(P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005) Oleh : Sujono, Sugeng Walujo ...

KUMPULAN LAPORAN BASIL PENELITIAN TABUN 2005 rSBN.978-979-99141-2-5

PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG: PENINGKATAN KADAR UMENGGUNAKAN KNELSON KONSENTRATOR

(P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005)

Oleh : Sujono, Sugeng Walujo, Mukhlis

ABSTRAK

PENGOLAHAN BIJIH URANIUM RIRANG : PENINGKATAN KADAR U

MENGGUNAKAN KNELSON KONSENTRATOR. Telah dilakukan pemisahan mineraluranium dari bijih U Rirang berkadar 5.426,25 ppm menggunakan alat KonsentratorKnelson. Tujuan pene1itian ini adalah peningkatan kadar U dalam konsentrat sehingga akanmengurangi pengotor pada bijih dan menurunkan konsumsi reagen pada pengolahan uraniumselanjutnya. Variabel yang diamati adalah tekanan fluida dan ukuran bijih. Hasil percobaandiperoleh kondisi optimal sebagai berikut : tekanan fluida 3,0 psi dengan ukuran bijih - 100 +150 mesh pada kondisi tetap kecepatan alir 130 gram/menit, berat umpan 500 gram danpersen solid 50 % serta didapat distribusi U 28,63 % dengan kadar U dalam konsentratsebesar 5.785,17 ppm atau peningkatan 22,05 % dan berat konsentrat sebesar 23,46 % dariberat umpan. Dari hasil percobaan diatas menunjukan bahwa peningkatan kadar Umenggunakan Konsentrator Knelson tidak layak digunakan.

Kata kunci : Pengolahan, U Rirang, peningkatan radon.

ABSTRACT

PROCESSING OF URANIUM RIRANG ORE : INCREASMENT U CONTENT

USING KNELSON CONSENTRATOR. Separation ofU mineral from 5,426.25 ppm ofURirang ore using Knelson Concentrator has been done. The separation process is objectived.This experiment is aimed to increase U content within concentrate, involving observed willto remove the impurities within its ore in order to decrease reagen consumption in continuousprocessing of uranium Variabele such as fluid pressure and size of ores.The experimentyileds optimally condition as follow: 3.0 psi of fluid pressure,- 100+ 150 of ore size in stableflow rate of 130 gr/min,500 gr of feed weight and 50 % of solidity percentage,furthermorefrom the experiment obtained 28.63 % of U distribution by U content within concentrate asmuch as 5,785,17 ppm or increasing 22.05 % and 23.46 % of concentrate weight of its feed.Therefore, the experiment using Knelson concentrator in order to increase U content is notfeasible.

Key word: U Processing, Rirang ores, upgrading

PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA TAN 101

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005

PENDAHULUAN

ISBN.978-979-99141-2-5

Bijih uranium asal Rirang Kalimantan Barat terdiri dari 2 (dua) tipe yaitu tipe monas it

dan tipe turmalin. Kedua tipe masing-masing mempunyai perbedaan pada jumlah kandungan

elemen penyusunnya. Bijih tipe turmalin mengandung uranium kadar tinggi, logam tanah

jarang kadar rendah serta mengandung mineral organik. Bijih tipe monasit mengandung

uranium kadar rendah , unsur tanah jarang kadar tinggi dan tidak mengandung mineral

organik [\]. Busch dkk melaporkan kandungan unsur dalam bijih Rirang terdiri dari uranium

dengan kadar 0,52 %, unsur tanah jarang 63,03 %, fosfat 24,25 %, torium 0,02 % dan

molibdenum 0,24 % [I].

