LAPORAN MODUL 07 MG-3017

MAGNETIC SEPARATOR DAN ELECTROSTATIC SEPARATOR

PUTRI APRILLIA (12113023)/KELOMPOK 06/SENIN,29-02-2016

FAJAR ZULFIKAR (12512007)

Abstrak-Praktikum modul 07-Magnetic Separator dan

Electrostatic Separator-tujuan percobaan ini adalah

mempelajari cara pemisahan campuran mineral berdasar

sifat magnetnya menggunakan alat Magnetic Separator, baik

dengan cara basah maupun dengan cara kering. Pada

praktikum kali ini, campuran yang dipisahkan berupa

campuran bijih besi dan silika dengan menggunakan alat

magnetik separator dan electrostatic separator. Pada alat

magnetik magnetic separator, prinsip yang digunakan adalah

pemisahan dengan memanfaatkan sifat kemagnetan material.

Sedangkan pada alat electrostatic, sifat yang dimanfaatkan

adalah sifat konduktifitas dari mineral. Cara yang digunakan

dalam menggunakan magnetik separator adalah

menggunakan air dan tidak yang dibedakan menjadi cara

basah dan kering. Hasil yang diperoleh dari pemisahan

material yaitu berupa konsentrat dan tailin dan middling.

A. Tinjauan Pustaka

Magnetik separator adalah alat yang digunakan untuk

memisahkan material kering maupun basah dengan

menggunakan prisip gaya magner dan gaya gravitasi.

Dalam keadaan dry material, diusahakan ukuran

materialnya tidak terlalu halus, hal ini dikarenakan jika

material terlalu halus akan menghambat proses kerja dan

mengganggu kesehatan akibat banyaknya debu yang ada.

Logam dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu jenis pertama

adalah ferromagnetik yaitu logam yang dapat ditarik

dengan kuat oleh magnet. Kedua paramagnetik yaitu

logam/material yang ditarik lemah oleh magnet. Yang

terakhir yaitu diamagnetik yaitu logam/material yang

tidak dapat ditarik oleh magnet. Faktor yang

mempengaruhi magnetik separator bekerja adalah gaya

magnet, derajat liberasi serta laju air.

Magnetik separator dibagi menjadi empat jeni yaitu :

1. Low intensity magnetic separator

Memisahkan material karena perbedaan sifat magnet

yang sangat besar (diamagnetik atau ferromagnetik)

2. Hight Intensity magnetik separator

Memisahkan material karena perbedaan sifat magnet

yang cukup besar (diamagnetik dan paramagnetik)

3. Hight Gradient

Memisahkan material karena perbedaan sifar

magnetnya sangat kecil (paramagnetik dengan

paramagnetik atau feromagnetik dengan

feromagnetik)

4. Super conducting

Memisahkan sifat magnet yang memiliki sifat

magnetik yang sangat kecil (feromagnetik dengan

feromagnetik yang superkonduktor)

Tipe atau jenis separator ditentukan berdasarkan sifat

kemagnetan dari bijih yang akan diolah. Penetuan berikutnya

yaitu didasarkan pada ukuran bijih dan jenis operasinya. Jika

ukuran bijih yang akan dipisah lebih dari 10 mm, biasanya

dipisah dengan cara kering atau tanpa air, maka dapat dipilih

jenis drum saja yang dipasang di ujung konveyor.

Untuk bijih dengan ukuran kurang dari 10 mm, biasanya

dipisah dengan cara basah, ditambah air, maka dipilih jenis

drum yang dipasang pada table box unit, jenis ini disebut

dengan magnetic separator saja.

Bebapa hal yang mempengaruhi alat terhadap perolehan

pemisahan mineral diantaranya adalah :

1. Kecepatan rotor

2. Variasi ukuran butir

3. Sifat fisik dan kimia mineral

4. Besarnya arus air

Secara umum, wet low intensity magnetic terdiri dari tiga

tipe model atau jenis. Ketiga jenis ini dibedakan dari cara

pengumpanan, arah aliran fluida yang membawa tailing dan

distribusi ukuran bijih yang akan diolah. Sehigga sebelum

melakukan pemilihan tipe model magnetik separator ini,

harus benar-benar mengetahui distribusi ukuran bijih yang

akan diolah.

