MATERI PENGOLAHAN BAHAN GALIANA. PENDAHULUAN.

B. PENGOLAHAN BAHAN GALIAN. COMMINUTION SIZING. KONSENTRASI. DEWATERING. MATERIAL HANDLING.C. METALURGI EKSTRAKTIF DAN PEMURNIAN.D. DAMPAK NEGATIF DARI PENGOLAHAN BAHAN GALIAN. E. DAMPAK NEGATIF DARI METALURGI EKSTRAKTIF.A. Dasar-dasar PBG Pengolahan bahan galian adalah pengolahan mineral dengan dengan tujuan untuk memisahkan mineral berharga dengan gangguenya dilakukan secara meknis, menghasilkan produk yang kaya mineral berharga (konsentrat) dan yang kadarnnya rendah (tailing). proseses pemisahan ini berdasarkan perbedaan sifat fisik mineral maupun sifat kimia fisika permukaan mineral dan diupayakan menguntungkan.

Keuntungan dari pengolahan bahan galian1. Mengurangi ongkos transportasi.2. Mengurangi ongkos peleburan.3. Pengurangi kehilangan (looses) logam berharga pada saat peleburan.4. Proses pemisahan secara fisik jauh lebih menguntungkan dibandingkan secara kimia.

Tahap-tahap pengolahan bahan galianA.Preparasi

1.Kominusi (Reduksi ukuran).Tujuan dari kominusi : Membebaskan mineral berharga dari material pengotornya. Menghasilkan bentuk dan ukuran partikel yang sesuai dengan pada proses berikutnya. Memperluas permukaan partikel agar dapat mempercepat kontak dengan zat lain, misalnnya reaksi flotasi.Macam-macam kominusi : Crushing (Permukan/Pemecahan) Grinding ( Penggerusan/Penghalusan) 2.Sizing (Pemisahan berdasarkan ukuran)

Proses sizing Screening (Pengayakan/Penyaringan) Classification (Klasifikasi)

B. Konsentrasi (Peningkatan kadar)1. Sorting (Pemilahan)2. Konsentrasi gravitasi3. Konsentasi dengan media berat4. Konsentrasi elektrostatic5. Konsentrasi magnetik6. Secara flotasiC.Watering (Pengurangan kadar air)1. Thickening (Pengentalan)2. Filtration (Penapisan)3. Drying (Pengeringan)D.Penanganan material1. Penanganan material padat kering (Dry solit handling)2. Penanganan lumpur (Slurry handling)3. Penanganan/Pembuangan ampas (Tailing disposal)

B. PENGOLAHAN BAHAN GALIAN.

PREPARATION CRUSHING (Peremukan/Pemecahan) Crussher adalah proses reduksi/pengecilan ukuran dari bahan galian/bijih yang langsung dari tambang dan berukuran besar-besar (diameter sekitar 110cm) menjadi ukuran 20-25cm bahkan bisa mencapai 2,5cm.

Crusshing biasanya dilakukan beberapa tahapan : Prymari crushing (Tahap pertama) : Dapat memecah batuan yang berukuran sekitar 1500mm menjadi ukuran 30-100mm. Ukuran terbesar dari tahapan ini adalah 200mm. Alat peremuk yang biasanya digunakan pada tahap ini adalah Jaw Crusher dan Gyratory Crusher. Secondary Cruher (Tahap kedua) : Dapat memecah material yang berukuran 150mm menjadi 12.5-25.4mm. Pada tahapan ini kadang masih di jumpai ukuran partikel 75mm sehingga perlu di lakukan cushing tahap ketiga. Alat peremuk yang digunakan adalah Cone Crusher, Hammer Mill dan Rolls. Fine crushing (Tahap lanjutan) : material yang dicruching biasanya berukuran lebih besar dari 25,4mm. Apabila hasil tidak memuaskan maka perlu di lakukan crusher lagi. Alat yang digunakan Rolls, Dry Ball Mills, Disc Mills dan Ring Mills. Alat-alat crushing. Jaw Crusher (Peremukan rahang) : untuk material yang keras pada prymari crusher. Gyratory crusher (untuk material yang keras pada prymari crusher) Cone crusher (dapat di gunakan pada scondary crusher) Roll Crucher Immpac Crusher (untuk material yang rapuh) Rotary Breaker Hammer mill (untuk material yang rapuh)GRINDING (Pengerusan/penghalusan) Grinding adalah proses lanjutan dari tahap cominusi. grinding di lakukan setelah proses crushing. pada tahapan ini material di ubah dari ukuran 2,5mm menjadi lebih halus.

