Shaking Table PDF
Shaking Table PDF
Shaking Table PDF
TEORI DASAR
proses oksidasi yang banyak ditemukan pada batuan beku. Daerah deposit
terbesar terdapat di danau Superior (USA), Quebec (Kanada), Venezuela, Brasil,
dan Angola. Hematit merupakan mineral utama dari logam besi dan biasanya
digunakan juga sebagai zat pewarna (pigmen) dan polishing powder
(Mottana,1977).
10
11
12
13
2.2.1 Kominusi
Kominusi adalah usaha pengecilan ukuran bijih hasil proses penambangan agar
dapat diproses lebih lanjut. Proses ini terdiri dari dua tahapan yaitu peremukan
(crushing) dan penggerusan (grinding) bijih (Kelly dan Spottiswood,1982).
Tujuan tahap kominusi adalah sebagai berikut :
1. Membebaskan mineral berharga dari ikatannya dengan mineral pengotor.
Keterbebasan mineral berharga ini dinyatakan dengan derajat liberasi.
2. Mengecilkan ukuran partikel agar sesuai dengan metoda pemisahan yang
akan dilakukan.
3. Mengekspos/memunculkan mineral berharga. Hal ini dilakukan untuk
keperluan proses flotasi maupun proses hidrometalurgi dimana mineral
berharga yang terekspos dapat diapungkan atau larut dalam pelarut.
4. Memperbesar luas permukaan mineral sehingga kecepatan reaksi pelarutan
dapat berlangsung dengan baik.
5. Memenuhi permintaan pasar.
14
15
16
(impact)
atau
kompresi
(compression),
yaitu
proses
17
18
2.2.3 Konsentrasi
Tahap konsentrasi adalah tahap pemisahan yang didasarkan pada sifat-sifat fisik
dari mineral yang akan dipisahkan. Makin besar perbedaan sifat fisiknya akan
semakin baik hasil konsentrasinya.
19
20
1. Untuk partikel berukuran kasar (diameter partikel lebih besar dari 0,5 cm)
dengan menggunakan persamaan Newton, yaitu:
4.g.d ( D p D f )
Vt =
3.Q.D f
(2-1)
g .d 2 ( D p D f )
Dengan
18
(2-2)
g = percepatan gravitasi
d = diameter partikel
Q = koefisien gesek atau tahanan spesifik
Dp= densitas padatan
Df = densitas fluida
= viskositas fluida
Vt = kecepatan terminal
Berdasarkan sifat gerak medianya, konsentrasi gravitasi dapat dibagi menjadi tiga
macam (Kelly dan Spottiswood, 1982), yaitu :
1. Pemisahan dalam media yang relatif tenang, contohnya adalah sink and
float separation atau heavy media separation.
2. Pemisahan dalam media yang bergerak horizontal/miring, contohnya
adalah pemisahan pada meja goyang dan humprey spiral dan
3. Pemisahan dalam media yang bergerak vertikal, contohnya adalah jigging.
21
22
Mekanisme kerja alat head motion diawali dengan proses ketika meja
goyang sedang tidak dioperasikan spiral pegas (spring) dalam kondisi
memanjang atau meregang dan toggle dalam keadaan mendatar. Saat meja
goyang mulai dioperasikan, kedua pitman bergerak secara eksentrik
sehingga toggle dalam keadaan miring. Akibatnya dek meja bergerak ke
belakang atau mundur sampai pitman bergerak miring mencapai titik
paling atas dan spiral pegas merapat. Lalu pitman kembali bergerak turun
sehingga toggle dalam keadaan mendatar lagi dan spiral pegas kembali
merenggang. Akibatnya dek meja kembali bergerak maju ke depan.
Gerakan maju mundur terus berulang ketika meja goyang dioperasikan.
Gerakan tersebut bersifat asimetris karena gerakan mundur (tarik) lebih
kuat dibandingkan gerakan maju (dorong) (Gaudin, 1939).
b. Pengatur stroke (stroke adjustment)
Pengatur stroke pada meja goyang berupa sekrup yang dapat diputar yang
terdapat pada bagian luar head motion. Sekrup tersebut bila diputar ke arah
kanan, panjang sekrup akan semakin memendek mengakibatkan frekuensi
stroke makin berkurang dan panjang stroke semakin besar. Sekrup ini
berhubungan langsung dengan spiral pegas. Hal ini dapat dilihat bila
sekrup memendek, spiral pegas semakin ditekan ke dalam akibatnya gaya
lawan pegas bekerja makin besar dan pegas akan sulit bergerak merapatmerenggang (Outokumpu,2007).
