KLASIFIKASI (CLASSIFICATION)Klasifikasi adalah proses pemisahan partikel berdasarkan kecepatan pengendapannya dalam suatu media (udara atau air).

Hasil dari sizing masih partikel dengan ukuran, bentuk dan berat jenis yang berbeda. Pada klasifikasi perbedaan tersebut dipisahkan berdasarkan kecepatannya dalam media.

Dalam klasifikasi ini partikel kasar, berat dan berbentuk bulat akan mengendap lebih cepat daripada partikel yang ringan dan berbentuk tidak teratur.

KECEPATAN PENGENDAPAN

• Kecepatan pengendapan berbanding langsung dengan besarnya diameter partikel

• Kecepatan pengendapan berbanding langsung dengan besarnya berat jenis partikel

• Kecepatan pengendapan berbanding terbalik dengan kekentalan medianya

Klasifikasi dilakukan dalam suatu alat yang disebut classifier.

Produk dari proses klasifikasi ada 2 (dua), yaitu :

• Produk yang berukuran kecil/halus (slimes) mengalir di bagian atas disebut overflow.

• Produk yang berukuran lebih besar/kasar (sand) mengendap di bagian bawah (dasar) disebut underflow.

Klasifikasi dapat berlangsung apabila sejumlah partikel dengan bermacam-macam ukuran jatuh bebas di dalam suatu media atau fluida (udara atau air), maka setiap partikel akan menerima gaya berat dan gaya gesek dari media.

Pada saat kecepatan gerak partikel menjadi rendah (tenang/laminer), ukuran partikel yang besar-besar mengendap lebih dahulu, kemudian diikuti oleh ukuran-ukuran yang lebih kecil, sedang yang terhalus (antara lain slimes) akan tidak sempat mengendap.

Kecepatan pengendapan pada classifying menurut hukum Stoke : 

 Keterangan : g : 0,981 m/det2

D : diameter partikelPs : densitas solidPf : densitas fluidaη : viscositas

HUKUM STOKE

Berdasarkan media pemisahnya, classifying dibagi menjadi : 1. Sorting classifier

2. Sizing classifier

Evan classifyierAlat ini terdiri dari sloping launder (pencuci miring) yang dilengkapi dengan rectangular box yang terbuka dan terletak pada daerah pencucian BC.Air dimasukkan melalui pipa yang diatur dengan sebuah klep F. partikel yang mengendap lebih cepat akan dikeluarkan melalui spigot G, sedangkan partikel yang pengendapannya lambat (overflow) akan dikembalikan ke daerah pencucian E. Air yang dimasukkan melalui F lebih dikenal dengan hydraulic water.

PERALATAN KLASIFIKASI

1. SORTING CLASSIFIER

RICHARD HINDERED SETTLING CLASSIFIER

Pada alat ini digunakan kolom cylindrical sorting sebagai ganti dari rectangular boxes dari Evans classifyier. Sedangkan hydraulic water dimasukkan dari bagian bawah kolom cylindrical sorting. Classifier ini merupakan tipe yang lebih sempurna jika dibandingkan dengan Evans classifier.

Fahrenwald sizer

Alat ini terdiri dari tangki yang berbentuk trapesium A, dilengkapi dengan 5 buah rectangular pocket dan cylindrical pocket akan menghasilkan produk melalui spigot dimana ukuran butir dari rectangular pocket yang pertama sampai ke cylindrical semakin halus.

Hydrotator classifyierPada alat ini hindered settling zone terdapat di bagian dasar dari classifier supplements, sedangkan free settling zone terdapat pada bagian atas. Zone ini terjadi akibat adanya peningkatan aliran pada zone bawah, sedangkan pada zone atas tidak terjadi peningkatan kecepatan aliran.Alat ini dilengkapi mesin pengontrol pulp density dan alat pemisah slime particle dari overflow dan underflow. Alat ini digunakan untuk pencucian batubara.

