BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Latar belakang belakang Kualitas suatu mineral tergantung kepada proses pengolahannya. Proses pengolahan
minera minerall dimula dimulaii pada pada tahap tahap crushi crushing ng atau pernghancuran. pernghancuran. Tujuan Tujuan proses crushi crushing ng adalah untuk mereduksi ukuran material. Pereduksian bijih dimaksudkan untuk melepaskan mineral berharga dari mineral pengotornya. Mineral pengotor bukan berarti tidak berharga, namun bukan menjadi prioritas utama dalam pengolahan. Tahap Tahap selanjutnya adalah konsentrasi. Kons Konsen entr tras asii meru merupak pakan an pemi pemisa saha han n miner mineral al berh berhar arga ga deng dengan an miner mineral al pengo pengoto torn rnya ya berdasarkan sifat yang dimiliki material. Tahapan Tahapan konsentrasi ini, digolongkan menjadi empat empat cara. cara. Cara Cara pertam pertamaa adalah adalah memisa memisahkan hkan materi material al berdas berdasark arkan an densita densitass specific (specific gravity), gravity), dike dikena nall deng dengan an gravity separation. separation. Cara Cara kedua kedua adalah adalah memisa memisahka hkan n materi material al berdasarkan kemagnetannya (magnetic), magnetic), dikenal dikenal dengan dengan magnetic separation. separation. Cara ketiga adalah memisahkan material berdasarkan kelistrikannya (electric (electric), ), dikenal dengan electric separation. separation. an yang terakhir adalah flotasi atau pemisahan berdasarkan suka atau tidak suka air. !eol !eolit it dan bento bentoni nitt meru merupa paka kan n miner mineral al non non logam logam yang yang kura kurang ng dieks diekspl plor oras asii keberadaannya. Kurang pengetahuannya sumber daya manusia ("M) yang ada membuat kurang kurang tereks terekspos posnya nya minera minerall ini. ini. #leh #leh karena karena itu penuli penuliss membuat membuat makalah makalah mengena mengenaii kominusi, konsentrasi dan mineral $eolit serta bentonit, untuk mengenali proses pengolahan mineral serta untuk menggali pengetahuan mengenai mineral $eolit dan bentonit. 1.2 Tujuan juan Tujuan dibuatnya makalah ini adalah % &. Menge Mengeta tahu huii proses proses komin kominus usi, i, '. Mengeta Mengetahui hui prose prosess konsent konsentras rasii minera mineral, l, 1
. Memenuhi Memenuhi tugas tugas ujian akhir mata mata kuliah kuliah pegolahan pegolahan mineral mineral smester smester , . Mengetahui Mengetahui pengolahan pengolahan mineral mineral $eolit $eolit dan bentonit. bentonit. 1.3 Rumusa Rumusan n masalah masalah *umusan masalah pada makalah ini terpusat pada mekanisme proses konsentrasi dan aplikasi mineral $eolit serta bentonit.
BAB II TINAUAN PU!TA"A 2.1 Peng#lahan Peng#lahan m$neral Pengola Pengolahan han miner mineral al merupa merupakan kan suatu suatu proses proses pemisa pemisahan han minera minerall berhar berharga ga dari dari
miner mineral al tida tidak k berh berhar arga ga atau atau yang yang tida tidak k diin diingi gink nkan. an. Meto Metode de yang yang digu diguna nakan kan untu untuk k memis memisahka ahkan n mineral mineral adalah adalah metode metode mekanik mekanik,, dengan dengan mempert mempertimb imbang angkan kan sifat sifat fisik fisik mineral. ari proses pengolahan mineral diperoleh konsentrat sebagai mineral berhga dan tailing sebagai mineral tidak berharga. "ecara "ecara teknis teknis , pengol pengolahan ahan minera minerall bertuj bertujuan uan untuk untuk menyedia menyediakan kan produk produk atau atau konsentrat sesuai dengan permintaan atau kebutuhan. +ntuk mendapatkan hasil yang sesuai maka mineral layak ditambang dan diproses apabila memiliki kadar mineral berharga lebih besar dari kadar minimumnya, memiliki kandungan air kurang dari kandungan air maksimumnya, ukuran partikel yang melebihi kuruan minimumnya, serta gangue mineral yang lebih sedikit dari nilai maksimumnya.
2
. Memenuhi Memenuhi tugas tugas ujian akhir mata mata kuliah kuliah pegolahan pegolahan mineral mineral smester smester , . Mengetahui Mengetahui pengolahan pengolahan mineral mineral $eolit $eolit dan bentonit. bentonit. 1.3 Rumusa Rumusan n masalah masalah *umusan masalah pada makalah ini terpusat pada mekanisme proses konsentrasi dan aplikasi mineral $eolit serta bentonit.
BAB II TINAUAN PU!TA"A 2.1 Peng#lahan Peng#lahan m$neral Pengola Pengolahan han miner mineral al merupa merupakan kan suatu suatu proses proses pemisa pemisahan han minera minerall berhar berharga ga dari dari
miner mineral al tida tidak k berh berhar arga ga atau atau yang yang tida tidak k diin diingi gink nkan. an. Meto Metode de yang yang digu diguna nakan kan untu untuk k memis memisahka ahkan n mineral mineral adalah adalah metode metode mekanik mekanik,, dengan dengan mempert mempertimb imbang angkan kan sifat sifat fisik fisik mineral. ari proses pengolahan mineral diperoleh konsentrat sebagai mineral berhga dan tailing sebagai mineral tidak berharga. "ecara "ecara teknis teknis , pengol pengolahan ahan minera minerall bertuj bertujuan uan untuk untuk menyedia menyediakan kan produk produk atau atau konsentrat sesuai dengan permintaan atau kebutuhan. +ntuk mendapatkan hasil yang sesuai maka mineral layak ditambang dan diproses apabila memiliki kadar mineral berharga lebih besar dari kadar minimumnya, memiliki kandungan air kurang dari kandungan air maksimumnya, ukuran partikel yang melebihi kuruan minimumnya, serta gangue mineral yang lebih sedikit dari nilai maksimumnya.
2
"ecara ekonomis pengolahan mineral bertujuan mendapatkan keuntungan sebesar besarnya, dengan kehilangan mineral berharga sekecilkecilnya, atau mengambil semua mineral berharganya dengan produksi sebesarbesarnya. #perasi dasar pengolahan mineral dapat dilihat dari skema berikut ini%
KOMINUSI KONSENTRASI MINERAL
alam pengolahan mineral dikenal dua buah skema neraca bahan yang dapat menentukan efektif atau tidaknya suatu operasi. -erikut skema neraca bahan bahan berikut penjelasannya %
FEED
FEED
PENGOLA
KONSENTRA
TAILIN
KONSENT
TAILIN
KONSENTRA
KONSENT
NERA%A BAHAN 1
NERA%A BAHAN 2
nput / #utput
ntput / #utput
0edd
/ Konsentrat1 Tailing
0
0
/K
0 1 T' / K & 1 T&
1
T
K &
/ K' 1 T&
/ K ' 1T'
-erdasarkan persamaan diatas apabila diterapkan pada satu jenis mineral maka akan menghasilkan persamaan baru sebagai berikut % 0.f / K. k 1 T.t 3
0 . f / K ' . k ' 1 T& . t& 0 . f 1 T' . t' / K & . t& 1 T& . t& K & . k & / K ' . k ' 1 T' . t'
Keterangan rumus % f
/ kadar kadar min miner eral al ber berha harg rgaa diump diumpan an (2) (2)
k / kadar kadar minera minerall berhar berharga ga dikon dikonsen sentra tratt (2) t
/ kada kadarr miner mineral al berhar berharga ga ditail ditailing ing (2)
k& 3 k'
/ kadar kadar minera minerall berhar berharga ga dikons dikonsent entrat rat & dan '
t& 3 t' t'
/ kad kadar ar miner mineral al berha berharg rgaa dita ditail ilin ing g & dan dan '
0 / mas massa sa umpa umpan n (Kg (Kg)) K / massa massa konsentrat (Kg) T / mas massa sa tail tailin ing g (Kg) (Kg) -erdasarkan persamaan diatas maka dapat dicari parameter efektifitas pengolahan suatu mineral berupa %
&.
Recovery =
massa mineral berharga berhargadalam dalam konsetrat konsetrat x 100 massa massa mineralberh mineralberhar arga ga dalam dalam umpan umpan
K xk Recovery= x 100 Fx f '. .
Kadar =
massa mineralberharga mineralberharga dalam konsentrat konsentrat x 100 massa massa mineral mineral berhar berharga ga dalamumpan dalamumpan
nisbahkonsent nisbah konsentrasi rasi ( NK )= )=
massaumpan massa mineral berharga berharga
F nisbah konsentrasi konsentrasi ( NK )= )= K
ikatakan suatu operasi pemisahan mineral memiliki efektifitas tinggi apabila suatu operasi pengolahan mineral memiliki nilai reco4ery yang tinggi, kadar yang tinggi, serta nilai nisbah konsentrasi yang kecil.
4
Contoh soal %
Pada proses penggerusan, operasi dilakukan sesuai dengan sirkuit pada gambar. 5ika pada umpan classifier mengandung o4er si$e 62 dan o4er flo7 mengandung 862 under si$e, sedangkan under flo7 mengandung 862 o4er si$e. 9itung *asio beban edar pada sirkuit penggerusan tersebut. 5a7aban % *atio beban edar dapat dihitung dengan skema seperti berikut % engan rumus persamaan % :01-;
b
*atio beban edar / :01-;< / :0< 1 :-;< 62 :01-;< / &6:0< 1 86:-;< BE a− b = F c − a BE 30−10 = F 90−30
BE 1 = F 3
"ehingga ratio beban edar (-;) adalah &= 0eed 2.2 "#m$nus$ Kominusi merupakan proses pengecilan ukuran atau biasa disebut dengan
penggerusan. Tujuan dari kominusi adalah untuk membebaskan mineral berharga dari gangue, menyiapkan ukuran yang sesuai dengan ukuran operasi konsentrasi, mengekspos 5
permukaan mineral berharga (kecuali proses hydrometalurgy), serta untuk memenuhi keinginan konsumen. Proses kominusi didasarkan pada gaya yang digunakan untuk menghancurkan material. >da tiga buah gaya yang dipergunakan pada proses kominusi, diantaranya kompesi, impact, dan abrasi. berikut tabel gaya pada kominusi %
&A'A
U(PAN !I)AT U"URAN
"ETERAN&AN
Kompresi mpact
;nergi
yaang
digunakan
hanya
sebagian lokasi ;nergi yang digunakan berlebihan, bekerja pada seluruh baian. -ekerja hanya pada daerah sempit
>brasi
>?>T
Kompresi
P*#+K
& cm & m
keras
&m
?unak
(permukaan atau terlokalisasi).
