PENGOLAHAN MINERAL(konsentrasi gravitasi)

Oleh:ALDY KURNIA AZHARI3334120903

TEKNIK MEALURGIFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SULTAN AGENG TIRTAYASA2014

KATA PENGANTAR

Puja dan puji senantiasa dipanjatkan kepada khadirat Allah SWT yang telah meberikan rahmat dan karunia-NYA serta nikmat sehat, sehingga saya dapat menyelesaikan makalah Pengolahan Mineral ini.penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada Bapak Wawan Setiawan selaku dosen mata kuliah Pengolahan Mineral yang telah memberikan materi dan gambaran tentang bagaimana melakukan pengolahan mineral.Penulis menyadari penulisan makalah ini masih belum sempurna maka dari itu kritik dan saran dari pembaca sekalian sangat saya butuhkan agar pada penulisan makalah selanjutnya bisa lebih sempurna.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDULiKATA PENGANTARiiDAFTAR ISIiiiBAB I PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang41.2. Tujuan Penulisan41.3. Ruang Lingkup4BAB II TINJAUAN PUSTAKA1. 2. 2.1. Konsentrasi gravitasi6 2.1.1. definisi..............................................................................................2.1.2. Mekanisme konsentrasi gravitasi......................................................BAB III KESIMPULANDAFTAR PUSTAKA

BAB IPENDAHULUAN

1.1.Latar BelakangMineral adalah bahan galian yang dapat dimanfaatkan secara ekonomis pada tempat dan waktu tertentu, pada kondisi biaya dan harga pasar saat itu. Mineral juga merupakan bahan baku utama industri besibaja yang menjadi komoditas yang penting di dalam pembangunan. Walaupun dapat dipakai secara langsung untuk bahan baku industri, mineral tersebut biasanya harus diolah terlebih dahulu untuk memperbaiki karakteristik kimia dan fisikanya. Seluruhnya itu dapat dilakukan dengan pengolahan mineral.Salah satu pengolahan mineral adalah konsentrasi. Konsentrasi adalah proses pemisahan untuk mendapatkan keuntungan, dimana dalam hal ini adalah pemisahan mineral berharga dari pengotornya. Ada beberapa metode yang digunakan pada proses konsentrasi, pada makalah ini akan di bahas bagaimana pross konsentrasi menggunakan metode konsentrasi gravitasi. Konsentrasi gravitasi atau gravity concentration adalah konsentrasi berdasarkan berat jenisnya.1.2.Tujuan PenulisanAdapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk memahami bagaimana proses konsentrasi mengunakan metode konsentrasi gravitasi, selain itu bertujuan juga untuk memenuhi tugas pengolahan mineral.1.3.Ruang LingkupRuang lingkup dalam makalah ini terdiri dari, alat-alat atau mesin yang dipergunakan, mekanisme serta metode dalam konsentrasi gravitasi.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1.Konsentrasi Gravitasi 2.1.1. Definisi Konsentrasi GravitasiAgar 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, contohdense medium separation(DMS) atauheavy medium separation(HMS).- Aliran fluida horisontal, contohsluice box,shaking tabledanspiral concentration.- Aliran fluida vertikal, contoh jengkek (jig)..2.1.2. Mekanisme Konsentrasi GravitasiDari 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 MediaProses 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 :a. Campuran antara magnetit dan airb. Ferro silicon SG = 6,7 6,9c. Galena SG = 7 dengan airBerikut ini merupakan mekanisme HMS :a. Awalnya oversize 10# masuk ke dalam cone yang berisi media dengan SG tertentub. Pada cone ini terjadi proses pemisahan (sink and float). Secara terpisah Float dan Sink dipompakan menuju ke drainage screenc. 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 conee. Media yang nantinya lolos saringan dikembalikan lagi ke cone. Flowing Film ConcentrationPrinsip 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 kecilb. Specific gravity dapat diperhitungkan secara tepatc. Cairan dapatmudah dipisahkan dari produkta jika percobaan telah selesaid. Percobaan dengan menggunakan HLS akan menghasilkan produkta yang optimumKerugian HLS adalah biaya pengolahannya relatif mahal.B. Mendasarkan Pada Aliran fluida Horizontal

1. Humphrey SpiralAlat 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 spiralg. Kecepatan aliran air

c. Diameter spiralh. 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 12 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 gravitasib. Gaya dorong air (khusus partikel ringan lebih dominan)c. Gaya gesek antara partikel dengan dek (khusus partikel berat yang dominan)

Gambar 2.3 Skema pada Tabling

Gambar 2.4 Skema Alat Shaking Table

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 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.

Shaking SurfaceFilm ConcentratorsDalam 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 ClassificationPada 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 AccelerationDi 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 tricklingPada 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.

2.1.3. Kriteria KonsentrasiBesaran 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 = (b f) / (r f)b= spesifik gravity mineral beratr= spesifik gravity mineral ringanf= spesifik gravity fluidaJika 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.

BAB IIIKESIMPULAN

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.