HTS Adalah Alat Pemisahan Mineral Berdasarkan Sifat Listrik

(1)

HT

HTS

S ad

adal

alah

ah al

alat

at pe

pemi

misa

saha

han

n mi

mine

nera

ral

l be

berd

rdas

asar

arka

kan

n

si

sifa

fat

t li

list

stri

rik

k (k

(kon

ondu

dukt

ktif

ifit

itas

as)

) ya

yang

ng di

dimi

mili

liki

ki mi

mine

nera

ral-

l-

mineral, hasil yang didapat dari mineral-mineral ini

adalah konduktor, middling dan non konduktor.

1. 1. Bagian-bagian

Bagian-bagian HTS

HTS

a

a.

. “

“o

on

nii!

!e

er

r

"

"lle

e#

#ttrro

od

da

a$

$

ad

a

da

alla

ah

h

e

elle

ek

kttrro

od

de

e

y

ya

an

ng

g

be

berb

rben

entu

tuk

k ka

ka%a

%at

t ha

halu

lus.

s. &u

&ung

ngsi

siny

nya

a me

meni

nimb

mbul

ulka

kan

n

'#orona adalah pelepasan muatan listrik yang dapat

memberikan muatan listrik yang dikehendaki pada

mineral yang akan dipisahkan. 'orona ini spesifik

pada

pada medan

medan listrik

listrik yang

yang sangat

sangat homogen.

homogen. *ntuk

*ntuk

menimbulkan medan listrik yang non homogen ini

maka dibuat diameter “oni!er "le#trode$ +auh lebih

ke#il dari rotor.

b

b. “

. “e

e

ia

iaso

son

n "

"le

le#t

#tro

rod

da$

a$,

, b

ber

erb

ben

enttu

uk

k si

sili

lind

nder

er ya

yan

ng

g

fungsinya untuk menimbulkan medan listrik statis.

a

ara

rak

k an

anta

tara

ra “

“e

eia

iaso

son

n "l

"le#

e#tr

trod

oda$

a$ da

dan

n “

“on

oni!

i!er

er

"le#troda$ adalah tetap, dihubungkan dengan suatu

sambungan konduktor.

#.

#. /ot

/otor

or,

, ber

berben

bentu

tuk

k sil

silind

inder

er yan

yang

g ber

berdia

diamet

meter

er leb

lebih

ih

besar dari

besar dari “eiason "le#troda$ dan dapat

“eiason "le#troda$ dan dapat berputar

berputar..

0an

0an+an

+ang

g dan

dan dia

diamet

meter

er men

menent

entuka

ukan

n kap

kapasi

asitas

tasnya

nya..

/o

/oto

tor

r me

meru

rupa

paka

kan

n el

ele#

e#tr

trod

ode

e po

posi

siti

tif

f ka

kare

rena

na da

dala

lam

m

operasinya dihubungkan dengan tanah.

d.

d. Sp

Split

litter

ter, untu

, untuk memo

k memoton

tong lint

g lintasa

asan buti

n butiran min

ran minera

eral

l

ya

yan

ng

g ke

kelu

luar

ar d

dar

ari

i m

med

edan

an li

list

stri

rik

k st

stat

atis

is,

, s

seh

ehiing

ngg

ga

a

d

diip

pe

erro

olle

eh

h h

ha

as

siil

l k

ko

on

nd

du

uk

ktto

orr,

, m

miid

dd

dlliin

ng

g d

da

an

n n

no

on

n

ko

kond

nduk

ukto

torr,

, pe

peng

nguk

ukur

uran

an +a

+ara

rak

k sp

spli

litt

tter

er di

dila

laku

kuka

kan

n

terhadap garis tengah yang dilalui rotor.

Hal-hal yang berpengaruh pada bagian-bagian HTS

a. e#epatan putaran /otor

(2)

2empengaruhi gerakan mineral melalui gaya

#entrifugal yang dihasilkan pada putarannya,

dimana mineral dengan berat +enis lebih besar akan

terlempar lebih +auh dari posisi rotor.

b. *kuran diameter "lektrode

*kuran diameter 3ioni!er ele#trode3 terhadap

3deiation ele#trode3 berpengaruh pada intensitas

medan listrik. 2edan listrik yang menimbulkan

3lifting

effe#t3

dan

3pinning

effe#t3,

yang

berpengaruh

pada

perolehan

mineral

non

konduktor, midling dan konduktor.

#. edudukan Splitter

edudukan splitter pertama dan kedua berpengaruh

pada perolehan feed berkadar non konduktor,

middling, dan konduktor. *ntuk mendapatkan

kasiterit dan mineral konduktor berharga lainnya

dengan kadar tinggi, maka kedudukan splitter kedua

harus dibuat lebih +auh dari splitter pertama.

4. 2ekanisme 0emisahan

&eed yang masih panas +atuh merata pada rotor

yang berputar, lalu mineral memasuki '#orona

antara elektrode dan rotor dimana ter+adi pemberian

muatan listrik. *ntuk mineral yang bersifat

konduktor

muatan

yang

menempel

pada

permukaannya

diteruskan

pada

rotor

yang

ditanahkan, lalu #enderung +atuhnya men+auhi rotor

(hasil konduktor). Sedangkan untuk mineral yang

bersifat non konduktor muatan yang diterimanya

tidak diteruskan dan tetap melakat pada rotor, +atuh

ke hasil non konduktor. Hasil middling adalah

mineral yang +atuhnya antara hasil konduktor dan

hasil non konduktor. 2ekanisme pemisahan HTS

pada gambar 5.

