Bismillaah
Melanjutkan dari tulisan sebelumnya tentang "Pengolahan Mineral dengan Metode gravitasi" , kali ini saya akan coba bahas tentang parameter apa saja yang mempengaruhi performa dari sirkuit gravitasi, khususnya pada alat falcon concentrator.
Alat falcon concentrator memiliki beberapa jenis tipe, baik yang beroperasi secara kontinyu maupun sistem batch. Sistem kontinyu maksudnya proses pengambilan konsentrat dilakukan secara terus menerus bersamaan dengan umpan masuk yang terus mengalir. Sehingga aliran material tailing (berat jenis ringan) dan konsentrat (berat) akan keluar bersamaan dari konsentrator selama mesin berputar. Pada tipe ini tidak terdapat aliran air fluidisasi di basket rotor selama proses pemisahan konsentrat dan tailing.
Sementara pada sistem batch, pengambilan konsentrat dilakukan secara periodik dimana konsentrat akan dikumpulkan terlebih dahulu di wadah yang terdapat pada basket rotor sebelum nantinya dikeluarkan terpisah. Pada sistem batch, ketika proses pengambilan konsentrat sedang berlangsung maka aliran umpan masuk akan dihentikan sementara dan falcon akan memperlambat putarannya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat perbedaan laju aliran antara sistem kontinyu VS batch berikut:
Sumber: https://seprosystems.com
Untuk bahasan kali ini, pembahasan akan saya fokuskan pada falcon tipe batch sesuai dengan pengalaman kerja.
1. Lokasi pemasangan
Hal pertama yang perlu diperhatikan adalah pada bagian aliran sirkuit mana alat graviti akan dipasang. Lokasi pemasangan akan menentukan bagaimana hasil dari konsentrat gravitasi yang akan kita dapatkan. Sesuai dengan namanya, alat ini bekerja menggunakan prinsip gravitasi yang mana pada produk konsentratnya akan diperoleh material dengan berat jenis tinggi. Umumnya mineral berharga memang memiliki berat jenis lebih tinggi daripada pengotornya. Oleh karena itu, alangkah baiknya bilamana umpan yang masuk ke alat graviti ini sebelumnya telah melalui seleksi atau klasifikasi untuk mengurangi volume material yang berberat jenis rendah.
Proses klasifikasi dapat menggunakan alat seperti ayakan getar atau yang umum seperti hidrosiklon. Ketika aliran lumpur mengalami proses klasifikasi, produk keluarannya akan berupa lumpur halus dan lumpur kasar. Pada lumpur kasar ini biasanya terdapat banyak material dengan berat jenis tinggi yang cocok untuk menjadi umpan bagi sirkuit gravitasi.
Namun tidak selamanya lumpur kasar cocok untuk menjadi umpan sirkuit gravitasi. Bila ukuran partikel terlalu besar (> 6mm) maka akan menjadi masalah tersendiri bagi proses gravitasi, terutama yang berhubungan dengan operasional dan efisiensi pemisahan.
Berikut adalah salah satu contoh lokasi instalasi alat falcon graviti konsentrator:
Dapat dilihat bahwa umpan yang masuk ke alat graviti (lingkaran merah) telah melalui dua proses seleksi yaitu pertama melalui hidrosiklon untuk memperoleh sebanyak mungkin material/mineral dengan berat jenis tinggi di aliran underflow dan yang kedua melalui ayakan getar untuk membuang material yang berukuran partikel besar agar tidak masuk ke sirkuit graviti.
2. % Solid Umpan Masuk
Parameter kedua yang akan kita bahas adalah kandungan % solid pada umpan lumpur yang masuk ke dalam alat graviti konsentrator. Semakin tinggi %solid maka:
a. Beban alat konsentrator untuk berotasi akan semakin berat. Dalam beberapa kasus dapat menimbulkan motor overload dan trip.
b. Proses pengumpulan konsentrat akan semakin cepat, dikarenakan massa solid per kubik lumpur yang masuk lebih tinggi.
c. Proses efisiensi pemisahan antara material konsentrat (berat jenis tinggi) dan tailing (berat jenis ringan) akan rendah dikarenakan massa solid yang masuk per satuan waktu lebih banyak sementara kapasitas bowl tetap. Belum lagi jika material yang diolah memiliki bawaan viskositas tinggi maka lumpur yang kental juga akan mempersulit proses pemisahan.
Adapun semakin rendah % solid maka:
a. Beban alat konsentrator cukup ringan dan beban motor akan stabil.
b. Proses pengumpulan konsentrat membutuhkan waktu lebih lama. Karena massa solid per kubik lumpur lebih sedikit.
c. Efisiensi pemisahan konsentrat-tailing akan lebih baik.
Pada praktik di lapangan, % solid umpan masuk biasanya diatur pada kisaran 55-65% solid.
3. Ukuran partikel lumpur yang masuk
Selanjutnya adalah ukuran partikel solid pada umpan lumpur yang masuk. Semakin kasar ukuran maka:
a. Semakin sulit pemisahan antara material konsentrat (berat jenis tinggi/berat)- dan tailing (ringan) atau dengan kata lain efisiensinya rendah. Hal ini disebabkan adanya bias antara material berberat jenis tinggi dengan material pengotor berberat jenis ringan yang berukuran besar. Sehingga proses pemisahan akan kurang selektif.
b. Dinding dalam alat konsentrator akan lebih mudah aus dan bocor karena faktor gesekan.
c. Untuk mengantisipasi kontaminasi konsentrat oleh tailing berukuran kasar maka debit aliran fluidisasi dapat diperbesar.
Adapun semakin halus ukuran maka:
a. Proses pemisahan material berat-ringan akan lebih efektif. Dengan kata lain rekoveri mineral berat (berharga) di konsentrat makin tinggi.
b. Bagian dalam alat konsentrator lebih aman dari gaya gesekan.
