BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengolahan Bahan Galian

Pengolahan bahan galian adalah proses pemisahan mineral berharga

(konsentrat) dengan pengotornya (tailing). Hal ini dilakukan karena pada saat

proses selanjutnya ada batasan kadar yang diharuskan ditepati karena jika tidak

maka efisiensi proses berikutnya tidaklah baik. Bijih dari mineral yang berbeda

dalam batuan dipisahkan antara satu sama lain untuk dilihat karakteristik sifat

fisik beda (kekerasan, bentuk, sifat magnetik, electrostatik, densitas) atau kimia

(flotasi, pengendapan). Hal ini merupakan langkah awal untuk mendapatkan

kembali mineral yang bernilai komersial. Mineral berharga yang terdapat dalam

bijih umumnya belum terliberasi dari batuan induknya. Pengolahan bahan galian

memiliki beberapa tahapan sebelum bijih siap diolah melalui tahapan ekstraksi.

Tahapan ini dibagi menjadi 3 bagian, yaitu :

1. Kominusi

Dalam melaksanakan tahap kominusi, pengecilan ukuran harus

dilakukan sampai pada ukuran yang diperlukan saja. Proses

kominusi dapat dilakukan beberapa tahap tergantung pada ukuran

umpan dan produknya. Produk akhir dari tahap kominusi adalah

bijih yang berukuran relatif halus sesuai dengan proses berikutnya

yaitu proses konsentrasi. Kominusi dibagi menjadi dua yaitu

Crushing (Jaw Crusher) dan Grinding (ball mill).

2. Sizing

Sizing ialah pengelompokan mineral, dalam pengelompokan ini

dapat dilakukan dengan cara :

a. Screening , yaitu pemisahan besar butir mineral berdasarkan

lubang ayakan agar butir mineral memiliki distribusi ukuran

yang seragam, ukuran alat dinyatakan dalam satuan # (mesh)

4

b. Classifying , ialah pemisahan butir mineral yang mendasarkan

atas kecepatan jatuh material dalam suatu media ( air, udara)

sehingga hasilnya tidak seragam. Alat yang digunakan untuk

melakukan proses screening disebut screen dan alat yang

digunakan untuk melakukan proses classifying disebut

classififier.

3. Concentration

Konsentrasi merupakan suatu proses pemisahan konsentrat dan

tailing pada suatu objek (bijih) yang dimana proses pemisahan itu

memanfaatkan karakteristik sifat fisik dan kimia dari bijih tersebut.

Selain konsentrat dan tailing, proses ini juga menghasilkan pula

middling, middling merupakan material konsentrat yang masih

terkandung tailing didalamnya. Konsentrasi biasa dilakukan

dengan beberapa metode misalnya :

a. Gravity Separator yaitu pemisahan mineral berdasarkan

perbedaan berat jenis .

b. Magnetic Separator yaitu pemisahan mineral berdasarkan

sifat fisik mineral terhadap medan magnet.

c. Elektro Separator yaitu pemisahan mineral berdasarkan

sifat fisik kelistrikannya .

d. Flotasi yaitu pemisahan mineralberdasarkan sifat kimia

mineral tersebut terhadap air . sifat itu ada yang hydrophobic dan

hydrophilic.

2.2 Gravity Concentration

Gravity Concentration adalah konsep pemisahan mineral dengan

menggunakan perbedaan karakteristik sifat fisik berat jenis dari material, biasanya

dilakukan dalam keadaan basah atau adanya fluida yang mengalir di dalamnya.

Selain itu keuntungan dari konsep ini ada biaya yang dikeluarkan relative rendah,

sehingga banyak industri dibidang ini yang menggunakan cara gravity

concentration. Gravity concentration dibagi menjadi Pulsated Beds, Shaken Beds,

5

Stirred Beds, Water-Impulse Separatiors dan Pneumatic Concentration. Didalam

gravity concentration menggunakan hukum Stokes dan Newton yang berkaitan

dengan aliran fluida untuk pemisahan partikel dengan beberapa modifikasi

didalamnya. Dalam gravity concentration terdapat konsep pergerakan partikel

dalam air (fluida) yaitu:

1. Free Settling adalah kondisi pergerakan partikel jatuh bebas dalam

media air, jadi antara partikel tidak saling mengganggu sehingga cairan

dapat bergerak diantara partikel.

2. Hindered Settling berbeda dengan Free Settling, dalam Hindered

Settling antara partikelnya saling ganggu yang biasanya terjadi di dalam

suspense.

3. Consolidation Trickling, yang mana di dalam gravity concentration

terdapat hukum Stokes dan Newton tentang aliran fluida untuk

pemisahan partikel dengan beberapa modifikasi didalamnya.

Prinsip konsentrasi gravitasi dapat diringkas sebagai berikut.

1. Partikel padat yang bergerak dibawah tekanan gravitasi dalam suatu

media cair akan terbenam menurut berat jenis dan densitas dari material

tersebut. Atau lebih spesifiknya adalah :

Partikel yang memiliki berat yang sama tetapi memiliki bentuk yang

berbeda akan terbenam dengan berdasarkan diameter partikel tersebut.