Tahapan-tahapan dalam prose grinding1. Tahap pertama (Primary grinding)2. Tahap kedua (Secondary grinding)3. Tahap ketiga (tertiary grinding)4. Tahap keempat (quarternari grinding) : bila perlu.

Gaya yang bekerja pada saat pengerusan antara lain : Tumbukan (impact) Tekanan (compression0 Penggerusan (attrition) Pemotongan (cutting)

Peralatan pengerusan yang digunakan adalah :1. Ball mill2. Rod mill3. SAG (semi autogenous mill)4. Autogenous millSIZING Setelah dilakukan penggerusan atau grinding akan diperoleh ukuran partikel yang bermacam-macam sehingga haus dilakukan pemisahan berdasarkan ukuran partikel agar sesuai dengan ukuran yang dibutuhkan pada tahap selanjutnya. pada umunya sizing dibagi menjadi dua yaitu saringan (sieving) dipake pada skala laboratorium, dan ayakan (screen) pada skala industri.Sizing pada umumnya terbagi dalam dua cara yaitu pengayakanatau penyaringan dan klasifikasi.1. Pengayakan/penyaringan (screening/sieving) adalah proses pemisahan secara mekanik berdasarkan perbedaan ukuran partikel atau pengelompokan partikel berdasarkan besar lubang ayakan.2. Klasifikasi (Classification) adalah pemisahan partikel berdasarkan kecepatan pengendapannya dalam suatu media (udara atau air) dipengaruhi oleh densitas, volume dan bentuk material.A. Pengayakan atau penyaringan (screening/sieving)

Tujuan dilakukannya pengayakan atau penyaringan adalah : mempertinggi kapasitas unit operasi lainnya. mencegah terjadinya over crussing atau over grinding. memenuhi permintaan pasar.Faktor yang mempengaruhi kecepatan partikel jatuh dalam pengayakan. Ukuran dari ayakan : semakin besar lubang ayakan maka semakin besar juga ukuran material yang lolos dari ayakan. Ukuran relatif partikel : material yang berukuran kecil akan lebih mudah lolos dari lubang ayakan dari pada material yang berukuran besar, material yang bertuknya tidak teratur atau ada salah satu bagian yang ukuranya lebih panjang akan susah melewati ayakan jika posisinya terlintang pada ayakan. Kandungan air : kandungan air yang banyak akan sangat membantu proses pengayakan, apabila kandungan airnya sedikit mungkin akan tersumbat. Pantulan dari material : material yang jatuh pada ayakan apabila jatuhya mengenai kisi dari ayakan maka akan terpantul keatas dan jatuh pada posisi yang tidak beraturan.Saringan (sieve) yang sering digunakan dalam skala industri adalah : Hand sieve Vibrating sieve series / tyler vibrating sieve Sieve shaker/rotap wet and dry sieving.Seangkan ayakan (screen) yang sering digunakan dalam skala industri adalah : Stationary grizzly Roll grizzly Sieve bend Revolving screen Vibrating screen (single deck, double deck, triple deck, etc) Shaking sceen Rotary shifter.Produck dari proses pengayakan/penyaringan yaitu : Oversize (ukuran lebih besar dari ukuran lubang ayakan/yang tertinggal pada ayakan atau tidak dapat melewati ayakan) Undersize (ukurannya lebih kecil dari lubang ayankan /yang melewati ayakan).B. Klasifikasi (Classification)

Kalsifikasi dapat terjadi dalam tiga cara yaitu : Partition concept Tapping concept Rein concept Pralatan yang digunakan dalam proses klasifikasi adalah : Scrubber Log washer Sloping tank classifier (rake, spiral dan drag) Hydraulic tank classifier Hydraulic bowl classifier Hydraulic clindrical tank classifier Hydraulic cone classifier Counter current classifier Pocket classifier Hydrocyclone Air separation Solid bowl centrifuge ElutriatorProduk dari prose klasifikasi adalah : Overflow : produk yang berukuran kecil/halus (slimes) yang mengalir ke bagian atas. Underflow : produk yang berukuran besar/kasar (sand) yang mengendap dibagian bawah. KONSENTRASI Sifat-sifat Fisik mineral yang dapat dimanfaatkan dalah proses konsentrasi adalah : Perbedaan berat jenis atau kerapatan (konsentrasi gravitasi dan media berat). Perbedaan sifat kelistrikan (Konsentrasi elektrostatik) Perbedaan sifat kemagnetan (Konsentrasi magnetik) Perbedaan sifat permukaan partikel (Flotasi).Proses Peningkatan kadar itu ada bermacam-macam , Antara lain : Sorting (Pemilahan)Pemilahan (Sorting) Sorting adalah sebuah proses merangkaikan benda dalam urutan tertentu dan/atau dalam himpunan berbeda. sorting memiliki dua pengertian secara umum.1. Pengurutan : merangkaikan benda sejenis, sekelas, dll.dalam urutan yang tertentu.2. Kategorisasi : Pengelompokan dan pemberian label pada benda yang memiliki sifat seupa.Sorting dalam pengolahan bahan galian (PBG)

