Mg 3213 - Pbg_bab 2_2.pdf

Bab II. Pokok-pokok PBG ISTILAH-ISTILAH PENTING 

Mineral: benda padat an-organik yang relatif homogen, terdapat di alam secara alamiah, memiliki sifat kimia dan komposisi kimia tertentu, dan memiliki sifat fisika tertentu.



Bijih: sekumpulan mineral yang daripadanya dapat dihasilkan satu atau lebih logam secara ekonomis sesuai dengan keadaan teknologi dan lingkungan pada saat itu.



Gangue mineral: unsur-unsur pengotor dalam suatu bahan galian, yang tidak berharga, tidak diambil, dan dibuang sebagai tailing.



Konsentrasi: salah satu tahap operasi dalam pengolahan bahan galian yang bertujuan untuk meningkatkan kadar mineral/logam dari bahan galian tersebut.



Beberapa proses konsentrasi: 



konsentrasi gravitasi, konsentrasi magnetik, konsentrasi elektrostatik, konsentrasi flotasi.

Perolehan (recovery): besaran yang menyatakan banyaknya (dinyatakan dalam persen) mineral atau logam berharga yang dapat diambil dari suatu bahan galian dalam suatu operasi pengolahan bahan galian.

Perolehan =

Berat mineral berharga dalam konsentrat Berat mineral berharga dalam umpan

x 100%



Perolehan dirumuskan sebagai berikut: R=

K.k F.f

x 100%

R = perolehan (%) K = berat konsentrat yang dihasilkan (ton atau kg) F = berat umpan/feed (ton atau kg)

k = kadar mineral/logam di dalam konsentrat yang dihasilkan (%) f = kadar mineral/logam di dalam umpan (%)



Kadar: perbandingan antara berat mineral atau logam tertentu terhadap berat material secara keseluruhan, dinyatakan dalam persen.

Kadar mineral A =

Berat mineral A Berat min. A  min. B  min. C  .....

x 100%

Neraca Material dan Neraca Metalurgi Neraca Bahan/Material Umpan

Pengolahan Bahan Galian

Konsentrat

Tailing

berat material yang masuk = berat material yang keluar + berat yang terakumulasi Apabila proses telah berlangsung secara menerus (kontinyu) maka berat yang terakumulasi di dalam proses dapat diasumsikan tetap, sehingga

berat material yang masuk = berat material yang keluar F=K+T

Neraca Metalurgi: F.f= K.k+T.t

………………(1)

Neraca Bahan: F = K +T

……….………………(2)

(2) X t :

F . t = K . t + T. t ……………..…(3) (1) - (3) : F (f – t) = K (k – t)

Bila

R=

K.k F.f

x 100%

atau

→

K

=

F R=

k f

x

(f - t) (k - t)

(f - t) (k - t)

X 100%



Nisbah Konsentrasi (Ratio of Concentration)

→berat umpan (ton) yang diperlukan untuk menghasilkan satu satuan berat (ton) konsentrat.

Nisbah konsentrasi (Nk) dirumuskan sebagai, Nk =

F K

atau Nk =

(k - t) (f - t)

Beberapa sifat fisik bahan galian:  warna dan kilap  berat jenis  sifat kemagnetan  sifat kelistrikan  sifat permukaan mineral terhadap gelembung udara (mudah dibasahi atau tidak), dan lain-lain.

 bentuk dan ukuran partikel suatu mineral serta derajat liberasinya juga sangat menetukan dalam pengolahan bahan galian.

Tahap-tahap utama PBG Ore Characterisation Kominusi

Crushing (Peremukan)

Grinding (Penggerusan) : < 2,5 cm

(Pengecilan Ukuran)

Sizing (Pemisahan Berdasarkan Ukuran)

Konsentrasi (Peningkatan Kadar)

: > 2,5 cm

Screening & Sieving (Pengayakan) Klasifikasi Sorting Heavy Medium Separation (HMS)

Konsentrasi Gravitasi Magnetic & Electrostatic Separator Flotasi Thickening, produk: 50-60% solid

Dewatering

Filtering, produk: 60-80% solid

(Pengurangan Kadar Air)

Drying, produk: ±90-100% solid Dry solids handling

Materials Handling

Slurry handling

(Penanganan Material) Tailing disposal

Flowsheet (Bagan/Diagram Alir) Diagram yang menunjukkan urut-urutan proses/operasi dalam pengolahan bahan galian. Diagram ini menunjukkan aliran padatan, air, pulp dari suatu alat ke alat yang lain

Dengan flowsheet dapat diketahui:   

Arah aliran Alat yang dipakai, ukuran, dan kapasitas Cara pengolahan

Flowsheet digambarkan dengan tiga cara 1.