Jadi partikel yang berbentuk pipih akan lebih lambat terbenamnya tetapi

yang mendekati bentuk bola akan lebih mudah terbenam.

a) Partikel yang sama bentuk dan besarnya tetapi memiliki berat yang

berbeda akan terbenam menurut beratnya, dan yang lebih berat

akan terbenam lebih dahulu.

b) Partikel yang berputar akan saling bergesek tergantung pada luas

permukaan dan berat beban, partikel yang memiliki bentuk kecil,

tipis dan berat mempunyai nilai hambatan yang kecil.

c) Partikel yang melompat akan semakin terbawa arus. Maka semakin

banyak lompatan, semakin baik pemisahan partikel yang terjadi.

6

2. Besarnya hambatan suatu media terhadap partikel yang jatuh akan

semakin besar bila nilai densitas dan viskositas semakin efektif.

3. Kapasitas slime akan semakin efektif jika efektifitas densitas semakin

meningkat.

Ada 3 (tiga) cara pemisahan secara gravitasi bila dilihat dari segi gerakan

fluidanya, yaitu :

1. Fluida tenang, contohnya adalah dense medium separation (DMS) atau

heavy medium separation (HMS).

2. Fluida horisontal, contohnya adalah sluice box, shaking table dan

spiral concentration.

3. Fluida vertikal, contohnya adalah jigging concentrator.

2.3 Jigging Concentrator

Alat utama yang banyak dipakai dalam konsentrasi gravitasi salah satunya

adalah jig. Dalam alat Jigging Concentrator konsentrat memiliki berat jenis yang

lebih besar dibandingkan tailing. Didalam alat tersebut teradapat rag atau bed

yang memiliki sifat fisik berat jenis yang nilainya diantara konsentrat dan tailing.

Fungsi dari rag atau bed tersebut adalah sebagai penghambat konsentrat yang

telah jatuh kebawah agar tidak naik keatas akibat debit air tersebut. Kualitas rag

atau bed menentukan nilai recovery hasil alat tersebut.

Gambar 2. 1 Komponen Jig Concentration

7

Dari skema pada gambar tersebut terdapat beberapa bagian-bagian dari

alat tersebut, berikut ini merupakan fungsi dari tiap bagian-bagian tersebut, yaitu :

1) Feeder : Tempat masuknya umpan (Feed)

2) Over flow : Tempat atau jalur keluarnya Tailing

3) Sekat tailing : Penahan jalur keluarnya Tailing

4) Rag :

a. Meratakan dorongan ke atas selama pulsion, sekaligus

mencegah dorongan sebagian.

b. Sebagai pengatur atau pengendali dan mencegah mineral

ringan lewat menuju konsentrat.

c. Pada saat pulsion, lapisan ditambah mineral akan

membentuk suspense sehingga membuat kondisi hindered

settling, dengan perbandingannya yang sangat besar.

d. Mencegah lolosnya mineral ringan.

5) Screening : Menyeragamkan ukuran konsentrat yang

masuk

6) Tangki : Menampung air

7) Lubang Konsentrat : Jalur keluarnya konsentrat (Fe)

8) Hutch Water :

a. Untuk meminimalisir ruangan yang vakum pada saat

suction sehingga hisapan akibat suction berkurang

b. Menambah air untuk memperkirakan apakah suatu mineral

akan dapat dipisahkan dengan baik atau tidak dari mineral

lainnya adalah dengan cara mengetahui kriteria

concentration.

9) Sekat Longitudinal : Penahan agar gerakan atau getaran air

berjalan secara longitudinal. Agar tailing dapat terlempar keluar

10) Diaphragma : Mengatur atau menyeimbangkan getaran

yang dihasilkan komponen esentrik pada Jig Concentrator agar

hasil yang didapatkan sesuai

8

11) Esentrik : Penghasil getaran atau pemompa agar air

yang mengalir sesuai dengan getaran longitudinal.

Gambar 2.2 Skematik Jig Concentration

Cara kerja dari alat ini di mana pertama umpan masuk melalui lubang jig

yang disebut pulp, umpan dimasukan bersama aliran fluida. Saat umpan masuk

rag setelah bergerak naik dan turun yang disebut pulsion dan suction di bantu

dengan hutch water.

Adapun agar mendapatkan hasil yang lebih baik rag yang digunakan

harus memiliki berat jenis diantara mineral ringan dan berat yang akan

dipisahkan. Jika Ukuran rag yang besar akan memberikan celah yang besar,

sehingga mineral berat lebih bebas bergerak turun dan akan menambah jumlah

konsentrat. Rag yang terlalu tebal akan menyulitkan partikel-partikel untuk lolos

pada lapisan rag dan ini akan mengurangi konsentrat.

Mekanisme pemisahan pada dasar aliran vertical, pemisahan antara

mineral-mineral yang berbeda berat jenisnya dengan mengeksploitasikan

perbedaan gerak respon atau akibat dari aksi gaya gravitasi dan gaya-gaya lain

yang bekerja pada mineral. Pada jig setiap partikel mineral akan mendapatkan

pengaruh dari gerakan bolak-balik air (pulsating water current) dan efek sluicin.

9

Proses inilah yang menyebabkan terpisahnya mineral berat dan ringannya.

Mineral ringan akan tertahan di atas dan terbawa ke tempat tailing sedangkan

mineral berat akan mengendap perlahan dibantu pergerakaan rag dan masuk ke

lubang konsentrat.

Ada beberapa faktor yang sangat mempengaruhi jumlah konsentrat yang

diperoleh pada proses ini, faktor tersebut antara lain :

1. Laju pengumpanan : distribusi ukuran umpan

2. Jumlah feed

3. Debit air pada umpan dan Hutch water

4. Jumlah Stroke per Minute