Tipe Concurrent

Pada tipe ini, feed masuk searah dengan putaran drum. Feed

masuk ke daerah medan magnt, atau pick up zone

cendrunghorizontal. Tipe concurrent digunakan untuk bijih

berukuran kasar, biasanya kurang daripada 10mm dengan

ukuran halus, ukuran kurang daru 75 mikron tidak lebih

daripada 10 %. Separator ini bisa dioperasikan dengan persen

solid antara 30-50 %.

Tipe Counter current

Feed masuk kedalam separator secara vertikal atas, langsung

membentur permukaan drum. Feed langsung masuk ke daerah

medan magnet, daerah pisk up zone. Aliran feed tidak sempat

untuk membentuk stratifikasi. Paerikel mineral memiliki

kesempatan yang sama untuk kontak dengan permukaan drum.

Kesempatan kontak yang sama artinya magnetik mineral dan

gangue punya kesempatan yang sama untuk kontak dengan

drum. Hal ini tentunya dapat mengurangi terjadinya

kehilangan magnetik mineral oleh dorongan aliran fluida.

Terutama partikel yang halus.

Pada separator ini , arah aliran tailing berlawanan dengan

putaran drum. Hal ini akan memberikan kesempatan mineral

magnetik yang terlanjur masuk ke dalam aliran tailing dapat

tertarik oleh permukaan drum dan masuk kembali kedalam

konsentrat.

Tipe counter current digunakan untuk bijih yang berukuran

krang dari 1 mm dengan ukuran halus, kurang daripada 75

mikron bisa lebih dari 50%. Separator ini baisanya

dioperasikan dengan persen solid antara 25-35 %

Tipe Counter rotation

Pada tipe ini, feed masuk membentuk sudut atau datangnya

mineral agak miring. Pada separator tipe ini, arah aliran fluida

yang membawa tailing berlawanan dengan arah putaran drum.

Dengan desain seperti ini, mineral magnetik yagn ikut

terdorong oleh aliran fluida tailing dapat tertarik atau

tertangkap kembali oleh medan magnet dan menempel pada

permukaan drum. Mineral magnetik dapat keluar dari jalur

tailing. Kondisi ini dapat menignkatkan recovery mineral

magnetik.

Pemisahan counter-rotation digunakan untuk pemisahan bijih

yang berukuran kurang dari 8 mm, dengan ukuran sedang

halus, kurang daripada 75 mikron tidak lebih daripada 50%,

separator ini dioperasikan dengan persen solid 30-50%.

Elektrostatik separator adalah alat ang memisahkan material

berdasarkan perbedaan sifat mudahnya menghantarkan

listrik, konduktor dan isolator. Konduktor adalah mineral

yang dengan mudah dapat menghantarkan arus listrik.

Sedangkan isolator adalah mineral yang sulit menghantarkan

arus listrik.. dalam electrostatic separator digunakan dua

istilah yaitu pinnging dan lifting. Pinning afalah material

non-konduktif (isolator) yang nemenpel. Sedankan lifting

adalah material konduktif yang dilontarkan.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pemisahan antara lain :

1. Sifat magnet

Sifat magnet berhubungan denan besarnya gaya magnet

untuk menarik mineral yang bersifat magnet. Namun dalam

penggunaannya sifat magnet digunakan seperlunya tidak

boleh terlalu berlebih. Karena jika terlalu berlebih, terdapat

partikel dengan perbedaan magnet yang kecil dan sulit untuk

memisahkannya

2. Derajat liberasi

Besarnya derajat liberasi mineral akan semakin baik

proses pemisahan partikel magnetik dan non-magnetik

3. Laju alir

Laju alir berhubungan dengan seberapa lama mineral

berinteraksi dengan magnet. Semakin cepat laju air, maka

interaksi magnet dengan air akan semakin sedikit

membuat pemisahan kurang maksimal.

Untuk mengatasi recovery yang bisa dibilang rendah, maka

selain dilakukan efisiensi pada faktor-faktor yang

mempengaruhi. Perlu dikatakan bahwa melihat ukuran

material, jika ukurannya terlalu kecil atau halus menyebabkan

debu yang terjadi dan tidak menempel pada magnet.

Mekanisme pengeluaran partikel :

1. Mengontakkan partikel yang berbeda

Ketika permukaan dari dua pertikel yang berbeda didekatkan

dan disentuhkan dan kemudian dipisahkan, partikel yang satu

menjadi positif dan yang lainnya menjadi negative. Daerah

kontak antara partikel ini cukup kecil, oleh karena itu untuk

membangun daerah charge partikel yang akan dipisahkan,

proses charge ( pengisian muatan ) memerlukan kontak

beberapa kali. Hal ini terutama terjadi apabila ada pergerakan

bulk, apabila partikel memiliki sifat isolator maka densitas

dari permukaan charge dapat menjadi basis bagi proses

konsentrasi.