Line type  Nama-nama unit operation dihubungkan dengan garis yang menunjukkan arah aliran  Mudah dimengerti dan juga mudah membuatnya Contoh: Bijih

Kominusi

Konsentrasi

Konsentrat

Tailing



ANDESIT Bongkahan batu andesit hasil penambangan Ukuran ~50 -100 cm Crushing (Jaw crusher)

Pengayakan (Screen)

+

Produkta dengan ukuran tertentu sesuai dengan yang diinginkan Diagram alir pengolahan batu andesit

 PASIR KUARSA Pasir kuarsa dari alam

Air

Pencucian dengan air (classifying) pada cyclone/classifier/washer untuk menghilangkan lempung yang dikandungnya

Lempung dan kotoran lain

Scrubbing (pencucian dengan persen padatan yang tinggi: 60-70%-solid Air Pencucian pada cyclone/classifier

Sisa-sisa lempung/ senyawa besi

Magnetic Separator

Magnetic materials

Pengayakan

Pasir kuarsa murni dengan spesifikasi tertentu

Diagram alir pengolahan pasir kuarsa

2.

Pictorial type  Alat-alat yang dipakai dibuat dalam bentuk yang dapat/mudah dikenal dan dihubungkan dengan garis-garis yang menunjukkan arah aliran.  Mudah dimengerti tetapi agak sulit membuatnya

3.

Condensed type  Alat-alat digambarkan dalam bentuk simbol dan dihubungkan dengan garis.  Jenis ini jarang dipakai.



Banyak ragam cara proses pengolahan membutuhkan proses pengolahan yang spesifik berdasarkan perbedaan sifat fisika mineral-mineral yang terkandung dalam bahan galian

Persyaratan kualitas bahan galian untuk industri 

Pasir Kuarsa 

Pasir kuarsa banyak digunakan di industri gelas kaca, semen, bata tahan api (refraktori), pengecoran logam, bahan baku pembuatan tegel dan mosaic keramik, bahan baku fero silicon, silicon karbida, ampelas, pasir filter, glass wool, dan lain-lain.



Persyaratan pasir kuarsa yang dipakai oleh setiap industri bias berbeda. Yang paling utama adalah harus menjamin kemurnian minimum dengan pembatasan pada oksida pengotornya.

Tabel Spesifikasi pasir kuarsa untuk pembuatan kaca Kaca Indoflot Komposisi

Persentase

Kaca Panasap Komposisi

Persentase

- SiO2

70 – 72%

- SiO2

97,56%

- Al2O3

0 – 2%

- Fe2O3

0,20%

- CaO

6 – 12%

- Al2O3

0,68%

- MgO

0 – 4%

- CaO

0,15%

- Na2O3

12 – 16%

- MgO

0,02%

- SO3

0,75%

- H2 O

0,65%

Tabel Spesifikasi penggunaan pasir kuarsa di beberapa industri

Spesifikasi

Gelas Kemasan dan

Kaca Lembaran

Gelas Optik

Rumah Tangga

Komposisi Kimia - SiO2

min. 99,00%

min. 98,50%

min. 99,50%

- Fe2O3

maks. 0,50%

maks. 0,03%

maks. 0,001%

- Al2O3

maks. 0,10%

maks. 0,30%

maks. 0,002%

- CaO + MgO

maks. 0,50%

maks. 0,20%

maks. 0,10%

- Cr2O3

maks. 0,50%

maks. 0,0006%

maks. 0,0002%

Distribusi Ukuran Butir (-20 +200 mesh) +14 mesh

tidak ada

tidak ada

tidak ada

+25 mesh

maks. 1%

maks. 0,5%

-

+36 mesh

maks. 5%

maks. 1,5%

-

-120 mesh

maks. 5%

-

maks. 95,00%

Hilang pijar pada 1000oC

maks. 0,5

maks. 0,5

maks. 0,5

Kelembaban

maks. 5,0

maks. 5,0

maks. 0,5

Tabel Spesifikasi pasir kuars a untuk pengecoran dan bata tahan api Pengecoran

Bata Tahan Api (Refraktori)