A>B>
keras
keras
"0>T
Pembebanan 5a7 "edang *oll +kuran sangat lambat Aratory sempit
9ammer sedang
mpact
>brasi
=
mill impactor
ball
atrittion
Pembebanan
ukuran sangat cepat lebar
sangat halus
mill rod mill
&m @ ' m
M;T#; -ijih
ditekan
antara ' buah benda -ijih dipukul, dibanting oleh
Pembebanan
benda keras -ijih terkikis
lambat
karena digesek
pada
permukaan.
pada proses kominusi dikenal suatu istilah penting yang disebut dengan reduction ratio. Reduction ratio adalah nilai rasio ukuran a7al terhadap ukuran produk, dan perpengaruh pada kapasitas produksi dan energi produksi suatu operasi. ⍉ feed limiting recutionratio ( LRR )= ⍉ produk
Keterangan %
⍉ feed / ukuran terbesar feed
6
⍉ produk / ukuran terbesar produk
idalam proses kominusi juga terdapat energi yang digunakan untuk mengecilkan material atau mineral. ΔE = E 2− E1=
2
2
1
1
P
∫ dE =−k ∫ d drd 1
dE =− K
d
n
x dd
ari ketiga persamaan energi diatas dapat dicari persamaan energi dengan jumlah n yang bebeda %
∫
'
&
&
'
d;
= −K ∫ &
dd
d&
a* Kick’sLaw Dimana n = 1
∫
'
'
d;
&
;
;'
= −K ∫ &
&
dd
d&
] &' = − K [ ln ] &' −
;&
= −
K [ ln '
−
ln & ]
Dikalikan dengan anda !"# ;'
−
6&
;'
= K ln
=
K [ ln ' d& d'
+
ln & ] E
= K ln
d1 d2
b* $%nd’s law Dimana n = 1&5
'
∫
'
∫
'
'
d;
&
= −K ∫ &
d;
&
;'
;'
E2
&
&
'
= −K ∫ &
−;
&
dd
d&
d
&,C
dd
= −K −
− 6 = −K − = K
2 d2
d
'
d
'
2
−
d1
'
&
'
&
E = K
2 d2
−
2 d1
+* Riinge(’s Law Dimana n = 2
∫
'
∫
'
'
d;
&
= −K ∫ &
'
d;
&
= −K ∫ &
&
dd
d& & d
dd
'
& E ] = − K − d
'
'
&
E '
&
& & − E = K − d d &
'
E '
&
& & − 6 = K − d d '
E '
&
& & = K − d d '
&
E
1 1 = K − d d 2
1
-erdasarkan persamaanpersamaan diatas didapat pula persamaan baru %
)
E = K b
(
1
√ d2
−
1
√ d 1
)
(
)
(
)
P 1 1 = K b − m √ d 2 √ d1
1 1 P = K b − m √ 100 √ 0
! i= K b
! i=
( ) 1
√ 100
K b 10
A. Pengert$an %rush$ng Kominusi adalah proses pereduksi ukuran butir atau meliberasi bijih atau mengambil mineral berharga dari pengotornya. Crushing adalah salah satu proses kominusi yang bertujuan untuk mereduksi ukuran bijih dengan cara dihancurkan. Crusher adalah alat pemecah batuan yang banyak digunakan oleh perusahaanperusahan tambang untuk memecahkan batuanbatuan alam dari ukuran besar menjadi kecil. Proses crusher dibagi menjadi dua, yaitu % Primary Crusher dan "econdary Crusher.
*
a. Pr$mar, %rusher Merupakan tahap penghancuran yang pertama, dimana umpan berupa bongkahbongkah besar yang berukuran 1= D E F6 inchi dan produkta berukuran inchi. -eberapa alat untuk primary crushing antara lain % 1. a- %rusher
>lat ini mempunyai dua ja7, yang satu dapat digerakkan (s7ing ja7) dan yang lainnya tidak bergerak (fiEed ja7). -erdasarkan porosnya ja7 crusher terbagi d alam dua macam, yaitu a. -lake 5a7 Crusher, dengan poros di atas b. odge 5a7 Crusher, dengan poros di ba7ah Perbandingan odge dengan -lake 5a7 Crusher, yaitu % a. +kuran produkta pada -lake 5a7 lebih heterogen dibandingkan dengan odge 5a7 yang relatif seragam b. Pada -lake 5a7 porosnya di atas sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terkecil c. Pada odge 5a7 porosnya di ba7ah sehingga gaya yang terbesar mengenai partikel yang terbesar sehingga gaya mekanis dari odge 5a7 lebih besar doibandingkan dengan -lake 5a7 d. Kapasitas odge 5a7 jauh lebih kecil dari -lake 5a7 pada ukuran yang sama e. Pada odge 5a7 sering terjadi penyumbatan
1+
2. &,rat#r, %rusher
Crusher jenis ini mempunyai kapasitas yang lebih besar jika dibandingkan dengan ja7 crusher. Aerakan dari gyratory crusher ini berputar dan bergoyang sehingga proses penghancuran berjalan terus menerus tanpa selang 7aktu. -erbeda dengan ja7 crusher yang proses penghancurannya tidak continue, yaitu pada 7aktu s7ing ja7 bergerak ke belakang sehingga ada materialmaterial yang tidak mengalami penggerusan. Macammacam gyratory crusher % a. "uspended "pindel Ayratory Crusher b. Pararell Pinch Crusher Perbedaan utama jenis ini dari suspended spindel, terletak pada gerakan crushing headnya. Aerakan crushing head pada prarell pinch menghasilkan bentuk cone yang tajam dengan puncak dalam keadaan menggantung sehingga menghasilkan gerakan berputar yang dapat menghancurkan umpan sepanjang daerah permukaan crushing head. -entukbentuk head dan conca4e pada gyratory crusher adalah % a. "traight head and conca4e b. Cur4ed head and conca4e Kedua jenis head dan conca4e ini perbedaanya hanya pada permukaannya, yaitu yang pertama adalah rata dan yang kedua melengkung. Kapasitas gyratory crusher lebih besar disbanding dengan ja7 crusher pada ukuran umpan yang sama. #leh Taggart, kapasitas gyratory dihitung dengan rumus % T / 6,G"o (?A) dimana % T / kapasitas, ton=jam A / gape, inch "o / open set, inch Kapasitas gyratory crusher tergantung pada % 11
a. sifat alamiah material yang dihancurkan, seperti kekerasan, keliatan dan kerapuhan b. permukaan conca4e dan crushing head terhadap u mpan akan mempengaruhi gesekan antara material dengan bagian pemecah (conca4e dan head) c. Kandungan air, seting, putaran dan gape Perbedaan antara gyratory dan ja7 crusher adalah % a. Pemasukan umpan, ja7 crusher pemasukannya tidak kontinyu sedangkan gyratory kontinyu b. Ayratory alatnya lebih besar dan bagianbagiannya tidak mudah dilepas c. Kapasitas gyratory lebih besar dari ja7 crusher, karena pemasukan umpan dapat kontinyu dan penghancurannya merata d. Pemecahan pada ja7 lebih banyak tekanan, tetapi pada gyratory crusher gaya geseknya lebih besar 7alaupun ada gaya tekannya. Pada gyratory kalau berputarnya cepat, produkta yang dihasilkan relatif kecil.
b. !e+#nar, %rush$ng
Merupakan tahap penghancuran kelanjutan dari primary crushing, dimana umpan berukuran lebih kecil dari F inchi produkta berukuran 6. inchi. -eberapa alat untuk secondary crushing antara lain % 1. a- %rusher /ke+$l* 2. &,rat#r, %rusher /ke+$l* 3. %#ne %rusher >lat ini merupakan secondary crusher yang penggunaannya lebih ekonomis. Cone crusher hampir sama dengan gyratory crusher, perbedaannya terletak pada % a. crushing surface terluar bekerja sedemikian rupa sehingga luas lubang pengeluaran dapat bertambah b. crushing surface terluar bagian atasnya dapat diangkat sehingga material yang tidak dapat dihancurkan dapat dikeluarkan Macammacam cone crusher % 12
a. "imon Cone Crusher >lat ini dibagi menjadi dua jenis, yaitu % standart crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan yang berukuran kasar short head crusher type, yaitu untuk mereduksi umpan berukuran halus b. Telsmith Ayrasphere Crusher Crushing head dari alat ini berbentuk bulat (sphere) yang terbuat dari baja dengan cutter shell bergerak naik turun. alan cone crusher crushing head adalah rata dan perbandingan antara tinggi dengan diameternya & % . +npan dari cone crusher harus dalam keadaan kering karena jika basah akan mengakibatkan choking.
0. Hammer ($ll 9ammer mill dipakai dalam secondary crusher untuk memperkecil produk dari primary crushing dengan ukuran umpan yang diperbolehkan adalah kurang dari satu inch. >lat ini merupakan satusatunya alat yang berbeda cara penghancurannya dibandingkan alat secondary crushing lainnya. Pada ha mmer mill proses penghancuran menggunakan shearing stress, sedangkan pada secondary crushing lainnya menggunakan compressi4e stress.
13
. R#ll %rusher >lat ini terdiri dari dua silinder baja dan masingmasing dihubungkan pada as (poros) sendirisendiri. "ilinder ini hanya satu saja yang berputar dan lainnya diam, tapi karena adnya material yang masuk dan pengaruh silinder lainnya maka silinder ini ikut berputar juga. Putaran masingmasing silinder tersebut berla7anan arah sehingga material yang ada diatas roll akan terjepit dan hancur. -entuk dari roll crusher ada dua macam, yaitu % a. *igid *oll >lat ini pada porosnya tidak dilengkapi dengan pegas, sehingga kemungkinan patah pada poros sangat besar. *oll yang berputar hanya satu saja, tapi ada juga yang keduanya berputar. b. "pring *oll >lat ini dilengkapi dengan pegas sehingga kemungkinan porosnya patah sangat kecil sekali. engan adanya pegas maka roll dapat mundur dengan sendirinya bila ada material yang sangat keras, sehingga tidak dapat dihancurkan dan material itu akan jatuh. ari gambar diatas diketahui diameter roll () dan diameter material (d), gaya normal (H), gaya tangensial (T) dan resultante (*) dari ga ya normal dan gaya tangensial, nip angle (n), setting (s). 5ika resultan arahnya ke ba7ah maka material akan dapat dihancurkan karena terjepit oleh roll. Persamaan komponenkomponen 4ertikal dari gaya normal dan gaya tangensial menggambarkan batas kondisi untuk crushing.
B. Pengert$an&r$n$ng Arinding merupakan salah satu proses dalam kominusi yang bertujuan untuk memperhalus=mengurangi ukuran partikel bijih mineral. Tahap grinding dilakukan karena setiap bijih mineral yang telah dihancurkan masih dalam bentuk yang kasar. engan memalui tahap ini, bijih akan dihaluskan menjadi serpihan kecil dan akan lebih mudah dipisahkan dengan slag=mineral pengotornya. idalam proses grinding ini, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi prosesnya. Baitu % Mesin harus memiliki kapasitas yang besar agar dapat menampung banyak bijih • • • • •
mineral. Menghasilkan ukuran bijih dengan ukuran tertentu yang diinginkan. 9asilnya dapat langsung dikeluarkan dari mesin setelah mencapai ukuran tertentu. Mesin hanya dapat menggiling mineral yang mudah hancur. -ahan yang melalui proses grinding harus mempunyai titik beku yang rendah dan mudah peka dengan panas jenis kalor.