Teori mengenai mekanisme ini sangatlah komplek, akan tetapi

proses perpindahan muatan ini terjadi karena transfer electron,

meskipun pada beberapa system hal ini terjadi karena adanya

perpindahan ion.

2. Charging Oleh Ion Bombardment

Ion atau electron bombardment melalui udara adalah lebih

kurang seperti proses konduktivitas listrik melaui media

udara. Gas berbeda dari liquid dan padatan dalam hal proses

menghantarkan listrik. Logam, baik itu berada dalam fasa

liquid dan padatan, seperti logam oksida dan silikat, dan

didalam larutan aqueous, muatan listrik dihantarkan oleh ion.

Akan tetapi dalam gas terutama dalam kondisi netral,

molekul gas yang terpisah bertindak sebagai material

insulator baik.

3. Charging oleh Induksi

Apabila partikel ditempatkan dalam konduktor yang

digroundkan dalam keberadaan medan listrik, partikel secara

cepat akan membentuk permukaan pengisian muatan oleh

induksi. Baik konduktor maupun non konduktor terpolarisasi,

akan tetapi partikel konduktor memiliki permukaan

equipotensial melalui kontak dengan konduktor yang

digroundkan. Partikel non konduktor akan tetap terpolarisasi.

B. Data Percobaan

Berat feed 5000gr

Bijih besi 500 gr

Berat pasir silika 4500 gr

Berat konsentrat 300 gr

Kadar konsentrat 88 %

Setelah dilakukan pencampuan antara bijih besi dan

silika menjadi feer, feed kemudian dimasukkan ke

dalam kagnetik separator dan diperoleh hasil sebagai

berikut :

Berat feed

(gr)

Berat konsentrat

(gr)

Kadar konsentrat

(%)

5000 gr 300 gr 88

C. Pengolahan Data Percobaan

Dalam percobaan ini, dilakukan dengan campuran silika dan

pasir besi dengan 90 % silika, dengan berat feed sebesar

5000 gram.

Dari hasil magnetik separator, didapatkan kadar besi

(konsentrat) adalah 88 %.

Setelah itu dilakukan perhitungan terhadap kadar pada tailing

dengan rumusan material balance sebagai berikut:

F.f = K.k + T.t

Dimana :

F = berat feed f = kadar feed

K = berat konsentrat k = kadar konsentrat

T = berat tailing t = kadar tailing

Dari hasil yang didapatkan, didapatkan berat tailing adalah :

Berat tailing (T) = feed – konsentrat

= 5000 gr – 300 gram

= 4700 gr

Kadar Feed (f) = (massa pasir besi / massa feed) * 100 %

= (500 gr / 5000 gr) * 100 %

= 10 %

Kadar tailing (t) = (((F*f)-(K*k)) / T)*100%

= (((5000gr*10%)-(300gr*88%))/4700gr)

= 0.05 * 100%

= 5 %

Recovery (R) = ((K*k)/(F*f)) * 100%

= ((300*88%) / (5000*5%)) * 100 %

= 52.8 %

Ratio of Consentration (Nk)

Nk =

= (88%-5%) / (10%-5%)

= 16.6

D. Analisa Hasil Percobaan

Dari hasil pemisahan campuran besi dan silika yang telah

dilakukan menggunakan alat magnetik separator dengan

memanfaatkan sifat magnetik suatu materialnya,

didapatkan nilai kadar biji yaitu 88 %, kadar tailing 5 %

dan recovery sebesar 52.8 %.

Pada pemisahan ini, tergolong cukup baik karena

didapatkan kadar yang cukup baik pada konsentrat dan

kadar yang kecil pada tailing. Hal ini menandakan bahwa

pemisahan antara bijih besi dan silika terpisah cukup baik.

Adapun hasil recovery yang diperoleh adalah sebesar

52.8%. Nilai ini cukup baik akan tetapi masih jauh dari

keadaan ideal (recovery mendekati 100%). Angka ini

menujukkan perbandingan antara jumlah pasir besi yang

ada didalam konsentrat dengan jumlah pasir besi yang

masuk kedalam feed.

