b. Ada kemungkinan konsentratnya mengandung lebih dari satu mineral berharga, maka ada kemungkinan dapat diambil logam yang lain sebagai hasil sampingan.
8.3.1 Studi bahan baku :
Proses Pengolahan Bahan Galian merupaka jembatan antara penambangan dengan eksstaksi logam metallurgi ekstraksi. Karena Pengolahan Bahan Galian mendasarkan atas sifat fisik
mineral, maka informasi mengenai mineral yang terkandung dalam bahan galian sangan diperlukan, misalnya :
1. Macam dan komposisi mineral dalam bahan galian 2. Kadar masing-masing mineral
3. Besar kecilnya ukuran distribusi ukuran 4. Derajat liberasi kebebasan dari mineral
Derajat Liberasi adalah perbandingan antara mineral yang terliberasi sempurana dengan jumlah mineral yang sama keseluruhan.
5. Sifat fisik mineral, antara lain : a. Hardness kekerasan, Structure dan Fracture
Sifat ini diperlukan dalam menentukan alat penghancur b. Ikatan mineral dan besar kecilnya Kristal
Berkaitan dengan derajat liberasi. Semakin tinggi derajat liberasi akan semakin sempurna proses pengolahan
c. Warna dan Kilap Berkaitan dengan proses pengolahan secara hand sortnghand picking, yaitu pemisahan yang
dilakukan secara manual tangan biasa d. Spesific Grafity SG
Berkaitan dengan pengolahan konsentrasi gravitasi e. Magnetic Suceptibility sifat kemagnetan
Berkaitan dengan pengolahan Magnetic Separator f. Electro Conductivity daya hantar listrik
Berkaitan dengan pengolahan Electristatic Separation atau High Tension Separation g. Sifat permukaan senang tidaknya terhadap udara
Berkaitan dengan pengolahan Flotasi
8.3.2 Tahapan Pengolahan Bahan Galian
Dalam kegiatan Pengolahan Bahan Galian terdapat beberapa tahap yang dilakukan, yaitu : 1. Preparasi
a. Kominusi Adalah proses mereduksi ukuran butir sehingga menjadi lebih kecil dari ukuran semula.
Kominusi atau pengecilan ukuran merupakan tahap awal dalam proses PBG yang bertujuan untuk :
1.
Membebaskan meliberasi to liberate mineral berharga dari material pengotornya.
2.
Menghasilkan ukuran dan bentuk partikel yang sesuai dengan kebutuhan pada proses berikutnya.
3.
Memperluas permukaan partikel agar dapat mempercepat kontak dengan zat lain, misalnya reagen flotasi.
Kominusi ada 2 dua macam, yaitu : 1.
Peremukan pemecahan crushing 2.
Penggerusan penghalusan grinding Disamping itu kominusi, baik peremukan maupun penggerusan, bisa terdiri dari beberapa tahap,
yaitu : - Tahap pertama primer primary stage
- Tahap kedua sekunder secondary stage - Tahap ketiga tersier tertiary stage
- Kadang-kadang ada tahap keempat kwarter quaternary stage
Peremukan Pemecahan Crushing
Peremukan adalah proses reduksi ukuran dari bahan galian bijih yang langsung dari tambang ROM = run of mine dan berukuran besar-besar diameter sekitar 100 cm menjadi
ukuran 20-25 cm bahkan bisa sampai ukuran 2,5 cm. Peralatan yang dipakai antara lain adalah :
1. Jaw crusher
2. Gyratory crusher
3. Cone crusher
4. Roll crusher
5. Impact crusher
6. Rotary breaker
7. Hammer mill
Penggerusan Penghalusan Grinding Penggerusan adalah proses lanjutan pengecilan ukuran dari yang sudah berukuran 2,5 cm
menjadi ukuran yang lebih halus. Pada proses penggerusan dibutuhkan media penggerusan yang antara lain terdiri dari :
1. Bola-bola baja atau keramik steel or ceramic balls.
1. Batang-batang baja steel rods.
2. Campuran bola-bola baja dan bahan galian atau bijihnya sendiri yang disebutsemi autagenous
mill SAG. 3.
Tanpa media penggerus, hanya bahan galian atau bijihnya yang saling menggerus dan disebut autogenous mill.
Peralatan penggerusan yang dipergunakan adalah : 1.
Ball mill dengan media penggerus berupa bola-bola baja atau keramik. 1.
Rod mill dengan media penggerus berupa batang-batang baja. 2.
Semi autogenous mill SAG bila media penggerusnya sebagian adalah bahan galian atau bijihnya sendiri.
3. Autogenous mill bila media penggerusnya adalah bahan galian atau bijihnya sendiri.
b. Sizing Setelah bahan galian atau bijih diremuk dan digerus, maka akan diperoleh bermacam-macam
ukuran partikel. Oleh sebab itu harus dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran partikel agar sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan pada proses pengolahan yang berikutnya.