Alatalat &r$n$ng alam proses grinding, ada beberapa alat gerus yang dapat dibedakan sebagai berikut % 14
Ball ($ll -all mills merupakan salah satu contoh mesin grinding yang paling umum digunakan. >lat ini berbentuk seperti silinder yang lumayan besar .ibagian dalam alat ini terdapat banyak bola yang terbuat dari logam keras dengan ukuran yang berbedabeda. -all mills biasanya dioperasikan pada closed circuit dengan pembagian terpisah. >lat ini bergerak dengan cara berputar. Ketika silinder raksasa berputar, bolabola logam yang ada di dalamnya akan menggelinding, sehingga bijih material yang dimasukkan akan hancur terlindas oleh bolabola tersebut. Mesin ini tidak bias berputar terlalu cepat. Karena jika berputar terlalu cepat, bolabola tersebut tidak akan menggelinding, melainkan malah akan menempel pada sisi silinder dan mengikuti arah putaran silinder. 5ika itu terjadi, bijih mineral tidak akan hancur dengan sempura. -all mil dapat dioperasikan untuk penghalusan bijih dalam kondisi yang basah. -all mill juga digunakan secara primer maupun sekunder. +ntuk pengoperasian primer, bijih yang dimasukan kurang lebih berukuran 6&66mm. "edangkan untuk pengoperasian sekunder,, bijih yang digiling berukuran '6 6mm.Tujuannya agar mendapatkan produk yang dihasilkan sebesar IJm.
R# ($ll *od mill mampu mereduksi feed dengan ukuran 6 mm menjadi produk dengan ukuran 66 Jm. *asio reduksi biasanya antara &% & s.d. '6%&. Ciri khusus dari rod mill adalah panjang cylindrical shellnya antara &, dan ', kali diameternya. Mill dengan panjang F, m, diameternya tidak boleh lebih dari ,G m. *od mills dengan diameter lebih dari ,G m dengan panjang F, m dapat digunakan dengan motor &F6 k. aya yang dibutuhkan untuk kapasitas tertentu dapat diperkirakan dengan
persamaan -ond %
a# %entre er$heral $s+harge m$ll 15
Pada centre peripheral discharge mill, feed dimasukkan dari kedua ujungnya ke dalam trunnions dan hasilnya dikeluarkan melalui port sirkumferen pada bagian tengah shell. Mill ini dapat digunakan untuk penghalusan basah atau kering dan banyak dipakai dalam menyiapkan pasirpasir khusus dalam jumlah besar.
b* En er$heral $s+harge m$ll Pada end peripheral discharge mills, feed dimasukkan dari salah satu ujungya ke trunnion dan produk dikeluarkan dari ujung lainnya. Mill ini digunakan umumnya untuk penghalusan kering dan lembab.
+* 45er6l#- ($ll Pada #4erflo7 Mill umpan dimasukkan melalui sebuah trunnion dan dikeluarkan melalui yang lainnya. 5enis mill ini hanya digunakan untuk penghalusan basah fungsi dasarnya adalah untuk mengkon4ersi produk crushing plant menjadi ballmill feed. iameter o4erflo7 trunnion lebih besar &6'6 cm dari bukaan umpan untuk membuat aliran yang tinggi. +ntuk rods ini digunakan baja karbon tinggi. 5umlah penghalusan yang optimal diperoleh jika 4olumenya 2 dari shell. Pemakaian rod tergantung kepada karakteristik mill feed, kecepatan penggilingan, panjang rod, dan ukuran produkL normalnya berkisar antara 6,&&,6 kg baja per ton bijih untuk penghalusan basah, dan kurang dari itu untuk penghalusan kering. *od mills normalnya bekerja antara 6 dan F2 dari kecepatan kritisnya. Pebble ($ll
Penggilingan bahan di pabrik jatuh dengan kehadiran bola logam atau media lain tanggal kembali ke &D66an. "ejak saat itu, Metso dan pendahulunya perusahaan, MPsi, "ala, Marcy, 9ardinge, Kennedy an "aun (K"), en4er Peralatan, >llis Chalmers, -oliden >llis, dan ominion Teknik, telah dirancang dan 16
diproduksi lebih dari D.666 pabrik grinding.
ebble m$lls +#+#k untuk7 N -ola pabrik untuk penggunaan media logam N Pebble pabrik untuk penggunaan media batu keramik atau alam N baik tahap tunggal grinding N regrinding N Kedua tahap dalam dua tahap sirkuit grinding (an6aat utama ar$ ebble m$lls7 N ?ebih dari &66 tahun pengalaman N operasi otomatis menghemat daya N "oft7are yang sesuai dengan sirkuit yang paling rumit dan kompleks bijih )$tur utama ar$ ebble m$lls7 N +kuran berkisar dari ft E D ft dengan G 9P sampai 6 ft E & ft dan sebanyak 6.666 9P N +kuran +mpan adalah D62 mele7ati &= O(Fmm atau lebih halus) untuk bijih keras dan D62 mele7ati &O ('mm atau lebih halus) untuk bijih lembut N Produk ukuran biasanya mesh atau lebih halus 4eras$ pebble mills beroperasi baik di sirkuit terbuka atau tertutup. #perasi sirkuit terbuka paling digunakan ketika% N lain tahap penggilingan berikut pabrik N *asio Pengurangan kecil N -ahan Pakan sudah baik dan satu mele7ati pabrik menghasilkan hasil yang diinginkan N Produk kontrol ukuran yang tidak material kritis dan kebesaran dapat ditoleransi dalam produk
imana ukuran kontrol produk akhir adalah penting, sirkuit tertutup gerinda adalah ofoperation metode yang paling efisien. Produksi produk berkualitas tinggi dengan biaya yang lebih rendah membenarkan in4estasi modal tambahan. +mum flo7sheets penggilingan ba sah meliputi% N -uka sirkuit N tertutup sirkuit dengan hidro siklon N tertutup sirkuit dengan layar bergetar N 4ariasi tahap ua di atas memanfaatkan dua pabrik di seri -iarkan insinyur kami meninjau spesifikasi >nda dan merekomendasikan sirkuit yang optimal untuk aplikasi >nda Al$kas$ 1'
pebble mills grinds bijih dan bahan lainnya untuk ukuran produk khas dari mesh atau lebih halus. Aut#gen#us ($ll >utogenous Mills merupakan alat grinding yang bekerja tanpa menggunakan media grinding untuk menghancurkan material. >lat ini tidak memiliki bolabola baja ataupun batangbatang logam penghancur seperti alat grinding lainnya. >lat ini menggunakan media partikel itu sendiri yang dimasukan kedalam. "aat silinder berputar, partikelpartikel material yang berada di dalamnya saling bertumbukan satu sama lain, sehingga partikelpartikel tersebut akan hancur dengan sendirinya. >utogenous seluruhnya, bijih dari tambang dapat masuk langsung ke dalam mill. "eluruh muatan mill adalah bijih dari tambang dan saling gerus. >utogenous sebagian, muatan mill berupa bongkahbongkah besar bijih dicampur dengan bijih yang telah diremuk dengan alat lain. Pada mill ini bongkahbongkah besar bertindak sebagai media gerus. "emi >utogenous, bijih dari tambang dicampur dengan media gerus, bola baja pejal. 5adi isi mill adalah bijih dari tambang langsung masuk mill dan tercampur dengan media gerus yang sudah ada dalam mill. •
•
•
2.3 "#nsentras$
Konsentrasi merupakan tahapan kedua dari proses pengolahan mineral. Konsentrasi adalah proses pemisahan material berharga dari material pengotornya (gangue). Konsentrasi merupakan puncak dari benefisasi. Konsentrasi dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat fisiknya. -erikut tahapan konsentrasi % "4N!ENTRA!I
&ra5$t, !earat#r
Pemisahan berdasarkan sifat fisik berat jenis (densitas) material.
(agnet$+ !earat#r
Pemisahan berdasarkan sifat fisik kemagnetannya material.
Ele+tr$+ !earat#r
Pemisahan berdasarkan sifat fisik kelistrikannya material.
)l#tat$#n
Pemisahan berdasarkan sifat fisik
1)
ari skema diatas dapat disimpulkan bah7a tahapan konsentrasi dibagi menjadi empat proses dengan memanfaatkan sifat fisik material yang akan diolah. "ifat fisik ini merupakan dasar sifat yang dimiliki oleh setiap mineral. 1. &ra5$t, searat$#n
Proses konsentrasi gra4itasi adalah pemisahan mineral berdasarkan perbedaan berat jenis dalam suatu media fluida, jadi sebenarnya juga memanfaatkan perbedaan kecepatan pengendapan mineralmineral yang ada. Konsentrasi gra4itasi memanfaatkan perbedaan densitas dari mineralmineral yang akan dipisahkan. Proses konsentrasi gra4itasi masih digunakan saat ini terutama untuk endapan plaser seperti timah, emas, pasir besi dan lainlain. Metode ini dilakukan berdasarkan perbedaan berat jenis (-5) antara mineral berharga dengan mineral gangue. Mineralmineral bijih (berharga) memiliki berat jenis yang tinggi, sedangkan mineral tidak berharga berat jenisnya rendah. Konsentrasi
gra4itasi
banyak
digunakan
di
industri
karena
peggunaanya
mudah,sederhana,murah dan hemat energi Pemisahan mineral berdasarkan berat jenisnya dilakukan dalam suatu medium fluida, dengan menggunakan perbedaan kecepatan pengendapan. -erdasarkan gerakan fluida, ada tiga cara pemisahan secara gra4itasi % &. 0luida tenang. Contoh % M" atau 9M" (ense atau 9ea4y Medium "eparation).
1*
'. Aerak fluida hori$ontal. Contoh % sluice boE, meja goyang (shaking table), spiral concentrator.
S,aking Ta-le !.e/a0%ang#
spiral concentrator . >liran fluida 4ertikal. Contoh % jigging.
2+
Konsentrasi gra4itasi pada mineralmineral yang mempunyai perbedaan massa jenis yang mencolok sehingga terjadi kelompok mineral dengan massa jenis tinggi dan kelompok mineral dengan massa jenis rendah dan salah satu dari kelompok mineral tersebut akan menjadi konsentrat dan yang lainnya menjadi mineral gangue. 5ika jumlah partikel (mineral) di dalam fluida relatif sedikit, maka akan terjadi pengendapan bebas (free settling). Tetapi jika jumlah partikelnya banyak, gerakannya akan terhambat sehingga terbentuk stratifikasi yang terdiri dari tiga tahap, antara lain sebag ai berikut% &. 9indered settling classification. 9indered settling classification adalah klasifikasi pengendapan terhalang. '. ifferential acceleration. ifferential acceleration terjadi pada a7al pengendapan, partikel yang berat mengendap lebih dahulu. . Consolidation tricklin Consolidation tricklin terjadi pada akhir pengendapan, partikelpartikel kecil berusaha mengatur diri di antara partikelpartikel besar sesuai dengan berat jenisnya.
