I

Laboratorium Pengolahan Bahan Galian

Departemen Teknik Pertambangan

Fakultas Ilmu Kebumian dan Teknologi Mineral

Institut Teknologi Bandung

MAGNETIC SEPARATOR DAN

ELEKTROSTATIK SEPARATORI. Teori Dasar

Magnetic Separator

Magnetic susceptibility bernilai positif dan berupa garis lurus,untuk diamagnetic bernilai konstan negative dan bervariasi untuk ferromagnetic karena bergantung pada medan magnet dan induksi magnet.Untuk material ferromagnet dalam medan magnet , maka momen dipole akan mencapai berubah bila telah mencapai titik maksimum dan akan berkurang bila dipindahkan tetapi tidak akan menuju nol karena bersifat tidak reversible ( hysterisis )Gaya-Gaya yang Bekerja Pada Magnetic Separation

a. Gaya Magnetik

Titik dipol magnet yang dikelilingi oleh massa partikel mengakibatkan

Gaya magnetic partikel kecil dalam percobaan terkadang sulit untuk dianalisis.Gaya magnetik dapat dirumuskan sbb :

(1)

(momen magnet dari partikel dengan volume V)

Induksi magnet pada pusat massa partikel.

Dimana magnetisasi adalah . dan adalah suseptibilitas dari magnet dan medium

Oleh karena itu vector gaya magnet dapat dinyatakan dalam koordinat kartesian sebagai :

..(2)

Dalam koordinat radial ( polar ) :

..(3)

..(4)

Pada ferromagnet dianggap besarnya dan sama. Sehingga persamaan (2) dapat ditulis dengan :

..(5)

Berdasarkan persamaan di atas , besarnya gaya magnetic bergantung pada kuat medan magnet yang diberikan dan gradien medan magnet yang diinduksikan Bentuk matrik medan magnet dapat berbagai macam seperti bentuk sphere dan silinder .

b.Competing Force ( Gravitasi, Sentrifugal, Friksi ( Gaya Inersia ) )

Gaya gravitasi dari partikel berbentuk bola dengan densitas , diberikan oleh :

.(6)

( = densitas medium fluida yang digunakan )

( g = percepatan graviasi )

Dalam aliran laminar, gaya gesek partikel dengan fluida ( hydrodynamic drag force ) sesuai dengan Hukum Stoke :

(= kecepatan dari partikel relative terhadap fluida, = viskositas dari medium ( fluida ) )

Gaya gravitasi dan gaya gesek partikel bergantung kepada diameter partikel .Untuk dry magnetic separator yang memisahkan partikel relative besar, maka gaya magnetic harus cukup untuk menahan partikel terhadap competing force gravitasi. Dalam wet magnetic separator dari partikel kecil, gaya magnetic harus lebih besar dari gaya gesek partikel.

Dalam alat drum magnetic separator dengan prinsip dry magnetic separator, terdapat gaya sentrifugal yang besarnya :

.(7)

dengan kecepatan sudut dirumuskan dengan :

.(8)

Electrostatic SeparatorProses kerja elektrostatik separator memiliki tiga tahap yang harus dilalui yaitu proses charging dari partikel, pemisahan partikel melalui lubang sempit , dan pemisahan yang terjadi pada permukaan tanah

Mekanisme pengeluaran partikel :

1. Mengontakkan partikel yang berbeda

Kontak partikel yang berbeda memerlukan beberapa kali kontak untuk pengisian muatan karena daerah kontaknya cukup kecil.Pengontakkan partikel yang berbeda bertujuan untuk menghasilkan muatan positif dan negative,apabila partikel memiliki sifat isolator maka densitas dari permukaan charge dapat menjadi basis bagi proses konsentrasi.

2.Charging Oleh Ion Bombardment

Proses Ion atau electron bombardment melalui udara sama seperti proses konduktivitas listrik melaui media udara. Karakteristik gas berbeda dari liquid dan padatan dalam hal proses menghantarkan listrik.Pada gas dalam kondisi netral, molekul gas yang terpisah bertindak sebagai material insulator baik.

3.Charging oleh Induksi

Partikel secara cepat akan membentuk permukaan pengisian muatan oleh induksi partikel ditempatkan dalam konduktor yang digroundkan Partikel konduktor memiliki permukaan equipotensial melalui kontak dengan konduktor yang digroundkan.Sedangkan, partikel non konduktor akan tetap terpolarisasi pada konduktor yang digroundkan.Terdapat waktu batas yang diperlukan untuk partikel pengisian muatan :

.(9)

dimana muatan electron

kapasitansi partikel

hambatan partikel

V = Potensial yang dikenakan

Untuk partikel konduktor dengan sifat konduktivitas tinggi, partikel tersebut akan mencapai muatan total yang besarnya , kemudian gaya listrik diberikan oleh :

.(10)

dimana = kekuatan / intensitas medan listrik

II. Alat dan Bahan

Alat :

Magnetic Separator

Ember

Bahan

500 gram bijih besi + 4500 gr pasir silica

Air

III. Prosedur

Timbang Material

Isi Ember dengan air, masukkan material dan diaduk

Tuangkan campuran material ke Magnetik separator. Separator, aduk

Jalankan ban pada magnetic separator dan hubungkan listrik

Tampung Produk pada dua ember

Keringkan konsentrat, tailing, timbang beratnya masing-masing

IV. Data dan Pengolahan

Kadar umpan

: 81%

Berat umpan / feed: 200 gr (magnetit + kuarsa)

