RSS

Laporan Pengolahan Bahan Galian

27 Feb

LAPORAN PRAKTIKUM PENGOLAHAN BAHAN GALIAN

BAB I
PENDAHULUAN

Latar Belakang
Pengolahan Bahan galian atau Mineral Dressing adalah istilah umum yang biasa dipergunakan untuk proses pengolahan semua jenis bahan galian/mineral yang berasal dari endapan-endapan alam pada kulit bumi, untuk dipisahkan menjadi produk-produk berupa satu macam atau lebih mineral berharga dan sisanya dianggap sebagai mineral kurang berharga, yang terdapat bersama-sama dalam alam.
Dengan demikian istilah Mineral Dressing dapat juga meliputi :
Mineral Dressing, yaitu proses pengolahan bahan galian anorganik secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik dari mineral-mineral tersebut atau perubahan hanya sebagian dari sifat fisik mineral tersebut.
Extractive Metallurgy, juga merupakan pengolahan bahan galian aborganik, tetapi dalam prosesnya mineral-mineral tersebut mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut.
Fuel Technology, yaitu proses pengolahan bahan galian organic dimana dalam prosesnya mengalami perubahan seluruhnya atau sebagian dari sifat kimia dan fisik mineral-mineral tersebut.
Secara umum Mineral Dressing adalah suatu proses pengolahan bahan galian/mineral hasil penambangan guna memisahkan mineral berharga dari mineral pengotornya yang kurang berharga, yang terdapatnya bersama-sama (gangue mineral). Proses Pengolahan berlangsung secara mekanis tanpa merubah sifat-sifat kimia dan fisik dari mineral-mineral tersebut atau hanya sebagian dari sifat fisik saja yang berubah. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan :
Memperkecil ukuran bahan atau mineral-mineral tersebut, sehingga terjadi liberasi sempurna dari partikel-partikel yang tidak sejenis satu sama lain.
Memisahkan partikel-partikel yang tidak sama komposisi kimianya atau berbeda sifat fisiknya.

Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari pelaksanaan praktikum pengolahan bahan galian acara menghitung material balance ini antara lain :
Mempelajari cara mencari nilai recovery suatu bahan galain.
Mengetahui hubungan dari recovery, umpan, konsentrat, dan tailing dalam suatu formula.
Mengetahui nilai kadar dan berat suatu umpan, konsentrat, dan tailing.

Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum pengolahan bahan galian acara menghitung material balance ini antara lain :
Kertas A4
Pulpen
Papan pengalas
Penggaris
Hekter
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

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 :
Macam dan komposisi mineral dalam bahan galian
Kadar masing-masing mineral
Besar kecilnya ukuran (distribusi ukuran)
Derajat liberasi (kebebasan) dari mineral
Derajat Liberasi adalah perbandingan antara mineral yang terliberasi sempurana dengan jumlah mineral yang sama keseluruhan.
Sifat fisik mineral, antara lain :
Hardness (kekerasan), Structure dan Fracture
Sifat ini diperlukan dalam menentukan alat penghancur
Ikatan mineral dan besar kecilnya Kristal
Berkaitan dengan derajat liberasi. Semakin tinggi derajat liberasi akan semakin sempurna proses pengolahan
Warna dan Kilap
Berkaitan dengan proses pengolahan secara hand sortng/hand picking, yaitu pemisahan yang dilakukan secara manual (tangan biasa)
Spesific Grafity (SG)
Berkaitan dengan pengolahan konsentrasi gravitasi
Magnetic Suceptibility (sifat kemagnetan)
Berkaitan dengan pengolahan Magnetic Separator
Electro Conductivity (daya hantar listrik)
Berkaitan dengan pengolahan Electristatic Separation atau High Tension Separation
Sifat permukaan (senang tidaknya terhadap udara)
Berkaitan dengan pengolahan Flotasi