Komposisi - SiO2

min. 90%

- SiO2

min. 95,00%

- Na2O3 + K2O

maks. 2%

- Al2O3

maks. 1,00%

- Fe2O3

maks. 1,5%

- Na2O3

maks. 0,30%

- K2O

maks. 0,30%

- TiO2

maks. 0,30%

Distribusi Ukuran Butir - Kasar (-30 +70 mesh)

35%

- Kasar

3,35 – 0,50 mm

- Sedang (-70 mesh +200 mesh)

30%

- Sedang

0,50 – 0,18 mm

- Halus (-200mesh)

35%

- Halus

<0,18 mm

Bentuk butiran

sub-angular

Bentuk butiran

agak bersudut

Tabel Persyaratan silica (kuarsa) untuk bahan pembentuk rangka keramik SII 1281 – 85 atau

Persyaratan Silika untuk Keramik di Jepang

Unsur SNI 1026 - 89

Table Ware

Novelties1)

Ubin

SiO2

min. 97,00%

>98%

>98%

>98%

Al2O3

maks. 1,00%

<1%

<0,5%

<0,5%

CaO

maks. 1,50%

jejak

jejak

<0,2%

Fe2O3

maks. 0,40%

jejak

<1,0%

-

MgO

-

jejak

<0,2%

-

K2O

-

<1,0%

0,8%

-

Na2O

-

>1,0%

-

-

TiO2

-

-

-

-

1)arca,

vas, dan barang seni lainnya



Bentonit Tabel Spesifikasi kimia bentonit di industri minyak sawit dan mesin Industri

Industri

Minyak Nabati

Mesin

SiO2

37,88 – 64,43%

54,50 – 68,10%

Al2O3

13,24 – 19,68%

4,60 – 18,83%

Fe2O3

3,23 – 7,03%

1,09 – 3,20%

TiO2

0,07 – 0,70%

-

CaO

2,14 – 15,40%

0,40 – 2,24%

MgO

1,68 – 2,21%

2,64 – 5,40%

K2O

0,48 – 1,58%

0,02 – 0,61%

Na2O3

0,12 – 0,53%

0,04 – 1,81%

H2O

-

4,99 – 8,00%

L.O.I

12,46 – 21,76%

12,46 – 21,76%

-

3,20

25,38 – 38,11%

-

Unsur

pH

Blea. power

Tabel Spesifikasi bentonit di industri kosmetika Spesifikasi Fisika Bentuk butir

serbuk halus

Warna

putih kekuning-kuningan, tidak berbau

Kadar air

maks. 15%

Kadar abu

min. 75%

Daya memucat

4% bleaching earth

Spesifikasi Kimia

pH

9 – 10,5

Kekuatan mengembang

20 – 30 ml

Tabel Spesifikasi bentonit di industri kimia (obat-obatan) Microbial limit

tidak mengandung escherichia coli

pH

9,5 – 10,5

L.O.I

5,0 – 8,0% berat

Gel formation

2% dalam 24 jam

Swelling power

2 gr dalam larutan air 100 ml; 24 ml dalam 24 jam

Ukuran butir

-200 mesh



Zeolit



Penelitian dan penggunaan zeolit di di sektor pertanian dan perkebunan, peternakan, perikanan, industri, dan pengontrolan polusi telah banyak dilakukan.



Dari hasil penelitian tersebut, pada 10 tahun terakhir telah mengubah kedudukan zeolit dari hampir tidak mempunyai nilai ekonomis menjadi bahan galian yang ekonomis untuk dikembangkan.