(3)

672B7/ 5

2"78S2" 0"2S7H78 077 HTS

B. 0erilaku butiran mineral di dalam medan listrik

akibat keadaan ele#trode yang berbeda

1. 9ifting "ffe#t.

eadaan ini ter+adi akibat ukuran dari diameter

3oni!er

"le#trode3

besar.

39ifting

effe#t3

merupakan perbandingan gaya listrik dan gaya

sentrifugal.

Sifat-sifat 3lifting effe#t3 adalah :

a. Tergantung dari mineral untuk menerima muatan

listrik pada permukaannya.

b. *ntuk mineral yang konduktifitasnya sama tetapi

3afinitet3 terthadap muatan listrik pada permukaan

berbeda.

#. Tingkat pemisahan rendah, 1;<-5;<.

d. Terpengaruh oleh temperature.

(4)

672B7/ 4

0"/ST=7 9&T86 "&&"T 077 797T

0"2S7H78 9ST/

5. 0inning effe#t

eadaan ini ter+adi akibat dari ukuran diameter

3oni!er "le#troda3 yang ke#il. 30inning "ffe#t3

merupakan perbandingan gaya image dan gaya

sentrifugal.

Sifat-sifat 3pinning effe#t3 adalah :

a. 2uatan permukan dari konduktor yang lemah.

b. 0emisahan mineral berdasrkan perbedaan hantaran

listrik.

#. Tingkat pemisahan tinggi, >;< - ?@<. Banyaknya

pengulangan proses 5;<-A;<.

d. Tidak dipengaruhi oleh temperature.

e. nteral oltase yang digunakan, ; - 4;;;; olt.

(5)

0"/ST=7 08886 "&"T 077 797T

0"2S7H78 9ST/

4. 0engaruh 30inning effe#t3 yang sangat kuat pada

HTS

eadaan ini ter+adi akibat dari 3deiation

elektrode 3 dan 3onier "le#troda3 merupakan garis

lurus dengan titik tengah dari rotor. 2aka pengaruh

listrik sangat kuat.

672B7/ @

0"/ST=7 08886 "&""T 786 S7867T *7T

Sifat-sifat 3pinning effe#t3 yang sangat kuat adalah :

a. 0engaruh listrik sangat kuat, bahkan akan menarik

mineral konduktor dengan kuat bila tidak ada

pengontrolan.

b. 0emisahan hanya berdasarkan perbedaan hantaran

listrik.

#. Tingkat pemisahan tinggi, >@< - ?><, pengulangan

proses adalah 5; < - A;<.

d.Tidak dipengaruhi temperature.

(6)

a. e#epatan putaran rotor

e#epatan putaran rotor akan menimbulkan

gaya #entrifugal pada butiran mineral, untuk butiran

mineral yang sama ukurannya apabila tidak ada

gaya listrik akan +atuh menurut susunan berat

+enisnya. ang mempunyai berat +enis paling besar

akan terlempar paling +auh dari rotor dan mineral

yang mempunyai berat +enis paling ringan akan

terlempar paling dekat dari rotor. 2aka dengan

demikian untuk mengolah butiran mineral yang

mempunyai

butiran

kasar

putaran

rotornya

sebaiknya harus lebih lambat dibandingkan dengan

ukuran butiran yang lebih halus.

b. uat tegangan listrik

*ntuk melihat pengaruh kuat tegangan listrik

dilakukan dengan #ara, ariabel lain yang tetap dan

+arak elektrode terhadap rotor +uga tetap. 7pabila

dilakukan putaran rotor tanpa diberi tegangan maka

sebagain besar butiran mineral akan masuk ke

dalam konsentrat (konduktor). 0ada pemberian arus

listrik yang semakin tinggi maka akan terlihat

pengaruh 3pinning effe#t3 yang lebih dominan,

akibatnya kadar konduktor akan naik.

#. edudukan splitter

*ntuk mendapatkan konduktor dengan kadar

tinggi maka splitter kedua harus dibuat lebih +auh,

sedangkan untuk mendapatkan non konduktor yang

lebih bersih +arak splitter pertama lebih dekat dari

rotor. 0engaturan +arak splitter dibatasi hasil

middling yang diusahakan serendah mungkin.

d. edudukan "lektrode

0osisi elektrode relatif terhadap permukaan

rotor, posisi ini merupakan faktor yang sangat

(7)

penting di dalam mengontrol intensitas medan

listrik. 7ntara elektrode ka%at dengan rotor terdapat

suatu +arak kritis, yaitu +arak terdekat. i ba%ah

+arak ini per#obaaan tidak boleh dilakukan karena

timbul bunga api listrik, #lan ka%at dapat putus.

0engaruh keadaan &eed

a. 0engaruh temperature

Temperatur

ini

berhubungan

dengan

kelembaban udara, mineral non konduktor dapat

bersifat konduktor karena dilapisi uap air. alam

keadaan lembab butiran mineral akan bersifat

konduktor iebih besar. 0emanasan dilakukan

terhadap butiran mineral dengan temperature C

1@;D.

b. *kuran butir

Butiran mineral kasar pengaruh gaya graitasi

dan gaya sentrifugal lebih dominan, butiran mineral

halus gaya listrik yang lebih dominan.

