partikel kecil kuarsa yang memiliki diameter lebih besar 1,99 kali. Untuk partikel tersebut mengikuti hukum Newton, ratio pengendapan bebas (Persamaan 9.10) adalah

Rasio pengendapan bebas lebih besar untuk partikel kasar mengikuti hukum Newton sedangkan partikel halus mengikuti hukum Stokes. Ini berarti ada perbedaan densitas antara partikel yang memiliki efek yang lebih nyata pada klasifikasi berdasarkan range ukuran kasar. Hal ini penting digunakan pada konsentrasi gravitasi. Kelebihan kapasitas penggilingan bijih harus dihindari, sehingga partikel dimasukkan ke separator diusahakan dalam keadaan kasar, sehingga pemisahan yang cepat dapat dibuat, mengeksploitasi efek ditingkatkan perbedaan berat jenis. Efek gravitasi ditingkatkan, bagaimanapun, berarti bahwa mineral berat baik lebih mungkin atas tanah di sirkuit bola pabrik-classifier konvensional, sehingga lebih di mana mungkin untuk menggunakan pabrik batang untuk menggiling kasar primer.