1. 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.

PRINSIP KERJA PROSES JIGGING

            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. 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.

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. Hal ini akan menyebabkan partikel mineral yang memiliki berat

jenis besar akan memiliki kecepatan jatuh yang lebih besar.

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  pulsion dan suctionmengalami kesulitan untuk

melalui media pemisah di dalam jig. Jadi dapat dikatakan faktor

pengaturan kerapatan bed.

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 dalam

Consolidation 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. Mineral-mineral yang berat jenisnya lebih besar baik yang

berukuran kecil maupun besar berada di bawah saringan, kemudian

masuk kedalam tangki dan keluar melalui spigot sebagai konsentrat.

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.

2. SHAKING TABLE

Meja goyang atau shaking table merupakan alat pengolahan bijih atau

mineral yang digunakan untuk meningkatkan nilai atau kadar mineral

tertentu. Prinsip pemisahannya berdasarkan pada perbedaan sifat fisik

density atau berat jenis dari mineral-mineral yang dipisah.

Berdasarkan density atau berat jenisnya,  mineral dalam bijih dapat

dikelompokan menjadi tiga jenis yaitu:

mineral berat yaitu mineral yang memiliki berat jenis relatif tinggi,

mineral ringan yaitu mineral dengan berat jenis relati ringan, dan

mineral midlling yaitu mineral yang memiliki berat jenis antara

minerat berat dan ringan.

Mekanisme Pemisahan Mineral Pada Shaking Table

Mekanisme pemisahan mineral ringan dan mineral berat pada shaking

table, atau meja goyang dapat dilihat pada gambar animasi di bawah.

3. HUMPREY SPIRAL

Pemisahan mineral-mineral dengan menggunakan humprey spiral dasar

utamanya adalah aliran fluida horizontal. Gaya-gaya yang berpengaruh

dalam proses ini adalah gaya dorong air, gaya gesek, gaya gravitasi dan

gaya sentrifugal. Bentuk alatnya berupa lounder yang melingkar

membentuk spiral, makin panjang lounder maka konsentrat yang

dihasilkan akan semakin tinggi kadarnya.

Terjadinya pemisahan di dalam humprey spiral sebagai berikut.

Feed dimasukkan ke dalam feed tank

Melalui pompa, feed dihisap masuk ke dalam cyclone.

Di dalam cyclone cairan dengan yang kental dipisahkan, selanjutnya yang

encer dialirkan ke atas ke dalam lounder sebagai wash water, sedang pulp

yang kental melalui lounder dialirkan ke atas menuju feed box sebagai

umpan.

Karena bentuk lounder ini melingkar seperti spiral dari atas ke bawah,

maka terjadi gerak arus sentrifugal, sehingga material yang ringan sebagai

tailing akan terletak dibagian luar.

Material yang berat ada di dalam sebagai konsetrat.

Mineral-mineral berat akan mengalir terus dan masuk ke dalam port

penampungan konsentrat yang dihasilkan.

Proses pemisahan antara material yang ringan dan yang berat dapat dilihat

pada gambar. Dari gambar terlihat bahwa mineral yang ringan terletak di

bagian luar dari lounder, di mana mineral ringan ini akan terus terbawa oleh

aliran air sebgai tailing. Sedangakan mineral yang berat berada di bagian

dalam dari lounder, di mana mineral berat ini akan terus di alirkan dan

masuk di dalam port sebagai konsentrat. Kadar konsentrat yang dapat

dihasilkan pada proses humpery spiral ini bisa mencapai 80% konsentrat.

Hal – hal yang perlu diperhatikan dalam mekanisme kerja humprey spiral ini

adalah :

diameter bukaan luonder

kemiringan dari lunder

tinggi/panjang lounder

keseragaman ukuran butiran material

kecepatan aliran air sebagai wash water

fluida yang digunakan sebagai media pemisahan mineral.

Kelebihan yang didapat pada pemisahan mineral dengan menggunakan alat

humprey spiral antara lain :

a. ongkos instalasi

b. ongkos perawatan rendah

c. ongkos operasi rendah

d. dapat memisahkan mineral berharga dengan mineral tidak berharga

dalam jumlah yang besar, kadar konsentrat yang diperoleh bisa

mencapai 80%.

Kekurangan yang dihadapi pada pemisahan mineral dengan menggunakan

alat humprey spiral ini adalah :

a. ukuran feed yang perbolehkan terbatas, biasanya ukuran feed antara 14

dan 400 mesh, tetapi bijih besi bisa di atas 10 sampai 10 mesh.

b. diperlukan suplay air yang cukup atau sirkulasi air dan pengolahannya

yang digunakan pada proses pemisahan mineral sebagai medium wash

water.

4. FLOTASI

Flotasi adalah proses konsentrasi mineral berharga berdasarkan perbedaan

tegangan permukaan dari mineral didalam air (aqua) dengan cara

mengapungkan mineral ke permukaan.