Dalam kegiatan Pengolahan Bahan Galian terdapat beberapa tahap yang dilakukan, yaitu :
Preparasi
Kominusi
Adalah proses meredksi ukuran butir sehingga menjadi lebih kecil dari ukuran semula. Hal ini dapat dilakukan dengan crushing (peremukan) untuk proses kering, sedangkan grinding (penggilingan) digunakan untuk proses basah dan kering. Selain untuk mereduksi ukuran butir, kominusi juga untuk meliberasi bijih, yaitu proses melepaskan mineral bijih dari ikatannya yang merupakan gangue mineral. Alat yang digunakan dalam proses ini adalah crusher dan grinding mill.
Sizing
Merupakan pengelompokan mineral yang dilakukan dengan cara :
Screening
Adalah pemisahan butir mineral berdasarkan lubang ayakan sehingga hasilnya seragam. Alat yang digunakan disebut screen
Classsifying
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.
Konsentrasi
Merupakan proses pemisahan antara mineral berharga dengan mineral tidak berharga sehingga didapat kadar yang lebih tinggi dan menguntungkan. Ada beberapa cara pemisahan yang mendasarkan sifat fisik mineral, diantaranya adalah :
Warna, Kilap, Bentuk Kristal
Konsentrasi yang dilakukan dengan tangan biasa (hand picking)
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.

KK = (SG mineral berat – SG media) / (SG mineral ringan – SG Media)

Keterangan :
KK = Kriteria Konsentrasi
SG = Spesific Gravity

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 mesh – 100 mesh
Bila KK = 1,50, agak sulit dipisahkan, namum dapat dilakukan pemisahan bila ukurannya 10 mesh
Bila KK ≤ 1,0, maka mineral sulit dilakukan pemisahan dengan konsentrasi gravimetri.
Gravimetri concentration ada tiga macam, yaitu :
Flowing Film Concentration
Merupakan proses konsentrasi berdasarkan berat jenisnya melalui aliran fluida yang tipis. Alat yang dipergunakan adalah :
Shaking Table (meja goyang)
Humphrey Spiral
Sluice Box (palong)
Log Washer
Gaya-gaya yang berpengaruh dalam flowing film concentration adalah:
Gaya gesek antara partikel dengan dasar alat
Gaya dorong air terhadap partikel
Gaya gravitasi
Gaya sentripetal
Vertical Flowing Concentration (aliran air vertikal)
Merupakan proses konsentrasi mendasarkan pada aliran air ke atas. Pemisahan pada jig terjadi karena perbedaan SG, yang mana tiap mineral akan mengalami tiga peristiwa, yaitu ; hindered settling, differential acceleration dan consolidation trickling. Agar proses pemisahan continue diperlukan adanya suction dan pulsion, dimana pada waktu terjadi suction diperlukan under water agar besarnya suction tereliminir.
Jig dibagi beberapa macam, yaitu :
Berdasarkan atas screen/sieve, movable sieve jig dan fixed sieve jig
Berdasarkan penimbul suction dan pulsion, plunger, diaphragma, pulsator dan air pulsator
SG Heavy Media Density
Adalah pemisahan berdasarkan SG cairan media dan SG mineral. Sebagai media adalah cairan berat yang pada umumnya tidak bereaksi langsung dengan material yang akan dipisahkan. Ada dua proses, yaitu heavy media separation dan heavy liquid separation.
Media heavy media separation berupa suspensi atau pseudo liquid yang merupakan campuran antara :
Magnetic (SG = 5,1) dan air (H2O)
Ferro silicon (SG = 6,7 – 6,9) dengan komposisi 82% Fe dan 1,5% Si
Media heavy liwuid separation adalah cairan dengan berat jenis yang besarnya kecil, biasanya cairan organik.
Tetra bromethane (C2H2Br4) SG = 2,96
Ethylene dibromide (C2H4Br2) SG = 2,17
Magnetic Susceptibility (sifat kemagnetan)
Setiap mineral mempunyai sifat kemagnitan yang berbeda, yaitu ada yang kuat, lemah bahkan ada yang tidak sama sekali tertarik oleh magnet. 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.
Electric Conductivity (daya hantar listrik)
Mineral memiliki sifat konduktor dan non konduktor. Untuk memisahkan mineral jenis ini digunakan alat yang disebut high tension separator atau electrostatic separator dan hasilnya berupa mineral konduktor dan non konduktor. Proses selalu dalam keadaan kering.
Sifat permukaan mineral
Permukaan mineral ada yang bersifat senang dan tidak senang terhadap gelembung udara. Mineral yang senang terhadap udara akan menempel pada gelembung udara sedangkan mineral yang senagn terhadap air tidak akan menempel pada gelembung udara. Untuk mengubah agar mineral yang senang terhadap air menjadi senang terhadap udara diperlukan suatu reagent kimia. Biasanya ada tiga reagent kimia yang ditambahkan, yaitu ; collector, modifier dan frother. Reagent ini hanya menyelimuti permukaan mineral itu saja (tidak bereaksi dengan mineral). Dengan memberikan gelembung udara maka mineral akan terpisah, sehingga antara mineral yang dikehendaki dengan yang tidak dikehendaki dapat dipisahkan. Proses pemisahan semacam ini disebut flotasi.
Dewatering
Merupakan proses pemisahan antara cairan dengan padatan. Proses ini tidak dapat dilakukan sekaligus tetapi harus secara bertahap, yaitu dengan cara:
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)
Filtrasi
Adalah proses pemisahan antara padatan dengan cairan dengan cara menyaring (dengan filter) sehingga didapatkan solid factor sama dengan empat (persen solid = 80%)
Drying
Adalah proses penghilangan air dari padatan dengan cara pemanasan sehingga padatan benar-benar bebas dari cairan (% solid = 100%)

