Laporan Modul 3-12512012

Laporan Modul 3-125120122015

LAPORAN PRAKTIKUM KONSENTRASI FLOTASI MG 3212MODUL 4FLOTASI KOLOM

NAMA DIRI : EDWARD ARMANDA WARDAYANIM: 125 12 012NAMA ASISTEN: RAHMAT ZALDI HIDAYATNIM ASISTEN: 125 11 028

PROGRAM STUDI TEKNIK METALURGIFAKULTAS TEKNIK PERTAMBANGAN DAN PERMINYAKANINSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

I. TUJUAN PERCOBAANa. Menentukan perbedaan antara sel flotasi mekanik dan flotasi pneumatikb. Menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi sel mekanik dan sel pneumatikII. PENDAHULUANFlotasi kolom pertama kali diperkenalkan dan diaplikasikan pada pertengahan 1920-an oleh Finn dan Towne di plant site of Inspiration Copper Company. Prinsip utama flotasi pneumatic adalah gelembung dibuat dengan menginjeksikan udara ke dalam diffuser placed yang berada di dasar kolom dan naik ke atas sesuai arah arus untuk menurunkan aliran slurry. Kemudian gelembung udara akan bertemu dengan mineral hidrofobik dan penempelan pun terjadi. proses flotasi terjadi di zona flotasi, yaitu diimana adanya peningkatan kolom antara umpan dengan pemasukan aliran udara. Gambar 1 berikut, dapat diuraikan beberapa hal yaitu : Flotasi kolom relative simple, tetapi prinsip dasar hubungan performansi pada flotasi kolom sangat kompleks Tanpa stirrers dan turbulensi yang rendah pada aliran slurry pada kolom, gaya inersi penyebab proses pelepasan adalah signifikan Pada counter flow, kemungkinan gelembung partikel akan lebih besar karena volume aerasi yang besar pada sel dan sepanjang partikel dan gelembung berjalan di sepanjang tinggi kolom Intensitas pencampuran slurry (longitudinal) rendah di dalam kolom. Semuanya memperlihatkan bahwa laju flotasi dalam arah yang berlawanan lebih besar arah dengan slurry dan aliran udara

III. TEORI DASARProses floatasi dapat berlangsung optimal bergantung dari reagen-reagen yang digunakan. Reagenreagen yang digunakan juga beragam tergantung dari mineral yang ingin kita peroleh. Reagen reagen yang digunakan tersebut memiliki masing-masing kegunaan ataupun saling melengkapi antar reagen. Berikut kegunaan masing-masing reagent yang digunakan:

1. Collector Minyak diesel adalah minyak hasil penyulingan minyak yang berwarna hitam yang berbentuk cair pada temperature rendah, biasanya memiliki kandungan sulfur yang rendah. Minyak diesel merupakan kolektor yang umum digunakan pada proses flotasi batubara. Dosis kolektor (minyak diesel )akan makin besar dengan makin banyaknya batubara dan makin kecil ukuran partikel yang akan diapungkan.

2. Frother MIBC (Methyl Isobutyl Carbinol) merupakan senyawa kimia organic jenis alcohol. Dalam flotasi batubara digunakan sebagai pembuih. Struktur kimia MIBC adalah sebagai berikut.

3. ModifierModifier adalah beberapa jenis reagen yang ditambahkan untuk mengoptimalkan proses flotasi. Modifier itu sendiri terdiri dari beberapa jenis reagent tertentu, yaitu:

Aktivator, adalah reagen yang ditambahkan untuk menambah interaksi antara partikel solid dengan kolektor Dispersant, adalah reagen yang digunakan untuk mencehah terjadinya penggumpalan antara partikel solid sehingga menambah sifat hidrofobik ke partikel solid lain yang tidak diinginkan Depresant, adalah reagen yang ditambahkan untuk membentuk lapisan polar yang membungkus partikel solid sehingga menambah sifat hidrofobik ke partikel solid lain yang tidak diinginkan pH Regulator, adalah reagen yang digunakan untuk mengontrol pH karena sifat hidrofobik akan berlangsung optimal pada range pH tertentu. Dalam proses floatasi, besarnya ukuran partikel yang akan diflotasi sangatlah penting. Karena besarnya ukuran partikel dapat mempengaruhi laju flotasi. Seperti ditunjukan pada kurva dibawah ini. Ukuran partikel yang semakin besar awalnya menaikkan laju konstanta flotasi secara perlahan, tetapi setelah mencapai puncak(batasan maximum ukuran partikel), laju konstanta flotasi turun secara drastic. Hal ini dikarenakan derajat liberasi yang berkurang dari mineral menurunkan kemampuan bubble untuk mengangkat partikel yang kasar(coarse).