Beberapa jenis partikel yang tercampur dapat dipisahkan salah satu

jenisnya dari campurannya atau bila memungkinkan dan dapat terpisah

keseluruhan jenis sehingga dapat terkonsentrasi dari tiap – tiap jenis.

Pemisahan dari partikel – partikel dalam flotasi ini ditunjukkan oleh

penentuan kontak antara tiga fasa, yaitu fasa partikel padat yang akan

diapungkan, larutan aqua elektrolit, dan gas ( biasanya dipakai udara )

hampir semua zat anorganik dapat dibasahi oleh fasa aqua. Oleh karena iu

langkah pertama dalam flotasi adalah menggantikan sebagian dari antar

fasa padat-cair menjadi antara fasa padat-gas. Sebagian hasilnya didapat

bahwa permukaan partikel akan menjadi pobi air (hidropobik). Flotasi dari

mineral – mineral umumnya dibagi atas dua bagian yaitu :

flotasi mineral – mineral logam (metallic minerals) umumnya mineral –

mineral sulfida.

fotasi mineral – mineral bukan logam ( non metallic minerals ),

meliputi logam – logam oksida, silikat, sulfat, karbona, halit dan fosfat,

juga felsfar, garnet, muskovit, batu semen, fluosfar dan lain-lain.

Mekanisme flotasi didasarkan pada adanya pertikel mineral yang dibasahi

(hidropilik) dengan partikel mineral yang tidak dibasahi (hidropobik).

Partikel – partikel yang basah tidak mengapung dan cenderung tetap

berada dalam fasa air. Di lain pihak partikel – perikel hidropobik (tidak

dibasahi) menempel pada gelembung , naik ke permukaan, membentuk

buih yang membentuk partikel dan dipisahkan.

Secara garis besarnya pemisahan dengan cara flotasi dilakukan dengan

menggunakan 2 tahap : yaitu tahap conditioning dan tahap pengapungan

mineral (flotasi). Pada tahap conditioning bertujuan untuk membuat suatu

mineral tertentu bersifat hidropobik dan menpertahankan mineral lainnya

bersifat hidropilik. Pada tahap conditioning ini ini kedalam pulp

dimasukkan beberapa reagen flotasi. Sedangakan pada tahap flotasi atau

aerasi adalah tahap pengaliran udara kedalam pulp secara mekanis baik

agitasi maupun injeksi udara.

A. Reagen Flotasi

Agar proses flotasi dapat berlangsung maka diperlukan reagen

flotasi. Penggunaan reagen flotasi ini tidak dimaksudkan untuk

mengubah sifat – sifat kimia dari partikel tersebut tetapi hanya

mengubah sifat permukaan dengan menyerap ( adsorsi) reagen

flotasi tersebut. Keberhasilan pemisahan mineral secara flotasi

ditentukan oleh ketepatan penentuan reagen kimia yang

digunakan. Secara garis besarnya reagen yang digunakan dibagi

menjadi tiga kelompok, yaitu : kolektor, modifier dan frother.

I. Kolektor

 Kolektor adalah senyawa organic yang ditambahkan kedalam

pulp untuk mengubah permukaan mineral dari hidropilik

menjadi hidropobik dengan proses penyerapan (adsorbsi).

Klasifikasi dari kolektor berdasarkan sifat ionnya, yaitu

kationik dan anionic umumnya kolektor dari golongan ini

dipakai pada pekerjaan flotasi sulfide. Tetapi ini juga

memungkinkan dipakai dalam pekerjaan flotasi mineral non

sulfida . sedangkan kolektor kationic untuk flotasi non

sulfide.  Dalam pemakaian harus diperhatikan mengenai

jumlah kolektor. Kolektor yang digunakan bila digunakan

terlalu sedikit tidak dapat mengapungkan mineral secara

selektif, sedangkan bila terlalu banyak akan menghasilkan

flotasi yang tidak terlalu baik.

Contoh Kolektor : Xanthate

Asam oleik

Thiokarbanilid  pemakaian : 25 – 100 g/t

1. Modifier

Modifier adalah reagen kimia yang diperlukan dalam proses flotasi untuk

mengintensifkan selektifitas dari pekerjaan kolektor. Efek yang umum

dihasilkan adalah menaikaan dan menurunkan hidropobisitas dari suatu

permukaan partikel tertentu. Jenis modifier ini adalah PH regulator

( pengatur pH), activator, depresan dan dispersan.

pH regulartor adalah media yang digunakan untuk mengatur pH.