Proses konsentrasi gra4itasi menghasilkan tiga produk, yaitu% &. Konsentrat (concentrate) yaitu yang terdiri dari kumpulan mineral berharga dengan kadar tinggi. '. >mang (middling) yaitu konsentrat yang masih kotor atau masih bercampur dengan tailing. . >mpas (tailing) yaitu mineralmineral pengotor yang harus dibuang.
Kriteria Konsentrasi (KK) merupakan besaran yang dapat digunak an untuk memprediksi apakah operasi konsentrasi berdasarkan gra4itasi dapat dilakukan dengan mudah atau sulit, bisa ditentukan dengan menggunakan persamaan yang Taggart rumuskan secara empiris sebagai berikut%
21
Kriteria Konsentrasi ( KK )=
"B − " # " R − " #
imana %
"B : Ber at $enis mineral berat " R : Berat $enis mineral ringan #
" : Berat $enis media
Kriteria Konsentrasi (KK) % a) -ila KK ', atau KK Q ', %Pemisahan mudah dilakukan pada berbagai ukuran sampai ukuran yang halus sekalipun ( sampai '66mesh). b) -ila KK / ', &,G %Pemisahan berlangsung efektif sampai ukuran &66 mesh. c) -ila KK / &,G &,6 %Pemisahan masih memungkinkan sampai ukuran &6mesh, tetapi sukardilakukan. d) -ila KK / &,6 &,' %Pemisahan masih memungkinkan sampai ukuran &=inchi, tetapi sukardilakukan. e) -ila KK Q &,' %Proses relatif tidak mungkin, masih bisa mungkin dengan modifikasi perbedaangaya berat. "elain rumus kriteria konsentrasi ada pula rumus settling ratio ( nisbah pengendap an dengan rumusnya yaitu % r1 r2
=
(
" 2− " # "1− " #
)
n
dimana % r1
/ 5arijari (diameter) min. ringan
r2
/ 5arijari (diameter) min. berat
"1
/ berat jenis mineral ringan
"2
/ berat jenis mineral berat
22
" # / berat jenis media. n/ 6, RStokes n/ & R Newton Free settling ratio
R " S / & (medium air)
indered settling ratio R " S & (medium bukan air, tetapi suspensi)
E!ual Settling " -utiran mineral yang berbeda ukurannya, mengendap dengan kecepatan yang sama Contoh% Aalena dan k7arsa dalam air (G 3 ',)
(
r 1 " 2− " # = r 2 "1− " # r1 r2 r1 r2
= =
(
7−1 2,5−1 6
1,5
)
n
)
1
=4
Maka jika diameter k7arsa besarnya sama dengan empat kali diameter galena maka partikelpartikel k7arsa dan galena akan mengendap dengan kecepatan pengendapan yang sama di dalam media air, sehingga sulit dipisahkan. >gar dapat dipisahkan maka selang ukuran harus diperkecil. "edangkan jika medianya adalah media berat dengan berat jenis / , maka %
(
r 1 " 2− " # = r 2 "1− " # r1 r2
=
(
7−3 2,5−3
)
n
)
1
23
r1 r2
=
4
−0,5
=−8
Maka selang ukuran menjadi semakin lebar agar tidak terjadi e!ual settling.
;fekefek yang mempengaruhi pemisahan % &) 0rekuensi stroke ') "elang ukuran mineralmineral yang akan dipisahkan ) +kuran, bentuk, -5 mineral ) ensitas, ukuran bed , tebal bed ) +kuran lubang screen F) Kecepatan hydraulic water
Perangkat yang sering digunakan pada proses konsentrasi gra4itasi antara lain % shaking table (meja goyang), jig, panning, sluice boE, humprey spiral atau hydrocyclone. 2. (agnet$+ !earat$#n
#agnetic Separator adalah pemisahan partikel didasarkan atas gerak gerik partikel di medan magnet dan sifat kemagnetan dari partikel itu. Cara ini dipakai karena di alam ada material yang bila diletakkan dimedan magnet maka dia akan tertarik. "ecara umum yang tertarik magnet disebut magnetik mineral dan yang tidak tertarik magnet disebut nonmagnetik mineral. >dalah proses konsentrasi yang memanfaatkan perbedaan sifat kemagnetan (magnetic susceptibility) yang dimiliki mineral. "ifat kemagnetan bahan galian ada (tiga) macam, yaitu % •
Ferromagnetic, yaitu bahan galian (mineral) yang sangat kuat untuk ditarik oleh medan magnet. Misalnya magnetit (0e #).
•
$aramagnetic, yaitu bahan galian yang dapat tertarik oleh medan magnet. Contohnya hematit (0e' #), ilmenit ("e Ti #) dan pyrhotit (0e ").
•
%iamagnetic, yaitu bahan galian yang tak tertarik oleh medan magnet. Misalnya % k7arsa ("i #') dan feldspar :(Ha, K, >l) "i #D<. 24
5adi produk dari proses konsentrasi yang berlangsung basah ini adalah Mineralmineral magnetik sebagai konsentrat dan Mineralmineral nonmagnetik sebagai ampas (tailing). Peralatan yang dipakai disebut magnetic separator yang terdiri dari % &. &nduced roll dry magnetic separator . '. 'et drum low intensity magnetic separator yang arah aliran dapat % concurrent countercurrent dan counter rotation "edang letak magnetnya bisa Suspended magnets, Suspended magnets with continuous removal dan )obbing drum.
Pada drum magnetic separator, proses pemisahanya dapat dilakukan dengan dua cara yaitu Cara kering dan Cara basah. "edangkan berdasarkan kekuatan medan magnet, magnetic separator dibagi menjadi dua, yaitu % &. 9igh ntensity Magnetic "eparator ('6.666 Aauss) '. ?o7 ntensity Magnetic "eparator (&666 Aauss) Prinsip kerjanya adalah mengenai material yang akan dipisahkan diberi muatan dengan beberapa cara, yaitu charging (memberi muatan) dengan kontak, charging dengan induksi konduktif dan charging dengan ion bombardment. proses pemisahan tergantung dari pada pining factor (0i = 0c)U.& •
jika 0i = 0c & maka partikel terlempar
•
jika 0i = 0c Q & maka partikel menempel Entrament Rat$#7
;ntrapment ratio adalah rasio gaya magnet terhadap gaya sentrifugal, gaya gra4itasi dan gaya drag. ;nrapment ratio dinyatakan dalam persamaan berikut % ;*/ m! cgd# 5ika partikel mineral memiliki nilai entrapment ratio lebih daripada satu, ;*&, maka partikel tersebut akan tertarik dan tetap nempel dipermukaan drum separator. 3. Ele+tr# !earat$#n Electro separation
merupakan
proses
konsentrasi
pemisahan
mineral
dengan
menggunakan perbedaan electrical conductivity atau dengan menggunakan perbedaan sifat konduktor (mudah menghantarkan arus listrik) dan nonkonduktor. 25
Elektro Separator Proses pemisahan mineral dengan cara ini dilakukan berdasarkan dengan kemampuan relatif kondukti4itas mineral dalam menerima muatan muatan listrik yang telah diatur.-iasanya, proses electro separation dilakukan tanpa air atau dengan cara kering. inning (ai% me(7akan 7a(amee( ang dignakan 7ada ala k%nsen(asi elek(%se7a(a%(8Elek(% se7a(a%( sendi(i adala, ala k%nsen(asi ang memisa,kan mae(ial dengan 7e(-edaan si9a kelis(ikan8 inning (ai% adala, 7a(amee( acan mine(al
a7aka,
menem7el
7ada
(%%(
aa
idak
7ada
elek(%se7a(a%(&innig (ai% dinaakan dalam 7e(samaan : e (¿¿ % )3 2
dv & R 6 E Fi = ( ¿ Fc ' " k ada ,asilna ai : Fi Fc Fi Fc
>1
<1
Fi =1 Fc
: 7a(ikel e(%lak (%%(
: 7a(ikel e(a(ik (%%(
: 7a(ikel ang ak 7enga(,&/a, -e-as& dise-
mine(al middling
alam proses electro separator ini, mineral yang akan diolah dibagi ' berdasarkan sifat kelistrikannya , yaitu % &. Mineral Konduktor Mineral ini mengandung muatan positif (1), sebab mineral ini melepas atau mengalirkan elektron menuju rotary pada mesin dan elektron tersebut akan diteruskan ke bumi saat di grounded. 26
Contohcontoh mineral konduktor adalah magnetit, kasiterit,limenit, molibdenit, 7olframit, galena, pirit '. Mineral nonkonduktor Mineral ini mengandung muatan negatif () sebab mineral ini tidak melepaskan elektron pada saat proses grounded sehingga mineral ini tetap menempel pada rotary pada mesin. Contohcontoh mineral non konduktor adalah siderit, apatit, garnet, biotit, $eolit, tormalin, $ircon, barit, gypsum, corundum, oli4in, hornblende, musco4it, fluorit "edangkan untuk midling dibagi menjadi ' jenis , yaitu % &. *ravitional #idling #idling jenis ini dapat langsung jatuh ke dalam 7adah karena rotor pada mesin berputar terlalu cepat, disamping middling ini tidak sempat untuk menerima elektron selain itu jatuhnya midling ini juga dipengaruhi oleh gaya berat serta mineral konduktor terhalang oleh mineral yang bersifat non konduktor. '. &onical )harge #iddling #iddling jenis ini telah menerima elektron namun middling ini belum sempat memindahkan elektron yang telah diterima ke rotor pada mesin sehingga middling ini akan langsung jatuh. -iasanya , hal ini terjadi karena proses pengumpanan tidak satu lapisan. 0loatibility=kemampuan
apung
adalah
kemampuan
suatu
mineral
untuk
dapat
diapungkan.