2. SIZING CLASSIFIERDalam sizing classifier diperlukan penambahan air disamping air yang telah ada dalam suspense. Sizing classifier ini menggunakan kondisi free settling yaitu pengendapan dari material secara individu yang mengendap secara langsung/tanpa hambatan dari material lain

a. Settling coneMerupakan conical sheet metal shell dengan apex pada bagian bawah. Umpan dimasukkan pada bagian atas ke bagian dalam sebuah cylindrical kecil atau cylindri conical shell, yang berfungsi untuk mencegah lewatnya umpan ke overflow.

Keterangan :A : Feed shellB : BaffleC : Cylindriconical

shellE : Lapisan sedimenF : Pelampung (float)J : SpigotK : Pemberat

ALLEN AUTOMATIC CLASSIFIER

baffle (B), yang bekerja berlawanan dan menyebabkan spigot (J) akan tertutup, tetapi apabila level pada sedimen E telah dicapai maka untuk mencegah lolosnya pulp dari feed shell ke dalam classifier atau jika disitu ada suspensi yang telah mencapai batas maka pelampung akan naik dan spigot akan terbuka, spigot akan tertutup lagi jika batas sedimen dari densitas menjadi rendah. Pengaturan densitas dari spigot product dilakukan dengan cara mengatur posisi pemberat K

Pada alat ini pemasukkan dan pengeluaran diatur secara otomatis karena mempunyai bagian yang bergerak atau pelampung (Float F), yang ditempatkan di dalam cylindrical shell yang menge-lilingi feed shell (A) dan juga

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemisahan :

Kemiringan Classifier (Slope)Untuk pemisahan yang kasar maka biasanya slope dibuat sekitar 2,5 – 3,5 inchi per feet, sedangkan yang yang lebih halus sekitar 1,5 - 2,5 inchi per feet. Jika slope besar maka memberi kesempatan kepada partikel untuk menjadi overflow lebih besar. Tetapi kemungkinan material yang telah digaruk kembali jatuh mengendap sehingga classifier akan menghasilkan produk yang bersih. Feed RateDitentukan oleh kapasitas overflow dan overflow tergantung pada panjang dari bibir overflow yang memberi kesempatan kepada material untuk keluar sebagai overflow.

b. Mechanical Classifier

bawah (Slime overflow end) tertutup oleh tail board dan bibir overflow. Rake yang digunakan satu, dua maupun tiga buah, rake ini digerakan oleh head motion yang terletak pada sand dischange end. Gerakan yang dihasilkan diteruskan pada sebuah sistem dari heavy gear, pinion, crank dan excentric. Gerakan garuk (raking) yang diberikan oleh head motion akan disalurkan pada bidang datar vertical yang berbentuk segi empat (indicator diagram) dengan bagian sudut atas bundar. Sesaat sebelum raking stroke dimulai, take blade diturunkan dan akan memberikan gerakan maju ke arah depan dischange end classifier, pada batas raking stroke maka blade akan naik dan bergerak ke titik semula.

Alat terdiri dari tanki yang biasanya terbuat dari besi, beton, kayu maupun metal lainnya dan settling box yang berbentuk segi empat, bagian atas (sand discharge cod) terbuka sedangkan bagian

Dorr Rake Clasifier

Alat ini dilengkapi dengan settling tank yang luas dan berbentuk silinder dengan bagian atas dan bawah berbentuk flate cone. Dorr bowl classifier dengan settling area yang luas digunakan untuk

Dorr Bowl Clasifier

material berukuran yang sangat halus daripada Dorr rake classifier. Penyekat overflow yang panjang dan settling tank yang relatif luas akan mengurangi amplitudo dari gelombang pulp dan akan menghasilkan ukuran overflow yang lebih tepat.