23
24
Feed Box
Water Box
Wadah
Penampung
Konsentrat
Head Motion
Dek(Meja)
Wadah
Penampung
Tailing
Wadah
Penampung
Midling
25
(a)
(b)
(c)
(d)
Gambar 2.17 Tipe riffle pada wilfley table (Taggart,1976)(a)pola standard riffle,
(b)tipe finishing riffle, (c)tipe roughing riffle dan (d) 1623 riffle
f. Drives (motor penggerak)
Motor merupakan komponen sumber penggerak meja goyang dengan
sumber energi berupa listrik atau bahan bakar minyak. Putaran rotor
pada
motor
ini
harus
bersifat
stabil
pada
wilfley
table
(Outokumpu,2007).
g. Kotak umpan (feed box) dan kotak air pencuci (water box)
Kotak umpan (feed box) merupakan kotak yang terletak di ujung kiri
atas dari dek. Kotak ini berfungsi sebagai tempat jatuh umpan dari
feeder ke atas permukaan dek melalui celah-celah pada bagian bawah
dinding kotak umpan yang selanjutnya aliran umpan menuju
permukaan dek.
Bab II Teori Dasar
26
Kotak air (water box) berada diantara kotak umpan dan saluran air
yang berfungsi mengalirkan air bersih ke atas permukaan dek melalui
celah di bagian bawah kotak tersebut. Selain itu, saluran air dengan
gate-gate mengatur aliran air bersih tersebut yang akan membantu
membersihkan dan mendorong mineral-mineral berat yang terjebak
dalam pengotor selama lintasan riffle.
h. Wadah penampung konsentrat, midling, dan tailing (launder)
Wadah penampung konsentrat, midling dan tailing ditempatkan di
sepanjang sisi yang lebih rendah permukaannya. Produk pemisahan
berupa konsentrat, midling dan tailing akan masuk pada wadah
penampungan masing-masing.
(2). Variabel-variabel Operasi pada Meja Goyang
Variabel-variabel operasi dapat diatur pada meja goyang untuk mengoptimalkan
proses pemisahan mineral. Gaudin (1939) membagi variabel menjadi dua jenis,
yaitu variabel rancangan dan variabel operasi. Variabel rancangan adalah variabel
yang sudah tetap. Variabel ini didasarkan pada fungsi dan tujuan penggunaan alat.
Variabel rancangan meliputi bentuk dan ukuran meja, bentuk dan susunan riffle,
bahan pelapis permukaan meja serta kadar dan ukuran umpan. Sementara variabel
operasi merupakan variabel-variabel yang dapat diubah selama proses konsentrasi
berlangsung untuk memperoleh hasil yang diinginkan. Variabel ini meliputi
panjang dan frekuensi stroke, laju pengumpanan, berat jenis pulp umpan,
kemiringan dek, dan letak penampungan produk.
Kelly dan Spottiswood (1982) membagi variabel-variabel tersebut dalam empat
bagian, yaitu variabel rancangan, kecepatan langkah, stroke dan kendali operasi.
Variabel rancangan meliputi bentuk meja, bentuk riffle, susunan riffle, bahan
pelapis permukaan meja dan kadar umpan. Kecepatan motor dan pulley size
termasuk dalam variabel kecepatan langkah. Sementara toggle dan setting getaran
Bab II Teori Dasar
27
KK =
Dengan
Dh D
Dl D
(2-3)
28
mineral
tidak
mungkin
1,25 1,5
1,5 1,75
mineral
kemungkinan
sulit
1,75 2,5
> 2,5
29
Proses pemisahan terjadi akibat adanya tiga gaya yang bekerja pada partikel
dalam fluida (Gaudin,1939), yaitu :
1. Gaya gravitasi. Untuk partikel bulat dengan jari-jari r, maka gaya gravitasi
sepanjang kemiringan adalah:
F1 = m . g .sin
F1 =
(2-4)
4
r3 g (Dp Df) sin
3
(2-5)
4
r3 g (Dp Df) cos
3
(2-6)
30
F3 = -
9
k r3 g Df sin + 6 k r2 g Df sin 6 k r vp
2
(2-7)
31
(a)
.