Grain counting pada konsentrat

Berat konsentrat : 108,7 gr

KotakIIIIIIIVV

hphphphphp

17273329451

253527133207

38280217161

46061524195

58283429151

Keterangan

: h = hitam (magnetit) ; p = putih (kuarsa)

h = 166

p = 51

Dari rumus :

Maka rata-rata magnetit yang ada di dalam konsentrat adalah 86,46 %Sedangkan recovery alat dapat ditentukan dari perhitungan :

V. Pembahasan

Magnetic separator low intensity digunakan untuk memisahkan mineral dengan sifat kemagnetan yang tinggi.Sedangkan magnetic separator high intensity untuk memisahkan mineral dengan sifat kemagnetan yang rendah. Metode yang digunakannya dapat secara kering (diameter 120 150 mm) dan cara basah serta kering (diameter 6 8 mm) ditangani dengan cara kering dan basah.

Pada percobaan yang telah dilakukan, praktikan memperoleh recovery alat sebesar 58.01 %.Recovery tersebut dianggap kurang memenuhi efisiensi kerja alat. Hal tersebut diakibatkan oleh :

1. Adanya partikel pengotor yang mempengaruhi pemisahan masuk ke dalam konsentrat2. Konsentrat yang terikat oleh pengotor akan masuk ke dalam tailing sehingga memperkecil recovery.Nilai persen rata-rata kadar hematit didalam umpan yang besarnya = 81 % menyebabkan sedikit banyaknya recovery menjadi kecil. Apabila persen ini lebih kecil dengan berat konsentrat yang diperoleh lebih besar maka persen recovery dari hematite pada percobaan ini akan besar pula.

VI. Kesimpulan

Dry magnetic separator dapat memisahkan mineral yang bersifat ferromagnetic dan diamagnetic. Misalnya, Hematite.

Recovery hematite pada percobaan ini adalah sebesar 58.01 .Hal tersebut dianggap kurang efisien karena konsentrat yang dihasilkan sedikit.LAMPIRAN

JAWABAN PERTANYAANMAGNETIC SEPARATOR

1 Pemisahan secara magnetik adalah pemisahan mineral didasarkan pada tiga interaksi antara :

gaya magnetik

gaya gravitasi, sentrifugal, friksi dan inersial

gaya attraktif atau repulsive antar partikelSelain itu, performansi pemisahan juga dipengaruhi oleh karakteristik dari alat pemisah (kekuatan medan magnet, kecepatan perputaran roll) dan keadaan pengumpanan (distribusi ukuran, sifat kemagnetan, sifat fisik dan kimia partikel yang mempengaruhi gaya yang terlibat) 2.Magnetic Separator dibagi menjadi dua kategori yaitu Low intensity dan High intensity Magenetic Separator. Alat di lab. Termasuk dalam Low Intensity Magnetic Separator.3.Sudah dilakukan pada percobaan4.Bijih besi, batubara,

ELECTROSTATIC SEPARATOR

1. gdf

2. Persyaratan Feed dalam pemisahan Electrostatic Separator :

permukaan partikel harus bebas moisture dan material organic ukuran partikel yang telah ditentukan.

Pasir pantai : 50 1000

Hematit : < 1 mm

temperatur partikel yang telah ditentukan

3. Gaya yang bekerja :

gaya listrik

gaya image

gaya sentrifugal

gaya gravitasi

gaya friksi

a. Pinning Effect

Pinning effect adalah keseimbangan antara gaya image dengan gaya sentrifugal.

Pinning Effect menetukan kecenderungan partikel untuk diletakkan pada permukaan rotor.

b. Lifting Effect

Lifting Effect adalah keseimbangan antara gaya listrik dengan gaya sentrifugal.

Lifting Effect menentukan kecenderungan partikel untuk diangkat dari permukaan rotor dan tertarik menuju elektroda.

1. Mineral dengan konduktivitas baik Wolframite, : Monazite, Kasiterit, Ilmenite.

Mineral dengan konduktivitas buruk : Rutile , Zircone

_1132848972.unknown

_1132908880.unknown

_1132909176.unknown

_1164984667.unknown

_1164985155.unknown

_1164985480.unknown

_1164985660.unknown

_1164985432.unknown

_1164985144.unknown

_1164984612.unknown

_1132909027.unknown

_1132909074.unknown

_1132908908.unknown

_1132849507.unknown

_1132908715.unknown

_1132908849.unknown

_1132849540.unknown

_1132852874.unknown

_1132849057.unknown

_1132849450.unknown

_1132849020.unknown

_1132843815.unknown

_1132844352.unknown

_1132848557.unknown

_1132848632.unknown

_1132848524.unknown

_1132844227.unknown

_1132844244.unknown

_1132843906.unknown

_1132830297.unknown

_1132830621.unknown

_1132830824.unknown

_1132830319.unknown

_1132830140.unknown

_1132830241.unknown

_1132583455.unknown

_1132830080.unknown

_1132583690.unknown

_1132582849.unknown