#. e#epatan feed

7pabila

ariabel-ariabel

tetap,

dengan

ke#epatan feed yang makin besar akan diperoleh

konduktor dengan re#oery dan kadar yang rendah.

d. adar feed

7pabila ariabel-ariabel lain tetap, dengan

kadar feed yang makin besar akan dihasilkan kadar

dan re#oery yang besar pula.

arakteristik Butiran 2ineral

*ntuk melihat bagaimana karakteristik dari

butiran mineral terutama sifat listriknya pada alat

HTS, maka di sini diambil #ontoh butiran mineral

yang mempunyai muatan negatie (-E), dalam

kondisi di antara dua kutub.

(8)

Butiran mineral akan +atuh menurut lintasan yF

yang menyimpang dari lintasan graitasi y, oleh

karena adanya gaya tarik listrik. ika butiran mineral

tersebut adalah sebuah konduktor, akan mengalami

induksi listrik. 2uatan -E akan bertambah, tetapi

bersamaan dengan itu di u+ung lainnya dari butiran

mineral akan timbul muatan positif (GE) sebesar

pertambahan muatan negatie yF. adi dalam hal ini,

konduktor atau non konduktor dengan muatan yang

sama akan melalui lintasan yang sama dengan

penyimpangan sebesar I.

672B7/ J

BT/78 28"/79 B"/27T78 8"67T& 7T*H

78T7/7 7 T*B

eberhasilan pemisahan menggunakan HTS

ini harus memperhatikan beberapa faktor yang

mempengaruhi, yaitu :

1. 6aya-gaya yang beker+a dan berpengaruh

a. 6aya 9istrik

2empengaruhi gerakan mineral bermuatan menu+u

ele#trode.

(9)

2empengaruhi gerakan mineral bermuatan menu+u

rotor.

#. 6aya entrifugal

2empengaruhi gerakan mineral berukuran tertentu

(5;-A; mesh) mendekati atau men+auhi rotor.

d. 6aya 6raitasi

2empengaruhi gerakan mineral dengan berat +enis

tertentu menu+u media penampung.

5. eadaan &eed

a. 0engaruh Temperatur

Berhubungan dengan kelembapan udara, +ika

butiran mineral dalam keadaan lembab, maka

mineral tersebut akan #enderung bersifat konduktor

dan akan mempengaruhi kualitas perolehan mineral

yang dinginkan.

b. *kuran Butir

*kuran butiran mineral berpengaruh pada efek gaya

yang ter+ adi, butiran kasar gaya graitasi dan

#entrifugalnya lebih dominant sedangkan butiran

lebih

halus

gaya

listrik

lebih

dominan

mempengaruhinya.

#. adar &eed

0engaruhnya +ika ariable yang lainnya tetap,

dengan masukan kadar feed yang makin besar,

maka akan dihasilkan kadasr dan re#oery yang

besar.

engan mengetahui karakteristik dari butiran

mineral

dan

karakteristik

peralatan

yang

mempengaruhi pemisahan pada HTS, maka hal ini

akan sangat membantu dalam keberhasilan proses

pemisahan menggunakan HTS. alam keadaan

pengaturan artiabel yang tepat seperti diuraikan

sebelumnya, mineral bersifat konduktor akan

(10)

terpisah dengan baik dengan mineral yang bersifat

non konduktor. 0ada praktek penggunaan HTS akan

dihasilkan middling. 2idling merupakan hasil dari

HTS yang +atuh antara hasil konduktor dan hasil

non konduktor, middling dibagi atas :

1. 36raitational 2idling3, terdiri dari butiran mineral

yang belum sempat dipengaruhi 3#orona3 atau

dipengaruhi medan listrik stati#.

5. 3oni#all harge 2idling3, terdiri dari butiran

mineral yang sudah dipengaruhi 3#orona3, tetapi

belurn sempat dipengaruhi oleh medan listrik stati#

dengan sempurna

Magnetic Separation adalah adalah suatu cara pemisahan mineral atau bijih yang mendasarkan pada sifat kemagnetannya. Hal ini dapat dilakukan karena bijih yang

terdapat di alam mempunyai sifat kemagnetan yang berbeda-beda antara bijih yang satu dengan yang lain. Ada yang sifat kemagnetannya tinggi (ferromagnetic), lemah

(paramagnetic) dan non magnetic (diamagnetic). . !iamagnetic

Merupakan sifat mineral yang ditolak sepanjang garis gaya magnet, jika mineral tersebut dalam medan magnet. Hal ini disebabkan karena mineral tersebut sukar

menyesuaikan medan magnet sekitarnya, karena sifat kemagnetanya berubah-ubah. "ontoh bijih antara lain # garnet, pyrit, kuarsa, kalsit, cassiterite (non magnetic) $. %aramagnetic

Merupakan sifat mineral yang tertarik sepanjang garis gaya magnet, jika mineral tersebut berada dalam medan magnet. Hal ini disebabkan karena sifat kemagnetannya mudah menyesuaikan dengan keadaan medan magnet sekitarnya.