-Screening Pengayakan atau penyaringan adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan
ukuran partikel. Pengayakan screening dipakai dalam skala industri, sedangkan penyaringan sieving dipakai untuk skala laboratorium.
Produk dari proses pengayakanpenyaringan ada 2 dua, yaitu : - Ukuran lebih besar daripada ukuran lubang-lubang ayakan oversize.
- Ukuran yang lebih kecil daripada ukuran lubang-lubang ayakan undersize. Saringan sieve yang sering dipakai di laboratorium adalah :
1. Hand sieve
2. Vibrating sieve series Tyler vibrating sive
3. Sieve shaker rotap
4. Wet and dry sieving
Sedangkan ayakan screen yang berskala industri antara lain : 1.
Stationary grizzly 2.
Roll grizzly 3.
Sieve bend 4.
Revolving screen 5.
Vibrating screen single deck, double deck, triple deck, etc. 6.
Shaking screen 7.
Rotary shifter -Classsfying
Adalah pemisahan butir mineral yang mendasarkan pada kecepatan jatuhnya material dalam suatu media air atau udara sehingga hasilnya tidak seragam. Alat yang dipergunakan adalah
classifier. Kecepatan jatuh mineral dipengaruhi oleh ; SG, volume dan bentuk mineral. Produk dari proses klasifikasi ada 2 dua, yaitu :
- Produk yang berukuran kecilhalus slimes mengalir di bagian atas disebutoverflow. - Produk yang berukuran lebih besarkasar sand mengendap di bagian bawah dasar
disebut underflow. Proses pemisahan dalam classifier dapat terjadi dalam tiga cara concept, yaitu :
1. Partition concept
2. Tapping concept
3. Rein concept
Hal ini 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 tenanglaminer, 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.
Peralatan yang umum dipakai dalam proses klasifikasi adalah :
1. Scrubber
2. Log washer
3. Sloping tank classifier rake, spiral drag
4. Hydraulic bowl classifier
5. Hydraulic clindrical tank classifier
6. Hydraulic cone classifier
7. Counter current classifier
8. Pocket classifier
9. Hydrocyclone
10. Air separator
11. Solid bowl centrifuge
12. Elutriator
PENINGKATAN KADAR ATAU KONSENTRASI CONCENTRATION Merupakan proses pemisahan antara mineral berharga dengan mineral tidak berharga sehingga
didapat kadar yang lebih tinggi dan menguntungkan. 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.
Ada beberapa cara pemisahan yang mendasarkan sifat fisik mineral, diantaranya adalah : a. Pemilahan Sorting
Bila ukuran bongkahnya cukup besar, maka pemisahan dilakukan dengan tangan manual, artinya yang terlihat bukan mineral berharga dipisahkan untuk dibuang.
b. Warna, Kilap, Bentuk Kristal Konsentrasi yang dilakukan dengan tangan biasa hand picking
c. Spesific Gravity Gravity Concentration
adalah konsentrasi berdasarkan berat jenis material. Oleh karena itu untuk mengetahui berhasil atau tidaknya proses konsentrasi gravimetri, harus di cek harga kriteria konsentrasinya.
Bila KK 2,5 atau harganya negatif, maka antar mineral berat dengan mineral ringan dalam bahan galian mudah untuk dipisahkan secara konsentrasi gravimetri.
Bila KK = 1,75, maka pemisahan dapat berjalan baik manakala ukuran butirnya 60 - 100 Bila KK = 1,50, agak sulit dipisahkan, namum dapat dilakukan pemisahan bila ukurannya 10
Bila KK d.Magnetic Susceptibility sifat kemagnetan
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 Fe
3
O
4
. - Paramagnetic, yaitu bahan galian yang dapat tertarik oleh medan magnet. Contohnya hematit
Fe
2
O
3
, ilmenit Se Ti O
3
dan pyrhotit Fe S. - Diamagnetic, yaitu bahan galian yang tak tertarik oleh medan magnet. Misalnya : kwarsa Si
O
2
dan feldspar [Na, K, Al Si
3
O
8
]. Jadi produk dari proses konsentrasi yang berlangsung basah ini adalah :
- Mineral-mineral magnetik sebagai konsentrat. - Mineral-mineral non-magnetik sebagai ampas tailing.
Berdasarkan sifat kemagnetan yang berbeda-beda itulah mineral dapat dipisahkan dengan alat yang disebut magnetic separator. Alat ini bekerja berdasarkan pada kuat lemahnya mineral
tersebut tertarik oleh magnet sehingga dapat terpisah antara mineral magnetik dan non magnetik. Pemisahan dapat dilakukan dalam keadaan kering atau basah.
Peralatan yang dipakai disebut magnetic separator yang terdiri dari :
1. Induced roll dry magnetic separator.
2. 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
d. Electric Conductivity daya hantar listrik 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.
Mineral-mineral yang bersifat konduktor antara lain adalah : - Magnetit Fe
3
O
4
- Kasiterit Sn O
2
- Ilmenit Fe Ti O
3
- Molibdenit Mo S
2
- Wolframit [Fe, M WO
4
]
- Galena Pb S - Pirit Fe S
2
Produk dari proses konsentrasi ini adalah : - Mineral-mineral konduktor sebagai konsentrat.