Sorting adalah seatu proses peningkatan kadar atau proses konsentrasi yang dilakuakn dengan cara manual, (menggunakan tangan). pada proses ini apabila terlihat material yang cukup atau material yang tidak mengandung mineral dapat dipisahkan langsung dengan tangan.Apabila materialnya cukup besar mangkin akan dikembaliak pada proses sebelumnya, sedangkan apabila materianya tidak mengandung mineral berharga dapat dibuang. Konsentrasi gravitasi (gravity concentration)Konsentrasi grafitasi Konsentrasi gravitasi (gravity concentration). yaitu proses konsentrasi yang memanfaatkan perbedaan berat jenis mineral dalam suatu media fluida. bisa juga memanfaatkan perbedaan kecepatan pengendapan mineral-mineral.

Dilihat dari segi gerakan fluidanya dibedakan menjadi 3, yaitu :1. Fluida tenang : ( Dense medium separation "DMS" atau Heavy mediun separation "HMS")2. Aliran Fluida Horisontal : (Sluice box, shaking table dan spiral concentration)3. Aliran Fluida Vertikal : (Jengkek)Bila jumlah partikel (mineral) di dalam fluida relatif sedikit, maka akan terjadi pengendapan bebas (free settling). Tetapi bila jumlah partikel banyak gerakannya akan terhambat sehingga terbentuk stratifikasi yang terdiri dari 3 (tiga) tahap sebagai berikut: Hindered settling classification : klasifikasi pengendapan terhalang. Differential acceleration pada awal pengendapan : Artinya partikel berat mengendap lebih dahulu. Consolidation trackling pada akhir pengendapan : Partikel-partikel kecil berusaha mengatur diri diantara partikel-partikel besar sesuai berat jenisnya. Produk dari proses konsentrasi ada tiga macam yaitu : Konsentrat (concentrate) yang terdiri dari kumpulan mineral berharga dengan kadar tinggi. Amang (middling) yaitu konsentrat yang masih kotor. Ampas (tailing) yang terdiri dari mineral-mineral pengotor yang harus dibuang. Peralatan konsentrasi gravitasi yang paling banyak dipake adalah :1. Jengkeng (Jig)2. Meja Goyang (shaking table)3. Konsentrasi Spiral (Humprey spiral concentrator)4. Palong / sakan (sluice box) Konsentrasi media berat(dense/heavy medium separator)Konsentrasi dengan media berat Konsentrasi dengan media berat (dense/heavy medium separation). Pada konsentrasi ini mineral berharganya harus lebih berat dari pengotornya menggunakan medium pemisah yang berat jenisnya lebih besar dari air (berat jenisnya > 1)

Media pemisah yang sering digunakan antara lain :1. Air+magnetit halus dengan kerapatan 1.25-2.20 ton/m32. Air + ferrosilikon dengan kerapatan 2.20-2.90 ton/m33. Air + Magnetit + ferosillikon dengan kerapatan 2.90-3.40 ton/m34. larutan berat seperti tetra bromo ethana (b.j.=2.96), bromoform (b.j.=2.85) dan metihylene jodida (b.j.=3.32). larutan berat ini harganya sangat mahal sehingga hanya digunakan di laboratorium.Peralatan yang digunakan1. Drum separotor (bentuknya silindris)2. Cone separator (bentuknya seperti corongan).Produk atau hasil dari proses ini adalah :1. Endapan (sink) : terdiri dari mineral berharga yang berat.2. Apungan (float) : yang terdiri dari mineral pengotor yang ringan. Konsentrasi elektrostatik (electrostatic concentration)Konsentrasi elektrostatik merupakan konsentrasi yang memenfaatkan perbedaan sifat konduktor dan non konduktor dari material.