4. Laju pengumpanan lumpur
Laju pengumpanan lumpur ke dalam alat konsentrator memiliki pengaruh yang sama seperti % solid. Dimana semakin tinggi laju pengumpanan maka artinya alat harus bekerja esktra untuk memisahkan antara konsentrat dan tailing. Ada potensi efisiensi pemisahan akan menurun dibandingkan dengan mengoperasikan pada laju pengumpanan yang lebih rendah. Yang dimaksud dengan efisiensi disini adalah seperti masuknya mineral berat (berharga) ke dalam aliran tailing akibat laju umpan terlalu kencang dan tidak cukupnya waktu tinggal didalam bowl untuk dilakukan proses pemisahan. Dengan kata lain akan banyak mineral berharga yang tidak bisa diambil sebagai konsentrat. Oleh karena itu perlu dilakukan perhitungan neraca massa yang baik dalam menentukan kapasitas alat yang akan dipasang.
5. Laju putaran bowl (rotasi bowl)
Berdasarkan teori dari sepro mineral, putaran bowl rendah dibutuhkan bilamana umpan yang masuk berukuran kasar. Sementara putaran yang lebih cepat dibutuhkan bilamana umpan yang masuk berukuran halus. Nilai maksimum putaran tentunya nanti akan dibatasi oleh daya motor yang tersedia. Berapa besar putaran dalam RPM yang direkomendasikan ? saya sulit menjawabnya karena ini berdasarkan trial di lapangan saja. Seperti itulah salah satu tugas metalurgist, mencoba berbagai macam parameter untuk kemudian diobservasi dan dilihat mana yang memiliki nilai paling optimum. Perlu diingat, bahwa ketika hendak mencoba membandingkan efek perubahan sebuah parameter, misal RPM putaran, maka pastikan paramater lain (misal % solid, laju umpan, ukuran material) berada dalam kondisi yang sama agar tidak terjadi bias dalam analisa.
6. Aliran air fluidisasi
Seperti telah dijelaskan pada tulisan sebelumnya, air fluidisasi disemprotkan dari bagian dalam cekungan wadah konsentrat pada basket rotor untuk mendorong keluar seandainya ada material ringan (tailing) yang ikut terperangkap di dalam wadah konsentrat. Dengan demikian aliran air fludisasi berfungsi untuk memastikan konsentrat tidak terkontaminasi oleh adanya tailing. Lihat gambar dibawah untuk detail lokasi penyemprotan air fluidisasi
Sumber https://www.researchgate.net/figure/Schematic-diagram-of-SB-type-Falcon-concentrator_fig1_358000635
Semakin besar debit aliran fluidisasi maka:
a. Konsentrat semakin bersih dan menghasilkan kadar lebih tinggi
b. Berat konsentrat yang dihasilkan untuk satu cycle akan lebih sedikit atau dengan kata lain butuh waktu lebih lama untuk mengisi penuh wadah konsentrat
c. Potensi basket rotor lebih sering aus/jebol pada bagian lubang keluaran air fluidisasi akibat pengaruh tekanan dan volume dari air
Adapun semakin kecil debit aliran fluidisasi maka:
a. Konsentrat semakin kotor oleh kontaminasi tailing dan kadar akan turun.
b. Berat konsentrat yang dihasilkan untuk satu cycle akan lebih banyak atau dengan kata lain lebih cepat untuk mengisi penuh wadah konsentrat.
c. Basket rotor bisa lebih tahan aus.
d. Bila aliran terlampau kecil maka lubang air fluidisasi dapat tersumbat dan diperlukan pembongkaran konsentrator untuk pembersihan.
Dalam praktik lapangan, besar debit air yang optimal akan ditentukan melalui trial dan eror. Kembali, ini menjadi tugas metallurgist untuk mencari nilai optimum dari debit aliran. Untuk general rule yang saya dapat dari manual sepro, untuk mengolah umpan dengan ukuran kasar diperlukan aliran air fluidisasi yang lebih tinggi dibandingkan umpan berukuran halus. Ini sejalan juga dengan efisiensi pemisahan yang rendah pada umpan yang mengandung banyak material kasar seperti telah dijelaskan sebelumnya.
7. Cycle Time
Pada falcon konsentrator bertipe "batch", cycle time akan menentukan seberapa lama alat gravitasi akan beroperasi untuk satu siklus umpan masuk, pengambilan konsentrat dan kembali menerima umpan masuk selanjutnya. Contoh pengaturan cycle time misalkan:
running time : 15 menit
rinse time : 2 menit
Running time adalah periode dimana umpan lumpur akan masuk ke dalam falcon yang berputar untuk dilakukan proses konsentrasi. Sementara rinse time adalah periode dimana konsentrat yang telah diperoleh dan tertampung di basket rotor akan diambil dengan cara dibilas. Selama periode rinse, umpan lumpur yang masuk ke dalam falcon akan dihentikan.
Perlu diingat bahwa wadah konsentrat pada basket rotor memiliki kapasitas penampungan yang tetap, yaitu sesuai dengan volume wadah cekungan di basket rotor. Dengan demikian, memperlama periode running time bukan berarti akan selalu mendapatkan lebih banyak konsentrat. Malahan dapat menjadi tidak efektif bilamana wadah konsentrat sudah penuh sementara umpan lumpur yang masuk terus dialirkan. Penentuan waktu running time yang optimal akan ditentukan melalui trial dan error. Waktu running time yang terlalu singkat juga tidak efektif karena bisa jadi konsentrat yang tertampung masih terlalu sedikit ketika dilakukan pembilasan.
Demikian yang dapat saya share kali ini.
0 Komentar