Alatalat alam Ele+tr# !earat$#n "ecara umum, bagian bagian dari Electro Separator adalah sebagai berikut % &. Feeder (pengatur umpan) -iasanya, alat ini terletak di dalam hooper. >lat ini berfungi untuk mengatur agar umpan yang masuk ke dalam rotor hanya & lapis saja dan tidak berlapis. +jung dari hooper sendiri dapat diatur sedemikian rupa agar tempat jatuhnya mineral tepat dengan garis singgung dari rotor itu sendiri. 9al ini dimaksudkan untuk menghindari lentingan mineraL '. 9ooper
2'
>lat utama untuk menampung umpan ( feed ) . >lat ini biasanya dilengkapi dengan pemanas untuk mengeringkan umpan, karena biasanya di dalam keadaan basah , pemisahan secara electrostattic tidak berjalan dengan baik. . *otor (rotary) "uatu alat dengan bentuk silinder yang berotasi pada porosnya, serta terhunbung dengan bumi , sehingga rotor mempunyai muatan positif (1). . +rush(sikat) +ntuk membersihkan mineralmineral yang bersifat non konduktor yang masih menempel pada rotor . ;lektroda Merupakan alat yang terdiri atas elektroda ka7at dan focussing electrode dan merupakan penghasil dari ion bombardement F. Splitter Komponen ini berfungsi sebagi pemisah produk ( mineral konduktor dan non konduktor , serta middling ) G. Rectifier Komponen peningkat tegangan listrik Pada umunya, jenisjenis peralatan yang dipakai dalam proses pemisahan ini ada ', yaitu
&. Electro,dynamic separator
Electro,dynamic separator &. Electro,static separator , $late electro,static separator
2)
,
$late electro,static separator Screen electro,static separator
Screen electro,static separator
Pr$ns$ "erja Ele+tr# !earat#r >da beberapa mekanisme pemisahan yang dapat dilakukan pada Electro Separation diantaranya adalah % &. Electro,dynamic separtion isebut juga dengan igh -ension Separation. Proses ini akan dia7ali tahap Corona, yaitu dengan mengionisasi udara yang berada di ioniing electrode . Proses Corona akan menghasilkan suatu elektro, dimana mineral yang akan diolah menuju rotor akan mele7ati ' medan listrik, yaitu medan listrik pada Corona dan medan ;lektrostatis. "elain itu, akan dilakukan pula proses penembakan elektron terhadap setiap mineral yang le7at. Feed (umpan) mineral yang dijatuhkan diatas rotor akan mengalami prose grounded atau dihubungkan dengan bumi, dan dari pengaruh putaran rotor pada mesin akan memba7a mineral dari daerah medan listrik menuju daerah Corona (ionisasi udara di sekitar ioniing electrode ). ;lektron dapat dihasilkan dari meda Corona ini. Mineralmineral yang telah mele7ati daerah ini akan menerima muatan negatif () yang dihasilkan dari prose Corona tersebut.+ntuk mineral mineral yang bersifat konduktor,
muatanmuatan negatif () yang terkandung di dalamnya akan dialirkan
kembali ke bumi melalui rotor dengan prose grounded.
2*
>kibatnya , terjadi gaya saling tolakmenolak antara mineral mineral dengan rotor karena mempunyai muatan yang sejenis. "elain adanya gaya tolak menolak , mineralmineral tersebut juga dapat terlempar karena pengaruh dari gaya sentrifugal dari putaran rotor sehingga mineralmineral tersebut dapat jatuh ke dalam 7adah yang telah disediakan. Pada proses ini, mineral
mineral yang diolah akan mengalami penambahan
muatan negatif () dari elektron dan terionisasi. 5ika mineral tersebut bersifat konduktor (mudah menghantarkan listrk), maka mineral tersebut akan bermuatan positf karena elektronelektron yang terkandung di dalamnya sudah dialirkan ke bumi melalui proses grounded . Hamun, jika mineral tersebut bersifat nonkonduktor dimana elektron tidak dapat disalurkan ke bumi maka mineral tersebut akan tetap bermuatan negatif () dan mineral tersebut akan tetap menempel pada rotor '. Electro,static separtion Pada dasarnya prose Electro,static separtion hampir sama dengan proses Electro, dynamic separation , namun yang membedakan disini adalah tidak terdapatnya proses Corona pada Electro,static separation. Proses pemisahan dia7ali dengan mineral yang medan listrik yang dialiri melalui rotor , saat mineral umpan menyetuh permukaan rotor, secara otomatis mineral akan terinduksi sehingga mineral akan mengandung muatan listrik. Mineral yang bersifat konduktor akan mengandung muatan yang sama dengan muatan pada rotor , oleh karena itu mineral tersebut akan tertolak dari permukaan rotor dan akan tertari oleh elektroda. >da ' mekanisme pemisahan pada Electro,static separtion yaitu% Mekanisme pemuatan partikel Mekanisme ini melibatkan mineral yang berbeda, setelah itu mineral mineral tersebut akan ditembak menggunakan elektron , serta diinduksi oleh medan listrik dengan cara dile7atkan pada suatu medan Corona Mekanisme pada permukaan yang di grounded Mekanisme dengan metode grounded akan melibatkan gabungan beberapa gaya yaitu gayagaya listrik, sentrifugal (putaran pada rotor) serta gaya gra4itasi (gaya tarik bumi) . alam hal ini ga ya gesek (drag) dapat diabaikan
0lotasi adalah suatu proses pemisahan suatu $at dari $at lainnya pada suatu cairan = larutan berdasarkan perbedaan sifat permukaan dari $at yang akan dipisahkan, dimana $at yang bersifat hidrofilik tetap berada fasa air, sedangkan $at yang bersifat hidrofobik akan terikat pada gelembung udara dan akan terba7a ke permukaan larutan dan membentuk 3+
buih, sehingga dapat dipisahkan dari cairan tersebut. "ecara sederhana, flotasi merupakan proses pemisahan satu mineral atau lebih, dengan mineral lainnya melalui cara pengapungan. Terdapat tiga fase pada proses flotasi yang dilakukan dalam media air, yaitu% •
0ase padat
•
0ase cair
•
0ase udara
0lotability (daya apung) adalah kemampuan butiran mineral untuk dapat mengapung yang ditentukan oleh tendensi (hasrat) dari butiran mineral untuk melekat (mengikat diri) pada gelembung udara yang relatif besar dan kemudian mengapung kepermukaan cairan pulp. aya apung suatu butiran mineral tergantung pada sifat permukaan butiran mineral tersebut dapat dikontrol dan diubahubah dalam proses flotasi dengan mempergunakan reagen kimia yang berbedabeda. Pada proes ini, mineral dapat dibedakan menjadi beberapa bagian •
Mineral yang tidak senang >ir (9idrophobik) adalah mineral yang mudah melekat pada gelembung udara pada cairan. Mineral ini umumnya mineral yang dikehendaki.
•
Mineral "enang >ir (9idrophilik) adalah mineral yang tidak mudah melekat pada gelembung udara pada cairan.
engan mendasarkan sifat mineral tersebut maka mineral yang satu dengan lainnya dapat dipisahkan dengan gelembung udara. Prinsip 0lotasi % •
Penempelan partikel (mineral) pada gelembung udara
•
Aelembung mineral harus stabil. 31
•
>da sifat 0loat dan "ink
"yarat 0lotasi % &. >da gelembung udara dalam cairan (6.V @ &V) '. +kuran partikel harus halus dan disesuaikan dengan butiran mineral (D @ 6 W) . erajat liberasi yang tinggi . 0eed dalam bentuk pulp (lumpur) . >da sudut kontak yang baik, yaitu sekitar F6X @ 86X. ni berarti usaha adhesinya besar, sehingga udara dapat menempel pada permukaan mineral, yang mengakibatkan mineral dapat mengapung. "udut kontak merupakan sudut yan dibentuk antara gelembung udara dengan mineral pada suatu titik singgung. "udut kontak mempengaruhi daya kontak antara biji dengan gelembung udara. +ntuk melepaskan gelembung dan mineral dibutuhkan usaha adhesi. F. p9 Kritis. p9 kritis ini merupakan p9 larutan yang mempengaruhi konsentrasi kolektor yang digunakan dalam pengapungan mineral. 0aktor faktor yang mempengaruhi flotasi % •
+kuran partikel. +kuran partikel yang besar membuat partikel tersebut cenderung untuk mengendap, sehingga susah untuk terflotasi.
•
p9 larutan. Partikel cenderung mengendap pada p9 yang tinggi.
•
"urfaktan. 0ungsi surfaktan adalah kolektor yang merupakan reagen yang memiliki gugus polar dan gugus non polar sekaligus. Kolektor akan mengubah sifat partikel dari hidrofil menjadi hidrofob.
•
-ahan kimia lainnya, misalnya koagulan. Penambahan koagulan dapat mengakibatkan ukuran partikel menjadi lebih besar.
•
?aju udara ?aju udara berfungsi sebagai pengikat partikel yang memiliki sifat permukaan hidrofobik, persen padatan. +ntuk flotasi pada partikel kasar, dapat dilakukan dengan persen padatan yang besar demikian juga sebaliknya. -esar laju 32
pengumpanan, berpengaruh terhadap kapasitas dan 7aktu tinggal. ?aju udara pembilasan, berfungsi untuk mengalirkan konsentrrat ke dalam lounder. •
Ketebalan lapisan buih
•
+kuran gelembung udara
engan adanya perbedaan sifat permukaan (9idrophobik dan 9idrophilik) tadi, perlu ada suatu reagen kimia untuk merubah permukaan mineral. *eagen kimia yang digunakan pada proses flotasi terdiri dari % •
Kolektor (Collector)% suatu bahan kimia organik yang gunanya untuk merubah sifat permukaan mineral yang tadinya senang air menjadi tidak suka air. 9al ini, bila mineral yang senang air itu, mineral yang diinginkan. Contoh %solar, sabun.
•
Modifier % bahan kimia anorganik yang fungsinya mempengaruhi kerja kolektor.
•
0rother (Pembusa) % suatu $at untuk menstabilkan gelembunggelembung udara dalam air, contohnya % deterje
!,arat8s,arat alat 6l#tas$ 7 •
Mempunyai penerima pulp dan pengeluaran konsentrat.
•
apat menghasilkan atau ada aliran udara yang dapat dimasukan ke dalam sistem tersebut.
•
0eed harus dalam bentuk pulp.
"el flotasi berfungsi untuk menerima pulp dan dilakukan proses flotasi. -erdasarkan cara pemasukan udaranya, jenis sel dibedakan menjadi% &. Ag$tat$#n %ell >lat ini jarang digunakan, sebab adanya perkembangan dengan diketemukannya sub aeration cell. +dara masuk ke dalam cell flotasi, karena putaran pengaduk. '. !ub Aerat$#n %ell +dara masuk akibat hisapan putaran pengaduk. >lat ini paling praktis, sehingga banyak digunakan. . Pneumat$+ %ell >lat ini jarang sekali digunakan, udara langsung dihembuskan ke dalam cell 33
. 9a+um an Pressure %ell +dara bisa masuk karena tangki dibuat 4akum oleh pompa penghisap dan udara dimasukkan oleh pompa injeksi. . %as+ae %ell +dara masuk karena jatuhnya mineral
"yarat cell % &. Pulp tidak mengandap (dilengkapi dengan alat agitasi) '. >da pengatur tinggi pulp . >da daerah yang relatif tenang sehingga butiran yang menempel gelembung udara mudah naik ke permukaan . Konstruksi dibuat sedemikian rupa, sehingga tidak terjadi short circuit . Mempunyai resirkulasi dan pengeluaran middling. F. 9arus mempunyai penerimaan pulp dan pengeluaran busa yang menumpuk G. Mempunyai permukaan bebas untuk gelembunggelembng yang sudah mengandung mineral, sehingga tidak mempengaruhi agitasi D. 9arus dilengkapi dengan pengeluaran froth. ?angkahlangkah 0lotasi % &. L$beras$: anal$s$s enahuluan >gar mineral dapat terliberasi, maka perlu dilakukan crushing atau grinding yang diteruskan dengan pengayakan atau classifying. ni dimaksudkan agar ukuran butir mineral dapat seragam, sehingga proses akan lebih sukses atau berhasil. >nalisis pendahuluan dilakukan dengan menggunakan mikroskop, sehingga dapat dilihat derajat liberasinya dan kadar dari mineral tersebut. iupayakan dalam tahap ini juga dilakukan desliming, sebab slime akan mengganggu proses flotasi. '. %#n$t$#n$ng Conditioning adalah membuat suatu pulp agar nantinya pulp tersebut dapat langsung dilakukan flotasi. Preparasi ini sebaiknya disesuaikan dengan liberasi dalam proses basah, maka conditioning juga harus dilakukan pada proses basah. Pada tahap pengkondisian, reagent yang diberikan adalah modifier, collector dan terakhir frother. 34
. Pr#ses 6l#tas$ Proses ini ditandai dengan masuknya gelembung udara ke dalam pulp.
