Post on 30-Nov-2015
A. SEDIMENTASI
Sedimentasi adalah salah satu operasi pemisahan campuran padatan dan cairan (slurry)
menjadi cairan beningan dan sludge (slurry yang lebih pekat konsentrasinya),
Pemisahan dapat berlangsung karena adanya gaya gravitasi yang terjadi pada butiran
tersebut. Proses sedimentasi dalam industri kimia banyak digunakan ,misalnya pada proses
pembuatan kertas dimana slurry berupa bubur selulose yang akan dipisahkan menjadi pulp dan
air, proses penjernihan air (water treatment),dan proeses pemisahan buangan nira yang akan
diolah menjadi gula.
Proses sedimentasi dalam dunia industri dilakukan secara sinambung dengan
menggunakan alat yang dikenal dengan nama thickener,sedangkan untuk skala laboratorium
dilakukan secara batch. Data-data yang diperoleh dari prinsip sedimentasi secara batch dapat
digunakan untuk proses yang sinambung.
Sedimentasi dilakukan dalam berbagai cara, alat sedimentasi salah satunya adalah jigging
a. Jigging
Jig merupakan salah satu alat pemisahan yang berdasarkan perbedaan berat jenis, bekrja
secara mekanis yang menggunakan adanya perbedaan kemampuan menerobos dari butiran yang
akan dipisahkan terhadap suatu lapisan pemisah (bed). Secara umum jig merupakan suatu tangki
terbuka yang berisi air dengan saringan horizontal terletak pada bagian atasnya dimana terdapat
lapisan pemisah.
Tangki jig dilengkapi dengan lubang pengeluaran konsentrat (spigot) pada bagian
bawahnya. Disamping itu jig juga memiliki suatu mekanisme penyebab terjadinya tekanan
(pulsion) yang diimbangi dengan pemakaian air tambahan.
GAMBAR I
Gambar d.4.1 Jig Tampak depan
PRINSIP KERJA PROSES JIGGING
o Apabila terjadi pulsion maka bed akan terdorong naik. Sehingga batuan pada
lapisan bed akan merenggang karena adanya tekanan. Kesempatan ini akan dimanfaatkan
oleh mineral berat untuk menerobos bed masuk ke tangki sebagai konsentrat sedangkan
mineral ringan akan terbawa oleh aliran horizontal diatas permukaan bed dan akan
terbuang sebagai tailing.
o Pada saat terjadi suction, bed menutup kembali sehingga mineral berat berukuran besar dan
mineral ringan berukuran besar tidak berpeluang masuk ke tangki. Jadi mineral berat
berukuran besar akan mengendap diatas bed untuk menunggu
kesempatan pulsion berikutnya, sedangkan mineral ringan berukuran besar akan terbawa
aliran arus horizontal.
o
Gmbar d.4.2
Jig tampak samping saat Implussion Gambar d.4.3
Jig tampank samping saat suction
Gambar d.4.4
Jig tampak atas Diafragma saat implussion dan suction
Pada pemisahan partikel mineral dalam proses jigging dipengaruhi tiga faktor, antara lain :
a) Differential acceleration
Differential acceleration merupakan faktor perbedaan kecepatan jatuh partikel mineral
ke bed, karena adanya gerakan yang terjadi pada alat jig.
b) Hinderet setting
Hinderet setting adalah faktor kerapatan batuan pada lapisan bed, faktor dimana
kecepatan jatuh setelah mineral mencapai kecepatan akhir atau setelah mengendap
padabed, dimana partikel mineral terangkat dan turun pada saat terjadi
c) Consolidation trickling
Consolidation trickling adalah faktor atau cara pengaliran campuran partikel mineral pada
waktu akhir jatuh, dimana berlaku setelah lapisan bed menutup pada saat akhir dorongan
(pulsion) . Partikel mineral ringan berukuran besar tidak sanggup berpindah ke
kompartemen berikutnya karena pengaruh kecepatan yang terjadi pada partikel mineral
tersebut. Sedangkan mineral berat dengan ukuran kecil mempunyai kesempatan untuk
menerobos celah-celah lapisan bed, karena partikel tersebut cukup kecil bila
dibandingkan dengan rongga bed. Kondisi seperti inilah yang dikendalikan
dalamConsolidation trickling.
Berdasarkan ketiga faktor pemisahan mineral dalam jig diatas, maka terjadilah proses
pemisahan mineral yang berbeda berat jenisnya, dalam hal ini mineral berharga seperti kasiterit,
xenotin, monasit, ilmenit, zircon, Pb dan biji besi dengan mineral tailingyang berupa kuarsa dan
clay. Sedangkan mineral pengotor atau mineral ringan baik yang berukuran kecil ataupun besar
akan terdorong oleh desakan darifeed berikutnya dan arus horizontal diatas permukaan bed dan
terbuang sebagai tailing . Apabila ketiga faktor tersebut disatukan maka proses tersebut
dinamakan ideal jigging process.
Tipe jigging
Gambar d.4.5 Gambar d.4.6
Jig 2X2 Cell Jig 1X2 Cell
Gambar d.4.7 Gambar d.4.8
Jig 2X3 Cell Jig 1X3 Cell
b. Sedimentasi Tank
Istilah sedimentation tank adalah sedimentation basin, clarifier, settling tank, settling basin
semua itu mempunyai satu pengertian yaitu sebagai pengendap partikel, baik yang tersuspensi
maupun tidak. Sering disebut sebagai bak pengendap atau bak sedimentasi.
Ada dua macam bentuk bak sedimentasi, yaitu melingkar (circular) dan segi empat
(rectangular). Masing-masing bentuk ini mempunyai kelebihan masing-masing dan
didtempatkan pada kondisi yang khusus. Salah satu pertimbangan dalam menentukan bentuk bak
sedimentasi tersebut adalah adanya ketersedian lahan, dan ada tidaknya dana. Tangki
sedimentasi melingkar jika ditinjau secara teknis dan operasional jauh lebih menguntungkan
tetapi memerlukan biaya yang tidak sedikit dalam merancangnya, karena banyaknya fasilitas
yang berada di dalamnya.
Prinsip kerja
Di dalam tangki melingkar, aliran masuk menuju ke pusat tangki atau ke sebelah
sisi tangki. Jika diameter tangki kurang dari 30 ft (9.14 m), pipa inlet akan masuk melalui
dinding dan mengarah ke bawah. Jika tangki lebih besar dari 30 ft ( 9.14 m), pipa masuk melalui
bawah tangki dan debit air tegak lurus menuju pusat baffle. Kedalaman clarifier melingkar
dipertimbangkan pada kedalaman bagian samping tangki, dan dikenal dengan sebutan side water
depth (swd). Kedalaman ini digunakan untuk menentukan waktu detensi dan volume tangki.
Outlet untuk tangki melingkar terdiri dari suatu weir di sekitar batas luar yang
menyebarkan aliran menjadi seragam. Center-feed pada clarifier yang melingkar yang digunakan
pada pengolahan air limbah mempunyai penggaruk lumpur secara mekanik (mechanical sludge
rakes) yang terletak di bagian bawah dan penggaruk permukaan (surface skimming) yang terletak
di bagian atas.
Gambar d.4.2 Gambar irisan Sedimentation tank
Gambar c.3.3 Sedimentation tank sebenarnya
Gambar c.3.3 Bagian-bagian dari sedimentation tank