Pengaturan pH dari pulp ini dilakukan dengan penabahan kapur, sodium

karbonat, sodium hidroksida atau ammonium untuk menaikkannya dengan

penambaahan sulfuric, sulfuros tau asam klorida

Aktivator adalah suatu reagen yang digunakan dalam flotasi untuk

meningkatkan kerja dari kolektor pada permukaan partikel mineral. Ini

berarti bahwa reagen activator membantu untuk mengapungakan mineral

pada saat proses flotasi. Depresan juga merupakan reagen kimia yang

dipakai untuk melemahkan kerja dari kolektor terhadap permukaan

partikel mineral dengan cara menyelimuti permukaan partikel sehingga

tidak menempel pada gelembung udara. Dengan kata lain depresan adalah

reagen flotasi yang membantu untuk menenggelamkan partikel mineral.

Contoh Depresan : ZnSO4 untuk menekan ZnS

2. Frother

Frother (pembuih) akan terkonsentrasi pada antar muka udara dan air.

Kehadiran froter pada fasa cair pada larutan reagen kimia yang dipakai

dalam flotasi untuk membentuk buih atau busa. Reagen ini mempunyai

permukaan yang aktif dan biasanya pada flotasi berguna untuk

meningkatkan gelembung  udara dan menolong supaya gelembung

menyebar. Ini berarti memperbaiki kondisi penempelan partikel mineral

dan menaikaan stabilitas busa. Kontak antar mineral udara dan air dikenal

dengan kontak tiga fasa dan sudut yang terbentuk antara mineral dengan

antar muka udara-air yang diukur pada fasa air disebut dengan sudut

kontak. Sudut kontak = 0, berarti permukaan padatan diselimuti air

(hidropilik) dan sudut kontak = 1800 udara menutupi padatan. Sudut

kontak sering digunakan sebagai ukuran kehidropobikan permukaan

mineral.

Pemakaian frother pada proses flotasi sangat penting dilihat dari fungsinya

yaitu :

Frother mencegah perpaduan gelembung udara dan menjaga

kestabilan gelembung untuk selama periode waktu yang cukup lama.

Lapisan frother pada kulit gelembung udara menaikkan ketahanan

gelembung terhadap bermacam – macam ketahanan dari luar.

lapisan  frother pada gelembung mengurangi kecepatan gelembung

didalam pulp, sehingga kontak gelembung dengan mineral – mineral

akan menimbulkan kondisi yang lebih baik yang menguntungkan

proses flotasi.

Beberapa karateristik Frother:

Suatu substansi organik.

Molekulnya heteropolar terdiri dari satu atau lebih gugusan HC yang

dihubungkan satu grup yang polar.

Kelarutannya tidak terlalu besar, tidak terlalu kecil.

Tidak ter-ion.

Busa atau buih akan segera patah detelah berpindah dari sell flotasi.

Mempunyai aktivitas kimia yang lemah.

    Contoh Frother : MIBC = Methyl Isobutyl Carbinol

                                        Minyak pinus (kayu putih)

                                        Terpentin

                                Pemakaian : 5 – 100 g/t

B.  Flotasi Cell

Beberapa variabel yang mempengaruhi hasil flotasi dengan menggunakan flotasi

cell adalah kecepatan pengaliran udara, gelas poros dari alat, densitas dari pulp,

ukuran alat ( ketinggian kolom dari dasar sampai permukaan pulp) dan kondisi

dari pulp (PH, adsorbsi, desorbsi). Dengan kondisi yang tertentu dari kecepatan

aliran udara, ukuran atau diameter bukaan (P = opening) dari gelas poros

menghasilkan gelembung udara dengan diameter yang kecil. Densitas dari pulp,

volume dari pulp dan ukuran alat juga merupakan faktor variabel yang penting.

Jika densitasnya terlalu tinggi, tabrakan antar partikel akan lebih besar dan

kemungkinan penempelan partikel-partikel yang mengapung harus diapungkan.

Salah satu faktor penentu dalam proses flotasi yang mempengaruhi

kemampuan  flotasi dari mineral – mineral  adalah mesin flotasi perbaikan dari

perencanaan impeller dan bentuk dari pada cell, dan beberapa harga parameter

operasi seperti kecepatan impeller/konsumsi udara dan tenaga, memegang peranan

penting. Setiap perusahaan mempunyai karakteristik tersendiri dalam

merencanakan cell ini. Sebagai contoh ratio kedalaman dan panjang dari tank,

jumlah sudut – sudut pada impeller dan ratio dari ketebalan impeller terhadap

diameternya mempuinyai harga – harga berlainan.. Flotasi cell (flotation cell) dan

flotasi cell mikro (mikro flotation cell)  merupakan contoh dari jenis alat flotasi.

Untuk skala laboratorium alat flotasi yang digunakan adalah mikroself flotasi.

Gambaran skematis dari flotasion cell ditunjukan pada gambar berikut ini.

Pada proses flotasi mineral berharga bersama dengan reagen akan menempel pada

gelembung udara naik kepermukaan sedangkan sisanya berupa pasir halus dan air

laut ini disebut dengan tailing.