Gravity Concentration

I.2. Gravity Concentration

I.2.1 Pengertian Gravity Concentration

 "Gravitiy Concentration" adalah proses konsentrasi yang mendasarkan pada gaya gravitasi. Proses ini terbagi menjadi beberapa macam, yaitu :

Mendasarkan pada aliran air horizontal

a. Shaking Table

b. Sluice Box

c. Humprey Spiral

Mendasarkanpada aliran air vertical

a.       Jigging

Mendasarkan pada berat jenis media

a. Heavy Liquid Separator

b. Heavy Media Separator

I.2.2 Alat-alat dalam Gravity concentrat

1.      Shaking Table (meja goyang)

Tabling adalah suatu proses konsentrasi untuk memisahkan antara mineral berharga dengan mineral tidak berharga, mendasarkan pada perbedaan berat jenis mineral melalui aliran fluida yang tipis. Oleh karena itu proses ini termasuk dalam Flowing Film Concentration. Alat yang digunakan adalah Shaking Table.

Prinsip pemisahan dalam tabling ialah ukuran mineral harus halus karena proses konsentrasi ini mendasarkan pada aliran fluida tipis. Adanya gaya dorong air terhadap partikel yang sama besarnya tapi berbeda berat jenisnya, maka partikel yang ringan akan mengalami dorongan air yang lebih besar dari partikel berat. Dengan adanya gerakan maju mundur dari       ”head motion” maka partikel yang berat akan melaju lebih jauh dari partikel yang ringan sampai akhirnya partikel-partikel tersebut masuk ke tempat penampungan.

Untuk mendapatkan aliran air yang turbulen maka dipasang alat yaitu ”riffle”, dengan demikian partikel yang ringan akan cenderung untuk meloncat dari riffle satu ke riffle lainnya dibanding partikel yang berat yang hanya akan menggelinding searah dengan riffle tersebut.
Proses ini berjalan terus menerus sehingga antara mineral yang mempunyai berat jenis besar dengan yang ringan dapat terpisahkan.

Gaya-gaya yang bekerja dalam tabling adalah :

a. Gaya gesek antara partikel dengan dek (khusus partikel berat yang dominan)

b. Gaya dorong air (khusus partikel ringan lebih dominan)

c. Gaya gravitasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi produk, antara lain :

a.    kemiringan dek

Dek yang terlalu miring akan mempengaruhi kecepatan aliran air dan bila kecepatan aliran air tersebut terlalu cepat maka partikel ringan akan terbawa air semuanya sehingga yang tertinggal hanya mineral berat. Dengan begitu hasil yang didapatkan adalah produkta yang berkadar tinggi tetapi kapasitasnya sedikit. Untuk kemiringan yang kecil sehingga kecepatan aliran air lambat maka produkta yang didapat berkadar rendah dengan kapasitas besar. 

b.   kecepatan feeding dan kemiringan

Bila terlalu cepat pengumpananya dan kemiringan dek kecil, maka proses pemisahan akan berjalan kurang baik karena umpan tertumpuk dan akan masuk ke konsentrat. 

c.    persen solid

Bila terlalu encer pemisahan akan baik dan sebaliknya bila kental maka semua partikel akan masuk ke konsentrat.

d.   jumlah dan panjang stroke

Pengaruh terhadap proses pemisahan adalah stroke yang panjang untuk material kasar dan stroke kecil untuk material halus.
Kelakuan partikel di dalam flowing film concentration dipengaruhi oleh beberapa faktor :

a. kemiringan dek

b. viscositas fluida

c. koefisien gesek antara partikel dengan dek

d. ketebalan dari ”fluid film” atau kecepatan dari aliran fluida

e. bentuk partikel

f. berat jenis

g. kekerasan permukaan dek

Pada dek yang horisontal, tidak akan ada gerakan dari partikel. Partikel akan mulai bergerak bila dek mempunyai kemiringan.

Macam-macam meja goyang (shaking table) antara lain :

a.          Wilfley Table

Alat ini berbentuk empat persegi panjang dengan riffle dibuat mulai dari ukuran pendek hingga panjang. Faktor yang sering diubah adalah kemiringannya.

b.         Butchart Table

Bentuk head motion hamper sama dengan wilfle table tetapi berbeda pada rifflenya. Riffle pada alat ini membengkok kearah atas. Dengan riffle ini material dipaksa untuk naik pada bagian riffle yang membelok kea rah atas sebelum sampai ke tempat konsentrat.

c.          Card Table

Riffle berbentuk triangular yang agak kasar dan pembuatannya langsung pada dek tersebut

d.         Deister Overstorm, Plat O Table

Pada dasarnya perbedaan macam-macam meja goyang ini terletak dari head motion dan bentuk rifflenya.