Alat ini digunakan dua settling zone, hindered settling atau kecepatan, zone dekat rake dan free settling atau zone diam, sorting zone pada ruang yang mengelilingi di atas hindered

DORR MULTIZONE CLASSSIFIER

settling zone. Alat ini cocok untuk material yang relatif kasar dan slope yang diterapkan 2-3 inchi/feet.Drage ClassifierYang termasuk alat ini adalah classifier dan sebuah bak miring yang panjang pada dasar bak ini butiran besar dan berat akan diendapkan sedangkan butiran halus dan ringan akan menjadi overflow.

Spiral Classifier (Akins Classifier) Diameter spiral 10-100 inchi dengan kecepatan putar untuk spiral berukuran besar adalah 6 rpm dan untuk spiral berukuran kecil yaitu 20 rpm. Spiral classifier ini dioperasikan dengan kemiringan 3-4 inchi/feet.Peralatan ini biasanya menggunakan bak yang miring dari mechanical classifier dimana pulp ditempatkan dan digerakan dengan sebuah atau lebih spiral ribbon yang berputar pada suatu poros (shaft).Spiral ribbon ini bertindak sebagai rake pada dorr classifier yang berfungsi tidak hanya untuk memindahkan material yang mengendap, tetapi juga untuk mengangkat material. Di dalam akins classifier endapan solid dijungkir balikan oleh spiral sebelum pengeluaran akhir.

Keuntungan dari Akins classifier adalah :

• Kapasitas tinggi• Volume settling zone besar dan

halus• Ongkos pemakaian dan

pemeliharaan rendah• Effisien dan mudah

penanganannya.

Sizing Classifier menggunakan udaraPada sizing classifier menggunakan udara maka classifier ini sering disebut pneumatic classifier. Kebanyakan penggunaan classifier ini adalah untuk menghilangkan debu-debu dengan menggunakan hembusan udara yang dilengkapi dengan pengumpul debu/kotoran.Pemisahan partikel dalam alat ini dipengaruhi oleh :• Distribusi ukuran, bentuk butir, berat jenis,

kelembaban dari partikel itu• Kecepatan pengaliran udara, temperatur,

kelembaban, viskositas dari udara yang dialirkan• Sifat permukaan, besarnya gaya yang

ditimbulkan dari alat yang digunakan

Classifier dengan media udara ini dibedakan menjadi dua bagian yaitu :

(a).Berdasarkan Gravitasi(b). Berdasarkan Inersia (movement)

JENIS CLASSIFIER MEDIA UDARA

BERDASARKAN GRAVITASIPemisahan yang terjadi pada classifier dengan udara berdasarkan gravitasi ini disebabkan karena perbedaan gaya gravitasi yang ditimbulkan oleh partikel itu sendiri. Partikel yang berbutir besar akan mempunyai gaya gravitasi yang besar pula, begitu pula sebaliknya. Selain itu juga dipengaruhi oleh jenisnya dari partikel tersebut.Dengan adanya udara yang disemprotkan maka butiran-butiran partikel yang halus dan kasar akan terpisahkan. Partikel yang halus akan terlempar lebih jauh dibandingkan partikel yang kasar.

BERDASARKAN INERSIA (MOVEMENT)

Pada pemisahan berdasarkan inersia ini, partikel diberi gaya sehingga material itu akan terdorong atau terlempar.

PNEUMATIC CLASSIFIER

PERFORMANCE OF CLASSIFIERSKapasitas classifier dipengaruhi oleh :• Kemiringan alat, Untuk material kasar slope 2,5 - 3,5

inchi per feet• Kecepatan masuknya umpan• Dilution yaitu perbandingan antara air dengan material

jika airnya banyak maka materialnya agak halus• Kecepatan penggarukan, bila terlalu cepat maka akan

menimbulkan agitasi sehingga hasilnya tidak bersih.Kapasitas classifier dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

C = a.A.v.y.∆Keterangan :C = kapasitas, ton solid/jama = konstanta, nilai 1,875A = luas penampang melintang, ft2

v = kecepatan, ft/menity = volume solid, %∆ = berat jenis solid

EFISIENSI CLASSIFIER dihitung dengan rumus beriikut :