Tabel Spesifikasi zeolit yang digunakan sebagai bahan pemurnian oksigen Uraian

Spesifikasi

Jenis zeolit

modenit (50 – 55% dalam zeolit)

Ukuran butir

-3+8 mesh

Pengaktifan

pemanasan pada suhu 500 – 600oC

Kekerasan

tinggi

Tabel Spesifikasi zeolit sebagai pengisi kertas Spesifikasi

Nilai

Analisis Kimia SiO2

55 – 56%

TiO2

0,03%

Al2O3

28 – 30%

Fe2O3

0,5%

Na2O

0,05%

K2O

7%

CaO.MgO

2%

Hilang pijar

6 – 7%

Analisis Fisika Ukuran butir: 300 mesh

0,05%W

+10 mesh

25,00%

-5 mesh

54,00%

Brightness

70 – 73%

pH

9,1 – 9,3

Tabel Spesifikasi zeolit sebagi penangkap gas SO2 pada cerobong asap pabrik asam sulfat dan PLTU batubara Uraian

Spesifikasi

Jenis zeolit

klinoptilolit atau mordenit

Ukuran butir

50 – 85 mesh

Pengaktifan

pemanasan pada suhu 500 – 600oC

Kemampuan serap

200 mg SO2/gr zeolit pada kondisi statik



Batu Kapur 

Batu kapur merupakan salah satu mineral industri yang banyak digunakan oleh sektor industri ataupun konstruksi dan pertanian, antara lain untuk bahan bangunan, batu bangunan, bahan penstabil jalan raya, pengapuran untuk pertanian, bahan keramik, industri kaca, industri semen, pembuatan karbid, untuk peleburan dan pemurnian baja, untuk bahan pemutih dalam industri kertas (pulp) dan karet, untuk pembuatan soda abu, untuk penjernihan air, untuk proses peleburan logam non-ferrous, dan industri



Untuk bahan bangunan Batu kapur yang digunakan sebagai bahan bangunan berfungsi sebagai campuran dalam adukan pasangan bata/plester, pembuatan semen trass atau semen merah. Syarat yang harus dipenuhi untuk bahan bangunan adalah: (CaO + MgO) minimum 95% (SiO + Al2O3 + Fe2O3) maksimum 5% CO2 maksimum 3% 70% lolos ayakan 0,85 mm.



Industri kaca Dalam industri kaca, batu kapur digunakan sebagai bahan tambahan.

Jenis batu kapur yang digunakan adalah jenis batu kapur dan dolomit dengan kadar masing-masing: -

SiO2 0,96%; Fe2O3 0,04%; Al2O3 0,14%; MgO 0,15%; dan CaO 55,8%

-

SiO2 0,14%; Fe2O3 0,03%, Al2O3MgO 20,80%; dan CaO 31,8%.



Industri bata silika Untuk pembuatan bata silika, batu kapur yang diperlukan adalah sbb.: CaO minimum 90% MgO maksimum 4,5% Fe2O3 + Al2O3 maksimum 1,5% CO2 maksimum 5%



Industri semen Dalam industri semen, batu kapur merupakan bahan baku utama. Untuk satu ton semen diperlukan tidak kurang dari 1 ton batu kapur. Syarat-syarat yang harus dipenuhi dalam pembuatan semen adalah: CaO 50 – 55% MgO maksimum 2% Kekentalan (viskositas) luluhan 3200 centipoise (40% H2O) Fe2O3 2,47% dan Al2O3 0,95%



Pembuatan karbid Bahan utama pembuatan karbid adalah kapur tohor (60%), lainnya adalah kokas (40%), antrasit, petroleumcoke (carbon black). Kapur tohor yang cocok untuk pembuatan kalsium karbid mempunyai spesifikasi: Total CaO minimum 92% MgO maksimum 1,75% SiO2 maksimum 2% Fe2O3 + Al2O3 maksimum 1% Fe2O3 tidak lebih dari 5% S maksimum 0,2% P maksimum 0,02% Hilang pijar (LOI) pada contoh yang diambil di tungku 4%.



Peleburan dan pemurnian baja Dalam peleburan dan pemurnian besi atau logam lainnya, batu kapur/dolomit berfungsi sebagai bahan imbuh pada tanur peleburan. Syarat-syarat umum yang harus dipenuhi antara lain: Untuk batu kapur: CaO minimum 52% SiO2 maksimum 4% (1,5-4%) Al2O3 + Fe2O3 maksimum 3% MgO maksimum 3,5% Fe2O3 maksimum 0,65% P maksimum 0,1% Untuk dolomit: MgO 17 – 19% SiO maksimum 6% Al2O3 + Fe2O3 maksimum