"ontoh bijih antara lain # siderit, hematit, pyrhotit, limonit (&eakly magnetic) '. erromagnetic

Sama dengan paramagnetic hanya saja lebih kuat bila dibandingkan dengan paramagnetic.

"ontoh bijih antara lain # magnetit, ilmenit, franklinite (strongly magnetic).

Medan magnet suatu magnet merupakan suatu ruangan yang mengitari magnet yang masih dipengaruhi oleh magnet itu sendiri. Medan magnet digambarkan oleh garis

gaya magnet, sedangkan besarnya gaya tarik menarik maupun gaya tolak menolak yang ditimbulkan oleh kutub-kutubnya, menurut hokum coulomb sebesar 

dimana 

 * gaya tolak menolak atau gaya tarik menarik m,$ * kekuatan kedua kutub magnet

d * jarak antara kedua kutub * magnetic permeability

Apabila suatu mineral diletakkan dalam medan magnet (H), maka benda tersebut akan menjalani induksi magnet (+) sebesar 

(11)

+ * H  M

dimana M adalah magnetisasi suatu bahan yang dinyatakan dalam esla( besarnya dalam ruang hampa * ).

Suatu medan magnet dapat dinyatakan dalam Magetic lu/ !ensity dengan satuan tesla, dimana dan  tesla * 0 gauss.

%erbandingan antara magnetisasi suatu bahan (M) dengan intensitas medan magnet (H) disebut Manetic Susceptibility (1).

Mineral magnetik dapat tertarik oleh salah satu kutub magnet yang bekerja pada mineral tersebut. 2aya magnet tersebut tergantung dari besarnya intensitas medan magnet dan gradient medan magnetnya. 3ntuk membangkitkan intensitas medan

magnet dan gradien medan magnet dalam alat magnetic separator digunakan berbagai macam cara.

2aya-gaya yang bekerja dalam magnetic separator adalah  - gaya magnet

- gaya hambatan yang terdiri dari gaya gra4itasi, gaya hambatan hidrodinamis, gaya gesek, gaya momen5gaya sentrifugal.

A. Mekanisme %emisahan

Ada beberapa macam mekanisme pemisahan dengan mengunakan magnetic separator, yaitu 

. Horisontal

%ada sistem ini letak kutub magnet dibuat mendatar, sedang umpan dijatuhkan melalui garis-garis gaya medan magnet yang posisinya horisontal. Maka mineral yang bersifat magnetik akan tertarik kearah kutub positif (yang dibuat runcing agar lebih memusat dan kuat), sedangkan mineral non magnetik akan jatuh lurus ke ba&ah.

$. 6ertikal

%emisahan secara 4ertikal maka kutub magnet juga diposisikan 4ertikal, dimana kutub positif terletak di atas, sedangkan yang negatif terletak di ba&ah. !i antara kedua kutub tersebut diletakkan dua buah belt con4eyor yang saling bersilangan.

3mpan diletakkan pada belt bagian ba&ah, ketika melalui medan magnet akan terjadi pemisahan antara mineral magnetik dan non magnetik. Mineral magnetik akan menuju belt con4eyor atas dan setelah keluar dari pengaruh medan magnet akan dilepas dan ditampung dalam bak mineral magnetik. Sedangkan mineral non magnetik akan ikut terus dengan belt con4eyor ba&ah dan ditampung dalam bak mineral non magnetik. '. !rum Magnetic

%emisahan cara ini digunakan untuk material yang mempunyai sifat kemagnetan tinggi.

Ada beberapa tipe pemisahan, diantaranya 

a. +elt con4eyor dengan pulley yang diberi magnet, sehingga apabila ada material yang mengandung magnet akan tertarik kearah pulley (menempel pada belt con4eyor) dan akan terlepas setelah pengaruh kemagnetan tidak ada. Sedangkan mineral non magnetik akan terlempar dari belt con4eyor karena gaya sentrifugal dan ditampung sebagai mineral non magnetik.

b. Suatu drom yang diputar pada porosnya biasanya terbuat dari alumunium, bagian dalamnya dipasang medan magnet tetap menyudut $o. Magnet ini tidak ikut berputar, maka antara mineral magnetik dan non magnetik dapat dipisahkan.

0. 7oll 8nduksi

Suatu roll yang berputar terletak antara dua kutub positif dan negati4e dari primary electromagnet, sehingga roll tersebut dipengaruh ioleh medan magnet. Apabila dimasukkan mineral diantara roll dengan kutub positif maka mineral magnetic akan dapat dipisahkan dengan non magnetic.

+. Macam Magnetic Separator

Secara umum magnetic separator dibedakan menjadi dua tipe, yaitu  . %rimary Magnet ype

!alam %rimary Magnet ype ini magnet yang digunakan adalah magnet langsung yang dipasang pada alat tersebut. 9ang termasuk dalam jenis ini adalah 

(12)

a. Magnetic %ulleys

Mineral non magnetic akan terjatuh karena tidak tertarik oleh magnet pada separator dan karena gaya gra4itasinya sendiri. Sementara mineral magnetic akan terus menempel pada belt con4eyor sampai pada suatu titik saat gaya magnet sudah tidak menjangkau lagi dan akhirnya akan jatuh ditempat yang sudah tersedia.

b. !rum ype Magnetic Separator

Alat ini dipergunakan untuk mineral yang mempunyai sifat kemagnetan yang kuat.

erdiri dari drum yang pada bagian dalamnya ditempatkan magnet tetap (stasioner), luas magnet pada drum ini lebih kurang sepertiga bagian dari kelilingnya.