)l#tas$ tata letak s$rku$t 0lotasi desain sirkuit ber4ariasi dalam kompleksitas tergantung terutama pada jenis mineral, tingkat pembebasan mineral berharga, kelas (kemurnian) dari produk dan nilai produk. -iasanya tahap kasar pertama akan terdiri &662 dari total 4olume kasar dan akan menghasilkan kelas konsentrat yang baik dengan tetapi hanya pemulihan menengah. Tahap kasar kedua terdiri dari F6862 dari total 4olume kasar dan dirancang untuk memaksimalkan pemulihan. !+a5enger +ells akan memiliki 4olume sel sama dengan tahap kasar total dan disertakan ketika mineral sangat berharga sedang dira7at atau pemulihan yang sangat tinggi diperlukan. %leaner +ells digunakan untuk memaksimalkan nilai dari konsentrat akhir. Khas 7aktu retensi bersih adalah FG2 dari itu untuk flotasi kasar dan akan berada pada lebih rendah padatan persen. "el Kurang per bank daripada untuk tugas kasar dapat digunakan.
$roses flotasi
Rea+t#r %ell )l#tat$#n !,stem /R%!* The *C"TM (*eactor Cell "ystem) mesin flotasi menggunakan hak paten yang dilindungi TM (eep ane) Mekanisme. Karakteristik pola aliran adalah%
•
Pola aliran lumpur radial Cepat dinding tangki. aliran Primer kembali ke ba7ah impeller. resirkulasi atas "ekunder.
•
0lotasi ditingkatkan karena% kontak partikelgelembung maksimum dalam mekanisme dan tangki.
• • •
35
• •
• • • •
• • • •
padatan ;fektif suspensi selama operasi dan resuspensi setelah shutdo7n. dispersi udara yang efektif di seluruh 4olume sel lengkap. )$tur /Rea+t#r %ell !,stem * R%!T( $ona ba7ah >ktif untuk suspensi padat optimal dan partikel kontak gelembung. $ona atas dengan turbulensi berkurang untuk mencegah partikel separasi bubble. permukaan sel iam untuk meminimalkan partikel reentrainment. ;daran tangki dengan entri bubur tingkat rendah dan keluar untuk meminimalkan bubur arus pendek. #tomatis tingkat kontrol oleh katup panah. sumber terpisah udara tekanan rendah. crossflo7 ganda launders buih internal. >plikasi% Mayoritas tugas flotasi mineral. !el !$stem DR )l#tas$ *eaktor "el "istem 0lotasi Mesin adalah pilihan yang lebih disukai untuk banyak aplikasi flotasi mineral. esain * dapat ditentukan untuk aplikasi tertentu, terutama di mana partikel kasar deslimed harus ditangani seperti di kaca dan kalium pengolahan.
• • • • • •
)l#tas$ !$stem DR Desa$n tangki aliran -uka dengan kotak menengah dan debit ekat ba7ah terletak impeller = diffuser sumber terpisah udara tekanan rendah Tingkat kontrol dengan bendung atau panah katup (otomatis sebagai pilihan) *esirkulasi baik arah impeller *e4ersible rotasi "#l#m !el !$stem )l#tas$ Kolom pekerjaan flotasi pada prinsip dasar yang sama seperti mesin mekanik seperti *C"TM. Hamun, dalam kolom flotasi tidak ada mekanisme mekanik. Pemisahan terjadi dalam bejana dari aspek rasio tinggi dan udara dimasukkan ke dalam bubur melalui spargers.
36
alam kasuskasus tertentu seperti tugas pembersihan atau penanganan yang sangat halus kolom partikel flotasi akan mena7arkan keuntungan sebagai berikut% Kolom flotasi #etso • • • • •
• • • • • • • •
Peningkatan kinerja metalurgi *endah konsumsi energi Kurang lantai daerah Kurang pemeliharaan Peningkatan kontrol
Al$kas$ untuk k#l#m 6l#tas$ 7 Tembaga Arafit Timbal 0osfat !inc Coal -esi 0luorspar
2.0 ;e#l$t
!eolit merupakan senya7a aluminosilikathidrat terhidrasi dengan unsur utama yang terdiridari kation alkali dan alkali tanah terutama Ca, K dan Ha, dengan rumus umum (?a>l b"ic #'.n9'#) dimana ? adalah logam. "ifat umum dari $eolit adalah kristal yang agak lunak dengan 7arna putih coklat atau kebirubiruan. "enya7a kristalnya ber7ujud dalam sruktur tiga dimensi yang tak terbatas dan memiliki ronggarongga yang saling berhubungan membentuk saluran ke segala arah dengan ukuran saluran tergantung dari garis tengah logam alkali ataupun alkali tanah yang terdapat pada srukturnya. imana ronggarongga tersebut akan terisi oleh air yang disebut air kristal. 5adi, $eolit merupakan sen ya7a alumino silikat terhidrasi yang terdiri dari tetrahedral ("i, >l) dan dikelilingi oleh atom;atom # dalam ikatan tiga dimensi.Mineral $eolit yang paling umum dijumpai adalah (Ha,K)'#, >l'#. &6 "i#'. D9'#.Perbandingan antara atom "i dan >l yang ber4ariasi akan menghasilkan banyak jenis atau spesies $eolit yang terdapat di alam. Penggunaan $eolit pada umumnya didasarkan pada sifatsifat kimia dan fisika $eolit, seperti penyerap, penukar kationdan katalis. +nit Penyusun !eolit
3'
Pr#ses Pembentukan ;e#l$t "ecara geologi, $eolit ditemukan dalam batuan tufa dari reaksi antara batuantufa asam berbutir halus dan bersifat riolitik dengan air pori atau air meteoric (air hujan). !eolit terbentuk dari hasil sedimentasi debu 4ulkanik yang telah mengalami proses alterasi. >da empat proses sebagai gambaran a7al terbentuknya $eolit, yaitu proses sedimentasi debu 4ulkanik pada lingkungan danau yang bersifat alkali, prosesalterasi, proses diagenesis dan proses hidrotermal. Preparasi $eolit dinyatakan sebagai berikut. !eolit tidak dapat langsung digunakan saat baru
pertama kali diambil dari alam. !eolit perlu diakti4asi.>kti4asi $eolit dibagi menjadi dua ,na mun sebelumnya $eolit harus digrinding hingga Q&66W %
- 0isika
% melalui proses kalsinasi yaitu pemanasan hingga 6666oC yang
bertujuan agar semua senya7a jenuh menguap % akti4asi ini bertujuan untuk menghasilkan luas permukaan yang lebih - Kimia luas melalui pembentukan struktur berpori dan juga untuk menghilangkan senya7a senya7a pengotor. Caranya dengan perlakuan 9Cl (>sam Klorida) atau dengan H9 H# (>monium Hitrat)
&.Proses sedimentasi Pada tahap ini, terbentuk karena proses sedimentasi, yakni meliputi pelapukan,dapat berupa pelapukan fisik maupun pelapukan kimia. ;rosi dan transportasi terutama dilakukan oleh media air. Proses pengendapan terjadi jika energi transport sudah tidak mampu mengangkut detritus tersebut. Kerangka tektonik pada suatu proses sedimentasi adalah sebagai kombinasi antara adanya penurunan (subsiding), keadaan stabil dan pengangkatan (rising) dari elemen elemen tektonik di daerah batuan asal dan daerah pengendapan. '.>lterasi >lterasi merupakan perubahan komposisi mineralogi batuan (dalam keadaan padat) karena pengaruh suhu dan tekanan yang tinggi, dan tidak dalam kondisi isokimia menghasilkan mineral lempung, kuarsa, oksida atau sulfida logam. Proses alterasi merupakan peristi7a sekunder pembentukan batuan. >lterasi terjadi pada intrusi batuan beku yang mengalami pemanasan dan 3)
pada struktur tertentu yang memungkinkan masuknya air meteoric untuk dapat mengubah komposisi mineralogy batuan. . Proses iagenesis iagenesis merupakan proses fisika, kimia dan biologi yang secara umum mengubah sedimen menjadi batuan sedimen. iagenesis kemungkinan berlanjut bekerja setelah sedimen menjadi batuan, mengubah tekstur dan mineraloginya. Proses diagenesis material organik yang diakibatkan oleh proses biologis lebih dominan terjadi dalam sedimen yang baru terendapkan (recently deposited) dan biasa terjadi pada kedalaman hingga ' km serta temperatur maksimal G ) C Prosesdiagenesis. a.Kompaksi Kompaksi adalah proses yang menyebabkan 4olume sedimen berkurang. ni dihasilkan oleh tekanan penutup (o4erburden), yang diakibatkan oleh berat dari sedimen dan batuan di atasnya. Tekanan ini mengakibatkan penyusunan kembali butiran dan pengeluaran fluida, hal ini menghasilkan pengurangan porositas batuan sedimen. Kemungkinan tingkat kompaksi merupakan fungsi dari ukuran butir, bentuk butir, pemilahan, porositas a7al dan jumlah fluida yang terdapat dalam sedimen. b.*ekristalisasi dan pelarutan *ekristalisasi adalah proses dimana kondisi fisika dan kimia menyebabkan pengorientasian kembali kristal lattice pada butir mineral. *ekristalisasi bekerja melalui pelarutan dan presipitasi dari fase mineral yang terdapat pada batuan. Ketikafluida mele7ati batuan atau sedimen, komponen pada sedimen yang tidak stabil karena tekanan, p9, dan temperatur akan mengalami pelarutan. Kemudian material yang terlarut itu akan mengalami transportasi dan akan terpresipitasi pada poripori sedimen yang memiliki kondisi yang berbeda.
c."ementasi "ementasi adalah proses di mana terjadi presipitasi kimia pada pemben tukankristal baru, terbentuk didalam poripori sedimen atau batuan yang mengikat satu butir dengan butir lainnya. "emen yang umum yaitu kuarsa, kalsit dan hematit.
d.>utigenesis >utigenesis (neocrystalitation) adalah proses saat fase mineral baru mengalami kristalisasi di dalam sedimen atau batuan selama proses diagenesis maupun setelahnya. Mineral baru terbentuk melalui reaksi di dalam fase yang terdapat dalam sedimen atau batuan, dan juga muncul karena presipitasi dari material yang masuk melalui fase fluida, atau dihasilkan dari kombinasi sedimen primer dan material yang masuk. -eberapa yang tergolong dalam fase autogenesis, silikat seperti kuarsa, carbonat seperti kalsit dan dolomite, e4aporate mineral seperti gypsum dan oksida seperti hematite.