Mineral-mineral bersifat konduktor seperti : Magnetit(Fe3O4) Kasiterit SnO2) Ilmenit (FeTiO3) Molibdenit (MoS) Wolfaramit [(Fe,M)WO4] Galena (PbS) Pirit (FeS2)Produk dari konsentrasi ini : Mineral konduktor = Konsentrat Mineral non konduktor = TailingPeralatan Konsentarasi elektrostatik Electrodymic separator (high tension separator) Elektrostatoc separator, yang terdiri dari : (Plate dan screen)Kendala Proses konsentrasi ini : Hanya sesuai untuk konsentrasi dengan jumlah umpan yang sedikit/tidak terlalu banyak. karena prosesnya harus kering, maka timbul masalah dengan debu yang terbang. Konsentrasi magnetik (magnetic concentration)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 (Fe3O4).2. Paramagnetic yaitu bahan galian yang dapat ditarik oleh magnet taetapi tidak terlalu kuat , misalnya hematit (Fe2O3), Ilmenit(SeTiO3) dan pyrhotit (FeS2).3. Diamagnetic yaitu bahan galian yang tidak titarik oleh magnet. msalnya kuarsa (SiO2) dan felspar [(Na,K,Al)Si3O8].Peralatan yang digunakan disebut magnet separator yang terdiri dari :1. Inducet roll dry magnetic separator2. Wet drum low intensity magnetic separator yang

arah aliran dapat : Councurrent Countercurrent Counter rotationsedangkan letak magnetnya : Suspended magnets suspendets with continuous removal Cobbing drum Konsentrasi secara flotasi (flotation concentration)Konsentrasi Flotasi Reagen kimia yang di gunakan pada proses flotasi :1. Pembuih (frother) ;berfungsi sebagai penstabil gelembung udara (metil isobuthyl carbonat "MIBC", minyak pinus dan terpentin.2. kolektor/pengumpul (collector) : berfungsi mengubah sifat mineral yang suka air menjadi suka udara (xanhatr, thiocarbonilid, asam oleik, dll.)3. Penekan/pencegah (depresant) :untuk mencega agar mineral pengotor tidak ikut menempel pada udara atau ikut terapun (ZnSO4 untuk menekan Zn S)4. Pengatur keasaman (pH regulator) mengatur tingkat keasaman froses plotasi [HCl, HNO3, Ca(OH)2, NH4OH, dll].Produk dari flotasi : Konsentrat (mineral yang terapung dengan gelembung udara) Amang (mineral apungan yang masi mengandung banyak mineral pengotor) Ampas (Mineral yang tenggelam.jenis-jenis proses dalam plotasi :1. Flotasi ruah (bulk flotation) :proses flotasi yang mengapungkan sekelompok mineral. misalkan pada biji kompleks Pb-Cu-Zn. Jika dilakukan flotasi ruah maka akan didapatkan konsentrat dan tailing. Konsentrat mengandung Pb-Cu-Zn dengan kadar yang tinggi.2. Differential flotation : froses flotasi ruah yang dilakukan dengan cara bertahap. misalnya pada biji komplek Pb-Cu-Zn , pada tahap pertama di peroleh apungan berupa Pb dan masih banyak endapan Cu dan Zn, pada tahap kedua diperoleh konsentran Cu dan masih banyak Zn. pada tahap ketiga diperoleh Zn dan endapan yang merupakan tailing akhir.3. Selective flotation : hampir mirip dengan defferential flotaion, yang membedakan adalah pada flotasi ini tidak melakukan proses flotasi ruah terlebih dahulu dan dilakukan dalam jumlah yang besar dan peralatan yang banyak.Mekanisme flotasi

1.aliran udara masuk2. zona-zona(a) Apungan (b) zona benturan partikel udara (c) Zona pengadukan.3. Impeller4. Arah aliran gelembung udara.

Peralatan yang dipakaia. Mechanical flotation : Agitair cell Denver cell Krupp cell Outokumpu cell Wemco-Fagregren cellb. Pneumatic flotation : Column cell Cyclo cell Davcra cell Flotaire cell

DEWATERING Dewatering (Penanganan kadar air/pengawa-airan) adalah kegiatan yang bertujuan untuk mengurangi kandungan air yang ada pada konsentrat yang dihasilkan dari proses basah (Konsentrasi grafitasi dan flotasi).