Material yang menempel adalah yang bersifat magnetik kuat dan yang non magnetik akan jatuh karena gaya gra4itasinya. !rum yang digunakan tidak hanya satu saja, jumlahnya disesuaikan dengan kebutuhan. !rum-drum tersebut diberi magnet drngan

kekuatan yang tidak sama besar, dari yang kekuatan besar terus mengecil. Hal ini dimaksudkan agar material yang tertarik benar-benar mineral magnetic.

Alat yang termasuk drum type adalah +all :orton !rum Separator c. +elt Magnetic Separator

Alat ini dipergunakan untuk material yang gaya kemagnetanya lemah dengan proses kering sedangkan yang gaya kemagnetannya kuat dengan proses basah. "ontoh dari alat ini adalah ;etherill 7o&ans "ross-+elt.

$. Secondary58nduksi Magnet ype

Alat ini terdiridari kumparan ka&at (coil) yang diberi arus listrik sehingga menimbulkan gaya-gaya magnet, yang selanjutnya menimbulkan juga medan magnett. Medan magnet ini yang menginduksi rotor sehingga rotor tersebut bersifat magnetik. Alat ini

digolongkan dalam induksi magnet separator5secondary magnet separator type. "ontohnya !ings 8ncuded-roll Separator.

Syarat yang harus dipenuhi pada Magnetic Separator adalah 

. Alat harus menimbulkan medan magnet yang mengumpul (kon4ergen) sehingga kekuatan positif () besar.

$. 8ntensitas medan magnet harus dapat siatur dengan mudah. '. Material umpan dalam medan magnet harus merata.

0. Ada peralatan yang dapat memisahkan mineral magnetik dan non magnetik. <. 1ecepatan bergerak material dalam medan magnet harus dapat dikendalikan. =. erdapat alat penampung middling.

>. %eralatan tidak banyak bergerak karena dapat mempengaruhi medan magnet.

Hal terpenting dalam pemisahan adalah partikel harus terliberasi sempurna dan celah antara magnet dengan material tidak boleh terlalu jauh karena mempangaruhi gaya tarik magnet dan gaya gesek.

1apasitas magnetic separator tergantung pada ukuran butir, k ekuatan magnet. kecepatan feeding dan kecepatan putar rotor.

1emiringan dari kur4a magnetisasi merupakan magnetic susceptibility 

magnetic susceptibility bernilai positif dan berupa garis lurus, konstan negati4e untuk diamagnetic ( atau hampir lurus ) dan ber4ariasi untuk ferromagnetic tergantung pada medan magnet dan induksi magnet.

Apabila material ferromagnet berada dalam medan magnet, maka momen dipole dari material ferromagnet akan berubah apabila telah mencapai taraf jenuh magnet. Apabila medan magnet tersebut dipindahkan, maka momen dipole magnet akan berkurang akan tetapi tidak mencapai nol. Seperti proses induksi magnet yang dikenakan pada

sekumparan ka&at yang prosesnya merupakan proses tidak re4ersible. %roses ini disebut dengan akan berubah apabila telah mencapai taraf jenuh magnet. Apabila medan magnet tersebut dipindahkan, maka momen dipole magnet akan berkurang akan tetapi tidak mencapai nol. Seperti proses induksi magnet yang dikenakan pada sekumparan ka&at yang prosesnya merupakan proses tidak re4ersible. %roses ini disebut dengan hysteresis.

Sebelum membahas peralatan yang digunakan pada percobaan ini maka terlebih dahulu akan dibahas mengenai gaya magnetic dan perumusan matematisnya.

(13)

2aya-2aya yang +ekerja %ada %emisahan Magnetik (Magnetik Separation) a. 2aya Magnetik

2aya magnetik pada partikel kecil dalam percobaan tekadang sulit untuk dianalisis. enomena ini dapat dibayangkan sebagai titik dipole magnet dikelilingi oleh massa partikel.

( momen magnet dari partikel dengan 4olume 6) 8nduksi magnet pada pusat massa partikel.

!imana magnetisasi adalah . dan adalah suseptibilitas dari magnet dan medium (dilambangkan dengan subscript m ).

!ari persamaan ini, gaya magnetic dari suatu partikel bergantung dari kuat medan magnet yang diberikan dan gradien medan magnet yang diinduksikan. 1uat medan magnet dan besarnya gradient induksi ini dapat diaplikasikan dalam partikel di semua alat pemisahan magnetic, dan menghasilkan berbagai 4ariasi nilai dan geometri. +entuk matrik medan magnet dapat berbagai macam seperti bentuk sphere dan silinder .

b. "ompeting orce ( 2ra4itasi, Sentrifugal, riksi ( 2aya 8nersia ) ) ( * densitas medium fluida yang digunakan )

( g * percepatan gra4iasi )

!alam aliran laminar, gaya gesek partikel dengan fluida (hydrodynamic drag force) sesuai dengan Hukum Stoke 

( * kecepatan dari partikel relati4e terhadap fluida, * 4iskositas dari medium ( fluida ) ) 2aya gra4itasi seperti terlihat di atas bergantung kepada pangkat ' diameter, dan gaya gesek partikel bergantung pada pangkat  diameter partikel. 3ntuk alat pemisah kering ( dry magnetic separator ) yang memisahkan partikel relati4e besar, maka gaya magnetic harus cukup untuk menahan partikel terhadap competing force gra4itasi.