Salah satu cara untuk menurunkan konsumsi reagen pada pengolahan bijih uranium

diantaranya dengan meningkatkan kadar U dalam bijih. Hal tersebut dapat dilakukan dengan

beberapa cara diantaranya dengan metoda konsentrasi gravitasi [2]. Pada penelitian

peningkatan kadar bijih uranium asal Eko Remaja yang telah dilakukan di laboratorium

Cogema Prancis oleh G. Lyaudet, bijih uranium setelah dihancurkan menggunakan crusher

didapatkan bijih dengan ukuran - 30 mm dan + 30 mm. Bijih dengan ukuran - 30 mm

dihaluskan kemudian dilakukan pemisahan dengan metoda pemisahan gravitasi

menggunakan Konsentrator Knelson , sedangkan yang ukuran + 30 mm dipisahkan secara

"Radiometri Ore Sorting" (ROS). Hasil percobaan Knelson pada bijih Eko Remaja berkadar

1.802 - 1.862 ppm, kecepatan umpan 300 kg/jam dan tekanan fluida 10 psi didapatkan

konsentrat 3,3 % berat dengan kadar U 26.948 ppm dan tailing 96,7 % berat dengan kadar U

944 ppm. Distribusi U pada konsentrat dan tailing masing masing 47,3 % dan 50,7 % [3].

Sedangkan ukuran bijih seperti yang ditulis oleh Clovis Caliex [4] menyebutkan bijih - 30

mm dihaluskan sampai 500 micron ( 35 mesh ), kemudian ditentukan tekanan fluida terbaik

untuk mendapatkan konsentrat berkadar U tinggi.

Pada penelitian ini dilakukan peningkatan kadar U dalam konsentrat dari bijih U

Rirang menggunakan Konsentrator Knelson .Kondisi tetap percobaan berdasarkan data dari

percobaan bijih uranium Eko Remaja yaitu kecepatan alir = 130 gr/menit dan persen solid =

50 %, tekanan fluida 2,5 psi, ukuran butir (- 100 + 150) mesh mendapatkan distribusi U

84,6 % dengan kadar U dalam konsentrat sebesar 16.176,47 ppm atau peningkatan kadar

102 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2005 ISBN.978-979-991 41-2-5

1.476 % dan berat konsentrat sebesar 5,75 % dari berat umpan [5] .. Parameter percobaan

meliputi tekanan tluida dan ukuran bijih dengan berat umpan tetap. Tujuan percobaan ini

adalah untuk meningkatkan kadar U dalam konsentrat sehingga diharapkan dapat

mengurangi pengotor pada bijih dan dapat menurunkan konsumsi reagen pada pengolahan

selanjutnya.

TAT A KERJA

Bahan.

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini terdiri dari : Bijih uranium asal Rirang, air dan

bahan analisis.

Alat

Crusher, Grinder,"sample devider" , ayakan , konsentrator knelson dan peralatan gelas .

• Metoda kerj a.

1. Persiapan umpan . Bijih uranium Rirang dengan ukuran 10 em dipecah dengan

menggunakan "crusher" sampai ukuran - 8 mesh , kemudian dihaluskan dengan

menggunakan "grinder" . Bijih yang sudah halus diayak sesuai dengan ukuran yang

diinginkan . Bijih dengan ukuran tertentu di "blending" supaya homogen, kemudian

disampling menggunakan "sample devider" . Bijih hasil sampling dianalisis dan

digunakan sebagai umpan percobaan pada Konsentrator Knelson. Hal ini dapat dilihat

pada blok diagram Gambar 1.

2. Proses penelitian.

Pengaruh tekanan. Bijih dengan ukuran -48 + 65 mesh dan berat tertentu

dicampur dengan air (50 % solid) disiapkan sebagai umpan . Alirkan air

tluidisasi dengan membuka kran tluidisasi , kemudian hidupkan motor pemutar

kerucut, atur kran sehingga didapatkan tekanan "air tluidisasi" tertentu

( 1,0 ; 1,5 ; 2,0 ; 2,5 ; dan 3,0 ) psi.dengan berat umpan tetap. Tuangkan bijih

(umpan) pada "feed pan" dengan waktu tertentu. Konsentrat dan tailing hasil

percobaan dikeringkan , ditimbang dan dianalisis kadar U.

