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