(b)
Gambar 2.18 Peran riffle dalam proses pemisahan (a) A adalah pengaruh
riffle terhadap arus eddy; B adalah arus eddy yang terjadi diantara riffle,
(Taggart,1976) (b) proses stratifikasi partikel
akibat adanya arus eddy. (Burt,1984)
Hal ini dapat dijelaskan dengan mengasumsikan benda jatuh bebas
dalam fluida, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.16
mg
mg
Ff
Gambar 2.19 Gerak jatuh bebas dalam fluida (Hakim,1997)
Jika suatu partikel berada dalam kesetimbangan di dalam suatu fluida
dengan densitas fluida (Df). Partikel di dalam fluida dipengaruhi gaya
gravitasi, gaya gesek yang diterima partikel dalam fluida dan gaya
dorong fluida akibat arus eddy . Maka pada keadaan setimbang gaya
pada partikel sebagai berikut :
Fg = m.g m.g
Fg = F1 =
4
r3 g (Dp Df)
3
(2-8)
(2-9)
32
permukaan
bidang
dengan
fluida.
Kecepatan
tersebut
33
banyak
bergerak
masuk
ke
tailing
(Curie,1973).
Dalam operasi konsentrasi menggunakan meja goyang, terdapat dua
macam kemiringan, yaitu kemiringan yang ditentukan dari sisi kotak
umpan sampai ujung sisi tailing (side tilt) dan kemiringan yang
ditentukan sepanjang pergerakan (motion) dari mesin penggerak
sampai ujung sisi konsentrat (longitudinal tilt). Longitudinal tilt
biasanya dibuat tetap. Ukuran partikel dan berat jenis partikel juga
mempengaruhi
kecepatan
partikel
pada
kemiringan
tertentu
(Burt,1984).
Bab II Teori Dasar
34
35
36
Re =
Dengan
(2-10)
Pada bidang miring, gaya yang bekerja pada fluida dengan kemiringan
adalah:
Fa = m . g .sin
(2-11)
37
Dengan
Fa = Df . A .( y ). g sin
(2-12)
Keterangan :
Fa = gaya yang disebabkan pengaruh gravitasi
y = jarak dari dasar bidang laipsan
A = luas bidang lapisan pada fluida
g = percepatan gravitasi
Gaya yang dibutuhkan untuk menahan gerakan fluida sehingga
kecepatan pada tiap luas bidang lapisan relatif tetap (Gaudin,1939),
yaitu :
Fb
dv
=
A
dy
(2-13)
dv
= perubahan kecepatan relatif tiap perubahan kedalaman fluida
dy
Pada kondisi setimbang Fa = Fb
dv
= D f A ( y ) g sin
dy
dv D f .g . sin
=
( y)
dy
2
v=
D f .g . sin
2
(2 y) y
(2-14)
38
b. Garfield Table
Berbeda dengan wilfley table dalam hal penempatan riffle. Garfield table
memiliki riffle yang panjangnya yang sama dengan panjang dek. Proses
flowing film concentration tidak mengalami perubahan karena tidak
terdapat perubahan permukaan dek. Garfield table banyak digunakan
untuk operasi tabling umpan yang kasar dengan kapasitas bijih yang
dioperasikan lebih besar (Gaudin,1939).
c. Butchart Table
Bab II Teori Dasar
39
Perbedaan shaking table jenis ini dengan wilfley table terletak pada head
motion dan riffle. Butchart table mempunyai riffle yang bengkok ke arah
permukaan table yang lebih tinggi. Riffle memiliki panjang beberapa inchi,
sepanjang diagonal dek dari kotak umpan. Riffle ini memaksa partikelpartikel untuk terdorong agar bergerak jauh ke arah permukaan dek yang
lebih tinggi sebelum masuk dalam konsentrat. Butchart table hanya
berfungsi untuk pemisahan partikel kasar (roughing) (Gaudin,1939).
Gambar 2.24 Butchart Table (a) dan (b) full length riffling (c) digonally
terminated riffling (Taggart,1976)
d. Card Table
Perbedaan jenis ini dibandingkan dengan wilfley table terletak pada riffle.
Pada card table riffle yang terpotong masuk ke dalam linolium kemudian
mengarah ke bagian segitiga lebih panjang daripada yang terdapat dalam
linolium dalam bagian segi empat. Head motion pun mempunyai
perbedaan sedikit dengan wilfley table walaupun masih menggunakan
prinsip toggle dan pitman (Gaudin,1939).
40
41
riffle yang yang lain. Hal ini membuat genangan air lebih dalam pada
daerah diantara riffle-riffle tersebut sehingga membantu pemisahan
partikel-partikel kasar (Gaudin,1939).
42
43