Pengolahan Mineral Dengan Metode Gravitasi

Bismillaah

 

 

Pada suatu bijih, logam berharga seperti emas, perak, tembaga dll memiliki angka berat jenis yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan mineral atau unsur pengotor di sekitarnya. Contohnya seperti batuan/bijih emas yang mengandung logam berharga emas-perak dan pengotor seperti silika dan lempung di dalamnya. Di dalam bijih tersebut, logam emas memiliki berat jenis sekitar 19,3 gram/cm3, perak sekitar 10,5 gram/cm3 dan silika sebagai mayoritas mineral memiliki berat jenis sekitar 2,6 gram/cm3. Contoh lain misalnya pada pasir besi. Pasir besi yang baru digali akan tercampur dengan pasir dan pengotor lainnya seperti silika. Mineral besi seperti hematit, magnetit didalam bijih besi memiliki berat jenis sekitar 5 gr/cm3.

 

Perbedaan berat jenis unsur-unsur seperti ini, yang terjadi secara natural, dapat menjadi berkah tersendiri yang dapat dimanfaatkan dalam proses pengolahan mineral untuk mendapatkan logam berharga yang diinginkan. Dari sinilah kemudian muncul suatu metode pengolahan mineral yang memanfaatkan perbedaan berat jenis yang dihubungkan dengan gaya gravitasi. Metode ini umumnya disebut konsentrasi gravitasi.

 

Berdasarkan hukum gravitasi, benda dengan berat jenis yang lebih tinggi akan lebih mudah tertarik oleh gravitasi dibandingkan dengan benda dengan berat jenis yang lebih rendah. Prinsip inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk memisahkan mineral logam (berat jenis tinggi) dengan mineral pengotornya (berat jenis rendah). Semakin tinggi perbedaan berat jenis antar keduanya didalam suatu batuan maka semakin baik efisiensi pemisahan dengan metode konsentrasi gravitasi. 

 

Beberapa alat pengolahan mineral yang memanfatkan metode gravitasi antara lain seperti humprey spiral, falcon atau knelson konsentrator, shaking table dan jig. Dalam tulisan kali ini, saya akan berbagi cerita mengenai alat falcon gravity concentrator yang kebetulan pernah saya jumpai.

 

 

Falcon Gravity Concentrator

 

 

 

 

https://minerals.seprosystems.com/equipment/falcon-c-gravity-concentrators/

 

Alat ini didalamnya terdapat sebuah mangkok (bowl) yang berputar dengan kecepatan tinggi. Bowl dapat berputar karena terhubung dengan sebuah motor listrik. Umpan lumpur (feed) masuk ke dalam bowl melalui bagian atas seperti terlihat pada gambar di bawah. Lumpur yang masuk ke dalam bowl akan ikut berotasi dan terkena dampak dari gaya sentrifugal. Gaya inilah yang akan memisahkan material didalam lumpur berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Untuk lebih detailnya dapat dilihat ilustrasi pergerakan lumpur ketika memasuki alat falcon gravity sebagai berikut:

 

https://www.researchgate.net/figure/Schematic-diagram-of-Falcon-Concentrator_fig4_358000635

 

Gambar yang berwarna merah adalah bowl yang berotasi dengan kecepatan tinggi. Lumpur akan masuk dari bagian atas dan menabrak bagian dasar dari bowl yang berputar. Selanjutnya lumpur akan ikut berotasi dan terpental keluar menuju bagian atas melalui tepian bowl (zona migrasi). Selama proses rotasi di area retention zone, material dengan berat jenis yang lebih rendah (mineral pengotor) akan lebih mudah terdorong ke atas dan keluar dari bowl menjadi produk buangan (tailings). Adapun material dengan berat jenis yang lebih tinggi (logam berharga) cenderung akan lebih sulit terdorong ke atas dan akhirnya mengendap dan terperangkap di dalam cekungan-cekungan wadah konsentrat yang terdapat di dinding bowl pada bagian retention zone. Bagian dengan cekungan ini disebut basket rotor. Material dengan berat jenis tinggi yang terperangkap di dalam basket rotor selanjutnya akan dikeluarkan secara periodik menggunakan semprotan air dan menjadi produk konsentrat dari alat gravitasi.

 

Berikut ini beberapa gambar bagian dalam dari alat falcon konsentrator :

 

Basket rotor tempat menampung konsentrat mineral berat dapat dilepas bilamana dibutuhkan perbaikan seperti foto di bawah berikut. Pada setiap cekungan di basket rotor terdapat banyak lubang tempat air akan disemprotkan keluar selama bowl berputar. Air tersebut berfungsi untuk menghasilkan proses fluidisasi di dalam cekungan basket rotor. Tujuannya agar seandainya ada mineral pengotor (berat jenis ringan) yang terperangkap dapat didorong keluar dari cekungan menuju tailing sehingga basket rotor akan lebih terfokus diisi oleh mineral berat (logam berharga).

 

Seperti pada gambar pertama, bagian dalam alat falcon konsentrator dilengkapi cover dibagian atas yang menutupi bowl. Sehingga lumpur yang terdorong keluar dari bowl tidak terhambur kemana-mana. Dalam operasional harian, hampir tidak mungkin untuk dapat melihat langsung proses pemisahan material berat-ringan yang terjadi didalam. Bahkan untuk melihat konsentrat mineral berat pun, cover bagian atas dari falcon harus dibuka yang tentunya tidak bisa dilakukan setiap waktu.

 

Namun, saya kebetulan pernah menggunakan falcon konsentrator mini skala lab yang mudah untuk dibongkar pasang. Berikut contoh konsentrat mineral berat (bijih emas-perak) yang tertangkap pada basket rotor versi alat LAB.

 

 Pada konsentrator skala lab juga kita dapat melihat simulasi air yang disemprotkan di basket rotor untuk proses fluidisasi. Sebagaimana dijelaskan sebelumnya, fluidisasi bertujuan mengeliminasi semaksimal mungkin mineral pengotor (ringan) yang terperangkat di cekungan wadah konsentrat.

 

Berdasarkan contoh data yang saya miliki, kadar mineral berat berharga pada konsentrat falcon gravitasi dapat memiliki kadar hingga 100x dibandingkan kadar bijih yang masuk ke dalam pabrik pengolahan. Semakin tinggi kadar konsentrat yang dihasilkan, menunjukkan semakin baik performa alat gravity konsentrator dan juga menunjukkan banyaknya kandungan emas berukuran kasar (besar) di dalam umpan bijih.

 

 

Demikian sementara yang bisa saya bagi, next saya akan coba ulas parameter operasi apa saja yang mempengaruhi performa alat graviti konsentrator, apa proses selanjutnya terhadap konsentrat yang dihasilkan dan juga keuntungan dari memiliki alat konsentrator di pabrik.

 

terimakasih