tugas gravity concentration (yosia dwiki alwan - h1c112025)

Gravity Concentration 2014

Konsentrasi Gravitasi

Definisi Konsentrasi Gravitasi

Agar bahan galian yang mutu atau kadarnya rendah (marginal) dapat diolah lebih lanjut, yaitu diambil (di-ekstrak) logamnya, maka kadar bahan galian itu harus ditingkatkan dengan proses konsentrasi. Salah satu prosesnya adalah konsentrasi garavitasi.

Konsentrasi gravitasi adalah proses pemisahan yang mendasarkan pada gaya gravitasi dengan perbedaan berat jenis. Secara umum prinsip kerja proses ini, yaitu dimana partikel tertahan akan sedikit terasing sehingga partikel dapat melakukan pergerakan relatif dengan partikel lain dan terpisah.

Ada 3 (tiga) cara pemisahan secara gravitasi bila dilihat dari segi gerakan fluidanya, yaitu :

- Fluida tenang, contoh dense medium separation (DMS) atau heavy medium separation (HMS).

- Aliran fluida horisontal, contoh sluice box, shaking table dan spiral concentration.

- Aliran fluida vertikal, contoh jengkek (jig)..

Mekanisme Konsentrasi Gravitasi

Dari penjelasan diatas dapat kita ketahui bahwa terdapat 3 cara pemisahan secara gravitasi yaitu berdasarkan berat jenis media, aliran fluida horizontal dan aliran fluida vertikal.

A. Mendasarkan Pada Berat Jenis Media

Proses pemisahan material satu dengan lainnya memanfaatkan atas cairan media yang

berat adalah Dense media separation dan biasanya tidak bereaksi secara langsung dengan

material yang akan dipisahkan.

Densitas Media Separation ini dibedakan menjadi dua bagian, yaitu :

1. Heavy Media Separation (HMS)

Pada HMS ini umpan harus dilakukan pengayakan terlebih dahulu untuk

menghilangkan bijih yang berukuran kecil dengan cara pencucian. Butir halus diayak

dan slime dicuci. Hal ini dikarenakan partikel yang halus akan menambah kekentalan

dari medium. Disamping itu suspensi yang digunakan harus dapat disirkulasikan

kembali. Suspensi ini terdiri dari :

Yosia Dwiki Alwan H1C112025


a. Campuran antara magnetit dan air

b. Ferro silicon SG = 6,7 – 6,9

c. Galena SG = 7 dengan air

Berikut ini merupakan mekanisme HMS :

a. Awalnya oversize 10# masuk ke dalam cone yang berisi media dengan SG

tertentu

b. Pada cone ini terjadi proses pemisahan (sink and float). Secara terpisah Float dan

Sink dipompakan menuju ke drainage screen

c. Material tercuci maupun material gangue dibersihkan dengan air agar material itu

terbebas dari media.

d. Air dan media selanjutnya diproses kembali untuk mendapatkan SG tertentu

dengan memasukkannya ke dalam cone

e. Media yang nantinya lolos saringan dikembalikan lagi ke cone.

Flowing Film Concentration

Prinsip kerja untuk partikel untuk gerakan pada aliran tipis;

Pergerakan partikel mencapai dasar merupakan resultan 4 gaya ( gravitasi, dorong

fluida, apung dan drag)

Setiap partikel mempunyai gaya yang tergantung pada ukuran dan density.

Untuk ukuran/ density yang relative sama.

Kecepatan partikel untuk sampai dasar tergantung pada ukuran/ density partikel.

Partikel dengan ukuran / density besar akan lebih dahulu mencapai dasar dan melintas

lebih dekat di bandingkan yang lebih kecil.