Material Balance adalah suatu neraca kesetimbangan pada Pengolahan Bahan Galian dimana jumlah partikel umpan yang masuk dalam alat pengolahan hasilnya sama dengan jumlah material yang keluar.

F = C + T

Keterangan :
F = Berat material umpan/Feed (ton)
C = Berat konsentrat (ton)
T = Berat tailing (ton)

Metallurgical Balance adalah neraca kesetimbangan material bijih dimana berat bijih umpan yang masuk dengan kadarnya akan sama dengan produk dengan kadarnya.

Ff = Cc + Tt

Keterangan :
Ff = Kadar umpan (%)
Cc = Kadar konsentrat (%)
Tt = Kadar tailing (%)

Nisbah Konsentrasi
Adalah perbandingan berat feed dengan berat konsentrat.

K = F/C
K = (C-t)/(F-t)

Berasal dari :
Ff = Cc + Tt
Ft = Ct + Tt

F(f-t) = C (c-t)
F/C = (c-t)/(f-t)

Angka Perolehan (% Recovery)
Adalah perbandingan antara logam berharga dalam konsentrat dengan berat logam berharga dalam umpan yang dinyatakan dalam persen (%).

R = (Cc/Ff) x 100%
R = (c(f-t)/f(c-t)) x 100%
R = cC/fF = c/fK = c(f-t)/f(c-t)

BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil
Pertanyaan
Material diumpankan pada suatu rotation plan dengan kadar 0.8% Cu. Konsentrat yang dihasilkan 25% Cu dan tailing dengan kadar 0.15% Cu. Hitung recovery Cu, Ratio Of Consentration, dan enrichment Ratio?
Sebuah Hydrosiclon diumpankan dengan slurry quartz, dengan density 2650 Kg/m3 dalam keadaan pulp densitynya 1130 Kg/m3. Product dari hydrosiclon tersebut adalah underflow dan overflow. Underflow yang dihasilkan memiliki density pulp 1280 Kg/m3 dan overflow yang dihasilkan memiliki density pulp 1040 Kg/m3, density air 1000 Kg/m3, 2 liter sample pada underflow diambil dalam waktu 3.1 detik. Hitung mass flow rate pada hydrosiclon tersebut?
Bijih yang mempunyai konsentrasi mineral sebanyak 20% Ni dengan jumlah 1000 ton/jam. Dari hasil pengolahan diperoleh konsentrat sebanyak 80% Ni, sedangkan tailingnya 0.16% Ni. Berapa berat konsentrat dan tailingnya?
Jelaskan :
Pengertian metallurgical balance dan material balance?
Perbedaan sizing dengan screening dan sizing dengan classifying?
Mekanisme kerja flowing film consentration?
Suatu pengolahan bijih dengan kapasitas 5000 ton/jam dengan Ratio Of Consentration 10 : 2, sedangkan tailingnya mengandung 20% solid dan konsentratnya 30%.
Hitung volume tailing yang masuk ke screening bond 3 ton/m3?
Hitung volume konsentrat, jika berat jenis konsentrat 5 ton/m3?