!alam pemisah basah ( &et magnetic separator ) dari partikel kecil, gaya magnetic harus lebh besar dari gaya gesek partikel.

?lectrostatic Separator

Mekanisme elektrostatik separator menyaratkan ada tiga tahap yang harus dilalui yaitu proses charging dari partikel, pemisahan yang terjadi pada permukaan tanah, dan

pemisahan partikel melalui lubang sempit. Mekanisme pengeluaran partikel 

. Mengontakkan partikel yang berbeda

1etika permukaan dari dua pertikel yang berbeda didekatkan dan disentuhkan dan kemudian dipisahkan, partikel yang satu menjadi positif dan yang lainnya menjadi negati4e. !aerah kontak antara partikel ini cukup kecil, oleh karena itu untuk

membangun daerah charge partikel yang akan dipisahkan, proses charge ( pengisian muatan ) memerlukan kontak beberapa kali. Hal ini terutama terjadi apabila ada

pergerakan bulk, apabila partikel memiliki sifat isolator maka densitas dari permukaan charge dapat menjadi basis bagi proses konsentrasi.

eori mengenai mekanisme ini sangatlah komplek, akan tetapi proses perpindahan muatan ini terjadi karena transfer electron, meskipun pada beberapa system hal ini terjadi karena adanya perpindahan ion.

$. "harging @leh 8on +ombardment

8on atau electron bombardment melalui udara adalah lebih kurang seperti proses kondukti4itas listrik melaui media udara. 2as berbeda dari liuid dan padatan dalam hal proses menghantarkan listrik. Bogam, baik itu berada dalam fasa liuid dan padatan, seperti logam oksida dan silikat, dan didalam larutan aueous, muatan listrik

dihantarkan oleh ion. Akan tetapi dalam gas terutama dalam kondisi netral, molekul gas yang terpisah bertindak sebagai material insulator baik.

(14)

'. "harging oleh 8nduksi

Apabila partikel ditempatkan dalam konduktor yang digroundkan dalam

keberadaan medan listrik, partikel secara cepat akan membentuk permukaan pengisian muatan oleh induksi. +aik konduktor maupun non konduktor terpolarisasi, akan tetapi partikel konduktor memiliki permukaan euipotensial melalui kontak dengan konduktor yang digroundkan. %artikel non konduktor akan tetap terpolarisasi.

Konsentrasi magnetik

Konsentrasi magnetik (magnetic concentration) adalah proses konsentrasi yang memanfaatkan perbedaan sifat kemagnetan (magnet susceptibility) yang dimiliki mineral.

sifat kemagnetan bahan galian dibagi menjadi 3 yaitu :

1. Ferromagnetic yaitu bahan galian mineral yang sangat kuat ditarik oleh medan magnet misalnya magnetit (Fe3O).

!. "aramagnetic yaitu bahan galian yang dapat ditarik oleh magnet taetapi tidak terlalu kuat # misalnya hematit (Fe!O3)# $lmenit(%e&iO3) dan pyrhotit (Fe%!).

3. 'iamagnetic yaitu bahan galian yang tidak titarik oleh magnet. msalnya kuarsa ( %iO!)

dan felspar (a#K#*l)%i3O+,.

"eralatan yang digunakan disebut magnet separator yang terdiri dari : 1. Inducet roll dry magnetic separator

!. Wet drum low intensity magnetic separator yang arah aliran dapat :

 -ouncurrent  -ountercurrent  -ounter rotation

sedangkan letak magnetnya : %uspended magnets

suspendets ith continuous remo/al -obbing drum

2.1 Prinsip Kerja Magnetic Separator

Magnetic separator adalah alat yang digunakan untuk memisahkan material padat

berdasarkan sifat kemagnetan suatu bahan. Alat ini terdiri dari pulley yang dilapisi

dengan magnet baik berupa magnet alami maupun magnet yang berada disekitar arus

listrik. Alat pemisah fase padat – padat ini memiliki prinsip kerja yaitu dengan

melewatkan suatu material campuran (padatan non-logam dan padatan logam) pada

suatu bagian dari magnetic separator yang diberi medan magnetik, maka padatan

logam akan menempel (tertarik) pada medan magnetik oleh karena adanya garis-garis

medan magnetik sehingga padatan logam akan terpisah dari campurannya.

(15)

Gambar . !rinsip kerja magnmetic separator

"enurut #lman ($%%&), magnetik separator merupakan pemisahan secara fisik untuk

partikel dengan perbedaan permeability dan susceptbility berdasarkan ' cara, yaitu

kekuatan tarikan magnet(tractie magnetic forces), graitasi, friksi dan inertial. eed

ke magnetik separator terpecah menjadi dua atau lebih komponen . *ika separator

digunakan untuk memproduksi magnet konsentrat dapat digunakan paramagnetik

atau diamagnetik. +etiap produk harus ditransportasikan melewati ke dalam

sepanjang magnet.

!emisahan menggunakan magnet bergantung pada besarnya daya magnet dari bahan

yang akan dipisahkan. ffesiensi dari pemisahan menggunakan magnet dapt dilihat

dengan adanya recoery dan tingkat magnetic concentrate.