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN 103

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005 ISBN.978-979-99141-2-5

104

Pengaruh ukuran bijih. Lakukan percobaan tersebut diatas pada percobaan

dengan variasi tekanan fluida dipakai pada percobaan variasi ukuran bijih

( - 65 + 100; - 100 + 150; - 150 + 200 dan - 200 ) mesh dengan berat umpan

tetap. Konsentrat dan tailing hasil percobaan dianalisis kadar U .

Bijih URirang 10 em

Crushing

Grinding

Sizing

1 I

Blending~

AnalisisSampling

kimia

1 KnelsonKonsentrator

Tailing

!!

AnalisisKonsentrat

Kimia

Gambar 1 . Blok diagram percobaan dengan Konsentrator Knelson

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005

HASIL

ISBN .978-979-99141 -2-5

Hasil percobaan dengan kondisi operasi : Berat umpan 500 gram, % Solid 50 % dan

kecepatan alir air 130 gr/menit dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 1. Pengaruh ukuran butir bijih dan tekanan pada distribusi U dan peningkatan kadar

UkuranKadarTekanan KadarDistribusiPeningkat

No butirUmpanFluidaFraksiSeratbijihUUan

kadar( mesh )( ppm )(psi) Gram% berat( ppm )(% )(% )

I- 48 + 653.942,50

1,0

Konsentrat143,828,763.398,7524,79-Tailing

356,271,244.162,011,5


358,871,764.035,672,0

Konscntrat134,626,923.793,7525,90-Tailing

365,473,083.997,292,5

Konsentrat133,926,764.442,5030,1812,68Tailing

366,173,223.759,623,0


366,273,243.681,25

2

- 65 + \004.357,501,0

Konscntrat130,326,064.416,2526,40-TaiJing

369,773,944.336,791,5

Konscntrat121,524,303.801,2521,19-Tailing

378,575,704.536,052,0


379,475,884.2\0,462,5


379,675,924.208,243,0

Konscntrat119,023,805.222,5028,6019,85Tailing

381,076,204.087,32

3

- \00 + 1504.740,001,0


372,874,564.587,311,5


375,775,144.646,942,0


379,475,884.603,872,5


381,976,384.485,643,0


382,776,544.419,65

PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGJ NUKLJR-BATAN 105

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2(J(}5 JSBN.978-979-99141-2-5

UkuranKadarTekanan KadarDistribusiPeningka

No butirUmpanFluidaFraksiBeratbijihU

Utan

kadar( mesh)( ppm )(psi) Gram% berat( ppm )(% )(% )

4

- I50 + 2004.846,251,0

Konsentrat116,323,264.450,5621,36-Tailing 383,776,744.966,18

1,5Konsentrat115,623,124.486,1821,41-

Tailing 384,476,884.954,532,0


2,5Konsentrat103,820,765.033,7521,583,86

Tailing396,279,244.797,12

3,0Konsentrat96,019,205.452,0221,6012,15

Tailing404.080,804.702,30

5

- 200 5.688,751,0


1,5Konsentrat109,321,864.745,6518,24-

Tailing 390,778,145.952,582,0


391,478,285.907,252,5


394,578,905.884,303,0


410,882,165.604,06

PEMBAHASAN.

Gerakan bijih dipengaruhi oleh 3 gaya yaitu ; gaya gravitasi yang besamya tetap, gaya

sentripetal yang disebabkan oleh putaran knelson yang besamya tetap dan gaya tekan keatas

yang disebabkan oleh tekanan fluida yang besarnya tidak tetap . Semakin besar tekanan fluida

berarti gaya tekan keatas semakin besar dan ini mengakibatkan bijih semakin banyak yang

terlempar keluar, sehingga konsentrat yang dihasilkan semakin sedikit seperti terlihat pada

Tabel.1.

Mineral berat clan ringan akan terseleksi , mineral berat akan lebih lambat terlempar

keatas sehingga diharapkan akan tertinggal dilekukan kerucut knelson , hal ini terlihat dari

kadar uranium di konsentrat yang semakin besar dengan meningkatnya tekanan fluida.