Mesin flotasi merupakan peralatan yang berguna untuk menghasilkan gelembung udara di dalam suspensi, mengeluarkan busa dari permukaan, dan memisahkan tailing. Mesin flotasi dapat dikelompokkan dalam 2 type, yaitu mesin flotasi mekanis dan mesin flotasi pneumatic.

Mesin flotasi mekanis : shaft dan impeller terletak di tengah mesin, udara akan dimasukkan melalui shaft dan didispersikan ke permukaan oleh impeller. Contoh mesin flotasi Fagergren, sub A dan agitair. Mesin Flotasi Pneumatic : tidak menggunakan impeller sebagai media pengaduk, conditioning dilakukan diluar sel flotasi melainkan bekerja dengan mengkompres udara untuk agitasi atau pulp aerated. Contoh mesinflotasi kolom.

IV. ALAT DAN BAHANAlatBahan

Tabung UkurBijih Batubara

PipetFrother

Penampung konsentrat dan tailingH2SO4

Sel Flotasi KolomAir

PengadukLime

Gelas BeakerKolektor minyak diesel

Pengukur pH

V. PROSEDUR PERCOBAAN

VI. DATA PERCOBAANKolektor (ml/kg)Berat Batubara (gr)

Awal (Basah)Setelah diarangkanSetelah diabukan

0100.0698.6577.07

1100.0875.4973.63

1,5100.0784.3582.09

2,25100.0674.5572.47

2,5100.0977.5174.75

PENGOLAHAN DATA1. Rumus yang digunakan

2. Hasil Pengolahan DataKolektor (ml/kg)Konsentrat

Berat kon-sentrat (gr)% Moist.Berat Btbr (gr)%AbuBerat Abu (gr)Berat Btbr bersih (gr)R-AbuR-Btbr bersih (%)

1152.41.409154507150.9921.8753167833.03117.9621.67292777.4018761

1.510324.5703437378.412.4639025041.9376.481.8756756874.2505379

2.25176.315.7090037160.582.6793123894.30156.282.440408388.6429723

2.5147.225.49470318121.692.7900737763.40118.292.3065494480.3632875

Kolektor (ml/kg)Tailing

Berat tailing (gr)% Moist.Berat Btbr (gr)%AbuBerat Abu (gr)Berat Btbr bersih (gr)R-Abu (%)R-Btbr bersih (%)

177.91.40915450776.4921.8753167816.7359.7621.479370776.7106164

1.565.224.5703437340.612.4639025041.0039.611.5346484860.7506276

2.2588.215.709003772.482.6793123891.9470.542.2017750879.9750957

2.511225.4947031886.492.7900737762.4184.082.1545846575.0686296

3. Grafik

VII. PEMBAHASANData pengolahan menunjukkan pengaruh jumlah penambahan kolektor terhadap nilai perolehan batubara bersih dan peroleh abu. Nilai perolehan batubara bersih di konsentrat mengalami titik maksimum (recovery : 88.4 %) saat penambahan kolektor sebanyak 2.25 mL/kg. akan tetapi penambahan kolektor sebanyak 2.5 mL/kg, juga menyebabkan konsentrasi batubara yang tinggi pada tailing. Sehingga perlu adanya proses flotasi lebih lanjut pada tailing dari proses sebelumnya.Data yang diperoleh sesuai dengan prinsip bahwa terdapat jumlah kolektor optimum agar perolehan (recovery) mineral mengalami nilai maksimum. Kolektor tidak boleh ditambahkan terlalu sedikit atau terlalu banyak. Jika kolektor ditambahkan terlalu banyak, sudut kontak antara fasa padat-gas akan terlalu besar dan menyebabkan terjadinya flokulasi yang malah menghancurkan gelembung. Pengolahan batubara melalui proses flotasi dapat dilakukan menggunakan jenis flotasi kolom dan flotasi mekanik. Perbedaan mendasar diantara kedua jenis sel flotasi tersebut adalah ada atau tidaknya impeller atau pengaduk. Pada sel flotasi kolom, tidak ada impeller. Pengadukan dilakukan oleh aliran udara itu sendiri, karena udara dialirkan secara counter-current. Sedangkan pada sel flotasi mekanik, impeller digunakan untuk mengaduk pulp. Perbedaan antara sel flotasi dan sel mekanik terangkum pada tabel berikut :

flotasi mekanikFlotasi kolom

Gelembung udara dihasilkan dari impellerGelembung udara dihasilkan oleh air diffused