2. Heavy Liquid Separation (HLS)

Merupakan suatu cara pemisahan yang mendasarkan pada perbedaan berat jenis mineral

dengan menggunakan media pemisah suatu liquid yang merupakan cairan organik. Cairan

yang sering dipakai adalah:

Calcium Chloride (CaCl2 – SG = 1,55)

Trichlorethylene (C2HCl3 – SG = 1,46)

Penta Chlorethane (C2HCl5 – SG = 1,68)



Ethylene Dibromide (C2H4Br2 – SG = 2,17)

Tetra Bromethane (C2H2Br4 – SG = 2,96)

Keuntungan HLS adalah :

a. Peralatan yang dibutuhkan relatif kecil

b. Specific gravity dapat diperhitungkan secara tepat

c. Cairan dapatmudah dipisahkan dari produkta jika percobaan telah selesai

d. Percobaan dengan menggunakan HLS akan menghasilkan produkta yang optimum

Kerugian HLS adalah biaya pengolahannya relatif mahal.

B. Mendasarkan Pada Aliran fluida Horizontal

1. Humphrey Spiral

Alat ini memenetrasi pemilahan mineral berat dan mineral ringan yang berbentuk

spiral dengan menggunakan air sebagai media konsentrasi dan gaya sentrifugal. Metode

pemisahan ini termasuk ke dalam gravity consentration dengan prinsip kerja alat ini, yaitu

“umpan dimasukkan ke dalam wadah penampung umpan. Kemudian dengan

menggunakan pompa air, larutan umpan dipompa keatas spiral. Larutan umpan akan

terlebih dahulu melewati Hydrocyclon. Pada Hydrocyclon umpan dipisahkan menjadi

mineral berat dan mineral ringan. Mineral berat akan keluar dari Hydrocylon melalui pipa

bagian bawah, sedangkan mineral ringan keluar dari pipa bagian atas.”

Pada tahap awal umpan akan memasuki saluran spiral dengan bentuk campuran yang

hampir homogen. Pada saat larutan air dan umpan mengalir mengelilingi jalur spiral,

pemisahan akan terjadi pada bidang vertikal. Pemisahan akan terjadi sebagai akibat dari

hasil perpaduan dari Hindered Settling dan Interstitial Trickling. Hasil dari prosesnya

adalah partikel-partikel yang berat akan mengalir pada daerah dengan kecepatan rendah,

pada sisi dalam dari bidang spiral, sedangkan partikel-partikel yang ringan akan mengalir

pada daerah dengan kecepatan tinggi, pada sisi luar bidang spiral.

Untuk daerah dengan kecepatan yang rendah diletakkan splitter, yaitu lubang yang

didesain dan memiliki fungsi menampung mineral berat (mineral berharga). Konfigurasi

dan letak dari splitter bisa dikendalikan sesuai dengan mineral berharga yang akan

dihasilkan. Hasil akhir dari proses ini adalah konsentrat, midling dan tailing. Gaya yang

Bekerja pada humphrey spiral, yaitu: gaya sentrifugal, gaya gravitasi, gaya dorong air, dan

gaya gesek.



Variabel Operasi:

a. Jumlah lingkaran spiral f. Konfigurasi spiral

b. Tipe spiral g. Kecepatan aliran air

c. Diameter spiral h. Bentuk dan ukuran butir partikel

d. Permukaan spiral i. Perbedaan density partikel

e. Ketinggian alat j. Laju pengumpanan

Pemisahan ini dapat memisahkan secara maksimal karena partikel yang ringan dan halus

akan naik sedangkan partikel yang berat akan mendekati pusat spiral atau berada di bagian

bawah, disebabkan gaya-gaya yang terjadi pada alat ini.

Pada proses pemisahan ini diharuskan mempertahankan pulp dengan besar persentase

solid dalam range 20%-30%. Kapasitas alat ini mencapai 1–2 ton/jam dengan umpan pada

25%-50% solid dengan ukuran 20#.

2. Shaking Table (meja goyang)

Tabling merupakan salah satu proses konsentrasi yang berguna memisahkan antara

mineral berharga dengan mineral tidak berharga, perbedaan berat jenis mineral melalui

aliran fluida yang tipis yang mendasari cara kerja proses ini. Oleh karena itu proses ini

termasuk dalam Flowing Film Concentration. Sehingga yang digunakan adalah Shaking

Table.