Jawab
Diketahui f = 0.8%
k = 25%
t = 0.15%
Ditanya R = ……….?
RoC = ……….?
Ef = ……….?
Penyelesaian
R = (k (f-t))/(f (k-t)) ×100%
= (25% (0.8%-0.15%))/(0.8% (25%-0.15%)) ×100%
= (16.25%)/(19.88%) ×100%
= 81.74%
RoC = (k-t)/(f-t)
= (25-0.15)/(0.8-0.15)
= 24.85/0.65
= 38.23
Ef = k/f
= 25/0.8
= 31.25

Diketahui ρf = 2650 Kg/m3
ρds = 1130 Kg/m3
ρA = 1000 Kg/m3
ρds underflow = 1280 Kg/m3
ρds overflow = 1040 Kg/m3
V = 2 liter
t = 3.1 detik
Ditanya M = ……….?
Penyelesaian
x = (ρds (ρf-ρA))/(ρf (ρds-ρA)) ×100%
= (1130 (2650-1000))/(2650 (1130-1000)) ×100%
= 1864500/3344500 ×100%
= 541.22%
xunderflow = (ρds underflow (ρf-ρA))/(ρf (ρds underflow-ρA)) ×100%
= (1280 (2650-1000))/(2650 (1280-1000)) ×100%
= 2112000/742000 ×100%
= 284.63%
xoverflow = (ρds overflow (ρf-ρA))/(ρf (ρds overflow-ρA)) ×100%
= (1040 (2650-1000))/(2650(1040-1000)) ×100%
= 1716000/106000 ×100%
= 1618.87%
M = ρf × ρds underflow × xunderflow
= 2650 × 1280 × 284.63
= 965464960 Kg

Diketahui f = 20%
F = 1000 ton/jam
k = 80%
t = 0.16%
Ditanya K = ……….?
T = ……….?
Penyelesaian
R = (k (f-t))/(f (k-t)) ×100%
= (80 (20-0.16))/(20 (80-0.16)) ×100%
= 1587.2/1596.8 ×100%
= 99.4%
R = (K × k)/(F × f) ×100%
99.4 = (K × 80)/(1000 ×20) ×100%
8000K = 20000 × 99.4
K = 1988000/8000
= 248.5 ton/jam

F = K + T
1000 = 248.5 + T
T = 1000 – 248.5
= 751.5 ton/jam
Jawab :
Metallurgical Balance adalah neraca kesetimbangan material bijih dimana berat bijih umpan yang masuk dengan kadarnya akan sama dengan produk dengan kadarnya. Sedangkan Material Balance adalah suatu neraca kesetimbangan pada Pengolahan Bahan Galian dimana jumlah partikel umpan yang masuk dalam alat pengolahan hasilnya sama dengan jumlah material yang keluar.
Sizing merupakan proses pengelompokan mineral atau bahan galian secara umum. Sedangkan screening adalah pemisahan butir mineral berdasarkan lubang ayakan sehingga hasilnya seragam.
Sizing merupakan proses pengelompokan mineral atau bahan galian secara umum. Sedangkan classifying adalah pemisahan butir mineral yang mendasarkan pada kecepatan jatuhnya material dalam suatu media (air atau udara) sehingga hasilnya tidak seragam.
Flowing Film Concentration
Merupakan proses konsentrasi berdasarkan berat jenisnya melalui aliran fluida yang tipis. Alat yang dipergunakan adalah :
Shaking Table (meja goyang)
Humphrey Spiral
Sluice Box (palong)
Log Washer
Gaya-gaya yang berpengaruh dalam flowing film concentration adalah:
Gaya gesek antara partikel dengan dasar alat
Gaya dorong air terhadap partikel
Gaya gravitasi
Gaya sentripetal
Diketahui Kapasitas = 5000 ton/jam
RoC = 10 : 2
k = ρk = 30
t = ρt = 20
Mt = 3 ton/jam
Mk = 5 ton/jam
Ditanya
Ft = ……….?
Fk = ……….?

