PENINGKATAN KADAR ATAU KONSENTRASI

Agar bahan galian yang mutu atau kadarnya rendah (marginal) dapat diolah lebih lanjut, yaitu diambil (di-ekstrak) logamnya, maka kadar bahan galian itu harus ditingkatkan dengan proses konsentrasi. Sifat-sifat fisik mineral yang dapat dimanfaatkan dalam proses konsentrasi adalah :• Perbedaan berat jenis atau kerapatan untuk

proses konsentrasi gravitasi dan media berat.

• Perbedaan sifat kelistrikan untuk proses konsentrasi elektrostatik.

• Perbedaan sifat kemagnetan untuk proses konsentrasi magnetik.

• Perbedaan sifat permukaan partikel untuk proses flotasi.

Proses Peningkatan Kadar

• Pemilahan (sorting)• Konsentrasi gravitasi (gravity

concentration)• Konsentrasi dengan media berat

(dense/heavy medium separation)• Konsentrasi elektrostatik (electrostatic

concentration)• Konsentrasi magnetik (magnetic

concentration)• Konsentrasi secara flotasi (flotation

concentration)

Pemilahan (Sorting)Bila ukuran bongkahnya cukup besar, maka pemisahan dilakukan dengan tangan (manual), artinya yang terlihat bukan mineral berharga dipisahkan untuk dibuang.

Konsentrasi gravitasi (gravity concentration)

pemisahan mineral berdasarkan perbedaan berat jenis dalam suatu media fluida, jadi sebenarnya juga memanfaatkan perbedaan kecepatan pengendapan mineral-mineral yang ada.Ada 3 (tiga) cara pemisahan secara gravitasi bila dilihat dari segi gerakan fluidanya, yaitu :• Fluida tenang, contoh dense medium separation (DMS)

atau heavy medium separation (HMS).• Aliran fluida horisontal, contoh sluice box, shaking

table dan spiral concentration.• Aliran fluida vertikal, contoh jengkek (jig).

Heavy/Dense Medium Separation

http://uk.simsmm.com/metal-recycling-services/dense-media-separation

Konsentrasi gravitasi (gravity concentration)

Bila jumlah partikel (mineral) di dalam fluida relatif sedikit, maka akan terjadi pengendapan bebas (free settling). Tetapi bila jumlah partikel banyak gerakannya akan terhambat sehingga terbentuk stratifikasi yang terdiri dari 3 (tiga) tahap sebagai berikut :• Hindered settling classification ; klasifikasi pengendapannya

terhalang.• Differential acceleration pada awal pengendapan ; artinya

partikel yang berat mengendap lebih dahulu.• Consolidation trickling pada akhir pengendapan ; partikel-

partikel kecil berusaha mengatur diri di antara partikel-partikel besar sesuai dengan berat jenisnya.

Produk Dari Proses Konsentrasi Gravitasi

• Konsentrat (concentrate) yang terdiri dari kumpulan mineral berharga dengan kadar tinggi.

• Amang (middling) yaitu konsentrat yang masih kotor.

• Ampas (tailing) yang terdiri dari mineral-mineral pengotor yang harus dibuang.

Peralatan Konsentrasi Gravitasi

• Jengkek (jig) dengan bermacam-macam rekacipta (design).

• Meja goyang (shaking table).• Konsentrator spiral (Humprey spiral

concentrator).• Palong / sakan (sluice box).

Jengkek (Jig)

Meja Goyang (Shaking Table)

Variabel yang Berpengaruh

Konsentrator spiral (Humprey spiral concentrator)

Palong / Sakan (Sluice Box).

Konsentrasi Dengan Media Berat (Dense)

• Merupakan proses konsentrasi yang bertujuan untuk memisahkan mineral-mineral berharga yang lebih berat dari pengotornya yang terdiri dari mineral-mineral ringan dengan menggunakan medium pemisah yang berat jenisnya lebih besar dari air (berat jenisnya > 1).

• Produk dari proses konsentrasi ini adalah :- Endapan (sink) yang terdiri dari mineral-mineral

berharga yang berat.- Apungan (float) yang terdiri dari mineral-mineral

pengotor yang ringan.

Media Pemisah Yang Dipakai

• Air + magnetit halus dengan kerapatan 1,25 – 2,20 ton/m3.

• Air + ferrosilikon dengan kerapatan 2,90 – 3,40 ton/m3.• Air + magnetit + ferrosilikon dengan kerapatan 2,20 –

2,90.• Larutan berat seperti tetra bromo ethana (b.j. = 2,96),

bromoform (b.j. = 2,85) dan methylene jodida (b.j. = 3,32). Tetapi larutan berat ini harganya mahal, oleh sebab itu hanya dipakai untuk percobaan-percobaan di laboratorium.

Peralatan Yang Dipakai Berdasarkan Bentuknya

• Drum separator karena bentuknya silindris.• Cone separator karena bentuknya seperti

corongan.

Drum Separator

Cone Separator

Pemisahan cone separation dapat digunakan dalam beragam industri untuk menghilangkan partikulat dari aliran udara, gas atau air, tanpa menggunakan filter.

Konsentrasi Elektrostatik

Merupakan proses konsentrasi dengan memanfaatkan perbedaan sifat konduktor (mudah menghantarkan arus listrik) dan non-konduktor (nir konduktor) dari mineral.Kendala proses konsentrasi ini adalah :- Hanya sesuai untuk proses konsentrasi dengan jumlah umpan

yang tidak terlalu besar.- Karena prosesnya harus kering, maka timbul masalah dengan debu

yang berterbangan.Produk dari proses konsentrasi ini adalah :- Mineral-mineral konduktor sebagai konsentrat.- Mineral-mineral non-konduktor sebagai ampas (tailing).