 Kapasitas dari table dipengaruhi oleh :

a. Ukuran umpan

b. Operasi yang dikehendaki

c. Perbedaan berat jenis antara mineral yang dipisahkan

d. Berat jenis rata-rata dari mineral yang akan dipisahkan

 

Gambar I.1 Shaking table

2.      Sluice Box

Prinsipnya adalah memisahkan antara mineralberharga dengan yang tidak berharga mendasarkan atas gaya beratnya. Alat ini berbentuk box atau kotak yang bagian dalamnya dilengkapi dengan riffle, yang gunanya untuk menahan material yang mempunyai berat jenis relatif besar dibandingkan dengan material lain sehingga mampu mengimbangi gaya dorong dari aliran air.

Jadi yang mempengaruhi berhasil tidaknya dalam melakukan operasi pemisahan dengan alat ini adalah :

a.       Kecepatan aliran dan ketebalan aliran fluida

Bila kecepatan dan ketinggian fluida terlalu besar maka mineral yang ada baik itu mineral berat maupun ringan dan ketebalan yang besar dari fluida akan membuat arus turbulen yang besar dan ini yang membuat material meloncat dari riffle.

b.      Berat jenis material yang akan dipisahkan

Berat jenis dari material harus cukup besar karena material itu harus dapat mengimbangi derasnya arus dengan gaya berat sehingga material itu akan dapat terhalangi oleh riffle. Bila material itu mampunyai berat jenis yang kecil, akan hanyut terbawa oleh aliran air.

c.       Banyaknya air/fluida

Bila air yang digunakan untuk memisahkan mineral ini hanya sedikit, maka mineral tersebut tidak akan dapat terpisahkan atau hasilnya adalah heterogen

d.      Ketinggian riffle

Ketinggian riffle harus sebanding dwngan ketebalan aliran air, paling tidak harus melebihi +/- 0,5 cm dari permukaan riffle

e.       Panjang box

Panjang box sangat menentukan karena makin panjang akan semakin besar kemungkinan material itu untuk tersangkut pada roffle sehingga hasilnya semakin besar

Dalam sluice box ini, macam riffle ada dua :

a. Riffle memanjang

b. Riffle melintang

Tahap-tahap dalam sluicing adalah :

a. Pemasukan umpan

b. Pencucian

c. Pengambilan konsentrat

         Khusus untuk pengambilan konsentrat maka riffle diangkat atau dibuka lalu disemprot dengan air, maka material yang dikehendaki itu dapat diambil dari sluice box tersebut.

3.      Humphrey Spiral

Humphrey Spiral merupakan alat penetrasi pemisahan mineral berat dan mineral ringan yang berbentuk spiral yang menggunakan gaya sentrifugal dan air sebagai media konsentrasi. Metode pemisahan ini teramasuk kedalam “gravity consenteration”.

Prinsip kerja dari alat ini adalah umpan dimasukkan kedalam kotak penampung umpan. Kemudian dengan menggunakan pompa air, larutan umpan dipompa keatas spiral. Larutan umpan akan terlebih dahulu melewati Hydrocyclon. Pada Hydrocyclon umpan dipisahkan menjadi mineral berat dan mineral ringan. Mineral berat akan keluar dari Hydrocylon melalui pipa bagian bawah, sedangkan mineral ringan keluar dari pipa bagian atas.

Umpan memasuki saluran spiral dalam bentuk campuran yang hampir homogen. Ketika larutan air beserta umpan mengalir mengelilingi jalur spiral, pemisahan terjadi pada bidang vertikal. Pemisahan biasanya terjadi sebagai hasil perpaduan dari Hindered Settling dan Interstitial Trickling. Gaya Bagnol juga memberikan kontribusi yang besar. Hasilnya adalah: partikel-partikel yang berat akan mengalir pada daerah dengan kecepatan rendah, pada sisi dalam dari bidang spiral, sedangkan partikel-partikel yang ringan akan mengalir pada daerah dengan kecepatan tinggi, pada sisi luar bidang spiral.

Pada daerah berkecepatan rendah diletakkan splitter, yaitu lubang yang didesain dan berfungsi untuk menampung mineral berat atau dalam hal ini adalah mineral berharga. Konfigurasi dan letak (posisi) dari splitter dapat diatur sesuai dengan konsentrat yang akan dihasilkan.
Hasil akhir yang didapat pada pemisahan dengan menggunakan metode Humphrey spiral adalah konsentrat, midling dan tailing.

Gaya yang Bekerja

o Gaya gravitasi

o Gaya gesek

o Gaya Sentrifugal

o Gaya dorong air

Variabel Operasi

a. Jumlah lingkaran spiral

b. Tipe spiral

c. Diameter spiral

d. Permukaan spiral

e. Ketinggian alat

f. Konfigurasi spiral

g. Kecepatan aliran air

h. Bentuk dan ukuran butir partikel

i. Perbedaan density partikel

j. Laju pengumpanan

Proses pemisahan ini dapat terjadi karena partikel yang berat akan mendekati pusat spiral atau berada di bagian bawah, sedangkan partikel yang ringan dan halus akan naik. Hal ini terjadi karena adanya gaya-gaya yang telah disebut diatas.

Dalam pemisahan ini plp harus tetap dipertahankan agar besarnya persen solid antara 20% - 30%. Kapasitas alat ini mencapai 1 – 2 ton/jam dengan umpan pada 25% - 50% solid dengan ukuran normal 20#.