3*
e.*eplacement *eplacement yaitu proses ketika mieral baru menggantikan (secara kimia danfisika) kondisi dalam pada endapan mineral. *eplacement mungkin bersifat % a.Heomorphic, yang mana butiran yang baru memiliki fase yang sama dengan asalnya atau polimorpisme dari fase asalnya. b.Pseudomorfic, yang mana fase baru merupakan tiruan dari bentuk eksternaldari fase yang digantikan tetapi fasenya berbeda, c.>llomorphic, yaitu replacement dalam bentuk fase baru yang biasanya berbeda bentuk kristalnya dan menggantikan sepenuhnya fase sedimentasal.0ase replacement sama beragamnya dengan fase autigenesis, tetapi fase replacement yang penting yaitu dolomite, opal, kuarsa dan ilite. f.-ioturbasi adalah aktifitas biologis yang terjadi dekat permukaan, termasuk burro7ing, boring dan pencampuran sedimen oleh organisme. Pada beberapa kasus proses ini dapat meningkatkan kompaksi, menghancurkan laminasi dan perlapisan."elama proses bioturbasi beberapa organisme mempresipitasikan material yang berfungsi sebagai semen. . Proses hidrotermal Produk akhir dari proses diferensiasi magmatik adalah suatu larutan yang disebut larutan magmatik yang mungkin dapat mengandung konsentrasi logam yang dahulunya berada dalam magma. ?arutan magmatik ini yang juga disebut larutan hidrotermal banyak mengandung logam logam yang berasal dari magma, yang sedang membeku dan diendapkan di tempattempat sekitar magma yang sedang membeku tadi. ?arutan yang makin jauh dari magma, akan makin kehilangan panasnya. alam perjalanan menerobos batuan, larutan hidrotermal akan mendepositkan mineral mineral yang dikandungnya di ronggarongga batuan dan membentuk deposit celah (ca4ity filling deposit) atau melalui proses metasomatik membentuk deposit pergantian (replacement deposit). -erikut adalah penjelasan umum tentang macam@ macam depositL a. eposit hipotermal. "ecara umum deposit hipotermal atau deposit replasemen terjadi pada kondisi suhu dan tekanan tinggi, pada daerah lebih dekat dengan batuan intrusifnya. b. eposit epitermal. eposit epitermal atau deposit celah adalah depo sit yang lebih banyak terjadi didaerah dengan suhu dan tekanan rendah yang terletak agak jauh dari batuan intrusifnya. A. Al$kas$ ;e#l$t "ecara umum $eolit alam maupun $eolit sintetis memiliki nilai ekonomi yang bisa dikatakan tinggi, hal ini mengingat dari mineral $eolit yang jika diolah lebih lanjut akan dapat dimanfaatkan secara optimum. !eolit mempunyai banyak kegunaan, dimana setiap kegunaan yang dimiliki tentunya tidak terlepas dari sifat@ sifat unik yang dimilikinya, sifatsifat unik tersebut meliputi dehidrasi, adsorben, penyaring molekul, katalisator dan penukar ion. >dapun kegunaan dari $eolit adalah,untuk peningkatan unsur hara tanah, penjernih air, pembersih limbah pabrik, pakanternak, dll. B. )ungs$ ;e#l$t !eolit sebagai agen pendehidrasi 4+
Kristal $eolit normal mengandung molekul air yang berkoordinasi dengankation penyeimbang. !eolit dapat didehidrasi dengan memanaskannya. Padakeadaan inikation akan berpindah posisi, sering kali menuju tempat dengan bilangan koordinasi lebih rendah. !eolit terdehidrasi merupakan bahan pengering (drying agents) yang sangat baik. Penyerapan air akan membuat kation kembali menuju keadaan koordinasi tinggi. Contohnya yaitu % Mengingat sifat $eolit yang dapat menyerap gas C#', maka $eolit dapatdimanfatkan untuk hal pencemaran udara dan air. Pencemaran tidak hanyaterjadi karena adanya partikel yang tidak diinginkan tetapi dapatdisebabkan pula oleh kadar oksigen yang menurun. !eolit sebagai penukar ion Kation Mn1 pada $eolit dapat ditukarkan oleh ion lain yang terdapat pada larutan yang mengelilinginya. engan sifat ini $eolit> dengan ion Ha1 dapat digunakan sebagai pelunak air ( 7ater softener) dimana ion Ha1 akan digantikan oleh ion Ca'1 dari air sadah. !eolit yang telah jenuh Ca'1 dapatdiperbarui dengan melarutkannya ke dalam larutan garam Ha1 atau K1 murni.Contohnya yaitu% &. !eolit> sekarang ditambahkan ke dalam deterjen sebagai pelunak air menggantikan polipospat yang dapat menimbulkan kerusakan ekologi. '. !eolit juga digunakan untuk mengurangi tingkat pencemaran logam beratseperti Pb, Cd, !n, Cu'1, Mn'1, Hi'1 pada lingkungan. Modifikasi $eolit sebagai adsorben anion seperti H#, Cl,dan "# telah dikembangkan melalui proses kalsinasi $eolit9 pada suhu 6 ) C.
!eolit sebagai adsorben !eolit yang terdehidrasi akan mempunyai struktur pori terbuka dengan internal surface area besar sehingga kemampuan mengadsorb molekul selain air semakin tinggi. +kuran cincin dari jendela yang menuju rongga menentukan ukuran molekul yang dapat teradsorb. "ifat ini yang menjadikan $eolit mempunyai kemampuan penyaringan yang sangat spesifik yang dapat digunakan untuk pemurnian dan pemisahan. Contohnya yaitu% !eolit dapat digunakan sebagai adsorben $at 7arna brom dan untuk pemucatan minyak sa7it mentah. !eolit sebagai katalis >kti4itas katalitik dari $eolit terdeionisasi dihubungkan dengan keberadaan situs asam yang muncul dari unit tetrahedral :>l#< pada kerangka. "itusasam ini bisa berkarakter asam -ronsted maupun asam ?e7is. !eolit sintetik biasanya mempunyai ion Ha1 yang dapat dipertukarkan dengan proton secara langsung dengan asam, memberikan permukaan gugus hidroksil (situs-ronsted). 5ika $eolit tidak stabil pada larutan asam, situs -ronsted dapatdibuat dengan mengubah $eolit menjadi garam H9 1 kemudian memanaskannya sehingga terjadi penguapan H9 dengan meninggalkan proton. Contohn ya yaitu% !eolit digunakan sebagai katalisator pada proses gasifikasi batubara,terutama batubara yang berkadar belerang dan atau nitrogen tinggi. Penggunaan $eolit dapat membantu untuk memperoleh gas batubara yang bersih karena $eolit tersebut dapat menyerap unsurunsur pengotor. Caralain dalam proses gasifikasi batubara, terutama batubara insitu, yaitudengan menghembuskan gas oksigen (oksigen cair) ke dalam endapantersebut. 2. Bent#n$t -entonit adalah clay yang sebagian besar terdiri dari montmorillonit dengan mineralmineral seperti k7arsa, kalsit, dolomit, feldspars, dan mineral lainnya. Montmorillonitmerupakan bagian dari kelompok smectit 41
dengan komposisi kimia secara umum(Mg,Ca)#.>l'#."i#'.n9'#. Hama monmorilonit itu sendiri berasal dari Perancis pada tahun &DG untuk penamaan sejenis lempung yang terdapat di MonmorilonPrancis yang dipublikasikan pada tahun &D @&DF. -entonit berbeda dari clay lainnya karena hampir seluruhnya (G2) merupakan mineral montmorillonit. Mineral montmorillonit terdiri dari partikel yang sangat kecil sehingga hanya dapat diketahui melalui studi mengunakan Y* (Y*ayifraction). -erdasarkan kandungan alumino silikat hidrat yang terdapat dalam bentonit, maka bentonit tersebut dapat dibagi menjadi dua golongan % >cti4ated clay, merupakan lempung yang mempunyai daya pemucatan yang rendah b. 0ullerZs earth, merupakan lempung yang secara alami mempunyai sifat daya serap terhadap $at 7arna pada minyak, lemak, dan pelumas.