Peralatan yang Dipakai

• Electrodynamic separator (high tension separator).

• Electrostatic separator

Electrodynamic separator (high tension separator)

Electrostatic separator

Konsentrasi Magnetik

Adalah proses konsentrasi yang memanfaatkan perbedaan sifat kemagnetan (magnetic susceptibility) yang dimiliki mineral. Sifat kemagnetan bahan galian ada 3 (tiga) macam, yaitu :- Ferromagnetic, yaitu bahan galian (mineral) yang sangat kuat

untuk ditarik oleh medan magnet. Misalnya magnetit (Fe3 O4).

- Paramagnetic, yaitu bahan galian yang dapat tertarik oleh medan magnet. Contohnya hematit (Fe2 O3), ilmenit (Se Ti O3) dan pyrhotit (Fe S).

- Diamagnetic, yaitu bahan galian yang tak tertarik oleh medan magnet. Misalnya : kwarsa (Si O2) dan feldspar [(Na, K, Al) Si3 O8].

Produk dari Proses Konsentrasi

- Mineral-mineral magnetik sebagai konsentrat.- Mineral-mineral non-magnetik sebagai ampas

(tailing).

Peralatan yang Dipakai

• Induced roll dry magnetic separator.• Wet drum low intensity magnetic separator yang arah

aliran dapat :- concurrent- countercurrent- counter rotation

Sedang letak magnetnya bisa :- Suspended magnets- Suspended magnets with continuous removal- Cobbing drum

Induced Roll Dry Magnetic Separator

Wet drum low intensity magnetic separator

Konsentrasi Secara Flotasi

Merupakan proses konsentrasi berdasarkan sifat “senang terhadap udara” atau “takut terhadap air” (hydrophobic). Pada umumnya mineral-mineral oksida dan sulfida akan tenggelam bila dicelupkan ke dalam air, karena permukaan mineral-mineral itu bersifat “suka akan air” (hydrophilic). Tetapi beberapa mineral sulfida, antara lain kalkopirit (Cu Fe S2), galena (Pb S), dan sfalerit (Zn S) mudah diubah sifat permukaannya dari suka air menjadi suka udara dengan menambahkan reagen yang terdiri dari senyawa hidrokarbon. Sejumlah reagen kimia yang sering digunakan dalam proses flotasi adalah :• Pembuih (frother) yang berfungsi sebagai pen-stabil gelembung-gelembung udara.

Misalnya : methyl isobuthyl carbinol (MIBC), minyak pinus, dan terpentin.• Kolektor / pengumpul (collector) yang bisa mengubah sifat permukaan mineral yang

semula suka air menjadi suka udara. Contohnya : xanthate, thiocarbonilid, asam oleik, dll.• Penekan / pencegah (depresant) yang berguna untuk mencegah agar mineral pengotor

tidak ikut menempel pada udara dan ikut terapung. Misalnya : Zn SO4untuk menekan Zn S.• Pengatur keasaman (pH regulator) yang berfungsi untuk mengatur tingkat keasaman

proses flotasi. Misalnya : HCl, HNO3, Ca (OH)3, NH4 OH, dll.

Mekanisme Fotasi

Jenis-jenis Pemrosesan Flotasi

Produk Flotasi

- Konsentrat (concentrate) yang berupa mineral-mineral yang ikut terapung (mineral-mineral apungan) dengan gelembung-gelembung udara.

- Amang (middling) yang merupakan mineral-mineral apungan yang masih mengandung banyak mineral-mineral pengotor.

- Ampas (tailing) yang tenggelam terdiri dari mineral-mineral pengotor.

Peralatan yang Dipakai• Mechanical flotation yang terdiri dari berbagai variasi antara lain :

- Agitair cell- Denver cell- Krupp cell- Outokumpu cell- Wemco-Fagregren cell

• Pneumatic flotation yang terdiri dari variasi :- Column cell- Cyclo cell- Davcra cell- Flotaire cell

DEWATERING

Dewatering/Pengurangan Kadar Air

Kegiatan ini bertujuan untuk mengurangi kandungan air yang ada pada konsentrat yang diperoleh dengan proses basah, misalnya proses konsentrasi gravitasi dan flotasi.Cara-cara pengawa-airan ini ada 3 (tiga),

yaitu :Cara Pengentalan / Pemekatan (Thickening)Cara Penapisan / Pengawa-airan (Filtration)Pengeringan (Drying)

Cara Pengentalan / Pemekatan (Thickening)

Konsentrat yang berupa lumpur dimasukkan ke dalam bejana bulat. Bagian yang pekat mengendap ke bawah disebut underflow, sedangkan bagian yang encer atau airnya mengalir di bagian atas disebut overflow. Kedua produk itu dikeluarkan secara terus menerus (continuous).Peralatan yang biasa dipakai adalah :

Rake thickener.Deep cone thickener.Free flow thickener.

Cara Penapisan / Pengawa-airan (Filtration)

Dengan cara pengentalan kadar airnya masih cukup tinggi, maka bagian yang pekat dari pengentalan dimasukkan ke penapis yang disertai dengan pengisapan, sehingga jumlah air yang terisap akan banyak. Dengan demikian akan dapat dipisahkan padatan dari airnya.Peralatan yang dipakai adalah :

Pressure filter.Vacuum (suction) filters .

Pengeringan (Drying)

Yaitu proses untuk membuang seluruh kandung air dari padatan yang berasal dari konsentrat dengan cara penguapan (evaporization/evaporation).Peralatan atau cara yang dipakai ada bermacam-macam, yaitu :

Hearth type drying/air dried/air baked, yaitu pengeringan yang dilakukan di atas lantai oleh sinar matahari dan harus sering diaduk (dibolak-balik).Shaft drier.

Thanks a lot