Keterangan :E = efisiensic = % berat material dalam overflow yang lebih kecil

dari mesh of separator f = % berat material dalam umpan yang lebih kecil

dari mesh of separatort = % berat material dalam underflow yang lebih

kecil dari mesh of separator  Atau dengan rumus lain :

 

Contoh soal

Bijih yang masuk dalam proses pengolahan sebesar 5000 tpd (ton per day), bila nisbah konsentrasi 10 : 1, serta tailingnya mengandung 20% solid, hitunglah volume tailing yang masuk ke settling pond (tempat pengendapan). Berat jenis bijih adalah 3 ton/m3 (dalam tailing).

Hitung pula kecepatan terminal partikel berdiameter 2 mikron yang BJ = 2,3 gr/cc.

Jika tailing dimasukan kolam pengendapan, berapa luas kolam pengendapan.

Jawab :Nisbah konsentrasi = 10, berarti berat konsentrasi = 5000 : 10 = 500 ton, berat tailing = 5000 – 500 = 4500 t, %solid = 20%, maka berat air dalam tailing = (80 : 20) x 4500 = 18.000 ton.Volume tailing keseluruhan = (4500 : 3) + (18000 : 1) = 19.500 m3/hari.Kecepatan pengendapan pada classifying menurut hukum Stoke : 

 Keterangan : g = 9,81 m/det2 D = diameter partikel ρs = densitas solid (2,8 gr/cc)pf = densitas fluida η = viscositas (1 centipoise = 0,01 ) 1000 centipois = 1 kg/m det.

Kecepatan pengendapan tailing = 3,92 x 10-4 cm/det= 0,3387 m/hari

Luas kolam yang diperlukan untuk menampung tailing :

Maka panjang kolam = 400 meter dan lebar kolam = 150 meter.

Merupakan suatu proses pemisahan antara mineral berharga dengan mineral tak berharga sehingga didapat kadar yang lebih tinggi dan menguntungkan.

Ada beberapa cara pemisahan yang didasarkan pada sifat fisik mineral, diantaranya adalah :

• Warna kilap dan bentuk kristalKonsentrasi yang dilakukan dengan tangan biasa (hand picking)

• Specific gravity (gravity concentration)Adalah konsentrasi berdasarkan berat jenisnya.

KONSENTRASI

Gravfity Concentration adalah proses konsentrasi yang mendasar pada gaya gravitasi.

Proses ini terbagi menjadi beberapa macam, yaitu :

1. Didasarkan pada aliran air horizontal• Shaking table• Sluice box• Humphrey spiral

2. Didasarkan pada aliran air vertikal• Jigging

3. Didasarkan pada berat jenis media• Heavy liquid separator• Heavy media separator

DIDASARKAN PADA ALIRAN AIR HORIZONTAL

Apabila campuran mineral berat dan ringan dialirkan bersama-sama dengan air, maka susunan mineral dalam aliran tersebut adalah :• Mineral berat berukuran halus sampai kasar• Dilanjutkan mineral ringan halus sampai kasarSusunan ini disebabkan karena pengaruh kecepatan aliran dan gaya dorong air, sehingga mineral ringan dan kasar akan lebih besar mendapatkan gaya dorong air.

KECEPATAN ALIRAN LAMINER

Sebaliknya apabila campuran mineral berat dan ringan dijatuhkan dari atas ke sebuah aliran air, maka susunannya adalah sebagai berikut :• Mineral berat dan kasar akan terletak paling dekat

dengan sumbernya• Mineral ringan halus akan terletak paling jauh dengan

sumbernyaAda kemungkinannya posisi mineral berat halus jadi satu dengan mineral ringan kasar. Maka untuk menghindari hal ini terjadi, atau agar terjadi pemisahan antara mineral berat dengan mineral ringan, maka ukuran campuran mineral tersebut disamakan dengan jalan pengayakan.