Bent#n$t
-entonit terbentuk dari abu 4ulkanik, yang sifat materialnya tidak menyerap terhadap air. "ecara umum terjadinya endapan bentonit dialam terbagi menjadi empat yaitu % Terja$ karena elaukan batuan 0aktor yang mempengaruhi pelapukan batuan adalah komposisi kimia7i mineral batuan induk, dan kelarutannya dalam air. Mineralmineral utama dalam pembentukan bentonit adalah plagioklas, kaliumfeldspar, biotit, musko4it, serta sedikit kandungan senya7a alumina dan ferromagnesia. "ecara umum, faktor yang mempengaruhi pelapukan batuan ini adalah iklim, jenis batuan, relief, dan tumbuhtumbuhan yang berada di atas bantuan tersebut. Pembentukan bentonit sebagai hasil pelapukan batuan dapat juga disebabkan oleh adanya reaksi antara ionion hidrogen yang terdapat di dalam air, dan di dalam tanah dengan persenya7aan silikat yang terdapat di dalam air dan batuan. Terja$ karena r#ses H$r#termal Proses batuan mempengaruhi alternasi yang sangat lemah, sehingga mineralmineral yang kaya akan magnesium, seperti biotit cenderung membentuk mineral klorit. Kehadiran unsurunsur logam alkali dan alkali tanah (kecuali kalium), mineral mika, ferromagnesia, feldspar, dan plagioklas pada umumnya akan membentuk monmorilonit, terutama disebabkan karena adanya unsur magnesium. ?arutan hidrotermal merupakan larutan yang bersifat asam dengan kandungan klorida, sulfur, karbon dioksida, dan silika. ?arutan alkali ini selanjutnya akan terba7a keluar dan bersifat basa, dan akan tetap bertahan selama unsur alkali tanah tetap terbentuk sebagai akibat penguraian batuan asal dan adanya unsur alakali tanah akan membentuk bentonit Terja$ karena r#ses trans6#rmas$ 42
Proses transformasi (pengabuan) abu 4ulkanis yang mempunyai komposisi gelas akan menjadi mineral lempung yang lebih sempurna, terutama pada daerah danau, lautan, dan cekungan sedimentasi. Transformasi dari gunung berapi yang sempurna akan terjadi apabila debu gunung berapi diendapkan dalam cekungan seperti danau dan air. -entonit yang terjadi akibat proses transformasi pada umumnya bercampur dengan sedimen laut lainnya yang berasal dari daratan, seperti batu pasir dan danau. Terja$ karena r#ses engenaan batuan Proses pengendapan bentonit secara kimia7i dapat terjadi sebagai endapan sedimen dalam suasana basa (alkali), dan terbentuk pada cekungan sedimen yang bersifat basa, dimana unsur pembentuknya antara lain% kabonat, silika, fosfat, dan unsur lainnya yang bersenya7a dengan unsur alumunium dan magnesium "edangkan berdasarkan tipenya, bentonit dibagi menjadi dua, yaitu % Tipe yoming • Ha bentonit memiliki daya mengembang hingga delapan kali apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi beberapa 7aktu di dalam air. alam keadaan kering ber7arna putih atau cream, pada keadaan basah dan terkena sinar matahari akan ber7arna mengkilap. Perbandingan soda dan kapur tinggi, suspensi koloidal mempunyai p9% D,8,D, tidak dapat diaktifkan, posisi pertukaran diduduki oleh ionion sodium (Ha1). Mg • Tipe bentonit ini kurang mengembang apabila dicelupkan ke dalam air, dan tetap terdispersi di dalam air, tetapi secara alami atau setelah diaktifkan mempunyai sifat menghisap yang baik. Perbandingan kandungan Ha dan Ca rendah, suspensi koloidal memiliki p9% G. Posisi pertukaran ion lebih banyak diduduki oleh ionion kalsium dan magnesium. alam keadaan kering bersifat rapid slaking, ber7arna abuabu, biru, kuning, merah dan coklat. Penggunaan bentonit dalam proses pemurnian minyak goreng perlu akti4asi terlebih dahulu. Penambangan Bent#n$t Kebanyakan endapan bentonit terdapat dekat dengan permukaan tanah atau ada yang sudah tersingkap akibat proses pelapukan, oleh karena itu penambangan dilakukan dengan cara penambangan terbuka sistim jenjang. -erdasarkan kondisi geologi pada daerah potensial mengandung endapan bentonit yang umumnya berada pada daerah perbukitan sedang dengan 4ariasi daerah daratan rendah maka metode penambangan yang dapat diterapkan adalah Tambang terbuka. 9al ini didasarkan atas pertimbangan teknis dan ekonomis sesuai dengan daerah setempat. Prinsip penambangan tambang terbuka ini adalah mengupas lapisan tanah penutup yang dimulai dari bagian atas perbukitan menuju daerah lereng perbukitan tersebut terutama sampai endapan bentonit tersingkap dan muncul dipermukaan bumi. >dapun tahap kegiatan penambangan menggunakan metode tambang terbuka ini adalah % Tahap Pembabatan ( C l e a r i n g ) Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan adalah pembersihan lahan yang merintangi pekerjaan selanjutnya. 9al ini misalnya pembuatan jalan masuk tambang, pembuatan parit air untuk menyalurkan air yang akan keluar dari tambang, menuju daerah yang relatif rendah, penebangan pohonpohon besar dan kecil, semaksemak dan pembuatan lahan sebagai tempat penumpukan ataupun tempat pembuangan tanah penutup. ?ahan yang dipilih umumnya tidak jauh dari kegiatan penambangan. Tahap Perintisan ( P i o n e e r i n g ) Pada tahap ini pekerjaan yang umumnya dilakukan adalah kelanjutan dari pekerjan pembabatan. alam pekerjaan ini hal yang penting adalah pembuatan dan perencanaan jalan masuk dan jalan keluar tambang. Tujuannya adalah untuk memperlancar kegiatan penambangan terutama kelancaran alat mekanis yang akan bekerja secara optimal.
Tahap Pengupasan Tanah Penutup ( " t r i p p i n g ) Pada tahap ini perkerjaan yang dilakukan adalah pengupasan lapisan tanah penutup dan langsung memindahkan pada tempat yang telah disediakan. Pekerjaan ini harus dilakukan secara optimal sehingga tidak mengganggu 43
aktifitas penambangan selanjutnya. 9asil pengupasan tanah penutup ini jika diperlukan dapat dibuang pada daerah bekas penambangan sebagai upaya menjaga lahan agar tetap seimbang demi kelestarian lingkungan. Pada akhir penambangan nanti, dapat dilakukan upaya reklamasi berupa penanaman pohon.
Tahap pembongkaran ( ? o o s e n i n g ) Pada tahap ini dapat juga dikatakan sebagai tahap kegiatan penambangan dimana endapan bahan galian bentonit yang telah muncul ke permukaan bumi digali oleh alat mekanis maupun alat tradisional. 5ika diperlukan produksi besar maka alat mekanis dapat dipertimbangkan pemakaiannya sesuai dengan kebutuhan pasar. "elain mudah dan praktis pemakaiannya, pemakaian alat mekanis secara ekonomis dapat memberikan keuntungan secara tepat. Peralatan mekanis yang dapat dipakai untuk menunjang kegiatan penambangan bentonit antara lain adalah -ack 9oe, Po7er "ho4el, -ulldo$er dan Claim "hell. "edangkan pemakaian alat tradisional adalah sekop dan cangkul. Tahap Pembuatan ( ? o a d i n g ) Pada tahap ini perkerjaan yang dilakukan adalah pemuatan hasil penggalian yang telah dilakukan oleh peralatan mekanis dan tradisional. -entonit yang telah digali dan dimuat selanjutnya diangkut dengan ump Truck menuju ke tempat penampungan sementara ("tock Pile) maupun langsung menuju gudang yang telah disediakan. Pekerjaan pemuatan dan penggalian diusahakan sinkron untuk mencapai hasil yang optimal. Peralatan mekanis yang umumnya dipakai adalah -ulldo$er dengan berbagai tipe dan kapasitas daya angkutnya. Pemilihan alat angkut disesuaikan dengan kondisi lapangan dan produksi yang akan dihasilkan oleh perusahaan tambang Tahap Pengangkutan Pada tahap ini pekerjaan yang dilakukan adalah mengangkut bahan galian ke tempat yang telah disediakan baik stock pile maupun gudang. Peralatan mekanis yang la$im dipakai adalah ump Truck dengan berbagai 4ariasi daya angkutnya. Pr#ses eng#lahan Bent#n$t 9asil bentonit dari tambang yang berupa bongkahan diangkut dengan truk menuju pabrik pengolahan dengan melalui beberapa proses yaitu penghancuran, pemanasan, penggilingan dan pengayakan. +ntuk pengecilan ukuran, digunakan temperatur D6 0. tujuan pengeringan adalah mengurangi kadar air ratarata 62 menjadi kadar air ratarata sebesaar D2. sedangkan penggerusan dan pengemasan, umumnya bentonit digerus sampai '66 mesh dengan micro grider dan untuk mendapatkan '66 mesh digunakan classifier.Teknik pengolahan bentonit untuk keperluan sebagai berikut %>. Pembuatan +rea Molasses -lock (Makanan Tambahan +ntuk Ternak)bahan utama yang diperlukan antara lain mollasses (tetes tebu) sebagai sumber energi, pupuk urea sebagai sumber nitrogen (protein) dan bahan pengisi berupa dedak padi, dedak gandum, bungkil kelapa, bungkil biji kapuk, sebagai bahan pengeras dipakai bentonit, tepung batugamping dan sebagai bahan tambahan dipakai garam dapur dan mineral campuran.Proses pengolahan adalah sebagai berikut % Cara ingin Cara ini hanya digunakan dengan mencampur mollasses dan urea dengan bahan lain sebagai bahan pengisi, pengeras dan bahan tambahan lainnya sampai adonan menjadi merata kemudian dipadatkan dengan cetakan. Cara ini digunakan apabila mollasses yang diolah relatif sedikit. Cara 9angat Mulamula mollasses dipanaskan sampai suhu antara 66 C dan 66 "etelah tercapai kondisi suhu tersebut maka dicampur dengan urea, bahan pengisi pengeras dan bahan tambahan lainnya. "etelah adonan menjadi rata kemudian dicetak dan dipadatkan sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan.
Cara Panas Pembuatan makanan ternak dengan cara panas dilakukan apabila jumlah mollasses (tetes tebu) dan bahan pengisi dipanaskan sampai suhu &666 C &'66 C selama &6 menit. "etelah adonan didinginkan sampai suhu G66 C maka 44
adonan dicampur dengan urea dan bahan pengeras lainnya kemudian dituangkan ketempat percetakannya dan adonan tersebut diaduk terus agar tidak mengeras. 5umlah bentonit yang dicampurkan ke dalam adonan adalah sebanyak ' F 2 dari jumlah adonan. Peman6aatan Bent#n$t -entonit banyak sekali bermanfaat bagi kebutuhan manusia terutama dalam kebutuhan dunia industri, adapun pemanfaatan bentonit antara lain % Karena bentonit mempunyai sifat -leaching ;ath . -entonit yang mempunyai pori
pori mineral yang besar akan menyaring dan menyerap mineralmineral pengotor pada minyak kelapa sa7it setengah jadi. Pada akhirnya minyak kelapa sa7it = minyak goreng akan murni dan bening. a. Pencegah pembocoran bendungan Karena mineral bentonit akan mengembang saat didalam air, para engineer menggunakan bentonit untuk menambal kebocoran pada dam atau bendungan yang akan merekat kuat pada dinding dam dan akan mengembang menutup lubang. b. Pemurnian alcohol Prosesnya sama dengan pemurnian minyak goreng yang menggunakan sifat bleaching eath dari bentonit.Hamun penyaringan alcohol ini dengan fenol yang tidak dapat lolos dari penyaringan dari poripori bentonit. c. Campuran pakan ternak "etelah digiling dicampurkan makan ternak agar makanan ternak tidak bau d. Cetakan untuk casting Karena bentonit mempunyai daya ikat yang baik serta tahan terhadap temperature tinggi.-entonit juga mempunyai daya tahan yang cukup baik.Cetakan bentonit untuk casting ini sering disebut brekbond e. Penghilang bau bak sampah -ahan dari tong sampah yang biasanya pada restoran menggunaka bentonit karena bentonit dapat menyerap mineralmineral yang berbau yang dihasilkan sampah. f. -ahan lumpur bor saat drilling -entonit yang digunakan Cabentonit . Melalui pertukaran ion, sehingga terjadi perubahan menjadi Habentonit dan diharapkan terjadi peningkatan sifat reologi dari suspensi mineral tersebut >gar mencapai persyaratan sebagai bahan lumpur sesuai dengan spesifikasi standar, perlu ada penambahan polimer. 9al itu dapat dilakukan melalui akti4asi bentonit untuk bahan lumpur bor. ?umpur bentonit diletakkan agar material yang sudah dibor tidak merusak mata bor drilling
45
BAB III "E!I(PULAN
kesimpulan yang didapat dari makalah ini adalah &. Pengolahan mineral adalah sutu proses pemisahan antara mineral berharga dengan mineral tak berharga(gangue). dengan menggunakan metode pemisah secara mekanik (tidak ada perubahan massa, dan kimia) untuk menghasilkan suatu produk berharga = bijih dalam bentuk umpan menjadi konsentrat (mineral berharga) dan tailing (mineral tidak berharga). '. Ara4ity concentration adalah proses pemisahan anatara mineral berharga dan mineral tak berharga berdasarkan perbedaan berat jenis atau density. Ara4ity concentration mempunyai beberapa alat yang digunakan seperti humprey spiral, shaking table, sluice boE dan jig dengan mekanisme yang berbedabeda.
46