Mekanisme sistem kerja shaking table diawali saat feed dimasukkan ke dalam wadah

umpan sepanjang bagian di tepi atas dan menyembur keluar melebihi meja sebagai sebuah

hasil dari aksi getar dan air akan membersihkan mineral. Produk terpisah di sepanjang tepi

yang berseberangan dan proses berakhir.

Prinsip kerja pemisahan dalam tabling ialah ukuran mineral harus halus karena teknik

konsentrasi ini berdasarkan pada aliran fluida tipis. Dengan gaya dorong air terhadap

partikel yang sama besarnya namun berbeda berat jenisnya, maka partikel yang ringan

akan mengalami dorongan air yang lebih besar dari partikel yang berat. Dengan adanya

gerakan maju mundur dari head motion maka partikel yang berat akan melaju lebih jauh

dari partikel yang ringan sampai akhirnya partikel-partikel tersebut masuk ke tempat

penampungan.



Dalam proses ini agar mendapatkan aliran air yang turbulen maka dipasang riffle.

Dengan itu partikel yang ringan akan cenderung untuk meloncat dari riffle satu ke riffle

lainnya daripada partikel yang berat yang hanya akan menggelinding searah dengan riffle

tersebut. Riffle ini berfungsi agar aliran air turbulen dan pertikel yang ringan akan

cenderung untuk melompati riffle dan yang berat menggelinding searah dengan riffle.

Proses ini berlangsung secara terus menerus sehingga antara mineral yang

mempunyai berat jenis besar dengan yang mempunyai berat jenis ringan dapat dipisahkan.

Gaya-gaya yang bekerja dalam tabling adalah :

a. Gaya gravitasi

b. Gaya dorong air (khusus partikel ringan lebih dominan)

c. Gaya gesek antara partikel dengan dek (khusus partikel berat yang dominan)

3. Sluice Box

Prinsip dari alat ini yaitu untuk memisahkan mineral berharga dengan mineral

yang tidak berharga dengan memanfaatkan gaya beratnya. Alat ini memiliki bentuk

kubus yang bagian dalamnya dilengkapi dengan riffle, yang berfungsi untuk menahan

material yang mempunyai berat jenis yang besar bila dibandingkan dengan material

lain yang menyebabkan dapat mengimbangi gaya dorong dari aliran air. Partikel atau

mineral akan tertahan di riffle dan membentuk aliran fluida turbulen sehingga terjadi


Gambar 2.3 Skema pada Tabling

Gambar 2.4 Skema Alat Shaking Table

Shaking SurfaceFilm Concentrators


stratifikasi. Aliran horizontal yang akan membawa mineral ringan dan mineral berat

masih tertahan di riffle.

C. Mendasarkan Pada Aliran Air Vertikal (Jigging)

Jigging merupakan sebuah proses pemisahan mineral yang berharga dengan

mineral tidak berharga berdasarkan pada perbedaan berat jenisnyavdengan aliran

fluida yang vertikal. Prinsip dari Jig ini bisa diilustrasikan di sebuah penyaringan

laboratorium dengan melakukan penyaringan dengan ukuran mineral heterogen

sebesar 1 cm yang berasal dari bawah tanah,lalu setelah itu saringan yang dimasukkan

ke dalam ember berisi air kemudian bergetar naik turun. Ini akan dihasilkan pada

ketebalan dan besarnya ukuran partikel yang membentuk lapisan rendah, dan partikel

yang berada di atas.

Dalam jigging terbentuk stratifikasi atau perlapisan pada partikel yang akan

dipisahkan. Hal ini terjadi karena partikel-partikel tersebut berbeda berat jenisnya.

Faktor-faktor yang mempengaruhi stratifikasi adalah :

1. Hindered Settling Classification

Pada campuran material dengan cairan yang menjadi cairan crowded atau menjadi

pulp, maka akan terjadi proses pengendapan material setelah mengalami halangan

diantara partikel-partikel itu sendiri yang berdasarkan pada besar butir mineral. Untuk

material dengan ukuran butir kecil tapi mempunyai berat jenis besar akan lebih dulu

mengendap. Begitu juga untuk mineral besar dengan berat jenis besar juga akan

mengendap lebih dulu daripada mineral dengan berat jenis yang ringan. Peristiwa ini

terjadi pada saat jig mengalami pulsion sehingga ada aliran air yang naik ke atas yang

menyebabkan material tersebar ke arah atas. Material yang berat jenisnya kecil akan

terlempar lebih jauh daripada mineral yang berat jenisnya besar.

Pada tahap ini material yang mempunyai berat jenis besar tapi ukurannya kecil akan

sama waktu pengendapannya dengan material yang besar tapi mempunyai density

kecil, begitu juga sebaliknya.



2. Differential Acceleration

Di dalam jigging partikel mengalami pergerakan selama periode percepatan.

Oleh karena itu partikel yang berat akan mempunyai percepatan awal dan kecepatan

jatuh yang lebih besar jika dibandingkan dengan partikel ringan.

3. Consolidation trickling

Pada tahap akhir dari suction, partikel-partikel yang berukuran kecil tapi berat

jenisnya besar akan memiliki kesempatan untuk menerobos partikel-partikel itu

maupun kesempatan menerobos jog bed bila dibandingkan dengan mineral yang

ringan dan kecil.

Kriteria Konsentrasi

Besaran yang dapat digunakan untuk memprediksi apakah operasi konsentrasi

berdasarkan gravitasi dapat dilakukan dengan mudah atau sulit, bisa ditentukan dengan

menggunakan persamaan berikut:

Kriteria Konsentrasi, KK = (ρb – ρf) / (ρr – ρf)

ρb = spesifik gravity mineral berat

ρr = spesifik gravity mineral ringan

ρf = spesifik gravity fluida

Jika mineral-mineral yang akan dipisah memiliki nilai criteria konsentrasi lebih

daripada 2,5 atau KK > 2,5, maka operasi pemisahan dapat dengan mudah dilakukan. Jika

minera-mineral yang ada dalam bijih memiliki nilai criteria konsentrasi antara 1,25 sampai

dengan 2,25 atau 1,25 < KK < 2,5, maka pemisahan secara gravity relatif sulit, namun

masih mungkin dengan menjaga variable-variabel operasi secara ketat. Sedangkan bijih

yang mengandung mineral-mineral dengan nilai criteria konsentrasinya kurang daripada

1,25, atau KK < 1,25, secara komersial pemisahan hampir tidak mungkin.

Dari apa yang telah dijelaskan diatas kita dapat menarik kesimpulan sebagai berikut:



Konsentrasi adalah proses pemisahan untuk mendapatkan keuntungan, dimana dalam hal ini adalah pemisahan mineral berharga dari pengotornya

Beberapa alat atau concentrator yang umum digunakan pada operasi pengolahan bijih-

mineral adalah : Jig Concentrator, Shaking Table, Humprey Spiral, Sluice Box

Konsentrasi gravitasi adalah proses pemisahan yang mendasarkan pada gaya gravitasi dengan perbedaan berat jenis. Secara umum prinsip kerja proses ini, yaitu dimana partikel tertahan akan sedikit terasing sehingga partikel dapat melakukan pergerakan relatif dengan partikel lain dan terpisah.

Jika mineral-mineral yang akan dipisah memiliki nilai criteria konsentrasi lebih daripada 2,5 atau KK > 2,5, maka operasi pemisahan dapat dengan mudah dilakukan. Jika minera-mineral yang ada dalam bijih memiliki nilai criteria konsentrasi antara 1,25 sampai dengan 2,25 atau 1,25 < KK < 2,5, maka pemisahan secara gravity relatif sulit, namun masih mungkin dengan menjaga variable-variabel operasi secara ketat. Sedangkan bijih yang mengandung mineral-mineral dengan nilai criteria konsentrasinya kurang daripada 1,25, atau KK < 1,25, secara komersial pemisahan hampir tidak mungkin.


tugas gravity concentration (yosia dwiki alwan - h1c112025)

Documents