Dewatering ada 3 cara yaitu :1. Pengentalan/pemekatan (thickening)2. Penapisan/pengawa-airan (filtrasi)3. Pengeringan (drying)Pengentalan : Konsentrat yang berlumpur dimasukkan kedalam bejana bulat. bagian yang pekat akan mengendap kebawah disebur underflow sedangkan bagian yang encer akan mengalir dibagian atas disebut overflow . kedua produk ini dikeluarkan secara terus menerus.Alat yang digunakan adalah : Rake thickener Deep cone thickener Free flow thickenerPenapisan : Dari proses pengentalan kadar airnya masih cukup tinggi, maka yang pekat dari proses pengentalan akan dimasukkan ke penapis yang sisertai dengan pengipasan, sehingga jumlah air yang terhisap akan banyak. dengan demikin akan dapat dipisahkan padatan dari airnya.alat yang digunakan adalah : 1. Vacuum (suction) filters yang terdiri dari: + Intermitten, misalnya moore leaf filter. + Continuous ada beberapa tipe yaitu : - Bentuk silindris / tromol (drum type), misalnya : Oliver filter, Dorrco filter. - Bentuk cakram (disk type) berputar , contohnya : American filter. - Berbentuk lembaran berputar (revolving leef type) contonya : Oliver filter. - Bentuk meja (desk type) misalnya : Caldecott sand table filter. 2. Pressure filter, misalnya : + Merrill plate and frame filter + Kelly pressure filter + Burt revolving filter.

Pengeringan : yait proses untuk membuang seluruh kandungan air dari padatan yang berasal dari konsentrat dengan cara penguapan (evaporization/evaporation).alat yang digunakan adalah : 1. Hearth type drying/air dried/air baked, pengeringan yang dilakukan dengan bantuan sinar matahari. 2. Shaft drier, dibagi 2 yaitu : Tower drier : material yang basah dijatuhkan didalam saluran vertikal yang dialinri oleh udara panas (80-100oC). Rotary drier : material yang basah dialiri kedalam silinder panjang yang berputarpada posisi agak miring dan dialiri udara panas dari arah yang berlawanan. 3. Film type drier (atmospheric drum drier) : silinder bajah yang didalamnya dialiri uap air (steam). 4. Spray drier : material yang halus dan basah disemburkan kedalam ruangan yang panas. material yang kering akan terkumpul dibagian bawah ruangan.

PENANGANAN MATERIAL / MATERIAL HANDLING PengertianMaterial handling adalah seni atau ilmu tentang pemindahan , penyimpanan, pengamanan, dan pengontrolan material.Tujuan Material Handling (Meyers 1993 dalam ppt presentasi azizah) Menjaga atau mengembangkan kualitas produk, mengurangi kerusakan dan memberikan perlindungan terhadap material Meningkatkan keamanan dan mengembangkan kondisi kerja meningkatkan produktivitas Meningkatkan tingkat penggunaan fasilitas Mengurangi bobot mati Sebagai pengawasan persediaan.Jenis Material Handling1. Dry solid handling (Penanganan material padat kering)2. Slurry handling (Penanganan lumpur)3. Tailing disposal (Penanganan/pembuangan ampas)C. METALURGI EKSTRAKTIF Metalurgi adalah ilmu, seni dan teknologi yang mengkaji tentang proses pengolahan dan peekayasaan mineral dan logam .Metalurgi ekstraktif adalah studi tentang proses yang digunakan dalam pemisahkan logam berharga dalam konsentat dengan mineral lainnya.

Tujuan Proses metalurgi ekstraktif1. Separation (Pemisahan) yaitu pembuangan unsur, campuran/senyawa atau material yang tidak dingginkan dari bijih2. Pembentukan campuran (compound foramtion) yaitu cara mempoduksi material yang secara struktur dan sifat-sifat kimiannya berbeda dari bijihnya3. Pengambilan/produksi metal yaitu cara-cara memperoleh metan yang belum murni.4. Pemurnian metal yaitu pembersihan metal yang belum murni (membuang unsur-unsur pengotor dari metal yang belum murni) sehingga diperoleh metal murni.Metalurgi ekstraktif terdiri dari :1. Pirometalurgi : menggunakan energi panas sampai 2000 c2. Hidro metalurgi : menggunakan larutan dan reagen organik3. Elekrtometalurgi : Memanfaatkan teknik elektro kimia.Pirometalurgi adalah suatu proses ekstraksi logam dengan menggunakan energi panas yang sunber panasnya bisa berasal dari energi kimia, bahan bakar, energi listrik, energi terselubung / tersembunyi.Peralatan yang digunakan adalah : Tanur tiup (Blast furnace) Reverberatory furnaceUntuk pemurnian digunakan : Pierce-smith converter Bessemer converter Kaldo converter Linz-donawitz (L-D) converter Open hearth furnaceHidrometalurgi adalah proses ekstaksi logam berharga dengan menggunakan reagen kimia encer (