106 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGJ NUKLIR-BATAN

KUMPULAN LAPORAN HASIL PENELlTlAN TAHUN 2005 ISBN.978-979-99141-2-5

Peningkatan tekanan fluida dari 1,0 psi sampai dengan 3,0 psi, peningkatan kadar uranium

hanya 22,05 % pada ukuran butir - 100 + 150 mesh.

Pada Tabe1 1 juga terlihat bahwa semakin keci1 ukuran butir semakin sedikit berat

konsentrat yang dihasilkan , hal ini disebabkan karena semakin kecil ukuran butir maka

semakin ringan berat butir tersebut, sehingga akan semakin mudah untuk terlempar keluar

dari tempat konsentrat (kerucut kne1son) . Distribusi uranium dalam konsentrat relatif kecil

yaitu 18,24 % sampai dengan 31,60 % atau peningkatan kadar hanya 22,05 % berarti tidak

ada peningkatan kadar yang signifikan apabila dibandingkan percobaan Amir E dkk tentang

peningkatan kadar uranium dalam konsentrat bijih Eko Remaja menggunakan konsentrator

knelson , dimana distribusi U 84,6 % dengan kadar u dalam konsentrat sebesar 16.176,47

ppm atau peningkatan kadar 1.476 % dan berat konsentrat sebesar 5,75 % dari berat umpan.

Hal ini kemungkinan besar diakibatkan oleh perbedaan berat jenis

( density contrast) mineral uranium dengan mineral penyusun batuan 1ainnya pada bijih

Rirang tidak berbeda satu dengan yang lainnya sehingga pemisahan secara fisik sulit

dilakukan .

KESIMPULAN.

Peningkatan kadar uranium menggunakan Knelson Konsentrator menghasilkan

konsentrat 23,46 % berat, distribusi uranium dalam konsentrat dan tailing masing-masing

28,63 % dan 71,37 % dengan kadar 5.785,17 ppm dan 4.419,65 ppm, peningkatan kadar

relatif kecil sebesar 22,05 % dengan kondisi optimal proses: tekanan fluida 3,0 psi dan

ukuran butir - 100 + 150 mesh kecepatan umpan 130 gr/menit, sehingga peningkatan kadar

uranium menggunakan Konsentrator Knelson untuk bijih Rirang tidak layak di1akukan ..

PUSA T PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BA TAN 107

KUMPULAN LAPOBAN HASIL PENELITIAN TAHUN 2()()5

DAFT AR PUSTAKA.

ISBN.978-979-9914 1-2-5

1. BUSCH, KLAUS, SOEPRAPTO, DJA WADI, " Investigation of Uranium Mineralization

in The Rirang Valley", West Kalimantan, Indonesia, ( 1986 ).

2. BA, WILLS, " Mineral Processing Technology", 3 Edition, Perganon Press, Oxford,

New York ( 1985 ).

3. G. LLYAUDET, " Eko are: Uranium Recovery in minus 30 mm Fraction ", Cogema (

1992 ).

4. CLOVIS CALEIK, " Kalan Uranium Deposit Profitability Expectation " , National

Atomik Energy Agency, Meeting on Uranium Exploration, Mining, and Extraction,

MNDC, Jakarta ( 1995 ).

5. AMIR EFENDI , DKK, " Peningkatan Kadar Uranium Dalam Konsentrat Bijih Eko

Remaja Menggunakan Konsentrator Knelson ", Proseding Seminar Pranata Nuklir Dan

Litkayasa PPBGGN BATAN, Jakarta, 2 September ( 1998).

108 PUSAT PENGEMBANGAN GEOLOGI NUKLIR-BATAN

(P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005) Oleh : Sujono, Sugeng Walujo ...

Documents

Transcript of (P2BGGN/PGN- TPBGN/P/0912005) Oleh : Sujono, Sugeng Walujo ...