Recocery 52.8 % berarti separuh dari jumlah pasir

besi yang masuk ke feed, masuk ke dalam konsentrat dan

setengahnya masuk ke dalam tailing. Dari nilai ini, dapat

diketahui bahwa ternyata masih cukup banyak besi yang

masuk ke dalam tailing. untuk mendapatkan hasil dengan

recovery lebih tinggi lagi, maka tailing yang dihasilkan

dapat dimasukkan kembali ke dalam feeder dan diseleksi

kembali antara bijih dan tailingnya sehingga diperoleh

konsentrat baru lagi dan kandungan besi di dalam tailing

bisa menjadi lebih kecil.

Hasil recovery yang didapatkan dapat disebabkan

oleh beberapa faktor diantaranya adalah tingkat

kemagnetan dari bijih, ukuran bijih yang dapat ditarik

oleh magnet serta tingkat ketebalan dari tumpukan feed

yang baru dimasukkan dari feeder. Jika terlalu tebal,

maka bijih yang ada di bagian bawah tidak dapat di tarik

oleh magnet dan terbawa ke daerah tailing. Jika lapisan

feed tipis, maka kemungkinan bijih besi tertarik oleh

magnet akan semakin besar sehingga di dapatkan

recovery yang besar. Selain itu, jika bijih yang ada tertalu

kecil, ada kemungkinan bijih terbang sehingga tidak ikut

masuk ke bagian konsentrat ataupun tailing.

skema kerja alat magnetik separator

Skema kerja alat elektrostatic separator

Prinsip kerja elektrostatic separator

Ada 2 elektroda, yaitu ionizing electrode dan static electrode.

Ionizing electrode berfungsi untuk menggerakkan rotor agar

feed bisa turun. Sedangkan static electrode berfungsi untuk

menarik mineral yang memiliki konduktivitas baik agar bisa

terkumpul. Adanya 2 elektroda ini menghasilkan pemisahan 3

material, yaitu non konduktor, pertengahan dan konduktor.

Efek yang dihasilkan

1. Lifting effect, efek yang mengakibatkan terlemparnya

partiker mineral yang bersifat konduktif dari rotor.

2. Pinning Effect, efek yang mengakibatkan menempelnya

partikel mineral yang non konduktif

E. Jawaban pertanyaan dan Tugas

MAGNETIC SEPARATOR

1. Terangkanlah prinsip-prinsip pemisahan dan sebutkanlah

faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pemisahan

Jawab :

Untuk magnetic separator, prinsip pemisahan yang

dipakai dikenal dengan istilah pick up principle,

pemisahan mineral memanfaatkan perbedaan sifat

F = 5000 gr

f = 10 %

K = 300 gr

k = 88 %

T = 3700 gr

t = 5 %

PBG

kemagnetan yang dimilik oleh mineral. Pada mekanisme

ini material yang memiliki sifat magnetik terangkat dan

menempel pada roll magnet, lalu terbawa bersamanya,

sedangkan partikel yang bersifat non-magnet akan

terbawa menuju tailing. Faktor yang mempengaruhi

pemisahan yaitu degree of liberation, Sifat magnet, laju

alir .

2. Ada berapa alat pemisah Magnetic yang saudara ketahui.

Sebutkan dan berikan keterangan alat di Lab kita

termasuk type yang mana

Jawab :

Magnetic separator dibagi ke dalam 5 kelompok dengan

total jenis separator sebanyak 13 jenis [Kelly : 1982 (page

275)]. Untuk alat yang ada di lab termasuk ke dalam jenis

Suspended Magnets yang ada di kelompok Tramp

Removal & Clobbing. Termasuk ke dalam kelompok

tersebut karena magnetic separator jenis ini memiliki

magnet dengan posisi tetap di atas belt conveyor atau di

atas head pulley.

3. Sebutkanlah paling sedikit lima macam bijih yang

terdapat di Indonesia yang mungkin diolah dengan alat

ini

Jawab :

Hematit, Magnetit, Ilmenit, Sphalerit, Chromit, Siderit,

Ankerit dan pirhotit.

ELECTROSTATIC SEPARATOR

4. Syarat apa yang harus dipenuhi oleh feed agar dapat

dilakukan pemisahan dengan Electrostatic Separator

Jawab :

Ukuran feed harus optimum jangan terlalu halus

dan harus dalam keadaan dry feed. Derajat liberasi

baik. Memiliki sifat konduktor dan isolator agar terjadi

perbedaan konduktifitas.