2.2 Sifat Kemagnetan Suatu Bahan

erdasarkan sifat kemagnetan bahan terhadap tarikan ataupun tolakan garis – garis

medan magnetik, bahan digolongkan menjadi ' golongan, yaitu 

. Ferromagnetik

"erupakan bahan yang sangat kuat menarik garis-garis medan magnetik. +ebagai

contoh, besi, nikel, kobalt, gadolinium dan baja. +ifat ferromagnetik timbul apabila

bahan berupa fasa padat. +edangkan sifat ferromagnetik akan hilang apabila bahan

berupa fase cair maupun gas dan juga bahan berupa fasa padat yang memiliki suhu

yang tinggi di atas suhu batasnya atau yang disebut suhu curie.

/abel . +uhu 0urie beberapa bahan ferromagnetik

ahan +uhu 0urie (o₀₎

esi 11%o₀

2obalt 'o₀

3ikel '45o₀

(16)

$. Paramagnetik

"erupakan bahan yang sedikit menarik garis – garis medan magnetik. +ebagai

contoh, alumunium, platina dan lain – lain.

'. Diamagnetik

"erupakan bahan yang sedikit menolak garis – garis medan magnetik. +ebagai

contoh, tembaga, bismuth, emas, seng, dan lain – lain.

High tension separation

dalam pengolahan bahan galian banyak alat yang digunakan. salah satunya

high tension separator. yaitu alat yang digunakan untuk memisahkan partikel

konduktor dan non konduktor. High tension separation atau electrostatic

separation adalah pemisahan mineral satu dengan lainnya berdasarkan

perbedaan electrical conductivity-nya. Mineral di alam ada yang electrical

conductivity-nya tinggi (mineral konduktor) dan ada yang rendah (mineral non

konduktor). Mineral konduktor mempunyai sifat mudah menerima ion negative

juga mudah melepaskannya. Berbeda dengan mineral non konduktor yang

sukar menerima maupun melepaskan ion negative.

A. lectrostatic !eparator

Bagian-bagian alat ini antara lain "

#. Hopper$ merupakan alat penampung umpan yang dilengkapi dengan

heater untuk memanaskan umpan agar dalam keadaan kering. %alam

keadaan material basah maka proses pemisahan dengan electrostatic

separator tidak akan berhasil dengan baik.

&. 'eeder (pengatur umpan)$ alat ini terletak pada hopper. Alat ini berguna

agar umpan yang masuk ke rotor hanya satu lapis$ dengan harapan proses

dapat berjalan baik. jung dari hopper sebagai media keluarnya material dari

hopper dapat diatur$ agar jatuhnya material merupakan garis singgung dari

rotor. Hal ini dimaksudkan agar tidak terjadi lentingan material.

. *otor$ adalah silinder yang berputar pada porosnya$ dihubungkan dengan

bumi sehingga rotor bermuatan positif.

+. lectrode$ terdiri dari electroda ka,at dan focussing electrode$ merupakan

sumber ion bombardement.

. !plitter$ sebagai penyekat pengatur produk (mideral konduktor$ middling

dan non kinduktor).

. Brush (sikat)$ berguna untuk menyikat produk non konduktor yang ikut

berputar dengan rotor.

/. *ectifier$ sebagai alat untuk meningkatkan tegangan.

(17)

Merupakan proses konsentrasi dengan memanfaatkan perbedaan sifat

konduktor (mudah menghantarkan arus listrik) dan non-konduktor (nir

konduktor) dari mineral.

0endala proses konsentrasi ini adalah "

- Hanya sesuai untuk proses konsentrasi dengan jumlah umpan yang tidak

terlalu besar.

- 0arena prosesnya harus kering$ maka timbul masalah dengan debu yang

berterbangan.

Mineral-mineral yang bersifat konduktor antara lain adalah "

- Magnetit ('e 2+)

- 0asiterit (!n 2&)

- 3lmenit ('e 4i 2)

- Molibdenit (Mo !&)

- 5olframit 6('e$ M) 52+7

- 8alena (9b !)

- 9irit ('e !&)

9roduk dari proses konsentrasi ini adalah "

- Mineral-mineral konduktor sebagai konsentrat.

- Mineral-mineral non-konduktor sebagai ampas (tailing).

9eralatan yang biasa dipakai adalah "

a. lectrodynamic separator (high tension separator).

b. lectrostatic separator yang terdiri dari "

- plate electrostatic separator

- screen electrostatic separator

!edangkan mineral konduktor saat mele,ati medan korona$ akan saling

tarik menarik dengan roll putar yang bermuatan positif. 0arena adanya

muatan negatif yang berlebihan dan sifat dari mineral konduktor yang mudah

menghantarkan muatan$ maka muatan negatifnya akan dihantarkan melalui

roll putar menuju bumi. !ehingga pada mineral konduktor yang mengandung

ion positif akan terjadi gaya tolak menolak antara roll putar dengan mineral

konduktor yang akhirnya jatuh ke bin. 4egangan yang dipakai :.::: volt.