Kecepatan relative antara gelembung dan mineral diabaikanKecepatan relative antara gelembung dan mineral, sangat tinggi. Bergantung pada tinggi sel

Terjadi turbulensi yang cukup tinggi yang menyebabkan (i) proses lepasnya mineral yang sudah menempel pada gelembung, (ii) kontaminasi gelembung oleh mineral pengotorTurbulensi yang terjadi rendah sehingga (i) kecil kemungkinan lepasnya mineral berharga dari gelembung, (ii) sedikitnya mineral pengotor yang terapungkan

Ukuran gelembung relative besarUkuran gelembung relative lebih kecil

Tidak ada wash waterAda wah water sehingga meningkatkan nilai recovery (perolehan)

Kekurangan dan keuntungan dari sel flotasi kolom adalah sebagai berikut :kekurangankeuntungan

Penggunaan skala industry masih terbilang sedikitKonstruksi yang simple

Ukuran sel flotasi relative lebih besarPembuatan yang mudah

Biaya perawatan lebih besarKonsumsi listrik rendah

Harga operasi yang relative rendah

Mudah dioperasikan

Mempersingkat waktu proses recovery

Kekurangan dan keuntungan dari sel flotasi mekanik adalah sebagai berikut :

kekurangankeuntungan

Konstruksi alat lebih kompleksTeknologi yang terbukti untuk skala industri

Harga operasi relative tinggiUkuran sel flotasi relative lebih kecil

Konsumsi listrik tinggiBiaya perawatan alat lebih murah

Sel flotasi dengan segala kelebihan yang dimiliki, masih tidak menjadi perhatian utama untuk digunakan dalam skala industry. Hal ini dibuktikan dengan adanya Amenability Tests. Tes ini dilakukan untuk membandingkan nilai recovery (perolehan) antara percobaan skala laboratorium dan skala plant. Variable yang digunakan dalam tes ini adalah waktu tinggal, %solid, dan laju aliran udara. Hasilnya adalah sel flotasi menunjukkan hasil yang sangat baik untuk skala laboratoium tetapi tidak untuk skala plant. Sedangkan sel flotasi mekanik menunjukkan hasil yang memuaskan untuk skala plant. Oleh karena itu, sel mekanik lebih banyak digunakan di industry pengolahan mineral.Pada sel flotasi mekanik terbagi menjadi beberapa zona / bagian yaitu :a. Zona ApunganZona dimana gelembung yang membawa mineral hidrofobik terapung di permukaan pulp dan siap untuk dipisahkan ke penampungb. Zona Benturan Partikelzona terjadinya interaksi antara gelembung udara dan partikel mineralc. Zona PengadukanZona terbentuknya gelembung udara dan tempat impeller berada Pada sel flotasi kolom terbagi menjadi beberapa zonaa / bagian yaitu :a. Wash ZoneZona pencucian gelembung dari mineral pengotor, sehingga nilai perolehan mineral berharga meningkat b. Bulk ZoneZona dimana mineral pengotor yang bersifat hidrofilik mulai terlepas dari gelembung udara karena bergesekan dengan aliran air yang berlawanan.c. Collection zoneZona bertemunya umpan dan gelembung udara yang mengalir secara berlawanan arah. Mineral hidrofobik akan terapungkan, sedangkan mineral hidrofilik akan tetap menuju dasar seld. Aeration Tempat gelembung udara dihasilkan

VIII. KESIMPULANPemisahan mineral melalui proses flotasi kolom sebaiknya dilakukan dengan penambahan kolektor dalam jumlah optimum agar peroleh (recovery) mineral tinggi. Jumlah kolektor yang terlalu banyak dapat menyebabkan terjadinya flokulasi yang dapat memecah gelembung.Dengan segala kelebihan yang dimiliki flotasi kolom, jenis flotasi ini masih tidak digunakan dalam skala industry karena dalam Amenability Tests menujukkan hasil perolehan dalam skala plant untuk flotasi kolom masih lebih rendah dibandingkan perolehan sel mekanik. Sehingga industry pengolahan mineral kebanyakan menggunakan sel mekanik.IX. SARANData sebaiknya diambil secara nyata dari percobaan yang dilakukan. Bila ada factor alat yang menghambat, sebaiknya ada upaya perbaikan yang dilakukan. selain itu, data yang diambil tidak hanya dari flotasi kolom, tetapi juga dari flotasi mekanik

X. REFERENSIHandayani, Ismi. 2015. Slide Kuliah MG3212 : Flotasi Mineral SulfidaSastri, SRS.1998.Column Flotation : Theory and Practice.IIME, JAMSHEDPUR.

XI. LAMPIRAN