5. Dari mineral ini, mana yang tergolong pada mineral

konduktor yang baik dan mana yang buruk

a. Monazite ; konduktor baik

b. Cassiterite ; konduktor baik

c. Wolframite ; konduktor baik

d. Ilmenit ; konduktor baik

e. Rutile ; konduktor baik

f. Zircon ; konduktor buruk

F. Kesimpulan

Pemisahan material campuran antara mineral target

dengan mineral pengotor dapat dilakukan dengan

memanfaatkan sifat kemagnetan suatu mineral

menggunakan alat magetik separator (basah dan

kering) maupun dengan memanfaatkan sifat

konduktivitasnya dengan menggunakan alat

elektrostatis separator.

Pemisahan dengan menggunakan magnetik separator

dihasilkan dua jenis material yaitu berupa konsentrat

dan tailing. pemisahan dengan menggunkan alat ini

memanfaatkan tiga jenis gaya yaitu gaya magnetik,

gaya gravitasi sentrifugal, friksi dan gaya antar

partikel. Tingkat kekuatan magnet suatu mineral

menentukan besarnya recovery yang diperoleh pada

proses pemisahannya.

pemisahan menggunakan alat elektrostatis separator

memanfaatan sifat konduktivitas suatu mineral. Hasil

yang diperoleh yaitu berupa konsentrat, middling,

dan tailing.

Dalam pemisahan besi dan silika dapat digunakan

alat low intensity magnetic separator karena bijih

besi mempunyai sifat ferromagnetik yang berarti

dapat ditarik dengan kuat oleh magnet.

Dari percobaan didapatkan bahwa kadar di dalam

feed yang adalah 10 %, kadar di dalam konsentrat

adalah 88 %, kadar di dalam tailing adalah 5 %. Hasil

ini termasuk baik dan dapat dikatakan material

terpisahkan dengan cukup baik. Dari proses

pemisahan dan setelah dilakukan perhitungan,

diperoleh pula recovery sebesar 52.8% yang

tergolong masih belum terlalu baik karena recovery

masih kurang dari 80%. Dari pemisahan ini, di di

peroleh informasi juga bahwa untuk menghasilkan 1

satuan konsentrat diperlukan feed sebanyak 16.67

satauan yang diketahui dari nilai nisbak

konsentrasinya yaitu sebesar 16.67 %.

G. Daftar Pustaka

http://minemetal.blogspot.co.id/2013/03/magneti

c-separator.html

http://ardra.biz/sain-

teknologi/mineral/rancangan-pengolahan-

bijih/tipe-model-magnetic-seperator/

http://ardra.biz/sain-

teknologi/mineral/pengolahan-

mineral/pemisahan-magnetik-magnetic-

separation/tipe-model-wet-low-intensity-

magnetic-separator/

H. Lampiran

Magnetik separator

Keterangan gambar :

1. Feeder : untuk menampung feed

2. Roll magnetik : sebagai media proses pemisahan

dengan menarik mineral yang bersifat

ferromagnetik

3. Pengatur Feeder speed : mengantur banyaknya

feed yang masuk (mengatur laju air)

4. Vibrator feeder : untuk memisahkan dan

meratakan tumpukan feed

5. Scrappper : untuk memberi batas antara mineral

tertarik magnet dan mineral yang tidak tertarik

oleh magnet (tailing)

6. Outlet magnetik : tempat penampung hasil

separasi yang tertarik magnet

7. Outlet non-magnetik : tempat penampung hasil

separasi yang tidak tertarik oleh magnet

Elektrostatic separator

Keterangan gambar :

1. Feeder : penampung feed dan memberikan

muaan pada mineral

2. Earthed Roll (Pin Elektrode) : untuk mengangkut

partikel yang memiliki muatan yang sesuai (non-

konduktor)

3. Elektroda Assembly (lift electrode) : elektroda

yang berfungsi untuk menciptakan medan

magnet sehingga konduktor bisa melooncat

4. Brush : untuk menyapu mineral tertarik pin

elektrode sehingga terjatuh ke tailing outlet

5. Tailing Outlet : tempat keluarnya tailing

6. Middling Outlet : tempat keluarnya partikel yang

mengandung konsentrat dan tailing

7. Konsentrat Outlet : tempat keluarnya konsentrat

8. Scrapper : membatasi antara feed dan konsentrat

serta tailing

Magnetik Separator