PROSES SEPARASI DENGAN METODE JIGS DAN M

PROSES SEPARASI DENGAN METODE JIGS DAN MAGNETIK
Oleh:
Purwo Subekti/ F361150141, Universitas Pasir Pengaraian
Mahasiswa Program Pascasarjana Teknologi Industri Pertanian
Institut Pertanian Bogor, Nopember 2015

1.

PROSES SEPARASI DENGAN METODE JIGS

Jigging merupakan metode lama yang dapat mencapai separasi/pemisahan dengan
baik, meskipun dengan specific grafity yang berdekatan, jika ukuran partikel juga tidak
jauh berbeda. Jika perbedaan specific gravity besar, maka jumlah pemisahan meningkat.
Pencapaian pemisahan dalam proses jig sesuai dengan beberapa kriteria berikut Jigging
dapat mencapai pemisahan dengan baik sampai ukuran 150 mikrometer.
- Beroperasi dengan media luas dan membiarkan partikel berat jatuh.
- Frekuensi 55-330 per menit
- Partikel berukuran lebih besar membutuhkan pantulan panjang.
Gambar 1 Menyajikan tipe-tipe reaktor jig beserta mekanisme pulsa dan modifikasi
pemantulan saat operasional.


Gambar 1. Tipe -tipe reaktor jig beserta mekanisme operasi (Andreson, 1979)

1

Berdasarkan jenis pantulan (stroke) jig terbagi menjadi 2 tipe, yaitu:
1. Down Stroke, partikel berat mengendap lebih cepat dari pada partikel tipis
(ringan).

Gambar 2. Pantulan jenis Down Stroke (Andreson, 1979)
2. Up Stroke, partikel dengan densitas kecil terangkat lebih tinggi dari pada
densitas lainnya.

Gambar 3. Pantulan jenis Up Stroke (Andreson, 1979):
Kelebihan proses pemisahan dengan jig antara lain:
- Tidak membutuhkan suspensi cairan berat atau zat padat yang mengandung air.
- Partikel besar akan lebih mudah diolah (sampai 8 inch).
- Semakin besar rentang densitas semakin mudah dipisahkan.
- Memungkinkan pemisahan dengan perbedaan ukuran.
Kekurangan proses pemisahan dengan jig antara lain:
- Tidak berjalan baik jika mengandung terlalu banyak variasi ukuran yang

berbeda jauh.
- Sulit melakukan pemisahan jika specific gravity kecil.
- Umumnya efektif untuk partikel kasar.
Kondisi yang diperlukan untuk operasional jigging adalah sebagai berikut:
- Keseragaman laju masuk umpan terkontrol (sistem kontinu)
- Keseragaman komposisi umpan/partikel
- Keseragaman distribusi ukuran partikel
- Keseragaman ukuran media
2

- Keseragaman pulsa (frekuensi dan kekuatan)
1.1. Metode Pemisahan JIG
Dalam reaktor pemisahan jig, air atau campuran materi yang akan dipisahkan
diletakan di atas saringan yang ditampilkan pada gambar 4. Jig beroperasi dengan
pergerakan periodik pulsa air melewati saringan. Kecepatan upward pada fluida membuat
materi mencapai titik gantung tertentu, dimana setiap materi dikelilingi oleh cairan. Air
perpengaruh sementara untuk menjaga posisi materi di atas saringan dan kemudian
dialirkan kembali melewati kisi-kisi. Media partikel akan jatuh di atas saringan
penyokong dan perbedaan percepatan partikel terjadi selama tahap ini dalam proses jig.
Siklus operasi akan berulang. Proses ini menggunakan ukuran partikel lebih besar dari

0,2 mm.

Gambar 4. Skematik Diagram Proses Jig

Empat tahapan proses yang terjadi saat opersional reaktor jig adalah:
-

Dilation , tahap ini terjadi saat diafragma menghasilkan pulsa dalam air, seluruh

partikel bergerak ke atas menuju ketinggian maksimum.
Differential initial Acceleration , perbedaan percepatan awal diawali dengan
terjadinya hisapan sehingga partikel mulai memisahkan berdasarkan densitas,
bukan ukuran. Sebagai hasilnya, sejumlah kecil partikel yang lebih ringan lolos
dan yang lebih berat mengendap lebih cepat, sehingga untuk waktu yang
singkat, percepatan tergantung pada densitas partikel dan relatif tergantung pada
ukuran dan bentuk partikel. Hal ini menunjukan bahwa siklus pulsa/isap dapat
dikendalikan secara tepat, biasanya antara 50 hingga 350 siklus per menit.
3

-


-

Henderig Settling, pengendapan partikel terjadi berdasarkan densitas dan

ukuran. Partikel lebih ringan terhalangi partikel lebih berat. Hal ini
menyebabkan pemisahan menjadi lebih cepat dan menjamin bahwa material
terus terklasifikasikan.
Consolidation Trackling, tahap konsolidasi terjadi ketika material tersebar dan
membentuk celah-celah kecil.

Keteranga: lingkaran besar = partikel lebih besar dan densitas partikel ditunjukan dengan
warna; yang putih lebih ringan dibanding hitam
Gambar 5. Tahapan pemisahan material pada proses jig
(Rahardyan,2002 dari wils, 1979)
Kecepatan terminal partikel dipengaruahi oleh perbedaan densitas dan ukuran,
sehingga pemisahan tercapai menjadi tiga fasa yaitu fasa kecil ringan, besar berat dan
campuran besar ringan dan kecil berat.
4


Diawalai dari posisi diam, sebuah partikel dalam aliran bergerak cepat sampai
mencapai kecepatan terminal. Kecepatan ini diraih dengan drag force yang meningkat
dari nol (saat diam) hingga sama dengan gaya grafitasi bersih. Sebagaimana klasifikasi
udara, fasa percepatan pergerakan partikel mempengaruhi lama proses jig berlangsung.
Pemisahan dengan jig dipengaruhi oleh gaya-gaya yang bekerja pada fluida dan partikel
yang akan dipisahkan (gaya berat, gaya drag, gaya buoyant).
Pada operasional reaktor dengan proses jig, dua partikel dengan persamaan
densitas tetapi dengan ukuran yang berbeda yaitu partikel besar dan partikel kecil. Kedua
partikel dimulai dalam keadaan diam, partikel besar akan bergerak lebih cepat. Tetapi
saat kecepatan terminalnya lebih besar, partikel tersebut akan tetap bergerak cepat jika
partikel kecil mencapai kecepatan terminal. Dua partikel dengan persamaan ukuran tetapi
dengan perbedaan densitas, kecepatan partikel untuk densitas yang lebih besar akan lebih
besar pula, dan partikel akan bergerak dalam aliran.
1.2. Penerapan teknologi pemisahan dengan metode JIG pada aplikasi untuk
pemisahan Limbah plastik dari peralatan elektronik.
Limbah plastik sebagai salah satu bahan baku campuran sangat penting untuk
dipisahkan dalam rangka daur ulang berkelanjutan (sustainable recycling), salah satu
sumber limbah plastik adalah dari peralatan elektronik. Untuk memisahkan plastik yang
berasal dari peralatan elektronik, hasilnya PVC (PolyVinyl Cloride) dapat dipisahkan
dari PE (PolyEtylene) dengan kemurnian lebih dari 98%. Sehingga dikatakan bahwa

kecepatan upstream dan amplitudo air merupakan parameter utama yang mempengaruhi
efesiensi proses pemisahan.

Gambar 6. Skematik pemisahan limbah plastik . (Tsunekawa, 2004)

5

2. PROSES SEPARASI DENGAN METODE MAGNETIK
Dalam industri proses terdapat berbagai macam pengerjaan, dengan tujuan untuk
memisah suatu campuran dari berbagai macam zat dalam bagian-bagian penyusunnya.
Pengerjaan memisah, terdiri dari pelaksanaan gaya tertentu terhadap campuran
yang akan dipisah. Oleh gaya itu, gabungan bagian-bagian susunan dari campuran
saling dipindahkan sedemikian rupa, sehingga diperoleh suatu pemisahan. Gaya ini
dinamakan gaya selektif. Dengan demikian umpamanyan, suatu campuran serbuk besi
dan serbuk belerang dapat dipisahkan dengan bantuan sebuah magnet. Magnet itu
melakukan gaya tarik terhadap serbuk besi, akan tetapi tidak terhadap serbuk belerang
(jadi gaya itu adalah selektif).
Pada umumnya gaya selektif itu dapat dari jenis mekanis, jenis alami atau jenis
kimia. Pada pengerjaan pemisahan secara mekanis, dipergunakan gaya mekanis
yang dikerjakan terhadap zat yang akan dipisah (misalnya pada pengendapan

pemusingan, pemisahan oleh magnet dan lain sebagainya). Pengerjaan pemisahan yang
lain didasarkan atas prinsip secara ilmu alam (misalnya mengekstrak, menyuling),
sedangkan pengerjaan –pengerjaan yang lain lagi didasarkan atas reaksi kimia.
Pengerjaan pemisahan dengan reaksii kimia misalnya terdapat pada pemisahan besi dari
bijih aluminium misalnya berlangsung dengan jalan mengubah bijih aluminium
dengan bantuan lindinatron ke dalam aliminat natrium yang dapat larut.
Semua benda mempunyai sifat magnetik. Zat yang mempunyaii permeabilitas
lebih besar dari udara dikelompokkan sebagai paramagnetik dan yang
permeabilitasnya lebih kecil disebut diamagnetik. Benda-benda paramagnetik ditarik
oleh magnet sedangkan diamagnetik akan ditolak. Benda-benda paramagnetik yang
sangat kuat dikelompokkan sebagai ferromagnetik dan meliputi berbagai logam,
seperti besi, nikel dan kobalt serta berbagai mineral seperti magnetik, pirotit dan ilmenit.
Berbagai zat dapat dipisahkan dari bermagnet lemah atau nonmagnetik dengan
menggunakan separator magnetik intensitas rendah. Mineral-mineral seperti hematite,
limonit dan garnet adalah bermagnet lemah dan dapat dipisahkan dari nonmagnetik
dengan menggunakan separator intensitas tinggi.
Separator magnetik secara luas digunakan untuk:
- Memisahkan besi-besi pengotor dari bijih logam yang akan digiling
dengan demikian melindungi alat penggiling.
- Memisahkan magnet-magnet pencemar dari makanan dan produkproduk industri.

- Memperoleh kembali magnetik dan ferosilikon dalam metode float-sink
untuk pemekatan bijih.
- Meningkatkan atau memekatkan bijih.
Besi-besi pengotor dapat dipisahkan dengan sebuah magnet tetap digantung pada
sebuah sabuk konveyor atau bahan diawetkan melalui sebuah keretakan bermagnet. Pada
kedua kasus, bahan bersifat magnet akan ditarik oleh medan magnet dan terpisahkan.
6

Separator magnetik secara luas digunakan untuk memekatkan bijih, khususnya bijih
besi, jika bahan utama bersifat magnet, bijih besi dapat dipisahkan secara murah dan
efektif dengan separator intensitas rendah. Separator tersebut dapat kering atau basah.

Gambar 1.1 Alat Pemisah Magnetik Jenis Sabuk
(http://indonesian.alibaba.com/product-gs-img/cross-belt-magnetic-belt-type-separator-for-conveyor1563972674.html)

Jika bijih dapat digiling untuk melepaskan mineral pada ukuran lebih kasar
dari ¼ in. (0,6 cm), pemisahan dapat dibuat untuk ukuran +¼ in. (0,6 cm) pada
penggumpal magnetic jenis sabuk (lihat gambar). Alat tersebut biasanya digunakan
untuk menggumpalkan atau membuang bahan-bahan tidak berguna. Jika mineral bersih
terdapat pada ukuran ini, ia dapat diperoleh kembali dengan cara memecahnya

dimana perlakuan pada alat dengan kuat medan lebih rendah.
Separator magnetic basah biasanya digunakan untuk bijih lebih halus dari 1/3
in (0,3 cm). Separator ini dapat berjenis sabuk atau yang paling umum jenis drumputar. Separator jenis drum terdiri dari satu atau lebih drum berputar yang elemen
magnet bagian dalamnya
tidak berputar mempunyai kekuatan 3-7 pole. agnet
tersebut dapat berupa electromagnet atau
magnet permanen. Setelah umpan
memasuki peralatan sebagai Lumpur, bahan bersifat magnet ditarik ke bagian
kutub dan dibawa ke titik pelepasan pada permukaan drum. Banyak jenis kotak/drum
dirancang yang digunakan. Jenis aliran searah paling sering digunakan bijih halus
untuk mendapatkan endapan bersih. Magnet tersebut dapat berupa electromagnet
atau magnet permanen.
Dahulu hanya jenis electromagnet yang sering digunakan, tertapi sekarang
digunakan terutama jika diinginkan kuat medan yang sangat tinggi atau jika diinginkan
kuat medan dapat diubah-ubah. Sekarang magnet permanen umum digunakan sejak
bahan-bahan modern memungkinkan menahan kuat medan yang tinggi secara tetap.
Kebanyakan magnet permanen adalah jenis alniko tetapi jenis keramik mengandung

7


Barium Ferit akan makin sering digunakan. Beberapa jenis separator magnetic yang
telah dikembangkan menerapkan arus bolak-balik, tetapi penggunaan komersilnya
masih kecil.
Separator intensitas tinggi untuk pemisahan mneral-mineral magnetik lemah
biasanya digunakan jenis kering. Pengaruh tegangan permukan biasanya mempengaruhi
pemisahan basah. Karena daya tarik magnetik berbanding terbalik dengan kuadrat
jarak, mineral-mineral magnetis lemah harus didekatkan ke magnet jika akan
dipisahkan. Peralatan yang digunakan berupa jenis sabuk dan rol induksi. Bijih harus
benar-benar kering dan halus untuk menghasilkan yang terbaik.
Bahwa aplikasi atau penggunaan magnet dalam peralatan industri teknik kimia
untuk beberapa hal masih tetap diperlukan. Magnetic Separation dan Magnetic Stirrer
yang digunakan dalam reaktor kimia merupakan salah satu aplikasi magnet yang sering
digunakan dalam proses industri kimia. Magnetic Separator merupakan salah satu
aplikasi yang berfungsi untuk memisahkan campuran-campuran bahan mineral agar
diperoleh hasil yang diinginkan. Zat-zat yang ditarik kuat oleh sebuah magnet disebut
dengan paramagnetik sedangkan zat-zat yang ditolak oleh sebuah magnet disebut
dengan diamagnetik.

3. UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan Terimkasih Disampaikan Kepada Prof. Dr. Ir, Tun Tedja Irawadi, Ms,

Selaku Dosen Pengasuh Mata Kuliah Rekayasa Proses Untuk Pengembangan
Produk Agroindustri. Pada Sekolah Pascasarjanan Teknologi Industri Pertanian
Institut Pertanian Bogor, Nopember 2015

4. DAFTAR PUSTAKA
C. J. King, 1980, Separation Processes, second edition.
J.M Coulsen, J F Richardson, J R Backhurst & J H. Harker, Chemical Engineering Vol.
2, Particle Technology and sparation Processes, Oxford, 1991
K. Van Bergeyk, Ing. A. J. Liedekerken, 1981, Teknologi Proses, Jilid 1, Penerbit
Bhratara Karya Aksara, Jakarta.
M. T. Zen, Sumber Daya dan Industri Mineral, Gadjah Mada university Press, Yayasan
obor Indonesia, Yogyakarta, 1984
R. E. Treybel, 1980, Mass Transfer Operations, 3th edition.
Rahardyan, Benno. 2002. Jig Separation: An Alternative Method for Waste Separation
in Increasing Resource Recovery from Waste . Bandung: Departemen Teknik
Lingkungan ITB.
Tsunekawa, M., Naoi, B., Ogawa, S., Kori, K., Hiroyoshi, N., Ito, M., Hirajima, T. 2004.
Jig Separation of Plastics from Scrapped Copy Machine. International Journal of
Mineral Processing, 76 (2005) pp 67–74.

8