1. 'aktor ;ang Mempengaruhi 9emisahan

Ada faktor yang mempengaruhi baik tidaknya pemisahan dengan

electrostatic separator$ yaitu "

#. 0uat 4egangan

0uat tegangan berfungsi untuk membentuk medan korona$ kemudian

(18)

sudah terbentuk$ maka kuat tegangan yang diperlukan sudah cukup. 9ada

tegangan yang tinggi akan mempengaruhi hasil pemisahan$ karena partikel

akan mencapai muatan maksimum dalam ,aktu singkat (kurang dari #<:

detik).

!uatu partikel yang sudah mencapai muatan maksimum tidak lagi menerima

muatan negatif$ bahkan menolaknya. Muatan maksimum akan lebih besar

untuk partikel konduktor dibandingkan dengan mineral non konduktor.

&. 0ecepatan 9utar *otor

0ecepatan putar rotor mempunyai hubungan erat dengan gaya sentrifugal.

Besar gaya sentrifugal kecepatan rotor$ ukuran partikel$ B= dan diameter rotor

dirumuskan sebagai berikut.

dimana "

d > diameter partikel

, > kecepatan sudut

* > jari-jari rotor

> berat jenis partikel

!emakin besar ukuran partikel$ berat jenis dan diameter rotor

sebaiknya menggunakan kecepatan putar rendah$ agar didapat suatu gaya

sentrifugal yang tidak terlalu besar dan dapat mengimbangi gaya tarik l istrik

yang semakin kecil pada ukuran butir yang kasar. !ehingga diharapkan

partikel non konduktor tidak terlepas dari permukaan rotor. !ebaliknya apabila

ukuran partikel halus$ B= kecil dan diameter rotor kecil$ dapat menggunakan

kecepatan puter rotor tinggi$ karena gaya listrik semakin besar pada ukuran

partikel kecil.

. ?aju mpan ('eed *ate)

?aju umpan yang keluar dari hopper perlu diatur sedemikian rupa supaya

menyebar sepanjang permukaan rotor. 4ebal umpan diusahakan supaya

terdiri dari satu lapis dan tidak berjejal-jejal.

+. 9osisi 9embagi (!plitter)

9osisi pembagi tidak berpengaruh pada fenomena utama yang terjadi dalam

electrostatic separator$ tetapi dapat mempengarhi kadar dan perolehan

produk. 9osisi pembagi perlu pada setiap percobaan dan tergantung pada

kecepatan putar rotor$ diameter rotor dan ukuran butir.

Apabila diinginkan mineral konduktor kadar tinggi$ posisi pembagi supaya

diatur mendekati rotor$ tetapi biasanya perolehan menjadi rendah. !ebaliknya

apabila diinginkan perolehan tinggi$ maka posisi pembagi dicondongkan

menjauhi rotor$ namum kadarnya rendah.

. 9engaruh 0elembaban

9engaruh kelembaban udara mempunyai hubungan erat dengan sifat

permukaan mineral. 9ada umumnya dapat dikatakan bah,a semakin tinggi

kelembaban relatif udara$ maka partikel akan mempunyai sifat konduktivitas

yang tinggi. %ari hasil percobaan pemisahan antara hematit dengan kuarsa$

menunjukkan bah,a kelembaban relatif lebih rendah dari @$ dapat

(19)

dipisahkan pada temperatur &:o1. 0elembaban relatif :@$ temperatur bijih

yang diperlukan +:o1 dan kelembaban relatif :@ temperatur bijih yang

diperlukan :o1.

9engaruh kelembaban lebih jauh dituliskan oleh 0akovsky$ digolongkan

menjadi "

a. 9artikel yang mempunyai konduktivitas besar dalam kelembaban rendah

dan perbedaan konduktivitas kecil dalam kelembaban tinggi$ dapat dilakukan

pemisahan dengan melakukan pemanasan pada temperatur ##:o1  ##o1.

b. 9artikel yang mempunyai perbedaan konduktivitas besar dengan

kelembaban tinggi maupun rendah$ paling mudah untuk dipisahkan.

c. 9artikel yang mempunyai perbedaan konduktivitas rendah dengan

kelambaban tinggi maupun rendah$ paling sulit dipisahkan.

. 0eadaan Material.

a. 8aya Berat

8aya berat berbanding lurus dengan B= dan ukuran partikelC Menurut coppo

ukuran partikel yang dapat dikerjakan dengan pemisah tegangan tinggi adala

:  &:: mesh untuk material bulat. ntuk yang berbentuk kasar masih dapat

dipisahkan jika mempunyai perbedaan konduktivitas besar.

b. %erajat ?iberasi

Mineral yang belum terliberasi sempurna akan mempunyai sifat fi sik yang

berbeda$ tergantung pada jenis pengotor. !ebagai contoh D mineral senotim

bersifat konduktor$ tetapi bila ada limonit yang menempel maka mineral

senotim tersebut akan mudah menghantarkan listrik sehingga dapat dijumpai

sebagai mineralkonduktor.

%. 9engelompokan Mineral

Mineral non konduktor terdiri dari "

- !iderit - Apatit - 8arnet

- Hornblende - 8ypsum - 2livin

- Biotit - 1orundum - Eircon

- Barit - Eenolit - 4ormalin

- Anhydrit - Muscovit - 'luorit

Mineral konduktor terdiri dari "

Magnetit 3lmenit 5olframit

Hematit 4embaga 0romit

mas 1ovelit 8rafit

8alena 0assiterit 'ranklinit