- Mineral-mineral non-konduktor sebagai ampas tailing.
Peralatan yang biasa dipakai adalah : 1.
Electrodynamic separator high tension separator. 2.
Electrostatic separator yang terdiri dari : - plate electrostatic separator
- screen electrostatic separator e. Sifat permukaan mineral
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 S
2
, 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 :
1. Pembuih frother yang berfungsi sebagai pen-stabil gelembung-gelembung udara. Misalnya :
methyl isobuthyl carbinol MIBC, minyak pinus, dan terpentin. 2.
Kolektor pengumpul collector yang bisa mengubah sifat permukaan mineral yang semula suka air menjadi suka udara. Contohnya : xanthate, thiocarbonilid, asam oleik, dll.
3. Penekan pencegah depresant yang berguna untuk mencegah agar mineral pengotor tidak ikut
menempel pada udara dan ikut terapung. Misalnya : Zn SO
4
untuk menekan Zn S. 4.
Pengatur keasaman pH regulator yang berfungsi untuk mengatur tingkat keasaman proses flotasi. Misalnya : HCl, HNO
3
, Ca OH
3
, NH
4
OH, dll. Produk flotasi ada 3 tiga macam, yaitu :
- 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 biasa dipakai adalah : 1.
Mechanical flotation yang terdiri dari berbagai variasi antara lain : - Agitair cell
- Denver cell - Krupp cell
- Outokumpu cell - Wemco-Fagregren cell
1. Pneumatic flotation yang terdiri dari variasi :
- Column cell - Cyclo cell
- Davcra cell - Flotaire cell
3.Dewatering Merupakan proses pemisahan antara cairan dengan padatan. Proses ini tidak dapat dilakukan
sekaligus tetapi harus secara bertahap, yaitu dengan cara :
a.Thickening Yaitu proses pemisahan antara padatan dengan cairan yang mendasarkan atas kecepatan
mengendap partikel atau mineral tersebut dalam suatu pulp. Alat yang digunakan adalah thickener, yang mana alat ini mencapai solid sebesar 50 solid factor = 1
Peralatan yang biasa dipakai adalah : 1.
Rake thickener. 2.
Deep cone thickener. 3.
Free flow thickener. b.Filtrasi
Adalah proses pemisahan antara padatan dengan cairan dengan cara menyaring dengan filter sehingga didapatkan solid factor sama dengan empat persen solid = 80
Peralatan yang dipakai adalah :
1. Vacuum suction filters yang terdiri dari :
- intermitten, misalnya Moore leaf filter. - Continuous ada beberapa tipe, yaitu :
bentuk silindris tromol drum type, misalnya : Oliver filter, Dorrco filter. bentuk cakram disk type berputar, contohnya : American filter.
bentuk lembaran berputar revolving leaf type, contohnya : Oliver filter. bentuk meja desk type, misalnya : Caldecott sand table filter.
1. Pressure filter, misalnya :
- Merrill plate and frame filter - Kelly pressure filter
- Burt revolving filter
c.Drying Adalah proses penghilangan air dari padatan dengan cara pemanasan sehingga padatan benar-
benar bebas dari cairan solid = 100
1. Hearth type dryingair driedair baked, yaitu pengeringan yang dilakukan di atas lantai oleh sinar
matahari dan harus sering diaduk dibolak-balik. 2.
Shaft drier, ada dua macam, yaitu : - tower drier, material mineral yang basah dijatuhkan di dalam saluran silindris vertikal yang
dialiri udara panas 80o – 100
o
. - rotary drier, material yang basah dialirkan ke dalam silinder panjang yang diputar pada posisi
agak miring dan dialiri udara panas yang berlawanan arah. 1.
Film type drier atmospheric drum drier ; silinder baja yang di dalamnya dialiri uap air steam. Jarang dipakai.
2. Spray drier, material halus yang basah dan disemburkan ke dalam ruangan panas ; material yang
kering akan terkumpul di bagian bawah ruangan. Cara ini juga jarang dipakai. 4.
operasi tambahan operasi ini juga sangat besar artinya dalm proses. Pengolahan atau operasi yang dijalankan
yang meliputi : a.
Feeding, yaitu merupakan proses memasukkan feed kedalam unit konsentrasi secara tetap dan lancer baik beratnya feed maupun volumenya
b. Sampling yaitu merupakan proses pengambialn contoh yang sesedikit mungkin yang mewakili
biji seluruhnya. Setiap proses konsentrasi selalu dilakukan sampling, ini dengan tujuan untuk mengontrol apakah operasi yang dilakukan ini berlangsung sesuai keingina atau tidak. Dalam
sampling ini hasilnya akan lebih baik jika pengambilan sampel dilakukan berkali- kali dalam jumlah yang sedikit daripada sekali tetapi jumlahnya banyak.
8.3.3 pengolahan bahan galian industry