Penyelesaian
RoC = (k-t)/(f-t)
10/2 = (30-20)/(f-20)
10f – 200 = 20
f = 220/10
= 22%

x = (k (f-t))/(f (k-t)) ×100%
= (30 (22-20))/(22 (30-20)) ×100%
= 60/220 ×100%
= 27.27%
Mt = Ft × ρt × x
3 = Ft × 20 × 27.27
Ft = 3/0.05454
= 55.006 m3/jam
Mk = Fk × ρk × x
5 = Fk × 30 × 27.27
Fk = 5/0.08181
= 61.18 m3/jam

Pembahasan
Dari hasil praktikum pengolahan bahan galian acara menghitung material balance tersebut, diperoleh :
Kadar umpan suatu bahn galian berbanding terbalik dengan berat umpan yang dimasukan ke dalam crusher, classifier, ataupun screen. Yaitu ditandai dengan kadar umpan tidak selamanya harus lebih besar dari kadar konsentrat ataupun kadar dari tailingnya sendiri, berbeda dengan berat umpan yaitu harus selalu lebih besar dari berat konsentrasi atupun berta tailing bahan galian tersebut.
Nilai recovery suatu bahan galian yang bersatuan persen (%) dapat diperoleh dari kadar ataupun berat dari konsentrat, umpan, dan tailing yang sudah diketaui sebelumnya yaitu dikalikan dengan 100% untuk mendapatkan persentase dari recovery suatu bahan galian tersebut.
Nilai kadar dan berat dari umpan, konsentrat, dan tailing suatu bahan galian dapat diperoleh dari beberapa rumus yang berhubungan dengan variabel yang sudah diketahui dan dapat menggunakan beberapa rumus yang saling berhubungan seperti rumus recovery yang diketahui berat umpan, konsentrat, dan tailingnya saja, dan juga rumus recovery yang diketahui kadar umpan, konsentrat, dan tailingnya saja.
Dari hasil tersebut juga diperoleh berat umpan akan selalu lebih besar dari berat konsentrat ataupun berat tailing.

BAB IV
PENUTUP

Kesimpulan
Sesuai dengan pembahasannya, nilai recovery suatu bahan galian yang bersatuan persen (%) dapat diperoleh dari kadar ataupun berat dari konsentrat, umpan, dan tailing yang sudah diketaui sebelumnya yaitu dikalikan dengan 100% untuk mendapatkan persentase dari recovery suatu bahan galian tersebut.
Hubungan recovery, umpan, konsentrat, dan tailing suatu bahan galian dalam suatu formula, yaitu :

R = (k (f-t))/(f (k-t) ) ×100%

Nilai kadar dan berat dari umpan, konsentrat, dan tailing suatu bahan galian dapat diperoleh dari beberapa rumus yang berhubungan dengan variabel yang sudah diketahui dan dapat menggunakan beberapa rumus yang saling berhubungan seperti rumus recovery yang diketahui berat umpan, konsentrat, dan tailingnya saja, dan juga rumus recovery yang diketahui kadar umpan, konsentrat, dan tailingnya saja.

Saran
Diharapkan agar jadwal praktikum pengolahan bahan galian lebih konsisten, sehingga praktikan bisa lebih siap menghadapi praktikum yang dilaksanakan.
Diharapkan agar literature-literature yang digunakan lebih lengkap dan detail, sehingga praktikan bisa lebih mudah memahami dan mengerti acara praktikum yang dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

_______________. 2010. Pendahuluan PBG. http://laporanp.blogspot.com/feeds/8163012590347927936/comments/default. diakses pada tanggal 31 Oktober 2010 pukul 17:05:24 wita

Nck, Mheea,. 2009. Pengolahan Bahan Galian. http://mheea-nck.blogspot.com/feeds/3515585515585937524/comments/default. diakses pada tanggal 31 Oktober 2010 pukul 17:30:12 wita

Sudarsono, Arief,. 1989. Pengolahan Bahan Galian Umum. Bandung : Jurusan Teknik Pertambangan Fakultas Teknologi Mineral Institut Teknologi bandung

 
Leave a comment

Posted by on February 27, 2012 in Pengolahan Bahan Galian

 

Tags: , , , , ,

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: